Fixed spill placement in start block
[libfirm] / ir / be / benode.c
1 /**
2  * @file   benode.c
3  * @date   17.05.2005
4  * @author Sebastian Hack
5  *
6  * Backend node support.
7  *
8  * This file provdies Perm, Copy, Spill and Reload nodes.
9  *
10  * Copyright (C) 2005 Universitaet Karlsruhe
11  * Released under the GPL
12  */
13
14 #ifdef HAVE_CONFIG_H
15 #include "config.h"
16 #endif
17
18 #include <stdlib.h>
19
20 #include "obst.h"
21 #include "set.h"
22 #include "pmap.h"
23 #include "util.h"
24 #include "debug.h"
25 #include "fourcc.h"
26 #include "bitfiddle.h"
27
28 #include "irop_t.h"
29 #include "irmode_t.h"
30 #include "irnode_t.h"
31 #include "ircons_t.h"
32 #include "irprintf.h"
33 #include "irgwalk.h"
34
35 #include "be_t.h"
36 #include "belive_t.h"
37 #include "besched_t.h"
38 #include "benode_t.h"
39
40 #include "beirgmod.h"
41
42 #define OUT_POS(x) (-((x) + 1))
43
44 /* Sometimes we want to put const nodes into get_irn_generic_attr ... */
45 #define get_irn_attr(irn) get_irn_generic_attr((ir_node *) (irn))
46
47 static unsigned be_node_tag = FOURCC('B', 'E', 'N', 'O');
48
49 #if 0
50 typedef enum _node_kind_t {
51         node_kind_spill,
52         node_kind_reload,
53         node_kind_perm,
54         node_kind_copy,
55         node_kind_kill,
56         node_kind_last
57 } node_kind_t;
58 #endif
59
60 typedef enum {
61         be_req_kind_old_limited,
62         be_req_kind_negate_old_limited,
63         be_req_kind_single_reg
64 } be_req_kind_t;
65
66 typedef struct {
67         arch_register_req_t req;
68         be_req_kind_t       kind;
69         arch_irn_flags_t    flags;
70         union {
71                 struct {
72                         void (*old_limited)(void *ptr, bitset_t *bs);
73                         void *old_limited_env;
74                 } old_limited;
75
76                 const arch_register_t *single_reg;
77         } x;
78 } be_req_t;
79
80 typedef struct {
81         const arch_register_t *reg;
82         be_req_t              req;
83         be_req_t              in_req;
84 } be_reg_data_t;
85
86 typedef struct {
87         int                         max_reg_data;
88         be_reg_data_t               *reg_data;
89 } be_node_attr_t;
90
91 typedef struct {
92         be_node_attr_t node_attr;
93         int offset;           /**< The offset by which the stack shall be increased/decreased. */
94         be_stack_dir_t dir;   /**< The direction in which the stack shall be modified (along or in the other direction). */
95 } be_stack_attr_t;
96
97 typedef struct {
98         be_node_attr_t node_attr;
99         entity *ent;
100         int offset;
101 } be_frame_attr_t;
102
103 typedef struct {
104         be_node_attr_t node_attr;
105         entity *ent;
106 } be_call_attr_t;
107
108 typedef struct {
109         be_frame_attr_t frame_attr;
110         ir_node *spill_ctx;  /**< The node in whose context this spill was introduced. */
111 } be_spill_attr_t;
112
113 ir_op *op_be_Spill;
114 ir_op *op_be_Reload;
115 ir_op *op_be_Perm;
116 ir_op *op_be_Copy;
117 ir_op *op_be_Keep;
118 ir_op *op_be_CopyKeep;
119 ir_op *op_be_Call;
120 ir_op *op_be_Return;
121 ir_op *op_be_IncSP;
122 ir_op *op_be_AddSP;
123 ir_op *op_be_SetSP;
124 ir_op *op_be_RegParams;
125 ir_op *op_be_StackParam;
126 ir_op *op_be_FrameAddr;
127 ir_op *op_be_FrameLoad;
128 ir_op *op_be_FrameStore;
129 ir_op *op_be_Barrier;
130
131 static int beo_base = -1;
132
133 static const ir_op_ops be_node_op_ops;
134
135 #define N   irop_flag_none
136 #define L   irop_flag_labeled
137 #define C   irop_flag_commutative
138 #define X   irop_flag_cfopcode
139 #define I   irop_flag_ip_cfopcode
140 #define F   irop_flag_fragile
141 #define Y   irop_flag_forking
142 #define H   irop_flag_highlevel
143 #define c   irop_flag_constlike
144 #define K   irop_flag_keep
145
146 void be_node_init(void) {
147         static int inited = 0;
148
149         if(inited)
150                 return;
151
152         inited = 1;
153
154         /* Acquire all needed opcodes. */
155         beo_base = get_next_ir_opcodes(beo_Last - 1);
156
157         op_be_Spill      = new_ir_op(beo_base + beo_Spill,      "Spill",      op_pin_state_mem_pinned, N, oparity_unary,    0, sizeof(be_spill_attr_t), &be_node_op_ops);
158         op_be_Reload     = new_ir_op(beo_base + beo_Reload,     "Reload",     op_pin_state_mem_pinned, N, oparity_zero,     0, sizeof(be_frame_attr_t), &be_node_op_ops);
159         op_be_Perm       = new_ir_op(beo_base + beo_Perm,       "Perm",       op_pin_state_pinned,     N, oparity_variable, 0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
160         op_be_Copy       = new_ir_op(beo_base + beo_Copy,       "Copy",       op_pin_state_floats,     N, oparity_unary,    0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
161         op_be_Keep       = new_ir_op(beo_base + beo_Keep,       "Keep",       op_pin_state_pinned,     K, oparity_variable, 0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
162         op_be_CopyKeep   = new_ir_op(beo_base + beo_CopyKeep,   "CopyKeep",   op_pin_state_pinned,     K, oparity_variable, 0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
