3b639afbb41f199815b29e5b0d3c15f6074d0f36
[libfirm] / ir / be / benode.h
1 /*
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3  *
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17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief       Backend node support for generic backend nodes.
23  * @author      Sebastian Hack
24  * @date        17.05.2005
25  *
26  * Backend node support for generic backend nodes.
27  * This file provides Perm, Copy, Spill and Reload nodes.
28  */
29 #ifndef FIRM_BE_BENODE_T_H
30 #define FIRM_BE_BENODE_T_H
31
32 #include <limits.h>
33
34 #include "firm_types.h"
35 #include "irnode_t.h"
36 #include "bearch.h"
37
38 /**
39  * The benode op's.  Must be available to register emitter function.
40  */
41 extern ir_op *op_be_Spill;
42 extern ir_op *op_be_Reload;
43 extern ir_op *op_be_Perm;
44 extern ir_op *op_be_MemPerm;
45 extern ir_op *op_be_Copy;
46 extern ir_op *op_be_Keep;
47 extern ir_op *op_be_CopyKeep;
48 extern ir_op *op_be_Call;
49 extern ir_op *op_be_Return;
50 extern ir_op *op_be_IncSP;
51 extern ir_op *op_be_AddSP;
52 extern ir_op *op_be_SubSP;
53 extern ir_op *op_be_Start;
54 extern ir_op *op_be_FrameAddr;
55
56 /**
57  * Determines if irn is a be_node.
58  */
59 int is_be_node(const ir_node *irn);
60
61 /**
62  * Create all BE specific opcodes.
63  */
64 void be_init_op(void);
65
66 /**
67  * Position numbers for the be_Spill inputs.
68  */
69 enum {
70         n_be_Spill_frame = 0,
71         n_be_Spill_val   = 1
72 };
73
74 /**
75  * Make a new Spill node.
76  */
77 ir_node *be_new_Spill(const arch_register_class_t *cls,
78                       const arch_register_class_t *cls_frame, ir_node *block,
79                       ir_node *frame, ir_node *to_spill);
80
81 /**
82  * Position numbers for the be_Reload inputs.
83  */
84 enum {
85         n_be_Reload_frame = 0,
86         n_be_Reload_mem   = 1
87 };
88
89 /**
90  * Make a new Reload node.
91  */
92 ir_node *be_new_Reload(const arch_register_class_t *cls,
93                        const arch_register_class_t *cls_frame, ir_node *block,
94                        ir_node *frame, ir_node *mem, ir_mode *mode);
95
96 /**
97  * Position numbers for the be_Copy inputs.
98  */
99 enum {
100         n_be_Copy_op = 0
101 };
102
103 /**
104  * Make a new Copy node.
105  */
106 ir_node *be_new_Copy(ir_node *block, ir_node *in);
107 /** Returns the Copy Argument. */
108 ir_node *be_get_Copy_op(const ir_node *cpy);
109 /** Sets the Copy Argument. */
110 void be_set_Copy_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
111
112 /**
113  * Make a new Perm node.
114  */
115 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_node *block,
116                      int n, ir_node *in[]);
117
118 /**
119  * Reduce a Perm.
120  * Basically, we provide a map to remap the Perm's arguments. If an entry in the
121  * map is -1, the argument gets deleted.
122  * This function takes care, that the register data and the input array reflects
123  * the changes described by the map.
124  * This is needed by the Perm optimization/movement in belower.c, see
125  * push_through_perm().
126  * @param perm     The perm node.
127  * @param new_size The new number of arguments (must be smaller or equal to the
128  *                 current one).
129  * @param map      A map assigning each operand a new index (or -1 to indicate
130  *                 deletion).
131  */
132 void be_Perm_reduce(ir_node *perm, int new_size, int *map);
133
134 /**
135  * Create a new MemPerm node.
136  * A MemPerm node exchanges the values of memory locations. (Typically entities
137  * used as spillslots). MemPerm nodes perform this operation without modifying
138  * any register values.
