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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Backend ABI implementation.
  23  * @author      Sebastian Hack, Michael Beck
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "obst.h"
  29
  30 #include "irgopt.h"
  31
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "irnode_t.h"
  34 #include "ircons_t.h"
  35 #include "iredges_t.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irprintf_t.h"
  39 #include "irgopt.h"
  40 #include "irbitset.h"
  41 #include "iropt_t.h"
  42 #include "heights.h"
  43 #include "pdeq.h"
  44 #include "irtools.h"
  45 #include "raw_bitset.h"
  46 #include "error.h"
  47 #include "pset_new.h"
  48
  49 #include "be.h"
  50 #include "beabi.h"
  51 #include "bearch.h"
  52 #include "benode.h"
  53 #include "belive_t.h"
  54 #include "besched.h"
  55 #include "beirg.h"
  56 #include "bessaconstr.h"
  57 #include "bemodule.h"
  58 #include "betranshlp.h"
  59
  60 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
  61
  62 typedef struct be_abi_call_arg_t {
  63         unsigned is_res   : 1;  /**< 1: the call argument is a return value. 0: it's a call parameter. */
  64         unsigned in_reg   : 1;  /**< 1: this argument is transmitted in registers. */
  65         unsigned on_stack : 1;  /**< 1: this argument is transmitted on the stack. */
  66         unsigned callee   : 1;  /**< 1: someone called us. 0: We call another function */
  67
  68         int                    pos;
  69         const arch_register_t *reg;
  70         ir_entity             *stack_ent;
  71         ir_mode               *load_mode;
  72         unsigned               alignment;    /**< stack alignment */
  73         unsigned               space_before; /**< allocate space before */
  74         unsigned               space_after;  /**< allocate space after */
  75 } be_abi_call_arg_t;
  76
  77 struct be_abi_call_t {
  78         be_abi_call_flags_t          flags;  /**< Flags describing the ABI behavior on calls */
  79         int                          pop;    /**< number of bytes the stack frame is shrinked by the callee on return. */
  80         const be_abi_callbacks_t    *cb;
  81         ir_type                     *between_type;
  82         set                         *params;
  83         const arch_register_class_t *cls_addr; /**< register class of the call address */
  84 };
  85
  86 /**
  87  * The ABI information for the current graph.
  88  */
  89 struct be_abi_irg_t {
  90         be_abi_call_t        *call;         /**< The ABI call information. */
  91
  92         ir_node              *init_sp;      /**< The node representing the stack pointer
  93                                                  at the start of the function. */
  94
  95         ir_node              *start;        /**< The be_Start params node. */
  96         pmap                 *regs;         /**< A map of all callee-save and ignore regs to
  97                                                  their Projs to the RegParams node. */
  98         int                  start_block_bias; /**< The stack bias at the end of the start block. */
  99
 100         pmap                 *keep_map;     /**< mapping blocks to keep nodes. */
 101
 102         ir_node              **calls;       /**< flexible array containing all be_Call nodes */
 103 };
 104
 105 static ir_heights_t *ir_heights;
 106
 107 /** Flag: if set, try to omit the frame pointer in all routines. */
 108 static int be_omit_fp = 1;
 109
 110 static ir_node *be_abi_reg_map_get(pmap *map, const arch_register_t *reg)
 111 {
 112         return (ir_node*)pmap_get(map, reg);
 113 }
 114
 115 static void be_abi_reg_map_set(pmap *map, const arch_register_t* reg,
 116                                ir_node *node)
 117 {
 118         pmap_insert(map, reg, node);
 119 }
 120
 121 /*
 122      _    ____ ___    ____      _ _ _                _
 123     / \  | __ )_ _|  / ___|__ _| | | |__   __ _  ___| | _____
 124    / _ \ |  _ \| |  | |   / _` | | | '_ \ / _` |/ __| |/ / __|
 125   / ___ \| |_) | |  | |__| (_| | | | |_) | (_| | (__|   <\__ \
 126  /_/   \_\____/___|  \____\__,_|_|_|_.__/ \__,_|\___|_|\_\___/
 127
 128   These callbacks are used by the backend to set the parameters
 129   for a specific call type.
 130 */
 131
 132 /**
 133  * Set compare function: compares two ABI call object arguments.
 134  */
 135 static int cmp_call_arg(const void *a, const void *b, size_t n)
 136 {
 137         const be_abi_call_arg_t *p = (const be_abi_call_arg_t*)a;
 138         const be_abi_call_arg_t *q = (const be_abi_call_arg_t*)b;
 139         (void) n;
 140         return !(p->is_res == q->is_res && p->pos == q->pos && p->callee == q->callee);
 141 }
 142
 143 /**
 144  * Get  an ABI call object argument.
 145  *
 146  * @param call      the abi call
 147  * @param is_res    true for call results, false for call arguments
 148  * @param pos       position of the argument
 149  * @param callee    context type - if we are callee or caller
 150  */
 151 static be_abi_call_arg_t *get_call_arg(be_abi_call_t *call, int is_res, int pos, int callee)
 152 {
 153         be_abi_call_arg_t arg;
 154         unsigned hash;
 155
 156         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 157         arg.is_res = is_res;
 158         arg.pos    = pos;
 159         arg.callee = callee;
 160
 161         hash = is_res * 128 + pos;
 162
 163         return (be_abi_call_arg_t*)set_find(call->params, &arg, sizeof(arg), hash);
 164 }
 165
 166 /**
 167  * Set an ABI call object argument.
 168  */
 169 static void remember_call_arg(be_abi_call_arg_t *arg, be_abi_call_t *call, be_abi_context_t context)
 170 {
 171         unsigned hash = arg->is_res * 128 + arg->pos;
 172         if (context & ABI_CONTEXT_CALLEE) {
 173                 arg->callee = 1;
 174                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 175         }
 176         if (context & ABI_CONTEXT_CALLER) {
 177                 arg->callee = 0;
 178                 set_insert(call->params, arg, sizeof(*arg), hash);
 179         }
 180 }
 181
 182 /* Set the flags for a call. */
 183 void be_abi_call_set_flags(be_abi_call_t *call, be_abi_call_flags_t flags, const be_abi_callbacks_t *cb)
 184 {
 185         call->flags = flags;
 186         call->cb    = cb;
 187 }
 188
 189 /* Sets the number of bytes the stackframe is shrinked by the callee on return */
 190 void be_abi_call_set_pop(be_abi_call_t *call, int pop)
 191 {
 192         assert(pop >= 0);
 193         call->pop = pop;
 194 }
 195
 196 /* Set register class for call address */
 197 void be_abi_call_set_call_address_reg_class(be_abi_call_t *call, const arch_register_class_t *cls)
 198 {
 199         call->cls_addr = cls;
 200 }
 201
 202
 203 void be_abi_call_param_stack(be_abi_call_t *call, int arg_pos,
 204                              ir_mode *load_mode, unsigned alignment,
 205                              unsigned space_before, unsigned space_after,
 206                              be_abi_context_t context)
 207 {
 208         be_abi_call_arg_t arg;
 209         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 210         assert(alignment > 0 && "Alignment must be greater than 0");
 211         arg.on_stack     = 1;
 212         arg.load_mode    = load_mode;
 213         arg.alignment    = alignment;
 214         arg.space_before = space_before;
 215         arg.space_after  = space_after;
 216         arg.is_res       = 0;
 217         arg.pos          = arg_pos;
 218
 219         remember_call_arg(&arg, call, context);
 220 }
 221
 222 void be_abi_call_param_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 223 {
 224         be_abi_call_arg_t arg;
 225         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 226
 227         arg.in_reg = 1;
 228         arg.reg    = reg;
 229         arg.is_res = 0;
 230         arg.pos    = arg_pos;
 231
 232         remember_call_arg(&arg, call, context);
 233 }
 234
 235 void be_abi_call_res_reg(be_abi_call_t *call, int arg_pos, const arch_register_t *reg, be_abi_context_t context)
 236 {
 237         be_abi_call_arg_t arg;
 238         memset(&arg, 0, sizeof(arg));
 239
 240         arg.in_reg = 1;
 241         arg.reg    = reg;
 242         arg.is_res = 1;
 243         arg.pos    = arg_pos;
 244
 245         remember_call_arg(&arg, call, context);
 246 }
 247
 248 /* Get the flags of a ABI call object. */
 249 be_abi_call_flags_t be_abi_call_get_flags(const be_abi_call_t *call)
 250 {
 251         return call->flags;
 252 }
 253
 254 /**
 255  * Constructor for a new ABI call object.
 256  *
 257  * @param cls_addr  register class of the call address
 258  *
 259  * @return the new ABI call object
 260  */
 261 static be_abi_call_t *be_abi_call_new(const arch_register_class_t *cls_addr)
 262 {
 263         be_abi_call_t *call = XMALLOCZ(be_abi_call_t);
 264
 265         call->flags.val  = 0;
 266         call->params     = new_set(cmp_call_arg, 16);
 267         call->cb         = NULL;
 268         call->cls_addr   = cls_addr;
 269
 270         call->flags.bits.try_omit_fp = be_omit_fp;
 271
 272         return call;
 273 }
 274
 275 /**
 276  * Destructor for an ABI call object.
 277  */
 278 static void be_abi_call_free(be_abi_call_t *call)
 279 {
 280         del_set(call->params);
 281         free(call);
 282 }
 283
 284 /**
 285  * Initializes the frame layout from parts
 286  *
 287  * @param frame     the stack layout that will be initialized
 288  * @param args      the stack argument layout type
 289  * @param between   the between layout type
 290  * @param locals    the method frame type
 291  * @param param_map an array mapping method argument positions to the stack argument type
 292  *
 293  * @return the initialized stack layout
 294  */
 295 static be_stack_layout_t *stack_frame_init(be_stack_layout_t *frame, ir_type *args,
 296                                            ir_type *between, ir_type *locals,
 297                                            ir_entity *param_map[])
 298 {
 299         frame->arg_type       = args;
 300         frame->between_type   = between;
 301         frame->frame_type     = locals;
 302         frame->initial_offset = 0;
 303         frame->initial_bias   = 0;
 304         frame->order[1]       = between;
 305         frame->param_map      = param_map;
 306
 307         /* typical decreasing stack: locals have the
 308          * lowest addresses, arguments the highest */
 309         frame->order[0] = locals;
 310         frame->order[2] = args;
 311         return frame;
 312 }
 313
 314 /*
 315    ____      _ _
 316   / ___|__ _| | |___
 317  | |   / _` | | / __|
 318  | |__| (_| | | \__ \
 319   \____\__,_|_|_|___/
 320
 321   Adjustment of the calls inside a graph.
 322
 323 */
 324
 325 /**
 326  * Transform a call node into a be_Call node.
 327  *
 328  * @param env The ABI environment for the current irg.
 329  * @param irn The call node.