163         op_be_Call       = new_ir_op(beo_base + beo_Call,       "Call",       op_pin_state_pinned,     N, oparity_variable, 0, sizeof(be_call_attr_t),  &be_node_op_ops);
164         op_be_Return     = new_ir_op(beo_base + beo_Return,     "Return",     op_pin_state_pinned,     X, oparity_variable, 0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
165         op_be_AddSP      = new_ir_op(beo_base + beo_AddSP,      "AddSP",      op_pin_state_pinned,     N, oparity_unary,    0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
166         op_be_SetSP      = new_ir_op(beo_base + beo_SetSP,      "SetSP",      op_pin_state_pinned,     N, oparity_binary,   0, sizeof(be_stack_attr_t), &be_node_op_ops);
167         op_be_IncSP      = new_ir_op(beo_base + beo_IncSP,      "IncSP",      op_pin_state_pinned,     N, oparity_binary,   0, sizeof(be_stack_attr_t), &be_node_op_ops);
168         op_be_RegParams  = new_ir_op(beo_base + beo_RegParams,  "RegParams",  op_pin_state_pinned,     N, oparity_zero,     0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
169         op_be_StackParam = new_ir_op(beo_base + beo_StackParam, "StackParam", op_pin_state_pinned,     N, oparity_unary,    0, sizeof(be_frame_attr_t), &be_node_op_ops);
170         op_be_FrameAddr  = new_ir_op(beo_base + beo_FrameAddr,  "FrameAddr",  op_pin_state_pinned,     N, oparity_binary,   0, sizeof(be_frame_attr_t), &be_node_op_ops);
171         op_be_FrameLoad  = new_ir_op(beo_base + beo_FrameLoad,  "FrameLoad",  op_pin_state_pinned,     N, oparity_any,      0, sizeof(be_frame_attr_t), &be_node_op_ops);
172         op_be_FrameStore = new_ir_op(beo_base + beo_FrameStore, "FrameStore", op_pin_state_pinned,     N, oparity_any,      0, sizeof(be_frame_attr_t), &be_node_op_ops);
173         op_be_Barrier    = new_ir_op(beo_base + beo_Barrier,    "Barrier",    op_pin_state_pinned,     N, oparity_any,      0, sizeof(be_node_attr_t),  &be_node_op_ops);
174
175         set_op_tag(op_be_Spill,      &be_node_tag);
176         set_op_tag(op_be_Reload,     &be_node_tag);
177         set_op_tag(op_be_Perm,       &be_node_tag);
178         set_op_tag(op_be_Copy,       &be_node_tag);
179         set_op_tag(op_be_Keep,       &be_node_tag);
180         set_op_tag(op_be_CopyKeep,   &be_node_tag);
181         set_op_tag(op_be_Call,       &be_node_tag);
182         set_op_tag(op_be_Return,     &be_node_tag);
183         set_op_tag(op_be_AddSP,      &be_node_tag);
184         set_op_tag(op_be_SetSP,      &be_node_tag);
185         set_op_tag(op_be_IncSP,      &be_node_tag);
186         set_op_tag(op_be_RegParams,  &be_node_tag);
187         set_op_tag(op_be_StackParam, &be_node_tag);
188         set_op_tag(op_be_FrameLoad,  &be_node_tag);
189         set_op_tag(op_be_FrameStore, &be_node_tag);
190         set_op_tag(op_be_FrameAddr,  &be_node_tag);
191         set_op_tag(op_be_Barrier,   &be_node_tag);
192 }
193
194 static void *init_node_attr(ir_node* irn, int max_reg_data)
195 {
196         ir_graph *irg     = get_irn_irg(irn);
197         be_node_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
198
199         memset(a, 0, sizeof(get_op_attr_size(get_irn_op(irn))));
200         a->max_reg_data = max_reg_data;
201         a->reg_data     = NULL;
202
203         if(max_reg_data > 0) {
204                 int i;
205
206                 a->reg_data = NEW_ARR_D(be_reg_data_t, get_irg_obstack(irg), max_reg_data);
207                 memset(a->reg_data, 0, max_reg_data * sizeof(a->reg_data[0]));
208                 for(i = 0; i < max_reg_data; ++i) {
209                         a->reg_data[i].req.req.cls  = NULL;
210                         a->reg_data[i].req.req.type = arch_register_req_type_none;
211                 }
212         }
213
214         return a;
215 }
216
217 static INLINE int is_be_node(const ir_node *irn)
218 {
219         return get_op_tag(get_irn_op(irn)) == &be_node_tag;
220 }
221
222 be_opcode_t be_get_irn_opcode(const ir_node *irn)
223 {
224         return is_be_node(irn) ? get_irn_opcode(irn) - beo_base : beo_NoBeOp;
225 }
226
227 static int redir_proj(const ir_node **node, int pos)
228 {
229         const ir_node *n = *node;
230
231         if(is_Proj(n)) {
232                 ir_node *irn;
233
234                 assert(pos == -1 && "Illegal pos for a Proj");
235                 *node = irn = get_Proj_pred(n);
236                 if(is_Proj(irn)) {
237                         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T);
238                         *node = get_Proj_pred(irn);
239                 }
240                 return get_Proj_proj(n);
241         }
242
243         return 0;
244 }
245
246 static void
247 be_node_set_irn_reg(const void *_self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
248 {
249         int out_pos;
250         be_node_attr_t *a;
251
252         out_pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
253         a       = get_irn_attr(irn);
254
255         assert(is_be_node(irn));
256         assert(out_pos < a->max_reg_data && "position too high");
257         a->reg_data[out_pos].reg = reg;
258 }
259
260