139  */
140 ir_node *be_new_MemPerm(ir_node *block, int n, ir_node *in[]);
141 ir_node *be_new_Keep(ir_node *block, int arity, ir_node *in[]);
142
143 void be_Keep_add_node(ir_node *keep, const arch_register_class_t *cls,
144                       ir_node *node);
145
146 /**
147  * Position numbers for the be_FrameAddr inputs
148  */
149 enum {
150         n_be_FrameAddr_ptr = 0
151 };
152
153 /** Create a new FrameAddr node. */
154 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame,
155                           ir_node *block, ir_node *frame, ir_entity *ent);
156
157 /** Return the frame input of a FrameAddr node. */
158 ir_node *be_get_FrameAddr_frame(const ir_node *node);
159
160 ir_entity *be_get_FrameAddr_entity(const ir_node *node);
161
162 /**
163  * Position numbers for the be_AddSP inputs
164  */
165 enum {
166         n_be_AddSP_old_sp = 0,
167         n_be_AddSP_size   = 1,
168         n_be_AddSP_last   = 2
169 };
170
171 enum {
172         pn_be_AddSP_sp   = 0,
173         pn_be_AddSP_res  = 1,
174         pn_be_AddSP_M    = 2,
175         pn_be_AddSP_last = 3
176 };
177
178 /**
179  * Make a new AddSP node.
180  * An AddSP node expresses an increase of the stack pointer in the direction
181  * the stack grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer
182  * is grown, is not given by a constant but an ordinary Firm node.
183  * @param sp     The stack pointer register.
184  * @param block  The block.
185  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
186  * @param size   The node expressing the size by which the stack pointer shall
187  *               be grown.
188  * @return       A new AddSP node.
189  */
190 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_node *block,
191                       ir_node *old_sp, ir_node *size);
192
193 /**
194  * Position numbers for the be_SubSP inputs
195  */
196 enum {
197         n_be_SubSP_old_sp = 0,
198         n_be_SubSP_size   = 1,
199         n_be_SubSP_last   = 2
200 };
201
202 enum {
203         pn_be_SubSP_sp   = 0,
204         pn_be_SubSP_M    = 1,
205         pn_be_SubSP_last = 2
206 };
207
208 /**
209  * Make a new SubSP node.
210  * A SubSP node expresses a decrease of the stack pointer in the direction the
211  * stack grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is
212  * grown, is not given by a constant but an ordinary Firm node.
213  * @param sp     The stack pointer register.
214  * @param block  The block.
215  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
216  * @param size   The node expressing the size by which the stack pointer shall
217  *               be grown.
218  * @return       A new DecSP node.
219  */
220 ir_node *be_new_SubSP(const arch_register_t *sp, ir_node *block,
221                       ir_node *old_sp, ir_node *size);
222
223 /**
224  * Make a stack pointer increase/decrease node.
225  * @param sp     The stack pointer register.
226  * @param block  The block to insert the node into.
227  * @param old_sp The node defining the former stack pointer.
228  * @param offset amount the stack should expand (positive offset) or shrink
229  *               (negative offset). Note that the offset is independent of the
230  *               natural stack direction of the architecture but just specifies
231  *               abstract expanding/shrinking of the stack area.
232  * @param align  force stack alignment to this power of 2. (ie. specifying 3
233  *               results in a 2^3 = 8byte stack alignment)
234  * @return       A new stack pointer increment/decrement node.
235  * @note         This node sets a register constraint to the @p sp register on
236  *               its output.
237  */
238 ir_node *be_new_IncSP(const arch_register_t *sp, ir_node *block,
239                       ir_node *old_sp, int offset, int align);
240
241 /** Returns the previous node that computes the stack pointer. */
242 ir_node *be_get_IncSP_pred(ir_node *incsp);
243
244 /** Sets the previous node that computes the stack pointer. */
245 void     be_set_IncSP_pred(ir_node *incsp, ir_node *pred);
246
247 /**
248  * Sets a new offset to a IncSP node.
249  * A positive offset means expanding the stack, a negative offset shrinking
250  * an offset is == BE_STACK_FRAME_SIZE will be replaced by the real size of the
251  * stackframe in the fix_stack_offsets phase.