 330  * @param curr_sp The stack pointer node to use.
 331  * @return The stack pointer after the call.
 332  */
 333 static ir_node *adjust_call(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *curr_sp)
 334 {
 335         ir_graph *irg              = get_irn_irg(irn);
 336         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 337         ir_type *call_tp           = get_Call_type(irn);
 338         ir_node *call_ptr          = get_Call_ptr(irn);
 339         size_t   n_params          = get_method_n_params(call_tp);
 340         ir_node *curr_mem          = get_Call_mem(irn);
 341         ir_node *bl                = get_nodes_block(irn);
 342         int stack_size             = 0;
 343         const arch_register_t *sp  = arch_env->sp;
 344         be_abi_call_t *call        = be_abi_call_new(sp->reg_class);
 345         ir_mode *mach_mode         = sp->reg_class->mode;
 346         int no_alloc               = call->flags.bits.frame_is_setup_on_call;
 347         int n_res                  = get_method_n_ress(call_tp);
 348         int do_seq                 = call->flags.bits.store_args_sequential && !no_alloc;
 349
 350         ir_node *res_proj  = NULL;
 351         int n_reg_params   = 0;
 352         int n_stack_params = 0;
 353         int n_ins;
 354
 355         const arch_register_t **states = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 356         const arch_register_t **destroyed_regs = NEW_ARR_F(const arch_register_t*, 0);
 357         ir_node                *low_call;
 358         ir_node               **in;
 359         ir_node               **res_projs;
 360         int                     n_reg_results = 0;
 361         const ir_edge_t        *edge;
 362         int                    *reg_param_idxs;
 363         int                    *stack_param_idx;
 364         int                     i, n, destroy_all_regs;
 365         int                     throws_exception;
 366         size_t                  s;
 367         size_t                  p;
 368         dbg_info               *dbgi;
 369
 370         /* Let the isa fill out the abi description for that call node. */
 371         arch_env_get_call_abi(arch_env, call_tp, call);
 372
 373         /* Insert code to put the stack arguments on the stack. */
 374         assert(get_Call_n_params(irn) == n_params);
 375         stack_param_idx = ALLOCAN(int, n_params);
 376         for (p = 0; p < n_params; ++p) {
 377                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 378                 assert(arg);
 379                 if (arg->on_stack) {
 380                         int arg_size = get_type_size_bytes(get_method_param_type(call_tp, p));
 381
 382                         stack_size += round_up2(arg->space_before, arg->alignment);
 383                         stack_size += round_up2(arg_size, arg->alignment);
 384                         stack_size += round_up2(arg->space_after, arg->alignment);
 385
 386                         stack_param_idx[n_stack_params++] = p;
 387                 }
 388         }
 389
 390         /* Collect all arguments which are passed in registers. */
 391         reg_param_idxs = ALLOCAN(int, n_params);
 392         for (p = 0; p < n_params; ++p) {
 393                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 394                 if (arg && arg->in_reg) {
 395                         reg_param_idxs[n_reg_params++] = p;
 396                 }
 397         }
 398
 399         /*
 400          * If the stack is decreasing and we do not want to store sequentially,
 401          * or someone else allocated the call frame
 402          * we allocate as much space on the stack all parameters need, by
 403          * moving the stack pointer along the stack's direction.
 404          *
 405          * Note: we also have to do this for stack_size == 0, because we may have
 406          * to adjust stack alignment for the call.
 407          */
 408         if (!do_seq && !no_alloc) {
 409                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, stack_size, 1);
 410         }
 411
 412         dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
 413         /* If there are some parameters which shall be passed on the stack. */
 414         if (n_stack_params > 0) {
 415                 int       curr_ofs = 0;
 416                 ir_node **in       = ALLOCAN(ir_node*, n_stack_params+1);
 417                 unsigned  n_in     = 0;
 418
 419                 /*
 420                  * Reverse list of stack parameters if call arguments are from left to right.
 421                  * We must them reverse again if they are pushed (not stored) and the stack
 422                  * direction is downwards.
 423                  */
 424                 if (call->flags.bits.left_to_right ^ do_seq) {
 425                         for (i = 0; i < n_stack_params >> 1; ++i) {
 426                                 int other  = n_stack_params - i - 1;
 427                                 int tmp    = stack_param_idx[i];
 428                                 stack_param_idx[i]     = stack_param_idx[other];
 429                                 stack_param_idx[other] = tmp;
 430                         }
 431                 }
 432
 433                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 434                 if (! do_seq) {
 435                         in[n_in++] = curr_mem;
 436                 }
 437
 438                 for (i = 0; i < n_stack_params; ++i) {
 439                         int p                  = stack_param_idx[i];
 440                         be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, p, 0);
 441                         ir_node *param         = get_Call_param(irn, p);
 442                         ir_node *addr          = curr_sp;
 443                         ir_node *mem           = NULL;
 444                         ir_type *param_type    = get_method_param_type(call_tp, p);
 445                         int param_size         = get_type_size_bytes(param_type) + arg->space_after;
 446
 447                         /*
 448                          * If we wanted to build the arguments sequentially,
 449                          * the stack pointer for the next must be incremented,
 450                          * and the memory value propagated.
 451                          */
 452                         if (do_seq) {
 453                                 curr_ofs = 0;
 454                                 addr = curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp,
 455                                                               param_size + arg->space_before, 0);
 456                                 add_irn_dep(curr_sp, curr_mem);
 457                         } else {
 458                                 curr_ofs += arg->space_before;
 459                                 curr_ofs =  round_up2(curr_ofs, arg->alignment);
 460
 461                                 /* Make the expression to compute the argument's offset. */
 462                                 if (curr_ofs > 0) {
 463                                         ir_mode *constmode = mach_mode;
 464                                         if (mode_is_reference(mach_mode)) {
 465                                                 constmode = mode_Is;
 466                                         }
 467                                         addr = new_r_Const_long(irg, constmode, curr_ofs);
 468                                         addr = new_r_Add(bl, curr_sp, addr, mach_mode);
 469                                 }
 470                         }
 471
 472                         /* Insert a store for primitive arguments. */
 473                         if (is_atomic_type(param_type)) {
 474                                 ir_node *nomem     = get_irg_no_mem(irg);
 475                                 ir_node *mem_input = do_seq ? curr_mem : nomem;
 476                                 ir_node *store     = new_rd_Store(dbgi, bl, mem_input, addr, param, cons_none);
 477                                 mem   = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
 478                         } else {
 479                                 /* Make a mem copy for compound arguments. */
 480                                 ir_node *copy;
 481
 482                                 assert(mode_is_reference(get_irn_mode(param)));
 483                                 copy = new_rd_CopyB(dbgi, bl, curr_mem, addr, param, param_type);
 484                                 mem = new_r_Proj(copy, mode_M, pn_CopyB_M);
 485                         }
 486
 487                         curr_ofs += param_size;
 488
 489                         if (do_seq)
 490                                 curr_mem = mem;
 491                         else
 492                                 in[n_in++] = mem;
 493                 }
 494
 495                 /* We need the sync only, if we didn't build the stores sequentially. */
 496                 if (! do_seq) {
 497                         if (n_stack_params >= 1) {
 498                                 curr_mem = new_r_Sync(bl, n_in, in);
 499                         } else {
 500                                 curr_mem = get_Call_mem(irn);
 501                         }
 502                 }
 503         }
 504
 505         /* check for the return_twice property */
 506         destroy_all_regs = 0;
 507         if (is_SymConst_addr_ent(call_ptr)) {
 508                 ir_entity *ent = get_SymConst_entity(call_ptr);
 509
 510                 if (get_entity_additional_properties(ent) & mtp_property_returns_twice)
 511                         destroy_all_regs = 1;
 512         } else {
 513                 ir_type *call_tp = get_Call_type(irn);
 514
 515                 if (get_method_additional_properties(call_tp) & mtp_property_returns_twice)
 516                         destroy_all_regs = 1;
 517         }
 518
 519         /* Put caller save into the destroyed set and state registers in the states
 520          * set */
 521         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
 522                 unsigned j;
 523                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
 524                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
 525                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
 526
 527                         /* even if destroyed all is specified, neither SP nor FP are
 528                          * destroyed (else bad things will happen) */
 529                         if (reg == arch_env->sp || reg == arch_env->bp)
 530                                 continue;
 531
 532                         if (reg->type & arch_register_type_state) {
 533                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 534                                 ARR_APP1(const arch_register_t*, states, reg);
 535                                 /* we're already in the destroyed set so no need for further
 536                                  * checking */
 537                                 continue;
 538                         }
 539                         if (destroy_all_regs || arch_register_is_caller_save(arch_env, reg)) {
 540                                 if (!(reg->type & arch_register_type_ignore)) {
 541                                         ARR_APP1(const arch_register_t*, destroyed_regs, reg);
 542                                 }
 543                         }
 544                 }
 545         }
 546
 547         /* search the largest result proj number */
 548         res_projs = ALLOCANZ(ir_node*, n_res);
 549
 550         foreach_out_edge(irn, edge) {
 551                 const ir_edge_t *res_edge;
 552                 ir_node         *irn = get_edge_src_irn(edge);
 553
 554                 if (!is_Proj(irn) || get_Proj_proj(irn) != pn_Call_T_result)
 555                         continue;
 556
 557                 foreach_out_edge(irn, res_edge) {
 558                         int proj;
 559                         ir_node *res = get_edge_src_irn(res_edge);
 560
 561                         assert(is_Proj(res));
 562
 563                         proj = get_Proj_proj(res);
 564                         assert(proj < n_res);
 565                         assert(res_projs[proj] == NULL);
 566                         res_projs[proj] = res;
 567                 }
 568                 res_proj = irn;
 569                 break;
 570         }
 571
 572         /** TODO: this is not correct for cases where return values are passed
 573          * on the stack, but no known ABI does this currently...