261 ir_node *be_new_Spill(const arch_register_class_t *cls, const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, ir_node *to_spill, ir_node *ctx)
262 {
263         be_spill_attr_t *a;
264         ir_node *in[2];
265         ir_node *res;
266
267         in[0] = frame;
268         in[1] = to_spill;
269         res   = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Spill, mode_M, 2, in);
270         a     = init_node_attr(res, 2);
271         a->frame_attr.ent = NULL;
272         a->frame_attr.offset = 0;
273         a->spill_ctx = ctx;
274
275         be_node_set_reg_class(res, 0, cls_frame);
276         be_node_set_reg_class(res, 1, cls);
277         return res;
278 }
279
280 ir_node *be_new_Reload(const arch_register_class_t *cls, const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, ir_node *mem, ir_mode *mode)
281 {
282         ir_node *in[2];
283         ir_node *res;
284
285         in[0] = frame;
286         in[1] = mem;
287         res   = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Reload, mode, 2, in);
288         init_node_attr(res, 2);
289         be_node_set_reg_class(res, 0, cls_frame);
290         be_node_set_reg_class(res, -1, cls);
291         return res;
292 }
293
294 ir_node *(be_get_Reload_mem)(const ir_node *irn)
295 {
296         assert(be_is_Reload(irn));
297         return get_irn_n(irn, be_pos_Reload_mem);
298 }
299
300 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[])
301 {
302         int i;
303         ir_node *irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Perm, mode_T, n, in);
304         init_node_attr(irn, n);
305         for(i = 0; i < n; ++i) {
306                 be_node_set_reg_class(irn, i, cls);
307                 be_node_set_reg_class(irn, OUT_POS(i), cls);
308         }
309
310         return irn;
311 }
312
313 ir_node *be_new_Copy(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *op)
314 {
315         ir_node *in[1];
316         ir_node *res;
317
318         in[0] = op;
319         res   = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Copy, get_irn_mode(op), 1, in);
320         init_node_attr(res, 1);
321         be_node_set_reg_class(res, 0, cls);
322         be_node_set_reg_class(res, OUT_POS(0), cls);
323         return res;
324 }
325
326 ir_node *be_new_Keep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[])
327 {
328         int i;
329         ir_node *irn;
330
331         irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Keep, mode_ANY, n, in);
332         init_node_attr(irn, n);
333         for(i = 0; i < n; ++i) {
334                 be_node_set_reg_class(irn, i, cls);
335         }
336         keep_alive(irn);
337         return irn;
338 }
339
340 ir_node *be_new_Call(ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *sp, ir_node *ptr, int n_outs, int n, ir_node *in[])
341 {
342         int real_n = 3 + n;
343         ir_node *irn;
344         ir_node **real_in;
345
346         real_in = malloc(sizeof(real_in[0]) * (real_n));
347
348         real_in[0] = mem;
349         real_in[1] = sp;
350         real_in[2] = ptr;
351         memcpy(&real_in[3], in, n * sizeof(in[0]));
352
353         irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Call, mode_T, real_n, real_in);
354         init_node_attr(irn, (n_outs > real_n ? n_outs : real_n));
355         return irn;
356 }
357
358 entity *be_Call_get_entity(const ir_node *call)
359 {
360         be_call_attr_t *a = get_irn_attr(call);
361         assert(be_is_Call(call));
362         return a->ent;
363 }
364
365 void    be_Call_set_entity(ir_node *call, entity *ent)
366 {
367         be_call_attr_t *a = get_irn_attr(call);
368         assert(be_is_Call(call));
369         a->ent = ent;
370 }
371
372 ir_node *be_new_Return(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[])
373 {
374         ir_node *irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Return, mode_X, n, in);
375         init_node_attr(irn, n);
376
377         return irn;
378 }
379
380 ir_node *be_new_IncSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *mem, unsigned offset, be_stack_dir_t dir)
381 {
382         be_stack_attr_t *a;
383         ir_node *irn;
384         ir_node *in[1];
385
386         in[0]     = old_sp;
387         in[1]     = mem;
388         irn       = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_IncSP, sp->reg_class->mode, 2, in);
389         a         = init_node_attr(irn, 1);
390         a->dir    = dir;
391         a->offset = offset;
392
393         be_node_set_flags(irn, -1, arch_irn_flags_ignore);
394
395         /* Set output constraint to stack register. */
396         be_node_set_reg_class(irn, 0, sp->reg_class);
397         be_set_constr_single_reg(irn, -1, sp);
398         be_node_set_irn_reg(NULL, irn, sp);
399
400         return irn;
401 }
402
403 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz)
404 {
405         be_node_attr_t *a;
406         ir_node *irn;
407         ir_node *in[be_pos_AddSP_last];
408
409         in[be_pos_AddSP_old_sp] = old_sp;
410         in[be_pos_AddSP_size]   = sz;
411
412         irn      = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_AddSP, mode_T, be_pos_AddSP_last, in);
413         a        = init_node_attr(irn, be_pos_AddSP_last);