252  */
253 void     be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, int offset);
254
255 /** Gets the offset from a IncSP node. */
256 int be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn);
257 int be_get_IncSP_align(const ir_node *irn);
258
259 /** Gets the call entity or NULL if this is no static call. */
260 ir_entity  *be_Call_get_entity(const ir_node *call);
261 /** Sets the call entity. */
262 void     be_Call_set_entity(ir_node *call, ir_entity *ent);
263 /** Gets the call type. */
264 ir_type *be_Call_get_type(ir_node *call);
265 /** Sets the call type. */
266 void     be_Call_set_type(ir_node *call, ir_type *call_tp);
267
268 void     be_Call_set_pop(ir_node *call, unsigned pop);
269
270 unsigned be_Call_get_pop(const ir_node *call);
271
272 /**
273  * Position numbers for the be_Call inputs.
274  */
275 enum {
276         n_be_Call_mem       = 0,  /**< memory input of a be_Call node */
277         n_be_Call_sp        = 1,  /**< stack pointer input of a be_Call node */
278         n_be_Call_ptr       = 2,  /**< call pointer input of a be_Call node */
279         n_be_Call_first_arg = 3   /**< first argument input of a be_Call node */
280 };
281
282 /**
283  * Projection numbers for result of be_Call node: use for Proj nodes!
284  */
285 typedef enum {
286         pn_be_Call_M         = pn_Call_M, /**< The memory result of a be_Call. */
287         pn_be_Call_X_regular = pn_Call_X_regular,
288         pn_be_Call_X_except  = pn_Call_X_except,
289         pn_be_Call_sp        = pn_Call_max+1,
290         pn_be_Call_first_res     /**< The first result proj number of a be_Call. */
291 } pn_be_Call;
292
293 /**
294  * Construct a new be_Call.
295  *
296  * @param dbg      debug info
297  * @param irg      the graph where the call is placed
298  * @param block    the block where the call is placed
299  * @param mem      the memory input of the call
300  * @param sp       the stack pointer input of the call
301  * @param ptr      the address of the called function, if immediate call set
302  *                 to sp
303  * @param n_outs   the number of outcoming values from this call
304  * @param n        the number of (register) inputs of this call
305  * @param in       the (register) inputs of this call
306  * @param call_tp  the call type of this call
307  */
308 ir_node *be_new_Call(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *mem,
309                      ir_node *sp, ir_node *ptr, int n_outs,
310                      int n, ir_node *in[], ir_type *call_tp);
311
312 /**
313  * Position numbers for the be_Return inputs.
314  */
315 enum {
316         n_be_Return_mem  = 0,     /**< memory input of a be_Return node */
317         n_be_Return_sp   = 1,     /**< stack pointer input of a be_Return node */
318         n_be_Return_val  = 2,     /**< first "real" return value if any */
319 };
320
321 /**
322  * Construct a new be_Return.
323  *
324  * @param dbg    debug info
325  * @param irg    the graph where the new node will be placed
326  * @param block  the block where the new node will be placed
327  * @param n_res  number of "real" results
328  * @param pop    pop number of bytes on return
329  * @param n      number of inputs
330  * @param in     input array
331  */
332 ir_node *be_new_Return(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *block, int n_res,
333                        unsigned pop, int n, ir_node *in[]);
334
335 /** Returns the number of real returns values */
336 int be_Return_get_n_rets(const ir_node *ret);
337
338 /**
339  * Return the number of bytes that should be popped from stack when executing
340  * the Return.
341  *
342  * @param ret  the be_Return node
343  */
344 unsigned be_Return_get_pop(const ir_node *ret);
345
346 /**
347  * Return non-zero, if number of popped bytes must be always emitted.
348  *
349  * @param ret  the be_Return node
350  */
351 int be_Return_get_emit_pop(const ir_node *ret);
352
353 /**
354  * Set the emit_pop flag.
355  *
356  * @param ret  the be_Return node
357  */
358 void be_Return_set_emit_pop(ir_node *ret, int emit_pop);
359
360 /** appends a node to the return node, returns the position of the node */
361 int be_Return_append_node(ir_node *ret, ir_node *node);
362
363 ir_node *be_new_Start(dbg_info *dbgi, ir_node *block, int n_out);
364
365 enum {
366         n_be_CopyKeep_op = 0
367 };
368 ir_node *be_new_CopyKeep(ir_node *block, ir_node *src,
369                          int n, ir_node *in_keep[]);
370
371 ir_node *be_new_CopyKeep_single(ir_node *block, ir_node *src, ir_node *keep);
372
373 ir_node *be_get_CopyKeep_op(const ir_node *cpy);
374
375 void be_set_CopyKeep_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
376
377 /**
378  * Returns the frame entity of a be node.