 574          */
 575         n_reg_results = n_res;
 576
 577         n_ins = 0;
 578         in    = ALLOCAN(ir_node*, n_reg_params + ARR_LEN(states));
 579
 580         /* make the back end call node and set its register requirements. */
 581         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 582                 in[n_ins++] = get_Call_param(irn, reg_param_idxs[i]);
 583         }
 584
 585         /* add state registers ins */
 586         for (s = 0; s < ARR_LEN(states); ++s) {
 587                 const arch_register_t       *reg = states[s];
 588                 const arch_register_class_t *cls = arch_register_get_class(reg);
 589                 ir_node *regnode = new_r_Unknown(irg, arch_register_class_mode(cls));
 590                 in[n_ins++]      = regnode;
 591         }
 592         assert(n_ins == (int) (n_reg_params + ARR_LEN(states)));
 593
 594         /* ins collected, build the call */
 595         throws_exception = ir_throws_exception(irn);
 596         if (env->call->flags.bits.call_has_imm && is_SymConst(call_ptr)) {
 597                 /* direct call */
 598                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, curr_sp,
 599                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 600                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 601                 be_Call_set_entity(low_call, get_SymConst_entity(call_ptr));
 602         } else {
 603                 /* indirect call */
 604                 low_call = be_new_Call(dbgi, irg, bl, curr_mem, curr_sp, call_ptr,
 605                                        n_reg_results + pn_be_Call_first_res + ARR_LEN(destroyed_regs),
 606                                        n_ins, in, get_Call_type(irn));
 607         }
 608         ir_set_throws_exception(low_call, throws_exception);
 609         be_Call_set_pop(low_call, call->pop);
 610
 611         /* put the call into the list of all calls for later processing */
 612         ARR_APP1(ir_node *, env->calls, low_call);
 613
 614         /* create new stack pointer */
 615         curr_sp = new_r_Proj(low_call, get_irn_mode(curr_sp), pn_be_Call_sp);
 616         be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn_be_Call_sp, sp,
 617                         arch_register_req_type_ignore | arch_register_req_type_produces_sp);
 618         arch_set_irn_register(curr_sp, sp);
 619
 620         /* now handle results */
 621         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 622                 ir_node           *proj = res_projs[i];
 623                 be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 624                 long               pn   = i + pn_be_Call_first_res;
 625
 626                 /* returns values on stack not supported yet */
 627                 assert(arg->in_reg);
 628
 629                 /*
 630                         shift the proj number to the right, since we will drop the
 631                         unspeakable Proj_T from the Call. Therefore, all real argument
 632                         Proj numbers must be increased by pn_be_Call_first_res
 633                 */
 634                 pn = i + pn_be_Call_first_res;
 635
 636                 if (proj == NULL) {
 637                         ir_type *res_type = get_method_res_type(call_tp, i);
 638                         ir_mode *mode     = get_type_mode(res_type);
 639                         proj              = new_r_Proj(low_call, mode, pn);
 640                         res_projs[i]      = proj;
 641                 } else {
 642                         set_Proj_pred(proj, low_call);
 643                         set_Proj_proj(proj, pn);
 644                 }
 645
 646                 if (arg->in_reg) {
 647                         /* remove register from destroyed regs */
 648                         size_t j;
 649                         size_t n = ARR_LEN(destroyed_regs);
 650                         for (j = 0; j < n; ++j) {
 651                                 if (destroyed_regs[j] == arg->reg) {
 652                                         destroyed_regs[j] = destroyed_regs[n-1];
 653                                         ARR_SHRINKLEN(destroyed_regs,n-1);
 654                                         break;
 655                                 }
 656                         }
 657                 }
 658         }
 659
 660         /*
 661                 Set the register class of the call address to
 662                 the backend provided class (default: stack pointer class)
 663         */
 664         be_node_set_reg_class_in(low_call, n_be_Call_ptr, call->cls_addr);
 665
 666         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tcreated backend call %+F\n", low_call));
 667
 668         /* Set the register classes and constraints of the Call parameters. */
 669         for (i = 0; i < n_reg_params; ++i) {
 670                 int index = reg_param_idxs[i];
 671                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, index, 0);
 672                 assert(arg->reg != NULL);
 673
 674                 be_set_constr_single_reg_in(low_call, n_be_Call_first_arg + i,
 675                                             arg->reg, arch_register_req_type_none);
 676         }
 677
 678         /* Set the register constraints of the results. */
 679         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
 680                 ir_node                 *proj = res_projs[i];
 681                 const be_abi_call_arg_t *arg  = get_call_arg(call, 1, i, 0);
 682                 int                      pn   = get_Proj_proj(proj);
 683
 684                 assert(arg->in_reg);
 685                 be_set_constr_single_reg_out(low_call, pn, arg->reg,
 686                                              arch_register_req_type_none);
 687                 arch_set_irn_register(proj, arg->reg);
 688         }
 689         exchange(irn, low_call);
 690
 691         /* kill the ProjT node */
 692         if (res_proj != NULL) {
 693                 kill_node(res_proj);
 694         }
 695
 696         /* Make additional projs for the caller save registers
 697            and the Keep node which keeps them alive. */
 698         {
 699                 ir_node               **in, *keep;
 700                 int                   i;
 701                 size_t                d;
 702                 int                   n = 0;
 703                 int                   curr_res_proj = pn_be_Call_first_res + n_reg_results;
 704                 int                   n_ins;
 705
 706                 n_ins = ARR_LEN(destroyed_regs) + n_reg_results + 1;
 707                 in    = ALLOCAN(ir_node *, n_ins);
 708
 709                 /* also keep the stack pointer */
 710                 set_irn_link(curr_sp, (void*) sp);
 711                 in[n++] = curr_sp;
 712
 713                 for (d = 0; d < ARR_LEN(destroyed_regs); ++d) {
 714                         const arch_register_t *reg = destroyed_regs[d];
 715                         ir_node *proj = new_r_Proj(low_call, reg->reg_class->mode, curr_res_proj);
 716
 717                         /* memorize the register in the link field. we need afterwards to set the register class of the keep correctly. */
 718                         be_set_constr_single_reg_out(low_call, curr_res_proj, reg,
 719                                                      arch_register_req_type_none);
 720                         arch_set_irn_register(proj, reg);
 721
 722                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 723                         in[n++] = proj;
 724                         ++curr_res_proj;
 725                 }
 726
 727                 for (i = 0; i < n_reg_results; ++i) {
 728                         ir_node *proj = res_projs[i];
 729                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(proj);
 730                         set_irn_link(proj, (void*) reg);
 731                         in[n++] = proj;
 732                 }
 733                 assert(n <= n_ins);
 734
 735                 /* create the Keep for the caller save registers */
 736                 keep = be_new_Keep(bl, n, in);
 737                 for (i = 0; i < n; ++i) {
 738                         const arch_register_t *reg = (const arch_register_t*)get_irn_link(in[i]);
 739                         be_node_set_reg_class_in(keep, i, reg->reg_class);
 740                 }
 741         }
 742
 743         /* Clean up the stack. */
 744         assert(stack_size >= call->pop);
 745         stack_size -= call->pop;
 746
 747         if (stack_size > 0) {
 748                 ir_node *mem_proj = NULL;
 749
 750                 foreach_out_edge(low_call, edge) {
 751                         ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 752                         if (is_Proj(irn) && get_Proj_proj(irn) == pn_Call_M) {
 753                                 mem_proj = irn;
 754                                 break;
 755                         }
 756                 }
 757
 758                 if (! mem_proj) {
 759                         mem_proj = new_r_Proj(low_call, mode_M, pn_be_Call_M);
 760                         keep_alive(mem_proj);
 761                 }
 762         }
 763         /* Clean up the stack frame or revert alignment fixes if we allocated it */
 764         if (! no_alloc) {
 765                 curr_sp = be_new_IncSP(sp, bl, curr_sp, -stack_size, 0);
 766         }
 767
 768         be_abi_call_free(call);
 769
 770         DEL_ARR_F(states);
 771         DEL_ARR_F(destroyed_regs);
 772
 773         return curr_sp;
 774 }
 775
 776 /**
 777  * Adjust the size of a node representing a stack alloc or free for the minimum stack alignment.
 778  *
 779  * @param alignment  the minimum stack alignment
 780  * @param size       the node containing the non-aligned size
 781  * @param block      the block where new nodes are allocated on
 782  * @param dbg        debug info for new nodes
 783  *
 784  * @return a node representing the aligned size
 785  */
 786 static ir_node *adjust_alloc_size(unsigned stack_alignment, ir_node *size,
 787                                   ir_node *block, dbg_info *dbg)
 788 {
 789         if (stack_alignment > 1) {
 790                 ir_mode   *mode;
 791                 ir_tarval *tv;
 792                 ir_node   *mask;
 793                 ir_graph  *irg;
 794
 795                 assert(is_po2(stack_alignment));
 796
 797                 mode = get_irn_mode(size);
 798                 tv   = new_tarval_from_long(stack_alignment-1, mode);
 799                 irg  = get_Block_irg(block);
 800                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 801                 size = new_rd_Add(dbg, block, size, mask, mode);
 802
 803                 tv   = new_tarval_from_long(-(long)stack_alignment, mode);
 804                 mask = new_r_Const(irg, tv);
 805                 size = new_rd_And(dbg, block, size, mask, mode);
 806         }
 807         return size;
 808 }
 809 /**
 810  * Adjust an alloca.
 811  * The alloca is transformed into a back end alloca node and connected to the stack nodes.
 812  */
 813 static ir_node *adjust_alloc(be_abi_irg_t *env, ir_node *alloc, ir_node *curr_sp)
 814 {
 815         ir_node          *block     = get_nodes_block(alloc);
 816         ir_graph         *irg       = get_Block_irg(block);
 817         const arch_env_t *arch_env  = be_get_irg_arch_env(irg);
 818         ir_node          *alloc_mem = NULL;
 819         ir_node          *alloc_res = NULL;
 820         ir_type          *type      = get_Alloc_type(alloc);
 821         dbg_info         *dbg;
 822
 823         const ir_edge_t *edge;
 824         ir_node *new_alloc;
 825         ir_node *count;
 826         ir_node *size;
 827         ir_node *ins[2];
 828         unsigned stack_alignment;
 829
 830         /* all non-stack Alloc nodes should already be lowered before the backend */
 831         assert(get_Alloc_where(alloc) == stack_alloc);
 832
 833         foreach_out_edge(alloc, edge) {
 834                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
 835
 836                 assert(is_Proj(irn));
 837                 switch (get_Proj_proj(irn)) {
 838                 case pn_Alloc_M:
 839                         alloc_mem = irn;
 840                         break;
 841                 case pn_Alloc_res:
 842                         alloc_res = irn;
 843                         break;
 844                 default:
 845                         break;
 846                 }
 847         }
 848
 849         /* Beware: currently Alloc nodes without a result might happen,
 850            only escape analysis kills them and this phase runs only for object
 851            oriented source. We kill the Alloc here. */
 852         if (alloc_res == NULL && alloc_mem) {
 853                 exchange(alloc_mem, get_Alloc_mem(alloc));
 854                 return curr_sp;
 855         }
 856
 857         dbg   = get_irn_dbg_info(alloc);
 858         count = get_Alloc_count(alloc);
 859
 860         /* we might need to multiply the count with the element size */
 861         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 862                 ir_mode   *mode  = get_irn_mode(count);
 863                 ir_tarval *tv    = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type),
 864                                                         mode);
 865                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 866                 size            = new_rd_Mul(dbg, block, count, cnst, mode);
 867         } else {
 868                 size = count;
 869         }
 870
 871         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 872            We cannot omit it. */
 873         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 874
 875         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 876         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 877         new_alloc       = be_new_AddSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 878         set_irn_dbg_info(new_alloc, dbg);
 879
 880         if (alloc_mem != NULL) {
 881                 ir_node *addsp_mem;
 882                 ir_node *sync;
 883
 884                 addsp_mem = new_r_Proj(new_alloc, mode_M, pn_be_AddSP_M);
 885
 886                 /* We need to sync the output mem of the AddSP with the input mem
 887                    edge into the alloc node. */
 888                 ins[0] = get_Alloc_mem(alloc);
 889                 ins[1] = addsp_mem;
 890                 sync = new_r_Sync(block, 2, ins);
 891
 892                 exchange(alloc_mem, sync);
 893         }
 894
 895         exchange(alloc, new_alloc);
 896
 897         /* fix projnum of alloca res */
 898         set_Proj_proj(alloc_res, pn_be_AddSP_res);
 899
 900         curr_sp = new_r_Proj(new_alloc,  get_irn_mode(curr_sp), pn_be_AddSP_sp);
 901
 902         return curr_sp;
 903 }
 904
 905 /**
 906  * Adjust a Free.