414
415         be_node_set_flags(irn, OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
416
417         /* Set output constraint to stack register. */
418         be_set_constr_single_reg(irn, OUT_POS(0), sp);
419
420         return irn;
421 }
422
423 ir_node *be_new_SetSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *op, ir_node *mem)
424 {
425         be_node_attr_t *a;
426         ir_node *irn;
427         ir_node *in[3];
428
429         in[0]    = mem;
430         in[1]    = old_sp;
431         in[2]    = op;
432         irn      = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_SetSP, get_irn_mode(old_sp), 3, in);
433         a        = init_node_attr(irn, 3);
434
435         be_node_set_flags(irn, OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
436
437         /* Set output constraint to stack register. */
438         be_set_constr_single_reg(irn, OUT_POS(0), sp);
439         be_node_set_reg_class(irn, 1, sp->reg_class);
440         be_node_set_reg_class(irn, 2, sp->reg_class);
441         be_node_set_irn_reg(NULL, irn, sp);
442
443         return irn;
444 }
445
446 ir_node *be_new_StackParam(const arch_register_class_t *cls, const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_mode *mode, ir_node *frame_pointer, entity *ent)
447 {
448         be_frame_attr_t *a;
449         ir_node *irn;
450         ir_node *in[1];
451
452         in[0] = frame_pointer;
453         irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_StackParam, mode, 1, in);
454         a = init_node_attr(irn, 1);
455         a->ent = ent;
456
457         be_node_set_reg_class(irn, 0, cls_frame);
458         be_node_set_reg_class(irn, OUT_POS(0), cls);
459         return irn;
460 }
461
462 ir_node *be_new_RegParams(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_outs)
463 {
464         ir_node *irn;
465         ir_node *in[1];
466
467         irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_RegParams, mode_T, 0, in);
468         init_node_attr(irn, n_outs);
469         return irn;
470 }
471
472 ir_node *be_new_FrameLoad(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
473                                                   ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, entity *ent)
474 {
475         be_frame_attr_t *a;
476         ir_node *irn;
477         ir_node *in[2];
478
479         in[0]  = mem;
480         in[1]  = frame;
481         irn    = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_FrameLoad, mode_T, 2, in);
482         a      = init_node_attr(irn, 3);
483         a->ent = ent;
484         a->offset = 0;
485         be_node_set_reg_class(irn, 1, cls_frame);
486         be_node_set_reg_class(irn, OUT_POS(pn_Load_res), cls_data);
487         return irn;
488 }
489
490 ir_node *be_new_FrameStore(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
491                                                    ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, ir_node *data, entity *ent)
492 {
493         be_frame_attr_t *a;
494         ir_node *irn;
495         ir_node *in[3];
496
497         in[0]  = mem;
498         in[1]  = frame;
499         in[2]  = data;
500         irn    = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_FrameStore, mode_T, 3, in);
501         a      = init_node_attr(irn, 3);
502         a->ent = ent;
503         a->offset = 0;
504         be_node_set_reg_class(irn, 1, cls_frame);
505         be_node_set_reg_class(irn, 2, cls_data);
506         return irn;
507 }
508
509 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, entity *ent)
510 {
511         be_frame_attr_t *a;
512         ir_node *irn;
513         ir_node *in[1];
514
515         in[0]  = frame;
516         irn    = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_FrameAddr, get_irn_mode(frame), 1, in);
517         a      = init_node_attr(irn, 1);
518         a->ent = ent;
519         a->offset = 0;
520         be_node_set_reg_class(irn, 0, cls_frame);
521         be_node_set_reg_class(irn, OUT_POS(0), cls_frame);
522         return irn;
523 }
524
525 ir_node *be_new_CopyKeep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *src, int n, ir_node *in_keep[], ir_mode *mode)
526 {
527         ir_node *irn;
528         ir_node **in = (ir_node **) alloca((n + 1) * sizeof(in[0]));
529
530         in[0] = src;
531         memcpy(&in[1], in_keep, n * sizeof(in[0]));
532         irn   = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_CopyKeep, mode, n + 1, in);
533         init_node_attr(irn, n);
534         be_node_set_reg_class(irn, OUT_POS(0), cls);
535         be_node_set_reg_class(irn, 0, cls);
536
537         return irn;
538 }
539
540 ir_node *be_new_CopyKeep_single(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *src, ir_node *keep, ir_mode *mode)
541 {
542         ir_node *in[1];
543
544         in[0] = keep;
545         return be_new_CopyKeep(cls, irg, bl, src, 1, in, mode);
546 }
547
548 ir_node *be_new_Barrier(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[])
549 {
550         ir_node *irn;
551
552         irn = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_be_Barrier, mode_T, n, in);
