2e0ce0e00c7f229f3e044286f6f793a0dc3cb7bf
[libfirm] / ir / be / benode_t.h
1 /**
2  * @file   benode_t.h
3  * @date   17.05.2005
4  * @author Sebastian Hack
5  *
6  * Backend node support.
7  *
8  * Copyright (C) 2005 Universitaet Karlsruhe
9  * Released under the GPL
10  */
11
12 #ifndef _BENODE_T_H
13 #define _BENODE_T_H
14
15 #include "firm_config.h"
16 #include "pmap.h"
17
18 #include "irmode.h"
19 #include "irnode.h"
20 #include "entity_t.h"
21
22 #include "be_t.h"
23 #include "bearch.h"
24
25 #define BE_OUT_POS(p) (-((p) + 1))
26
27 /**
28  * The benode op's.  Must be available to register emitter function.
29  */
30 extern ir_op *op_be_Spill;
31 extern ir_op *op_be_Reload;
32 extern ir_op *op_be_Perm;
33 extern ir_op *op_be_Copy;
34 extern ir_op *op_be_Keep;
35 extern ir_op *op_be_Call;
36 extern ir_op *op_be_Return;
37 extern ir_op *op_be_IncSP;
38 extern ir_op *op_be_AddSP;
39 extern ir_op *op_be_SetSP;
40 extern ir_op *op_be_RegParams;
41 extern ir_op *op_be_StackParam;
42 extern ir_op *op_be_FrameAddr;
43 extern ir_op *op_be_FrameLoad;
44 extern ir_op *op_be_FrameStore;
45 extern ir_op *op_be_Barrier;
46
47 typedef enum {
48         beo_NoBeOp = 0,
49         beo_Spill,
50         beo_Reload,
51         beo_Perm,
52         beo_Copy,
53         beo_Keep,
54         beo_CopyKeep,
55         beo_Call,
56         beo_Return,
57         beo_AddSP,
58         beo_IncSP,
59         beo_SetSP,
60         beo_RegParams,
61         beo_StackParam,
62         beo_FrameLoad,
63         beo_FrameStore,
64         beo_FrameAddr,
65         beo_Barrier,
66         beo_Last
67 } be_opcode_t;
68
69 /** Expresses the direction of the stack pointer increment of IncSP nodes. */
70 typedef enum {
71         be_stack_dir_expand = 0,
72         be_stack_dir_shrink = 1
73 } be_stack_dir_t;
74
75 /** Not used yet. */
76 typedef enum {
77         be_frame_flag_spill = 1,
78         be_frame_flag_local = 2,
79         be_frame_flag_arg   = 4
80 } be_frame_flag_t;
81
82 /**
83  * A "symbolic constant" for the size of the stack frame to use with IncSP nodes.
84  * It gets back-patched to the real size as soon it is known.
85  */
86 #define BE_STACK_FRAME_SIZE ((unsigned) -1)
87
88 /**
89  * Create all BE specific opcodes.
90  */
91 void be_node_init(void);
92
93 enum {
94         be_pos_Spill_frame = 0,
95         be_pos_Spill_val   = 1
96 };
97 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 *node_to_spill, ir_node *ctx);
98
99 enum {
100         be_pos_Reload_frame = 0,
101         be_pos_Reload_mem   = 1
102 };
103 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 *spill_node, ir_mode *mode);
104
105 enum {
106         be_pos_Copy_orig = 0
107 };
108 ir_node *be_new_Copy(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *in);
109 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
110 ir_node *be_new_Keep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
111
112 ir_node *be_new_FrameLoad(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
113                                                   ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, entity *ent);
114 ir_node *be_new_FrameStore(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
115                                                    ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, ir_node *data, entity *ent);
116 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, entity *ent);
117
118 enum {
119         be_pos_AddSP_old_sp = 0,
120         be_pos_AddSP_size   = 1,
121         be_pos_AddSP_last   = 2
122 };
123
124 /**
125  * Make a new AddSP node.
126  * An AddSP node expresses an increase of the stack pointer in the direction the stack
127  * grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is grown, is not
128  * given by a constant but an ordinary Firm node.
129  * @param sp     The stack pointer register.
130  * @param irg    The graph.
131  * @param bl     The block.
132  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
133  * @param sz     The node expressing the size by which the stack pointer shall be grown.
134  * @return       A new AddSP node.
135  */
136 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz);
137
138 ir_node *be_new_SetSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *operand, ir_node *mem);
139
140 /**
141  * Make a stack pointer increase/decrease node.
142  * @param sp     The stack pointer register.
143  * @param irg    The graph to insert the node to.
144  * @param bl     The block to insert the node into.
145  * @param old_sp The node defining the former stack pointer.
146  * @param amount The mount of bytes the stack pointer shall be increased/decreased.
147  * @param dir    The direction in which the stack pointer shall be modified:
148  *               Along the stack's growing direction or against.
149  * @return       A new stack pointer increment/decrement node.
150  * @note         This node sets a register constraint to the @p sp register on its output.