 907  * The Free is transformed into a back end free node and connected to the stack nodes.
 908  */
 909 static ir_node *adjust_free(be_abi_irg_t *env, ir_node *free, ir_node *curr_sp)
 910 {
 911         ir_node          *block    = get_nodes_block(free);
 912         ir_graph         *irg      = get_irn_irg(free);
 913         ir_type          *type     = get_Free_type(free);
 914         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
 915         ir_mode          *sp_mode  = arch_env->sp->reg_class->mode;
 916         dbg_info         *dbg      = get_irn_dbg_info(free);
 917         ir_node  *subsp, *mem, *res, *size, *sync;
 918         ir_node *in[2];
 919         unsigned stack_alignment;
 920
 921         /* all non-stack-alloc Free nodes should already be lowered before the
 922          * backend phase */
 923         assert(get_Free_where(free) == stack_alloc);
 924
 925         /* we might need to multiply the size with the element size */
 926         if (type != firm_unknown_type && get_type_size_bytes(type) != 1) {
 927                 ir_tarval *tv   = new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), mode_Iu);
 928                 ir_node   *cnst = new_rd_Const(dbg, irg, tv);
 929                 ir_node   *mul  = new_rd_Mul(dbg, block, get_Free_size(free),
 930                                              cnst, mode_Iu);
 931                 size = mul;
 932         } else {
 933                 size = get_Free_size(free);
 934         }
 935
 936         stack_alignment = 1 << arch_env->stack_alignment;
 937         size            = adjust_alloc_size(stack_alignment, size, block, dbg);
 938
 939         /* The stack pointer will be modified in an unknown manner.
 940            We cannot omit it. */
 941         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
 942         subsp = be_new_SubSP(arch_env->sp, block, curr_sp, size);
 943         set_irn_dbg_info(subsp, dbg);
 944
 945         mem = new_r_Proj(subsp, mode_M, pn_be_SubSP_M);
 946         res = new_r_Proj(subsp, sp_mode, pn_be_SubSP_sp);
 947
 948         /* we need to sync the memory */
 949         in[0] = get_Free_mem(free);
 950         in[1] = mem;
 951         sync = new_r_Sync(block, 2, in);
 952
 953         /* and make the AddSP dependent on the former memory */
 954         add_irn_dep(subsp, get_Free_mem(free));
 955
 956         /* kill the free */
 957         exchange(free, sync);
 958         curr_sp = res;
 959
 960         return curr_sp;
 961 }
 962
 963 /**
 964  * Check if a node is somehow data dependent on another one.
 965  * both nodes must be in the same basic block.
 966  * @param n1 The first node.
 967  * @param n2 The second node.
 968  * @return 1, if n1 is data dependent (transitively) on n2, 0 if not.
 969  */
 970 static int dependent_on(ir_node *n1, ir_node *n2)
 971 {
 972         assert(get_nodes_block(n1) == get_nodes_block(n2));
 973
 974         return heights_reachable_in_block(ir_heights, n1, n2);
 975 }
 976
 977 static int cmp_call_dependency(const void *c1, const void *c2)
 978 {
 979         ir_node *n1 = *(ir_node **) c1;
 980         ir_node *n2 = *(ir_node **) c2;
 981         unsigned h1, h2;
 982
 983         /*
 984                 Classical qsort() comparison function behavior:
 985                 0  if both elements are equal
 986                 1  if second is "smaller" that first
 987                 -1 if first is "smaller" that second
 988         */
 989         if (dependent_on(n1, n2))
 990                 return -1;
 991
 992         if (dependent_on(n2, n1))
 993                 return 1;
 994
 995         /* The nodes have no depth order, but we need a total order because qsort()
 996          * is not stable.
 997          *
 998          * Additionally, we need to respect transitive dependencies. Consider a
 999          * Call a depending on Call b and an independent Call c.
1000          * We MUST NOT order c > a and b > c. */
1001         h1 = get_irn_height(ir_heights, n1);
1002         h2 = get_irn_height(ir_heights, n2);
1003         if (h1 < h2) return -1;
1004         if (h1 > h2) return  1;
1005         /* Same height, so use a random (but stable) order */
1006         return get_irn_idx(n1) - get_irn_idx(n2);
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Walker: links all Call/Alloc/Free nodes to the Block they are contained.
1011  * Clears the irg_is_leaf flag if a Call is detected.
1012  */
1013 static void link_ops_in_block_walker(ir_node *irn, void *data)
1014 {
1015         be_abi_irg_t *env  = (be_abi_irg_t*)data;
1016         unsigned      code = get_irn_opcode(irn);
1017
1018         if (code == iro_Call ||
1019            (code == iro_Alloc && get_Alloc_where(irn) == stack_alloc) ||
1020            (code == iro_Free && get_Free_where(irn) == stack_alloc)) {
1021                 ir_node *bl       = get_nodes_block(irn);
1022                 void *save        = get_irn_link(bl);
1023
1024                 if (code == iro_Call)
1025                         env->call->flags.bits.irg_is_leaf = 0;
1026
1027                 set_irn_link(irn, save);
1028                 set_irn_link(bl, irn);
1029         }
1030
1031         if (code == iro_Builtin && get_Builtin_kind(irn) == ir_bk_return_address) {
1032                 ir_node       *param = get_Builtin_param(irn, 0);
1033                 ir_tarval     *tv    = get_Const_tarval(param);
1034                 unsigned long  value = get_tarval_long(tv);
1035                 /* use ebp, so the climbframe algo works... */
1036                 if (value > 0) {
1037                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1038                 }
1039         }
1040 }
1041
1042 /**
1043  * Block-walker:
1044  * Process all Call/Alloc/Free nodes inside a basic block.
1045  * Note that the link field of the block must contain a linked list of all
1046  * nodes inside the Block. We first order this list according to data dependency
1047  * and that connect the nodes together.
1048  */
1049 static void process_ops_in_block(ir_node *bl, void *data)
1050 {
1051         be_abi_irg_t   *env     = (be_abi_irg_t*)data;
1052         ir_node        *curr_sp = env->init_sp;
1053         ir_node        *irn;
1054         ir_node       **nodes;
1055         int             n;
1056         int             n_nodes;
1057
1058         n_nodes = 0;
1059         for (irn = (ir_node*)get_irn_link(bl); irn != NULL;
1060              irn = (ir_node*)get_irn_link(irn)) {
1061                 ++n_nodes;
1062         }
1063
1064         nodes = ALLOCAN(ir_node*, n_nodes);
1065         for (irn = (ir_node*)get_irn_link(bl), n = 0; irn != NULL;
1066              irn = (ir_node*)get_irn_link(irn), ++n) {
1067                 nodes[n] = irn;
1068         }
1069
1070         /* If there were call nodes in the block. */
1071         if (n > 0) {
1072                 ir_node *keep;
1073                 int i;
1074
1075                 /* order the call nodes according to data dependency */
1076                 qsort(nodes, n_nodes, sizeof(nodes[0]), cmp_call_dependency);
1077
1078                 for (i = n_nodes - 1; i >= 0; --i) {
1079                         ir_node *irn = nodes[i];
1080
1081                         DBG((dbg, LEVEL_3, "\tprocessing call %+F\n", irn));
1082                         switch (get_irn_opcode(irn)) {
1083                         case iro_Call:
1084                                 if (! be_omit_fp) {
1085                                         /* The stack pointer will be modified due to a call. */
1086                                         env->call->flags.bits.try_omit_fp = 0;
1087                                 }
1088                                 curr_sp = adjust_call(env, irn, curr_sp);
1089                                 break;
1090                         case iro_Alloc:
1091                                 if (get_Alloc_where(irn) == stack_alloc)
1092                                         curr_sp = adjust_alloc(env, irn, curr_sp);
1093                                 break;
1094                         case iro_Free:
1095                                 if (get_Free_where(irn) == stack_alloc)
1096                                         curr_sp = adjust_free(env, irn, curr_sp);
1097                                 break;
1098                         default:
1099                                 panic("invalid call");
1100                         }
1101                 }
1102
1103                 /* Keep the last stack state in the block by tying it to Keep node,
1104                  * the proj from calls is already kept */
1105                 if (curr_sp != env->init_sp &&
1106                     !(is_Proj(curr_sp) && be_is_Call(get_Proj_pred(curr_sp)))) {
1107                         nodes[0] = curr_sp;
1108                         keep     = be_new_Keep(bl, 1, nodes);
1109                         pmap_insert(env->keep_map, bl, keep);
1110                 }
1111         }
1112
1113         set_irn_link(bl, curr_sp);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * Adjust all call nodes in the graph to the ABI conventions.
1118  */
1119 static void process_calls(ir_graph *irg)
1120 {
1121         be_abi_irg_t *abi = be_get_irg_abi(irg);
1122
1123         abi->call->flags.bits.irg_is_leaf = 1;
1124         irg_walk_graph(irg, firm_clear_link, link_ops_in_block_walker, abi);
1125
1126         ir_heights = heights_new(irg);
1127         irg_block_walk_graph(irg, NULL, process_ops_in_block, abi);
1128         heights_free(ir_heights);
1129 }
1130
1131 /**
1132  * Computes the stack argument layout type.
1133  * Changes a possibly allocated value param type by moving
1134  * entities to the stack layout type.