553         init_node_attr(irn, n);
554         return irn;
555 }
556
557 int be_is_Spill         (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Spill          ; }
558 int be_is_Reload        (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Reload         ; }
559 int be_is_Copy          (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Copy           ; }
560 int be_is_Perm          (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Perm           ; }
561 int be_is_Keep          (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Keep           ; }
562 int be_is_Call          (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Call           ; }
563 int be_is_Return        (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Return         ; }
564 int be_is_IncSP         (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_IncSP          ; }
565 int be_is_SetSP         (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_SetSP          ; }
566 int be_is_AddSP         (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_AddSP          ; }
567 int be_is_RegParams     (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_RegParams      ; }
568 int be_is_StackParam    (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_StackParam     ; }
569 int be_is_FrameAddr     (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_FrameAddr      ; }
570 int be_is_FrameLoad     (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_FrameLoad      ; }
571 int be_is_FrameStore    (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_FrameStore     ; }
572 int be_is_Barrier       (const ir_node *irn) { return be_get_irn_opcode(irn) == beo_Barrier        ; }
573
574 int be_has_frame_entity(const ir_node *irn)
575 {
576         switch(be_get_irn_opcode(irn)) {
577         case beo_StackParam:
578         case beo_Spill:
579         case beo_Reload:
580         case beo_FrameStore:
581         case beo_FrameLoad:
582         case beo_FrameAddr:
583                 return 1;
584         }
585
586         return 0;
587 }
588
589 entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn)
590 {
591         if(be_has_frame_entity(irn)) {
592                 be_frame_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
593                 return a->ent;
594         }
595         return NULL;
596 }
597
598 static void be_limited(void *data, bitset_t *bs)
599 {
600         be_req_t *req = data;
601
602         switch(req->kind) {
603         case be_req_kind_negate_old_limited:
604         case be_req_kind_old_limited:
605                 req->x.old_limited.old_limited(req->x.old_limited.old_limited_env, bs);
606                 if(req->kind == be_req_kind_negate_old_limited)
607                         bitset_flip_all(bs);
608                 break;
609         case be_req_kind_single_reg:
610                 bitset_clear_all(bs);
611                 bitset_set(bs, req->x.single_reg->index);
612                 break;
613         }
614 }
615
616 static INLINE be_req_t *get_req(ir_node *irn, int pos)
617 {
618         int idx           = pos < 0 ? -(pos + 1) : pos;
619         be_node_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
620         be_reg_data_t *rd = &a->reg_data[idx];
621         be_req_t       *r = pos < 0 ? &rd->req : &rd->in_req;
622
623         assert(is_be_node(irn));
624         assert(!(pos >= 0) || pos < get_irn_arity(irn));
625         assert(!(pos < 0)  || -(pos + 1) <= a->max_reg_data);
626
627         return r;
628 }
629
630 void be_set_constr_single_reg(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg)
631 {
632         be_req_t *r = get_req(irn, pos);
633
634         r->kind            = be_req_kind_single_reg;
635         r->x.single_reg    = reg;
636         r->req.limited     = be_limited;
637         r->req.limited_env = r;
638         r->req.type        = arch_register_req_type_limited;
639         r->req.cls         = reg->reg_class;
640 }
641
642 void be_set_constr_limited(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req)
643 {
644         be_req_t *r = get_req(irn, pos);
645
646         assert(arch_register_req_is(req, limited));
647
648         r->kind            = be_req_kind_old_limited;
649         r->req.limited     = be_limited;
650         r->req.limited_env = r;
651         r->req.type        = arch_register_req_type_limited;
652         r->req.cls         = req->cls;
653
654         r->x.old_limited.old_limited     = req->limited;
655         r->x.old_limited.old_limited_env = req->limited_env;
656 }
657
658 void be_node_set_flags(ir_node *irn, int pos, arch_irn_flags_t flags)
659 {
660         be_req_t *r = get_req(irn, pos);
661         r->flags = flags;
662 }
663
664 void be_node_set_reg_class(ir_node *irn, int pos, const arch_register_class_t *cls)
665 {
666         be_req_t *r = get_req(irn, pos);
667         r->req.cls = cls;
668         if(r->req.type == arch_register_req_type_none)
669                 r->req.type = arch_register_req_type_normal;
670 }
671
672 void be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, unsigned offset)
673 {
674         be_stack_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