151  */
152 ir_node *be_new_IncSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *mem, unsigned amount, be_stack_dir_t dir);
153
154 /** Returns the previous node that computes the stack pointer. */
155 ir_node *be_get_IncSP_pred(ir_node *incsp);
156
157 /** Sets a new offset to a IncSP node. */
158 void     be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, unsigned offset);
159
160 /** Gets the offset from a IncSP node. */
161 unsigned be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn);
162
163 /** Sets a new direction to a IncSP node. */
164 void           be_set_IncSP_direction(ir_node *irn, be_stack_dir_t dir);
165
166 /** Gets the direction from a IncSP node. */
167 be_stack_dir_t be_get_IncSP_direction(const ir_node *irn);
168
169 /** Gets the call entity or NULL if this is no static call. */
170 entity  *be_Call_get_entity(const ir_node *call);
171 /** Sets the call entity. */
172 void     be_Call_set_entity(ir_node *call, entity *ent);
173 /** Gets the call type. */
174 ir_type *be_Call_get_type(ir_node *call);
175 /** Sets the call type. */
176 void     be_Call_set_type(ir_node *call, ir_type *call_tp);
177
178 enum {
179         be_pos_Call_mem       = 0,  /**< memory input of a be_Call node */
180         be_pos_Call_sp        = 1,  /**< stack pointer input of a be_Call node */
181         be_pos_Call_ptr       = 2,  /**< call pointer input of a be_Call node */
182         be_pos_Call_first_arg = 3   /**< first argument input of a be_Call node */
183 };
184
185 /**
186  * Projection numbers for result of be_Call node: use for Proj nodes!
187  */
188 typedef enum {
189         pn_be_Call_M_regular = pn_Call_M_regular,  /**< The memory result of a be_Call. */
190         pn_be_Call_first_res = pn_Call_max         /**< The first result proj number of a be_Call. */
191 } pn_be_Call;
192
193 /**
194  * Construct a new be_Call
195  */
196 ir_node *be_new_Call(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *sp, ir_node *ptr,
197                      int n_outs, int n, ir_node *in[], ir_type *call_tp);
198
199 /**
200  * Construct a new be_Return
201  */
202 ir_node *be_new_Return(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
203 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);
204 ir_node *be_new_RegParams(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_out);
205
206 ir_node *be_new_Barrier(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
207
208 ir_node *be_spill(const arch_env_t *arch_env, ir_node *irn,ir_node *spill_ctx);
209 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);
210
211 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);
212 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);
213
214
215 /**
216  * Get the backend opcode of a backend node.
217  * @param irn The node.
218  * @return The backend opcode.
219  */
220 be_opcode_t be_get_irn_opcode(const ir_node *irn);
221
222 int be_is_Spill(const ir_node *irn);
223 int be_is_Reload(const ir_node *irn);
224 int be_is_Copy(const ir_node *irn);
225 int be_is_Perm(const ir_node *irn);
226 int be_is_Keep(const ir_node *irn);
227 int be_is_CopyKeep(const ir_node *irn);
228 int be_is_Call(const ir_node *irn);
229 int be_is_Return(const ir_node *irn);
230 int be_is_IncSP(const ir_node *irn);
231 int be_is_SetSP(const ir_node *irn);
232 int be_is_AddSP(const ir_node *irn);
233 int be_is_RegParams(const ir_node *irn);
234 int be_is_StackParam(const ir_node *irn);
235 int be_is_FrameAddr(const ir_node *irn);
236 int be_is_FrameLoad(const ir_node *irn);
237 int be_is_FrameStore(const ir_node *irn);
238 int be_is_Barrier(const ir_node *irn);
239
240 /**
241  * Get the entity on the stack frame the given node uses.
242  * @param irn The node.
243  * @return The entity on the stack frame used by the node or NULL,
244  *         if the node does not access the stack frame or is no back-end node.
245  *
246  */
247 entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn);
248
249 void   be_set_Spill_entity(ir_node *irn, entity *ent);
250 entity *be_get_spill_entity(const ir_node *irn);
251
252 ir_node *be_get_Spill_context(const ir_node *irn);
253
254 /**
255  * Set the entities of a Reload to the ones of the Spill it is pointing to.
256  * @param irg The graph.
257  */
258 void be_copy_entities_to_reloads(ir_graph *irg);
259
260 /**
261  * Impose a register constraint on a backend node.
262  * @param irn The node.
263  * @param pos The position of the argument/result. Results range from -1..-m and arguments form 0..n
264  * @param reg The register which is admissible for that node, argument/result and position.
265  */
266 void be_set_constr_single_reg(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
267
268 /**
269  * Impose register constraints on a backend node.
270  * The register subsets given by the limited function in @p req are copied to the backend node.
271  * This requires that the constraint type of the @p req is arch_register_req_type_limited.
272  * @param irn The backend node.
273  * @param pos The position (@see be_set_constr_single_reg()).
274  * @param req The register requirements which shall be transferred.
275  */
276 void be_set_constr_limited(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
277
278 /**
279  * Set the flags of a node.
280  * @param irn The node itself.
281  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
282  * @param flags The flags to set for that node and position.
283  */
284 void be_node_set_flags(ir_node *irn, int pos, arch_irn_flags_t flags);
285
286 /**
287  * Set the register class of a node.
288  * @param irn The node itself.
289  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
290  * @param flags The register class to set for that node and position.
291  */
292 void be_node_set_reg_class(ir_node *irn, int pos, const arch_register_class_t *cls);
293
294 /**
295  * Make a new phi handler.
296  * @param env The architecture environment.
297  * @return A new phi handler.
298  */
299 arch_irn_handler_t *be_phi_handler_new(const arch_env_t *arch_env);
300
301 /**
302  * Free a phi handler.
303  * @param handler The handler to free.
304  */
305 void be_phi_handler_free(arch_irn_handler_t *handler);
306
307 /**
308  * Reset the register data in the phi handler.
309  * This should be called on each new graph and deletes the register information of the current graph.
310  */
311 void be_phi_handler_reset(arch_irn_handler_t *handler);
312
313 /**
314  * irn handler for common be nodes.
315  */
316 extern const arch_irn_handler_t be_node_irn_handler;
317
318 #endif /* _BENODE_T_H */