1135  *
1136  * @param env           the ABI environment
1137  * @param call          the current call ABI
1138  * @param method_type   the method type
1139  * @param val_param_tp  the value parameter type, will be destroyed
1140  * @param param_map     an array mapping method arguments to the stack layout type
1141  *
1142  * @return the stack argument layout type
1143  */
1144 static ir_type *compute_arg_type(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1145                                  be_abi_call_t *call,
1146                                                                  ir_type *method_type, ir_type *val_param_tp,
1147                                                                  ir_entity ***param_map)
1148 {
1149         int dir  = env->call->flags.bits.left_to_right ? 1 : -1;
1150         int inc  = -dir;
1151         int n    = get_method_n_params(method_type);
1152         int curr = inc > 0 ? 0 : n - 1;
1153         struct obstack *obst = be_get_be_obst(irg);
1154         int ofs  = 0;
1155
1156         char buf[128];
1157         ir_type *res;
1158         int i;
1159         ident *id = get_entity_ident(get_irg_entity(irg));
1160         ir_entity **map;
1161
1162         *param_map = map = OALLOCN(obst, ir_entity*, n);
1163         res = new_type_struct(id_mangle_u(id, new_id_from_chars("arg_type", 8)));
1164         for (i = 0; i < n; ++i, curr += inc) {
1165                 ir_type *param_type    = get_method_param_type(method_type, curr);
1166                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, curr, 1);
1167
1168                 map[i] = NULL;
1169                 if (arg->on_stack) {
1170                         if (val_param_tp != NULL) {
1171                                 /* the entity was already created, create a copy in the param type */
1172                                 ir_entity *val_ent = get_method_value_param_ent(method_type, i);
1173                                 arg->stack_ent = copy_entity_own(val_ent, res);
1174                                 set_entity_link(val_ent, arg->stack_ent);
1175                                 set_entity_link(arg->stack_ent, NULL);
1176                         } else {
1177                                 /* create a new entity */
1178                                 snprintf(buf, sizeof(buf), "param_%d", i);
1179                                 arg->stack_ent = new_entity(res, new_id_from_str(buf), param_type);
1180                         }
1181                         ofs += arg->space_before;
1182                         ofs = round_up2(ofs, arg->alignment);
1183                         set_entity_offset(arg->stack_ent, ofs);
1184                         ofs += arg->space_after;
1185                         ofs += get_type_size_bytes(param_type);
1186                         map[i] = arg->stack_ent;
1187                 }
1188         }
1189         set_type_size_bytes(res, ofs);
1190         set_type_state(res, layout_fixed);
1191         return res;
1192 }
1193
1194 typedef struct {
1195         const arch_register_t *reg;
1196         ir_node *irn;
1197 } reg_node_map_t;
1198
1199 static int cmp_regs(const void *a, const void *b)
1200 {
1201         const reg_node_map_t *p = (const reg_node_map_t*)a;
1202         const reg_node_map_t *q = (const reg_node_map_t*)b;
1203
1204         if (p->reg->reg_class == q->reg->reg_class)
1205                 return p->reg->index - q->reg->index;
1206         else
1207                 return p->reg->reg_class < q->reg->reg_class ? -1 : +1;
1208 }
1209
1210 static void reg_map_to_arr(reg_node_map_t *res, pmap *reg_map)
1211 {
1212         pmap_entry *ent;
1213         size_t n = pmap_count(reg_map);
1214         size_t i = 0;
1215
1216         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1217                 res[i].reg = (const arch_register_t*)ent->key;
1218                 res[i].irn = (ir_node*)ent->value;
1219                 i++;
1220         }
1221
1222         qsort(res, n, sizeof(res[0]), cmp_regs);
1223 }
1224
1225 /**
1226  * Creates a be_Return for a Return node.
1227  *
1228  * @param @env  the abi environment
1229  * @param irn   the Return node or NULL if there was none
1230  * @param bl    the block where the be_Retun should be placed
1231  * @param mem   the current memory
1232  * @param n_res number of return results
1233  */
1234 static ir_node *create_be_return(be_abi_irg_t *env, ir_node *irn, ir_node *bl,
1235                 ir_node *mem, int n_res)
1236 {
1237         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1238         ir_graph         *irg      = get_Block_irg(bl);
1239         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1240         dbg_info *dbgi;
1241         pmap *reg_map  = pmap_create();
1242         ir_node *keep  = (ir_node*)pmap_get(env->keep_map, bl);
1243         size_t in_max;
1244         ir_node *ret;
1245         int i, n;
1246         unsigned pop;
1247         ir_node **in;
1248         ir_node *stack;
1249         const arch_register_t **regs;
1250         pmap_entry *ent;
1251
1252         /*
1253                 get the valid stack node in this block.
1254                 If we had a call in that block there is a Keep constructed by process_calls()
1255                 which points to the last stack modification in that block. we'll use
1256                 it then. Else we use the stack from the start block and let
1257                 the ssa construction fix the usage.
1258         */
1259         stack = be_abi_reg_map_get(env->regs, arch_env->sp);
1260         if (keep) {
1261                 stack = get_irn_n(keep, 0);
1262                 kill_node(keep);
1263                 remove_End_keepalive(get_irg_end(irg), keep);
1264         }
1265
1266         /* Insert results for Return into the register map. */
1267         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1268                 ir_node *res           = get_Return_res(irn, i);
1269                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1270                 assert(arg->in_reg && "return value must be passed in register");
1271                 pmap_insert(reg_map, (void *) arg->reg, res);
1272         }
1273
1274         /* Add uses of the callee save registers. */
1275         foreach_pmap(env->regs, ent) {
1276                 const arch_register_t *reg = (const arch_register_t*)ent->key;
1277                 if ((reg->type & arch_register_type_ignore) || arch_register_is_callee_save(arch_env, reg))
1278                         pmap_insert(reg_map, ent->key, ent->value);
1279         }
1280
1281         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, stack);
1282
1283         /*
1284                 Maximum size of the in array for Return nodes is
1285                 return args + callee save/ignore registers + memory + stack pointer
1286         */
1287         in_max = pmap_count(reg_map) + n_res + 2;
1288
1289         in   = ALLOCAN(ir_node*,               in_max);
1290         regs = ALLOCAN(arch_register_t const*, in_max);
1291
1292         in[0]   = mem;
1293         in[1]   = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
1294         regs[0] = NULL;
1295         regs[1] = arch_env->sp;
1296         n       = 2;
1297
1298         /* clear SP entry, since it has already been grown. */
1299         pmap_insert(reg_map, (void *) arch_env->sp, NULL);
1300         for (i = 0; i < n_res; ++i) {
1301                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 1, i, 1);
1302
1303                 in[n]     = be_abi_reg_map_get(reg_map, arg->reg);
1304                 regs[n++] = arg->reg;
1305
1306                 /* Clear the map entry to mark the register as processed. */
1307                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arg->reg, NULL);
1308         }
1309
1310         /* grow the rest of the stuff. */
1311         foreach_pmap(reg_map, ent) {
1312                 if (ent->value) {
1313                         in[n]     = (ir_node*)ent->value;
1314                         regs[n++] = (const arch_register_t*)ent->key;
1315                 }
1316         }
1317
1318         /* The in array for the new back end return is now ready. */
1319         if (irn != NULL) {
1320                 dbgi = get_irn_dbg_info(irn);
1321         } else {
1322                 dbgi = NULL;
1323         }
1324         /* we have to pop the shadow parameter in in case of struct returns */
1325         pop = call->pop;
1326         ret = be_new_Return(dbgi, irg, bl, n_res, pop, n, in);
1327
1328         /* Set the register classes of the return's parameter accordingly. */
1329         for (i = 0; i < n; ++i) {
1330                 if (regs[i] == NULL)
1331                         continue;
1332
1333                 be_set_constr_single_reg_in(ret, i, regs[i], arch_register_req_type_none);
1334         }
1335
1336         /* Free the space of the Epilog's in array and the register <-> proj map. */
1337         pmap_destroy(reg_map);
1338
1339         return ret;
1340 }
1341
1342 typedef struct ent_pos_pair ent_pos_pair;
1343 struct ent_pos_pair {
1344         ir_entity    *ent;   /**< a value param entity */
1345         int          pos;    /**< its parameter number */
1346         ent_pos_pair *next;  /**< for linking */
1347 };
1348
1349 typedef struct lower_frame_sels_env_t {
1350         ent_pos_pair *value_param_list;          /**< the list of all value param entities */
1351         ir_node      *frame;                     /**< the current frame */
1352         const arch_register_class_t *sp_class;   /**< register class of the stack pointer */
1353         const arch_register_class_t *link_class; /**< register class of the link pointer */
1354         ir_type      *value_tp;                  /**< the value type if any */
1355         ir_type      *frame_tp;                  /**< the frame type */
1356         int          static_link_pos;            /**< argument number of the hidden static link */
1357 } lower_frame_sels_env_t;
1358
1359 /**
1360  * Return an entity from the backend for an value param entity.
1361  *
1362  * @param ent  an value param type entity
1363  * @param ctx  context
1364  */
1365 static ir_entity *get_argument_entity(ir_entity *ent, lower_frame_sels_env_t *ctx)
1366 {
1367         ir_entity *argument_ent = (ir_entity*)get_entity_link(ent);
1368
1369         if (argument_ent == NULL) {
1370                 /* we have NO argument entity yet: This is bad, as we will
1371                 * need one for backing store.
1372                 * Create one here.
1373                 */
1374                 ir_type *frame_tp = ctx->frame_tp;
1375                 unsigned offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1376                 ir_type  *tp      = get_entity_type(ent);
1377                 unsigned align    = get_type_alignment_bytes(tp);
1378
1379                 offset += align - 1;
1380                 offset &= ~(align - 1);
1381
1382                 argument_ent = copy_entity_own(ent, frame_tp);
1383
1384                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1385                 set_entity_offset(argument_ent, offset);
1386                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1387
1388                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1389                 set_entity_link(ent, argument_ent);
1390         }
1391         return argument_ent;
1392 }
1393 /**
1394  * Walker: Replaces Sels of frame type and
1395  * value param type entities by FrameAddress.
1396  * Links all used entities.
1397  */
1398 static void lower_frame_sels_walker(ir_node *irn, void *data)
1399 {
1400         lower_frame_sels_env_t *ctx = (lower_frame_sels_env_t*)data;
1401
1402         if (is_Sel(irn)) {
1403                 ir_node *ptr = get_Sel_ptr(irn);
1404
1405                 if (ptr == ctx->frame) {
1406                         ir_entity    *ent = get_Sel_entity(irn);
1407                         ir_node      *bl  = get_nodes_block(irn);
1408                         ir_node      *nw;
1409                         int          pos = 0;
1410                         int          is_value_param = 0;
1411
1412                         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1413                                 is_value_param = 1;
1414
1415                                 /* replace by its copy from the argument type */
1416                                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1417                                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1418                         }
1419
1420                         nw = be_new_FrameAddr(ctx->sp_class, bl, ctx->frame, ent);
1421                         exchange(irn, nw);
1422
1423                         /* check, if it's a param Sel and if have not seen this entity before */
1424                         if (is_value_param && get_entity_link(ent) == NULL) {
1425                                 ent_pos_pair pair;
1426
1427                                 pair.ent  = ent;
1428                                 pair.pos  = pos;
1429                                 pair.next = NULL;
1430                                 ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1431                                 /* just a mark */
1432                                 set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1433                         }
1434                 }
1435         }
1436 }
1437
1438 /**
1439  * Check if a value parameter is transmitted as a register.