675         assert(be_is_IncSP(irn));
676         a->offset = offset;
677 }
678
679 unsigned be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn)
680 {
681         be_stack_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
682         assert(be_is_IncSP(irn));
683         return a->offset;
684 }
685
686 void be_set_IncSP_direction(ir_node *irn, be_stack_dir_t dir)
687 {
688         be_stack_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
689         assert(be_is_IncSP(irn));
690         a->dir = dir;
691 }
692
693 be_stack_dir_t be_get_IncSP_direction(const ir_node *irn)
694 {
695         be_stack_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
696         assert(be_is_IncSP(irn));
697         return a->dir;
698 }
699
700 void be_set_Spill_entity(ir_node *irn, entity *ent)
701 {
702         be_spill_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
703         assert(be_is_Spill(irn));
704         a->frame_attr.ent = ent;
705 }
706
707 static ir_node *find_a_spill_walker(ir_node *irn, unsigned visited_nr)
708 {
709         unsigned nr = get_irn_visited(irn);
710
711         set_irn_visited(irn, visited_nr);
712
713         if(is_Phi(irn)) {
714                 int i, n;
715                 if(nr < visited_nr) {
716                         for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
717                                 ir_node *n = find_a_spill_walker(get_irn_n(irn, i), visited_nr);
718                                 if(n != NULL)
719                                         return n;
720                         }
721                 }
722         }
723
724         else if(be_get_irn_opcode(irn) == beo_Spill)
725                 return irn;
726
727         return NULL;
728 }
729
730 ir_node *be_get_Spill_context(const ir_node *irn) {
731         const be_spill_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
732         assert(be_is_Spill(irn));
733         return a->spill_ctx;
734 }
735
736 /**
737  * Finds a spill for a reload.
738  * If the reload is directly using the spill, this is simple,
739  * else we perform DFS from the reload (over all PhiMs) and return
740  * the first spill node we find.
741  */
742 static INLINE ir_node *find_a_spill(const ir_node *irn)
743 {
744         ir_graph *irg       = get_irn_irg(irn);
745         unsigned visited_nr = get_irg_visited(irg) + 1;
746
747         assert(be_is_Reload(irn));
748         set_irg_visited(irg, visited_nr);
749         return find_a_spill_walker(be_get_Reload_mem(irn), visited_nr);
750 }
751
752 entity *be_get_spill_entity(const ir_node *irn)
753 {
754         int opc           = get_irn_opcode(irn);
755
756         switch(be_get_irn_opcode(irn)) {
757         case beo_Reload:
758                 {
759                         ir_node *spill = find_a_spill(irn);
760                         return be_get_spill_entity(spill);
761                 }
762         case beo_Spill:
763                 {
764                         be_spill_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
765                         return a->frame_attr.ent;
766                 }
767         default:
768                 assert(0 && "Must give spill/reload node");
769                 break;
770         }
771
772         return NULL;
773 }
774
775 static void link_reload_walker(ir_node *irn, void *data)
776 {
777         ir_node **root = (ir_node **) data;
778         if(be_is_Reload(irn)) {
779                 set_irn_link(irn, *root);
780                 *root = irn;
781         }
782 }
783
784 void be_copy_entities_to_reloads(ir_graph *irg)
785 {
786         ir_node *irn = NULL;
787         irg_walk_graph(irg, link_reload_walker, NULL, (void *) &irn);
788
789         while(irn) {
790                 be_frame_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
791                 entity *ent        = be_get_spill_entity(irn);
792                 a->ent = ent;
793                 irn    = get_irn_link(irn);
794         }
795 }
796
797 ir_node *be_spill(const arch_env_t *arch_env, ir_node *irn, ir_node *ctx)
798 {
799         ir_node *bl     = get_nodes_block(irn);
800         ir_graph *irg   = get_irn_irg(bl);
801         ir_node *frame  = get_irg_frame(irg);
802         ir_node *insert = bl;
803         ir_node *spill;
804
805         const arch_register_class_t *cls       = arch_get_irn_reg_class(arch_env, irn, -1);
806         const arch_register_class_t *cls_frame = arch_get_irn_reg_class(arch_env, frame, -1);
807
808         spill = be_new_Spill(cls, cls_frame, irg, bl, frame, irn, ctx);
809
810         /*
811          * search the right insertion point. a spill of a phi cannot be put
812          * directly after the phi, if there are some phis behind the one which
813          * is spilled. Also, a spill of a Proj must be after all Projs of the
814          * same tuple node.
815          *
816          * Here's one special case:
817          * If the spill is in the start block, the spill must be after the frame
818          * pointer is set up. This is done by setting insert to the end of the block
819          * which is its default initialization (see above).