379  * Try to avoid this function and better call arch_get_frame_entity!
380  *
381  * @return the frame entity used by the be node
382  */
383 ir_entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn);
384
385 void be_node_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *entity);
386
387 /**
388  * Returns the frame offset of this node.
389  */
390 int be_get_frame_offset(const ir_node *irn);
391
392 ir_node* be_get_Reload_mem(const ir_node *irn);
393 ir_node *be_get_Reload_frame(const ir_node *irn);
394 ir_node* be_get_Spill_val(const ir_node *irn);
395 ir_node *be_get_Spill_frame(const ir_node *irn);
396
397 void be_set_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n, ir_entity* ent);
398 ir_entity *be_get_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n);
399
400 void be_set_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n, ir_entity* ent);
401 ir_entity *be_get_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n);
402
403 int be_get_MemPerm_entity_arity(const ir_node *irn);
404
405 /**
406  * Impose a register constraint on a backend node.
407  * @param irn The node.
408  * @param pos The position of the argument.
409  * @param reg The register which is admissible for that node, argument/result
410  *            and position.
411  */
412 void be_set_constr_single_reg_in(ir_node *irn, int pos,
413                 const arch_register_t *reg, arch_register_req_type_t additional_flags);
414 void be_set_constr_single_reg_out(ir_node *irn, int pos,
415                 const arch_register_t *reg, arch_register_req_type_t additional_flags);
416
417 const arch_register_req_t *be_create_reg_req(struct obstack *obst,
418                 const arch_register_t *reg, arch_register_req_type_t additional_types);
419
420 /**
421  * Impose register constraints on a backend node.
422  * The register subsets given by the limited function in @p req are copied to
423  * the backend node. This requires that the constraint type of the @p req is
424  * arch_register_req_type_limited.
425  * @param irn The backend node.
426  * @param pos The position (@see be_set_constr_single_reg()).
427  * @param req The register requirements which shall be transferred.
428  */
429 void be_set_constr_in(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
430 void be_set_constr_out(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
431
432 /**
433  * Set the register class of a node.
434  * @param irn The node itself.
435  * @param pos The position (0..n) for arguments
436  * @param flags The register class to set for that node and position.
437  */
438 void be_node_set_reg_class_in(ir_node *irn, int pos,
439                               const arch_register_class_t *cls);
440 void be_node_set_reg_class_out(ir_node *irn, int pos,
441                                const arch_register_class_t *cls);
442
443 /**
444  * Set the register requirements for a phi node.
445  */
446 void be_set_phi_reg_req(ir_node *phi, const arch_register_req_t *req);
447
448 void be_dump_phi_reg_reqs(FILE *out, const ir_node *node, dump_reason_t reason);
449
450 /**
451  * Creates a new phi with associated backend informations
452  */
453 ir_node *be_new_Phi(ir_node *block, int n_ins, ir_node **ins, ir_mode *mode,
454                     const arch_register_class_t *cls);
455
456 /**
457  * Search for output of start node with a specific register
458  */
459 ir_node *be_get_initial_reg_value(ir_graph *irg, const arch_register_t *reg);
460
461 /**
462  * Search for input of a return node with a specific register and return
463  * its number.
464  */
465 int be_find_return_reg_input(ir_node *ret, const arch_register_t *reg);
466
467 static inline int be_is_Spill    (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Spill    ; }
468 static inline int be_is_Reload   (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Reload   ; }
469 static inline int be_is_Copy     (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Copy     ; }
470 static inline int be_is_CopyKeep (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_CopyKeep ; }
471 static inline int be_is_Perm     (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Perm     ; }
472 static inline int be_is_MemPerm  (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_MemPerm  ; }
473 static inline int be_is_Keep     (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Keep     ; }
474 static inline int be_is_Call     (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Call     ; }
475 static inline int be_is_Return   (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Return   ; }
476 static inline int be_is_IncSP    (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_IncSP    ; }
477 static inline int be_is_AddSP    (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_AddSP    ; }
478 static inline int be_is_SubSP    (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_SubSP    ; }
479 static inline int be_is_Start    (const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_Start    ; }
480 static inline int be_is_FrameAddr(const ir_node *irn) { return get_irn_opcode(irn) == beo_FrameAddr; }
481
482 #endif