1440  * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1441  * transmitted in registers.
1442  *
1443  * Note that on some architectures this case must be handled specially
1444  * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1445  *
1446  * In the default case we move the entity to the frame type and create
1447  * a backing store into the first block.
1448  */
1449 static void fix_address_of_parameter_access(be_abi_irg_t *env, ir_graph *irg,
1450                                             ent_pos_pair *value_param_list)
1451 {
1452         be_abi_call_t    *call     = env->call;
1453         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1454         ent_pos_pair  *entry, *new_list;
1455         ir_type       *frame_tp;
1456         int           i, n = ARR_LEN(value_param_list);
1457
1458         new_list = NULL;
1459         for (i = 0; i < n; ++i) {
1460                 int               pos  = value_param_list[i].pos;
1461                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, pos, 1);
1462
1463                 if (arg->in_reg) {
1464                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d need backing store\n", pos));
1465                         value_param_list[i].next = new_list;
1466                         new_list = &value_param_list[i];
1467                 }
1468         }
1469         if (new_list != NULL) {
1470                 /* ok, change the graph */
1471                 ir_node *start_bl = get_irg_start_block(irg);
1472                 ir_node *first_bl = get_first_block_succ(start_bl);
1473                 ir_node *frame, *imem, *nmem, *store, *mem, *args;
1474                 optimization_state_t state;
1475                 unsigned offset;
1476
1477                 assert(first_bl && first_bl != start_bl);
1478                 /* we had already removed critical edges, so the following
1479                    assertion should be always true. */
1480                 assert(get_Block_n_cfgpreds(first_bl) == 1);
1481
1482                 /* now create backing stores */
1483                 frame = get_irg_frame(irg);
1484                 imem = get_irg_initial_mem(irg);
1485
1486                 save_optimization_state(&state);
1487                 set_optimize(0);
1488                 nmem = new_r_Proj(get_irg_start(irg), mode_M, pn_Start_M);
1489                 restore_optimization_state(&state);
1490
1491                 /* reroute all edges to the new memory source */
1492                 edges_reroute(imem, nmem);
1493
1494                 store   = NULL;
1495                 mem     = imem;
1496                 args    = get_irg_args(irg);
1497                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1498                         int     i     = entry->pos;
1499                         ir_type *tp   = get_entity_type(entry->ent);
1500                         ir_mode *mode = get_type_mode(tp);
1501                         ir_node *addr;
1502
1503                         /* address for the backing store */
1504                         addr = be_new_FrameAddr(arch_env->sp->reg_class, first_bl, frame, entry->ent);
1505
1506                         if (store)
1507                                 mem = new_r_Proj(store, mode_M, pn_Store_M);
1508
1509                         /* the backing store itself */
1510                         store = new_r_Store(first_bl, mem, addr,
1511                                             new_r_Proj(args, mode, i), cons_none);
1512                 }
1513                 /* the new memory Proj gets the last Proj from store */
1514                 set_Proj_pred(nmem, store);
1515                 set_Proj_proj(nmem, pn_Store_M);
1516                 set_nodes_block(nmem, get_nodes_block(store));
1517
1518                 /* move all entities to the frame type */
1519                 frame_tp = get_irg_frame_type(irg);
1520                 offset   = get_type_size_bytes(frame_tp);
1521
1522                 /* we will add new entities: set the layout to undefined */
1523                 assert(get_type_state(frame_tp) == layout_fixed);
1524                 set_type_state(frame_tp, layout_undefined);
1525                 for (entry = new_list; entry != NULL; entry = entry->next) {
1526                         ir_entity *ent = entry->ent;
1527
1528                         /* If the entity is still on the argument type, move it to the
1529                          * frame type.
1530                          * This happens if the value_param type was build due to compound
1531                          * params. */
1532                         if (get_entity_owner(ent) != frame_tp) {
1533                                 ir_type  *tp   = get_entity_type(ent);
1534                                 unsigned align = get_type_alignment_bytes(tp);
1535
1536                                 offset += align - 1;
1537                                 offset &= ~(align - 1);
1538                                 set_entity_owner(ent, frame_tp);
1539                                 /* must be automatic to set a fixed layout */
1540                                 set_entity_offset(ent, offset);
1541                                 offset += get_type_size_bytes(tp);
1542                         }
1543                 }
1544                 set_type_size_bytes(frame_tp, offset);
1545                 /* fix the layout again */
1546                 set_type_state(frame_tp, layout_fixed);
1547         }
1548 }
1549
1550 /**
1551  * The start block has no jump, instead it has an initial exec Proj.
1552  * The backend wants to handle all blocks the same way, so we replace
1553  * the out cfg edge with a real jump.
1554  */
1555 static void fix_start_block(ir_graph *irg)
1556 {
1557         ir_node *initial_X   = get_irg_initial_exec(irg);
1558         ir_node *start_block = get_irg_start_block(irg);
1559         ir_node *jmp         = new_r_Jmp(start_block);
1560
1561         assert(is_Proj(initial_X));
1562         exchange(initial_X, jmp);
1563         set_irg_initial_exec(irg, new_r_Bad(irg, mode_X));
1564
1565         /* merge start block with successor if possible */
1566         {
1567                 const ir_edge_t *edge;
1568                 foreach_out_edge(jmp, edge) {
1569                         ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
1570                         if (!is_Block(succ))
1571                                 continue;
1572
1573                         if (get_irn_arity(succ) == 1) {
1574                                 exchange(succ, start_block);
1575                         }
1576                         break;
1577                 }
1578         }
1579 }
1580
1581 /**
1582  * Update the entity of Sels to the outer value parameters.
1583  */
1584 static void update_outer_frame_sels(ir_node *irn, void *env)
1585 {
1586         lower_frame_sels_env_t *ctx = (lower_frame_sels_env_t*)env;
1587         ir_node                *ptr;
1588         ir_entity              *ent;
1589         int                    pos = 0;
1590
1591         if (! is_Sel(irn))
1592                 return;
1593         ptr = get_Sel_ptr(irn);
1594         if (! is_arg_Proj(ptr))
1595                 return;
1596         if (get_Proj_proj(ptr) != ctx->static_link_pos)
1597                 return;
1598         ent   = get_Sel_entity(irn);
1599
1600         if (get_entity_owner(ent) == ctx->value_tp) {
1601                 /* replace by its copy from the argument type */
1602                 pos = get_struct_member_index(ctx->value_tp, ent);
1603                 ent = get_argument_entity(ent, ctx);
1604                 set_Sel_entity(irn, ent);
1605
1606                 /* check, if we have not seen this entity before */
1607                 if (get_entity_link(ent) == NULL) {
1608                         ent_pos_pair pair;
1609
1610                         pair.ent  = ent;
1611                         pair.pos  = pos;
1612                         pair.next = NULL;
1613                         ARR_APP1(ent_pos_pair, ctx->value_param_list, pair);
1614                         /* just a mark */
1615                         set_entity_link(ent, ctx->value_param_list);
1616                 }
1617         }
1618 }
1619
1620 /**
1621  * Fix access to outer local variables.
1622  */
1623 static void fix_outer_variable_access(be_abi_irg_t *env,
1624                                       lower_frame_sels_env_t *ctx)
1625 {
1626         int      i;
1627         ir_graph *irg;
1628         (void) env;
1629
1630         for (i = get_class_n_members(ctx->frame_tp) - 1; i >= 0; --i) {
1631                 ir_entity *ent = get_class_member(ctx->frame_tp, i);
1632
1633                 if (! is_method_entity(ent))
1634                         continue;
1635
1636                 irg = get_entity_irg(ent);
1637                 if (irg == NULL)
1638                         continue;
1639
1640                 /*
1641                  * FIXME: find the number of the static link parameter
1642                  * for now we assume 0 here
1643                  */
1644                 ctx->static_link_pos = 0;
1645
1646                 irg_walk_graph(irg, NULL, update_outer_frame_sels, ctx);
1647         }
1648 }
1649
1650 /**
1651  * Modify the irg itself and the frame type.
1652  */
1653 static void modify_irg(ir_graph *irg)
1654 {
1655         be_abi_irg_t          *env          = be_get_irg_abi(irg);
1656         be_abi_call_t         *call         = env->call;
1657         const arch_env_t      *arch_env     = be_get_irg_arch_env(irg);
1658         const arch_register_t *sp           = arch_env->sp;
1659         ir_type               *method_type  = get_entity_type(get_irg_entity(irg));
1660         be_irg_t              *birg         = be_birg_from_irg(irg);
1661         struct obstack        *obst         = be_get_be_obst(irg);
1662         be_stack_layout_t     *stack_layout = be_get_irg_stack_layout(irg);
1663         ir_node *end;
1664         ir_node *old_mem;
1665         ir_node *new_mem_proj;
1666         ir_node *mem;
1667
1668         int n_params;
1669         int i, n;
1670         unsigned j;
1671         unsigned frame_size;
1672
1673         reg_node_map_t *rm;
1674         const arch_register_t *fp_reg;
1675         ir_node *frame_pointer;
1676         ir_node *start_bl;
1677         ir_node **args;
1678         ir_node *arg_tuple;
1679         const ir_edge_t *edge;
1680         ir_type *arg_type, *bet_type, *tp;
1681         lower_frame_sels_env_t ctx;
1682         ir_entity **param_map;
1683
1684         DBG((dbg, LEVEL_1, "introducing abi on %+F\n", irg));
1685
1686         old_mem = get_irg_initial_mem(irg);
1687
1688         irp_reserve_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1689
1690         /* set the links of all frame entities to NULL, we use it
1691            to detect if an entity is already linked in the value_param_list */
1692         tp = get_method_value_param_type(method_type);
1693         ctx.value_tp = tp;
1694         if (tp != NULL) {
1695                 /* clear the links of the clone type, let the
1696                    original entities point to its clones */
1697                 for (i = get_struct_n_members(tp) - 1; i >= 0; --i) {
1698                         ir_entity *mem  = get_struct_member(tp, i);
1699                         set_entity_link(mem, NULL);
1700                 }
1701         }
1702
1703         arg_type = compute_arg_type(env, irg, call, method_type, tp, &param_map);
1704
1705         /* Convert the Sel nodes in the irg to frame addr nodes: */
1706         ctx.value_param_list = NEW_ARR_F(ent_pos_pair, 0);
1707         ctx.frame            = get_irg_frame(irg);
1708         ctx.sp_class         = arch_env->sp->reg_class;
1709         ctx.link_class       = arch_env->link_class;
1710         ctx.frame_tp         = get_irg_frame_type(irg);
1711
1712         /* layout the stackframe now */
1713         if (get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_undefined) {
1714                 default_layout_compound_type(ctx.frame_tp);
1715         }
1716
1717         /* we will possible add new entities to the frame: set the layout to undefined */
1718         assert(get_type_state(ctx.frame_tp) == layout_fixed);
1719         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_undefined);
1720
1721         irg_walk_graph(irg, lower_frame_sels_walker, NULL, &ctx);
1722
1723         /* fix the frame type layout again */
1724         set_type_state(ctx.frame_tp, layout_fixed);
1725         /* align stackframe to 4 byte */
1726         frame_size = get_type_size_bytes(ctx.frame_tp);
1727         if (frame_size % 4 != 0) {
1728                 set_type_size_bytes(ctx.frame_tp, frame_size + 4 - (frame_size % 4));
1729         }
1730
1731         env->regs  = pmap_create();
1732
1733         n_params = get_method_n_params(method_type);
1734         args     = OALLOCNZ(obst, ir_node*, n_params);
1735
1736         /*
1737          * for inner function we must now fix access to outer frame entities.