820          */
821         if(bl != get_irg_start_block(irg)) {
822                 insert = sched_next(irn);
823                 while((is_Phi(insert) || is_Proj(insert)) && !sched_is_end(insert))
824                         insert = sched_next(insert);
825         }
826
827         sched_add_before(insert, spill);
828         return spill;
829 }
830
831 ir_node *be_reload(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, ir_node *reloader, ir_mode *mode, ir_node *spill)
832 {
833         ir_node *reload;
834
835         ir_node *bl    = is_Block(reloader) ? reloader : get_nodes_block(reloader);
836         ir_graph *irg  = get_irn_irg(bl);
837         ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
838         const arch_register_class_t *cls_frame = arch_get_irn_reg_class(arch_env, frame, -1);
839
840         assert(be_is_Spill(spill) || (is_Phi(spill) && get_irn_mode(spill) == mode_M));
841
842         reload = be_new_Reload(cls, cls_frame, irg, bl, frame, spill, mode);
843
844         sched_add_before(reloader, reload);
845         return reload;
846 }
847
848 static void *put_out_reg_req(arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int out_pos)
849 {
850         const be_node_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
851
852         if(out_pos < a->max_reg_data)
853                 memcpy(req, &a->reg_data[out_pos].req, sizeof(req[0]));
854         else {
855                 req->type = arch_register_req_type_none;
856                 req->cls  = NULL;
857         }
858
859         return req;
860 }
861
862 static void *put_in_reg_req(arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
863 {
864         const be_node_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
865         int n                   = get_irn_arity(irn);
866
867         if(pos < get_irn_arity(irn) && pos < a->max_reg_data)
868                 memcpy(req, &a->reg_data[pos].in_req, sizeof(req[0]));
869         else {
870                 req->type = arch_register_req_type_none;
871                 req->cls  = NULL;
872         }
873
874         return req;
875 }
876
877 static const arch_register_req_t *
878 be_node_get_irn_reg_req(const void *self, arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos)
879 {
880         int out_pos = pos;
881
882         if(pos < 0) {
883                 if(get_irn_mode(irn) == mode_T)
884                         return NULL;
885
886                 out_pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, pos);
887                 assert(is_be_node(irn));
888                 return put_out_reg_req(req, irn, out_pos);
889         }
890
891         else {
892                 return is_be_node(irn) ? put_in_reg_req(req, irn, pos) : NULL;
893         }
894
895         return req;
896 }
897
898 const arch_register_t *
899 be_node_get_irn_reg(const void *_self, const ir_node *irn)
900 {
901         int out_pos;
902         be_node_attr_t *a;
903
904         out_pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
905         a       = get_irn_attr(irn);
906
907         assert(is_be_node(irn));
908         assert(out_pos < a->max_reg_data && "position too high");
909
910         return a->reg_data[out_pos].reg;
911 }
912
913 static arch_irn_class_t be_node_classify(const void *_self, const ir_node *irn)
914 {
915         redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
916
917         switch(be_get_irn_opcode(irn)) {
918 #define XXX(a,b) case beo_ ## a: return arch_irn_class_ ## b;
919                 XXX(Spill, spill)
920                 XXX(Reload, reload)
921                 XXX(Perm, perm)
922                 XXX(Copy, copy)
923 #undef XXX
924                 default:
925                 return 0;
926         }
927
928         return 0;
929 }
930
931 static arch_irn_flags_t be_node_get_flags(const void *_self, const ir_node *irn)
932 {
933         int out_pos;
934         be_node_attr_t *a;
935
936         out_pos = redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
937         a       = get_irn_attr(irn);
938
939         assert(is_be_node(irn));
940         assert(out_pos < a->max_reg_data && "position too high");
941
942         return a->reg_data[out_pos].req.flags;
943 }
944
945 static entity *be_node_get_frame_entity(const void *self, const ir_node *irn)
946 {
947         return be_get_frame_entity(irn);
948 }
949
950 static void be_node_set_frame_offset(const void *self, ir_node *irn, int offset)
951 {
952         if(be_has_frame_entity(irn)) {
953                 be_frame_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
954                 a->offset = offset;
955         }
956 }
957
958
959 static const arch_irn_ops_if_t be_node_irn_ops_if = {
960         be_node_get_irn_reg_req,
961         be_node_set_irn_reg,
962         be_node_get_irn_reg,
963         be_node_classify,
964         be_node_get_flags,
965         be_node_get_frame_entity,
966         be_node_set_frame_offset
967 };
968
969 static const arch_irn_ops_t be_node_irn_ops = {
970         &be_node_irn_ops_if
971 };
972
973 const void *be_node_get_arch_ops(const arch_irn_handler_t *self, const ir_node *irn)
974 {
975         redir_proj((const ir_node **) &irn, -1);
976         return is_be_node(irn) ? &be_node_irn_ops : NULL;
977 }
978
979 const arch_irn_handler_t be_node_irn_handler = {
980         be_node_get_arch_ops
981 };
982
983
984 static void dump_node_req(FILE *f, int idx, be_req_t *req)
985 {
986         unsigned i;
987         int did_something = 0;