1738          */
1739         fix_outer_variable_access(env, &ctx);
1740
1741         /* Check if a value parameter is transmitted as a register.
1742          * This might happen if the address of an parameter is taken which is
1743          * transmitted in registers.
1744          *
1745          * Note that on some architectures this case must be handled specially
1746          * because the place of the backing store is determined by their ABI.
1747          *
1748          * In the default case we move the entity to the frame type and create
1749          * a backing store into the first block.
1750          */
1751         fix_address_of_parameter_access(env, irg, ctx.value_param_list);
1752
1753         DEL_ARR_F(ctx.value_param_list);
1754         irp_free_resources(irp, IR_RESOURCE_ENTITY_LINK);
1755
1756         /* Fill the argument vector */
1757         arg_tuple = get_irg_args(irg);
1758         foreach_out_edge(arg_tuple, edge) {
1759                 ir_node *irn = get_edge_src_irn(edge);
1760                 if (! is_Anchor(irn)) {
1761                         int nr       = get_Proj_proj(irn);
1762                         args[nr]     = irn;
1763                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\treading arg: %d -> %+F\n", nr, irn));
1764                 }
1765         }
1766
1767         stack_layout->sp_relative = call->flags.bits.try_omit_fp;
1768         bet_type = call->cb->get_between_type(irg);
1769         stack_frame_init(stack_layout, arg_type, bet_type,
1770                          get_irg_frame_type(irg), param_map);
1771
1772         /* Count the register params and add them to the number of Projs for the RegParams node */
1773         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1774                 be_abi_call_arg_t *arg = get_call_arg(call, 0, i, 1);
1775                 if (arg->in_reg && args[i]) {
1776                         assert(arg->reg != sp && "cannot use stack pointer as parameter register");
1777                         assert(i == get_Proj_proj(args[i]));
1778
1779                         /* For now, associate the register with the old Proj from Start representing that argument. */
1780                         pmap_insert(env->regs, (void *) arg->reg, args[i]);
1781                         DBG((dbg, LEVEL_2, "\targ #%d -> reg %s\n", i, arg->reg->name));
1782                 }
1783         }
1784
1785         /* Collect all callee-save registers */
1786         for (i = 0, n = arch_env->n_register_classes; i < n; ++i) {
1787                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
1788                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1789                         const arch_register_t *reg = &cls->regs[j];
1790                         if ((reg->type & arch_register_type_state) || arch_register_is_callee_save(arch_env, reg)) {
1791                                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, NULL);
1792                         }
1793                 }
1794         }
1795
1796         fp_reg = call->flags.bits.try_omit_fp ? arch_env->sp : arch_env->bp;
1797         rbitset_clear(birg->allocatable_regs, fp_reg->global_index);
1798
1799         /* handle start block here (place a jump in the block) */
1800         fix_start_block(irg);
1801
1802         pmap_insert(env->regs, (void *) sp, NULL);
1803         pmap_insert(env->regs, (void *) arch_env->bp, NULL);
1804         start_bl   = get_irg_start_block(irg);
1805         env->start = be_new_Start(NULL, start_bl, pmap_count(env->regs) + 1);
1806         set_irg_start(irg, env->start);
1807
1808         /*
1809          * make proj nodes for the callee save registers.
1810          * memorize them, since Return nodes get those as inputs.
1811          *
1812          * Note, that if a register corresponds to an argument, the regs map
1813          * contains the old Proj from start for that argument.
1814          */
1815         rm = ALLOCAN(reg_node_map_t, pmap_count(env->regs));
1816         reg_map_to_arr(rm, env->regs);
1817         for (i = 0, n = pmap_count(env->regs); i < n; ++i) {
1818                 const arch_register_t    *reg      = rm[i].reg;
1819                 ir_mode                  *mode     = reg->reg_class->mode;
1820                 long                      nr       = i;
1821                 arch_register_req_type_t  add_type = arch_register_req_type_none;
1822                 ir_node                  *proj;
1823
1824                 if (reg == sp)
1825                         add_type |= arch_register_req_type_produces_sp;
1826                 if (!rbitset_is_set(birg->allocatable_regs, reg->global_index)) {
1827                         add_type |= arch_register_req_type_ignore;
1828                 }
1829
1830                 assert(nr >= 0);
1831                 proj = new_r_Proj(env->start, mode, nr + 1);
1832                 pmap_insert(env->regs, (void *) reg, proj);
1833                 be_set_constr_single_reg_out(env->start, nr + 1, reg, add_type);
1834                 arch_set_irn_register(proj, reg);
1835
1836                 DBG((dbg, LEVEL_2, "\tregister save proj #%d -> reg %s\n", nr, reg->name));
1837         }
1838
1839         /* create a new initial memory proj */
1840         assert(is_Proj(old_mem));
1841         arch_set_out_register_req(env->start, 0, arch_no_register_req);
1842         new_mem_proj = new_r_Proj(env->start, mode_M, 0);
1843         mem = new_mem_proj;
1844         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1845
1846         env->init_sp = be_abi_reg_map_get(env->regs, sp);
1847
1848         /* set new frame_pointer */
1849         frame_pointer = be_abi_reg_map_get(env->regs, fp_reg);
1850         set_irg_frame(irg, frame_pointer);
1851
1852         /* rewire old mem users to new mem */
1853         exchange(old_mem, mem);
1854
1855         /* keep the mem (for functions with an endless loop = no return) */
1856         keep_alive(mem);
1857
1858         set_irg_initial_mem(irg, mem);
1859
1860         /* Now, introduce stack param nodes for all parameters passed on the stack */
1861         for (i = 0; i < n_params; ++i) {
1862                 ir_node *arg_proj = args[i];
1863                 ir_node *repl     = NULL;
1864
1865                 if (arg_proj != NULL) {
1866                         be_abi_call_arg_t *arg;
1867                         ir_type *param_type;
1868                         int     nr = get_Proj_proj(arg_proj);
1869                         ir_mode *mode;
1870
1871                         nr         = MIN(nr, n_params);
1872                         arg        = get_call_arg(call, 0, nr, 1);
1873                         param_type = get_method_param_type(method_type, nr);
1874
1875                         if (arg->in_reg) {
1876                                 repl = (ir_node*)pmap_get(env->regs, arg->reg);
1877                         } else if (arg->on_stack) {
1878                                 ir_node *addr = be_new_FrameAddr(sp->reg_class, start_bl, frame_pointer, arg->stack_ent);
1879
1880                                 /* For atomic parameters which are actually used, we create a Load node. */
1881                                 if (is_atomic_type(param_type) && get_irn_n_edges(args[i]) > 0) {
1882                                         ir_mode *mode      = get_type_mode(param_type);
1883                                         ir_mode *load_mode = arg->load_mode;
1884                                         ir_node *nomem     = get_irg_no_mem(irg);
1885
1886                                         ir_node *load = new_r_Load(start_bl, nomem, addr, load_mode, cons_floats);
1887                                         repl = new_r_Proj(load, load_mode, pn_Load_res);
1888
1889                                         if (mode != load_mode) {
1890                                                 repl = new_r_Conv(start_bl, repl, mode);
1891                                         }
1892                                 } else {
1893                                         /* The stack parameter is not primitive (it is a struct or array),
1894                                          * we thus will create a node representing the parameter's address
1895                                          * on the stack. */
1896                                         repl = addr;
1897                                 }
1898                         }
1899
1900                         assert(repl != NULL);
1901
1902                         /* Beware: the mode of the register parameters is always the mode of the register class
1903                            which may be wrong. Add Conv's then. */
1904                         mode = get_irn_mode(args[i]);
1905                         if (mode != get_irn_mode(repl)) {
1906                                 repl = new_r_Conv(get_nodes_block(repl), repl, mode);
1907                         }
1908                         exchange(args[i], repl);
1909                 }
1910         }
1911
1912         /* the arg proj is not needed anymore now and should be only used by the anchor */
1913         assert(get_irn_n_edges(arg_tuple) == 1);
1914         kill_node(arg_tuple);
1915         set_irg_args(irg, new_r_Bad(irg, mode_T));
1916
1917         /* All Return nodes hang on the End node, so look for them there. */
1918         end = get_irg_end_block(irg);
1919         for (i = 0, n = get_Block_n_cfgpreds(end); i < n; ++i) {
1920                 ir_node *irn = get_Block_cfgpred(end, i);
1921
1922                 if (is_Return(irn)) {
1923                         ir_node *blk = get_nodes_block(irn);
1924                         ir_node *mem = get_Return_mem(irn);
1925                         ir_node *ret = create_be_return(env, irn, blk, mem, get_Return_n_ress(irn));
1926                         exchange(irn, ret);
1927                 }
1928         }
1929
1930         /* if we have endless loops here, n might be <= 0. Do NOT create a be_Return then,
1931            the code is dead and will never be executed. */
1932 }
1933
1934 /** Fix the state inputs of calls that still hang on unknowns */
1935 static void fix_call_state_inputs(ir_graph *irg)
1936 {
1937         be_abi_irg_t     *env      = be_get_irg_abi(irg);
1938         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
1939         int i, n, n_states;
1940         arch_register_t **stateregs = NEW_ARR_F(arch_register_t*, 0);
1941
1942         /* Collect caller save registers */
1943         n = arch_env->n_register_classes;
1944         for (i = 0; i < n; ++i) {
1945                 unsigned j;
1946                 const arch_register_class_t *cls = &arch_env->register_classes[i];
1947                 for (j = 0; j < cls->n_regs; ++j) {
1948                         const arch_register_t *reg = arch_register_for_index(cls, j);
1949                         if (reg->type & arch_register_type_state) {
1950                                 ARR_APP1(arch_register_t*, stateregs, (arch_register_t *)reg);
1951                         }
1952                 }
1953         }
1954
1955         n = ARR_LEN(env->calls);
1956         n_states = ARR_LEN(stateregs);
1957         for (i = 0; i < n; ++i) {
1958                 int s, arity;
1959                 ir_node *call = env->calls[i];
1960
1961                 arity = get_irn_arity(call);
1962
1963                 /* the state reg inputs are the last n inputs of the calls */
1964                 for (s = 0; s < n_states; ++s) {
1965                         int inp = arity - n_states + s;
1966                         const arch_register_t *reg = stateregs[s];
1967                         ir_node *regnode = be_abi_reg_map_get(env->regs, reg);
1968
1969                         set_irn_n(call, inp, regnode);
1970                 }
1971         }
1972
1973         DEL_ARR_F(stateregs);
1974 }
1975
1976 /**
1977  * Create a trampoline entity for the given method.