988         char buf[16];
989         const char *prefix = buf;
990
991         snprintf(buf, sizeof(buf), "#%d ", idx);
992
993         if(req->flags != arch_irn_flags_none) {
994                 fprintf(f, "%sflags: ", prefix);
995                 prefix = "";
996                 for(i = arch_irn_flags_none; i <= log2_ceil(arch_irn_flags_last); ++i) {
997                         if(req->flags & (1 << i)) {
998                                 fprintf(f, "%s%s", prefix, arch_irn_flag_str(1 << i));
999                                 prefix = "|";
1000                         }
1001                 }
1002                 prefix = ", ";
1003                 did_something = 1;
1004         }
1005
1006         if(req->req.cls != 0) {
1007                 char tmp[256];
1008                 fprintf(f, prefix);
1009                 arch_register_req_format(tmp, sizeof(tmp), &req->req);
1010                 fprintf(f, "%s", tmp);
1011                 did_something = 1;
1012         }
1013
1014         if(did_something)
1015                 fprintf(f, "\n");
1016 }
1017
1018 static void dump_node_reqs(FILE *f, ir_node *irn)
1019 {
1020         int i;
1021         be_node_attr_t *a = get_irn_attr(irn);
1022
1023         fprintf(f, "registers: \n");
1024         for(i = 0; i < a->max_reg_data; ++i) {
1025                 be_reg_data_t *rd = &a->reg_data[i];
1026                 if(rd->reg)
1027                         fprintf(f, "#%d: %s\n", i, rd->reg->name);
1028         }
1029
1030         fprintf(f, "in requirements\n");
1031         for(i = 0; i < a->max_reg_data; ++i) {
1032                 dump_node_req(f, i, &a->reg_data[i].in_req);
1033         }
1034
1035         fprintf(f, "\nout requirements\n");
1036         for(i = 0; i < a->max_reg_data; ++i) {
1037                 dump_node_req(f, i, &a->reg_data[i].req);
1038         }
1039 }
1040
1041 static int dump_node(ir_node *irn, FILE *f, dump_reason_t reason)
1042 {
1043         be_node_attr_t *at = get_irn_attr(irn);
1044
1045         assert(is_be_node(irn));
1046
1047         switch(reason) {
1048                 case dump_node_opcode_txt:
1049                         fprintf(f, get_op_name(get_irn_op(irn)));
1050                         break;
1051                 case dump_node_mode_txt:
1052                         fprintf(f, get_mode_name(get_irn_mode(irn)));
1053                         break;
1054                 case dump_node_nodeattr_txt:
1055                         break;
1056                 case dump_node_info_txt:
1057                         dump_node_reqs(f, irn);
1058
1059                         if(be_has_frame_entity(irn)) {
1060                                 be_frame_attr_t *a = (be_frame_attr_t *) at;
1061                                 if (a->ent)
1062                                         ir_fprintf(f, "frame entity: %+F offset %x (%d)\n", a->ent, a->offset, a->offset);
1063
1064                         }
1065
1066                         switch(be_get_irn_opcode(irn)) {
1067                         case beo_Spill:
1068                                 {
1069                                         be_spill_attr_t *a = (be_spill_attr_t *) at;
1070                                         ir_fprintf(f, "spill context: %+F\n", a->spill_ctx);
1071                                 }
1072                                 break;
1073
1074                         case beo_IncSP:
1075                                 {
1076                                         be_stack_attr_t *a = (be_stack_attr_t *) at;
1077                                         fprintf(f, "offset: %u\n", a->offset);
1078                                         fprintf(f, "direction: %s\n", a->dir == be_stack_dir_along ? "along" : "against");
1079                                 }
1080                                 break;
1081                         }
1082
1083         }
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 /**
1089  * Copies the backend specific attributes from old node to new node.
1090  */
1091 static void copy_attr(const ir_node *old_node, ir_node *new_node)
1092 {
1093         be_node_attr_t *old_attr = get_irn_attr(old_node);
1094         be_node_attr_t *new_attr = get_irn_attr(new_node);
1095         int i;
1096
1097         assert(is_be_node(old_node));
1098         assert(is_be_node(new_node));
1099
1100         memcpy(new_attr, old_attr, get_op_attr_size(get_irn_op(old_node)));
1101         new_attr->reg_data = NULL;
1102
1103         if(new_attr->max_reg_data > 0) {
1104                 new_attr->reg_data = NEW_ARR_D(be_reg_data_t, get_irg_obstack(get_irn_irg(new_node)), new_attr->max_reg_data);
1105                 memcpy(new_attr->reg_data, old_attr->reg_data, new_attr->max_reg_data * sizeof(be_reg_data_t));
1106
1107                 for(i = 0; i < old_attr->max_reg_data; ++i) {
1108                         be_req_t *r;
1109
1110                         r = &new_attr->reg_data[i].req;
1111                         r->req.limited_env = r;
1112
1113                         r = &new_attr->reg_data[i].in_req;
1114                         r->req.limited_env = r;
1115                 }
1116         }
1117 }
1118
1119 static const ir_op_ops be_node_op_ops = {
1120         NULL,
1121         NULL,
1122         NULL,
1123         NULL,
1124         NULL,
1125         copy_attr,
1126         NULL,
1127         NULL,
1128         NULL,
1129         NULL,
1130         NULL,
1131         dump_node,
1132         NULL
1133 };