1978  */
1979 static ir_entity *create_trampoline(be_main_env_t *be, ir_entity *method)
1980 {
1981         ir_type   *type   = get_entity_type(method);
1982         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(method);
1983         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$stub");
1984         ir_type   *parent = be->pic_trampolines_type;
1985         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
1986         set_entity_ld_ident(ent, id);
1987         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
1988
1989         return ent;
1990 }
1991
1992 /**
1993  * Returns the trampoline entity for the given method.
1994  */
1995 static ir_entity *get_trampoline(be_main_env_t *env, ir_entity *method)
1996 {
1997         ir_entity *result = (ir_entity*)pmap_get(env->ent_trampoline_map, method);
1998         if (result == NULL) {
1999                 result = create_trampoline(env, method);
2000                 pmap_insert(env->ent_trampoline_map, method, result);
2001         }
2002
2003         return result;
2004 }
2005
2006 static ir_entity *create_pic_symbol(be_main_env_t *be, ir_entity *entity)
2007 {
2008         ident     *old_id = get_entity_ld_ident(entity);
2009         ident     *id     = id_mangle3("", old_id, "$non_lazy_ptr");
2010         ir_type   *e_type = get_entity_type(entity);
2011         ir_type   *type   = new_type_pointer(e_type);
2012         ir_type   *parent = be->pic_symbols_type;
2013         ir_entity *ent    = new_entity(parent, old_id, type);
2014         set_entity_ld_ident(ent, id);
2015         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_private);
2016
2017         return ent;
2018 }
2019
2020 static ir_entity *get_pic_symbol(be_main_env_t *env, ir_entity *entity)
2021 {
2022         ir_entity *result = (ir_entity*)pmap_get(env->ent_pic_symbol_map, entity);
2023         if (result == NULL) {
2024                 result = create_pic_symbol(env, entity);
2025                 pmap_insert(env->ent_pic_symbol_map, entity, result);
2026         }
2027
2028         return result;
2029 }
2030
2031
2032
2033 /**
2034  * Returns non-zero if a given entity can be accessed using a relative address.
2035  */
2036 static int can_address_relative(ir_entity *entity)
2037 {
2038         return get_entity_visibility(entity) != ir_visibility_external
2039                 && !(get_entity_linkage(entity) & IR_LINKAGE_MERGE);
2040 }
2041
2042 static ir_node *get_pic_base(ir_graph *irg)
2043 {
2044         const arch_env_t *arch_env = be_get_irg_arch_env(irg);
2045         if (arch_env->impl->get_pic_base == NULL)
2046                 return NULL;
2047         return arch_env->impl->get_pic_base(irg);
2048 }
2049
2050 /** patches SymConsts to work in position independent code */
2051 static void fix_pic_symconsts(ir_node *node, void *data)
2052 {
2053         ir_graph         *irg = get_irn_irg(node);
2054         be_main_env_t    *be  = be_get_irg_main_env(irg);
2055         ir_node          *pic_base;
2056         ir_node          *add;
2057         ir_node          *block;
2058         ir_mode          *mode;
2059         ir_node          *load;
2060         ir_node          *load_res;
2061         int               arity, i;
2062         (void) data;
2063
2064         arity = get_irn_arity(node);
2065         for (i = 0; i < arity; ++i) {
2066                 dbg_info  *dbgi;
2067                 ir_node   *pred = get_irn_n(node, i);
2068                 ir_entity *entity;
2069                 ir_entity *pic_symbol;
2070                 ir_node   *pic_symconst;
2071
2072                 if (!is_SymConst(pred))
2073                         continue;
2074
2075                 entity = get_SymConst_entity(pred);
2076                 block  = get_nodes_block(pred);
2077
2078                 /* calls can jump to relative addresses, so we can directly jump to
2079                    the (relatively) known call address or the trampoline */
2080                 if (i == 1 && is_Call(node)) {
2081                         ir_entity *trampoline;
2082                         ir_node   *trampoline_const;
2083
2084                         if (can_address_relative(entity))
2085                                 continue;
2086
2087                         dbgi             = get_irn_dbg_info(pred);
2088                         trampoline       = get_trampoline(be, entity);
2089                         trampoline_const = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2090                                                                     trampoline);
2091                         set_irn_n(node, i, trampoline_const);
2092                         continue;
2093                 }
2094
2095                 /* everything else is accessed relative to EIP */
2096                 mode     = get_irn_mode(pred);
2097                 pic_base = get_pic_base(irg);
2098
2099                 /* all ok now for locally constructed stuff */
2100                 if (can_address_relative(entity)) {
2101                         ir_node *add = new_r_Add(block, pic_base, pred, mode);
2102
2103                         /* make sure the walker doesn't visit this add again */
2104                         mark_irn_visited(add);
2105                         set_irn_n(node, i, add);
2106                         continue;
2107                 }
2108
2109                 /* get entry from pic symbol segment */
2110                 dbgi         = get_irn_dbg_info(pred);
2111                 pic_symbol   = get_pic_symbol(be, entity);
2112                 pic_symconst = new_rd_SymConst_addr_ent(dbgi, irg, mode_P_code,
2113                                                         pic_symbol);
2114                 add = new_r_Add(block, pic_base, pic_symconst, mode);
2115                 mark_irn_visited(add);
2116
2117                 /* we need an extra indirection for global data outside our current
2118                    module. The loads are always safe and can therefore float
2119                    and need no memory input */
2120                 load     = new_r_Load(block, get_irg_no_mem(irg), add, mode, cons_floats);
2121                 load_res = new_r_Proj(load, mode, pn_Load_res);
2122
2123                 set_irn_n(node, i, load_res);
2124         }
2125 }
2126
2127 void be_abi_introduce(ir_graph *irg)
2128 {
2129         be_abi_irg_t     *env         = XMALLOCZ(be_abi_irg_t);
2130         ir_node          *old_frame   = get_irg_frame(irg);
2131         be_options_t     *options     = be_get_irg_options(irg);
2132         const arch_env_t *arch_env    = be_get_irg_arch_env(irg);
2133         ir_entity        *entity      = get_irg_entity(irg);
2134         ir_type          *method_type = get_entity_type(entity);
2135         be_irg_t         *birg        = be_birg_from_irg(irg);
2136         struct obstack   *obst        = &birg->obst;
2137         ir_node          *dummy       = new_r_Dummy(irg,
2138                                                     arch_env->sp->reg_class->mode);
2139         unsigned          r;
2140
2141         /* determine allocatable registers */
2142         assert(birg->allocatable_regs == NULL);
2143         birg->allocatable_regs = rbitset_obstack_alloc(obst, arch_env->n_registers);
2144         for (r = 0; r < arch_env->n_registers; ++r) {
2145                 const arch_register_t *reg = &arch_env->registers[r];
2146                 if ( !(reg->type & arch_register_type_ignore)) {
2147                         rbitset_set(birg->allocatable_regs, r);
2148                 }
2149         }
2150
2151         /* break here if backend provides a custom API.
2152          * Note: we shouldn't have to setup any be_abi_irg_t* stuff at all,
2153          * but need more cleanup to make this work
2154          */
2155         be_set_irg_abi(irg, env);
2156
2157         be_omit_fp      = options->omit_fp;
2158
2159         env->keep_map     = pmap_create();
2160         env->call         = be_abi_call_new(arch_env->sp->reg_class);
2161         arch_env_get_call_abi(arch_env, method_type, env->call);
2162
2163         env->init_sp = dummy;
2164         env->calls   = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
2165
2166         edges_assure(irg);
2167
2168         if (options->pic) {
2169                 irg_walk_graph(irg, fix_pic_symconsts, NULL, env);
2170         }
2171
2172         /* Lower all call nodes in the IRG. */
2173         process_calls(irg);
2174
2175         /* Process the IRG */
2176         modify_irg(irg);
2177
2178         /* fix call inputs for state registers */
2179         fix_call_state_inputs(irg);
2180
2181         /* We don't need the keep map anymore. */
2182         pmap_destroy(env->keep_map);
2183         env->keep_map = NULL;
2184
2185         /* calls array is not needed anymore */
2186         DEL_ARR_F(env->calls);
2187         env->calls = NULL;
2188
2189         /* reroute the stack origin of the calls to the true stack origin. */
2190         exchange(dummy, env->init_sp);
2191         exchange(old_frame, get_irg_frame(irg));
2192
2193         pmap_destroy(env->regs);
2194         env->regs = NULL;
2195 }
2196
2197 void be_abi_free(ir_graph *irg)
2198 {
2199         be_abi_irg_t *env = be_get_irg_abi(irg);
2200
2201         if (env->call != NULL)
2202                 be_abi_call_free(env->call);
2203         assert(env->regs == NULL);
2204         free(env);
2205
2206         be_set_irg_abi(irg, NULL);
2207 }
2208
2209 void be_put_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2210                              const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs)
2211 {
2212         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2213         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2214         unsigned  i;
2215
2216         assert(bitset_size(bs) == cls->n_regs);
2217         bitset_clear_all(bs);
2218         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2219                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2220                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2221                         bitset_set(bs, i);
2222         }
2223 }
2224
2225 unsigned be_get_n_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2226                                    const arch_register_class_t *cls)
2227 {
2228         bitset_t *bs = bitset_alloca(cls->n_regs);
2229         be_put_allocatable_regs(irg, cls, bs);
2230         return bitset_popcount(bs);
2231 }
2232
2233 void be_set_allocatable_regs(const ir_graph *irg,
2234                              const arch_register_class_t *cls,
2235                              unsigned *raw_bitset)
2236 {
2237         be_irg_t *birg             = be_birg_from_irg(irg);
2238         unsigned *allocatable_regs = birg->allocatable_regs;
2239         unsigned  i;
2240
2241         rbitset_clear_all(raw_bitset, cls->n_regs);
2242         for (i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
2243                 const arch_register_t *reg = &cls->regs[i];
2244                 if (rbitset_is_set(allocatable_regs, reg->global_index))
2245                         rbitset_set(raw_bitset, i);
2246         }
2247 }
2248
2249 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_abi)
2250 void be_init_abi(void)
2251 {
2252         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.abi");
2253 }