721fe8bd05382bf7673a6d2d47ea113c726515f0
[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
17 #include "irmode.h"
18 #include "irnode.h"
19 #include "entity_t.h"
20
21 #include "be_t.h"
22 #include "bearch.h"
23
24 #define BE_OUT_POS(p) (-((p) + 1))
25
26 /**
27  * The benode op's.  Must be available to register emitter function.
28  */
29 extern ir_op *op_be_Spill;
30 extern ir_op *op_be_Reload;
31 extern ir_op *op_be_Perm;
32 extern ir_op *op_be_MemPerm;
33 extern ir_op *op_be_Copy;
34 extern ir_op *op_be_Keep;
35 extern ir_op *op_be_CopyKeep;
36 extern ir_op *op_be_Call;
37 extern ir_op *op_be_Return;
38 extern ir_op *op_be_IncSP;
39 extern ir_op *op_be_AddSP;
40 extern ir_op *op_be_SetSP;
41 extern ir_op *op_be_RegParams;
42 extern ir_op *op_be_StackParam;
43 extern ir_op *op_be_FrameAddr;
44 extern ir_op *op_be_FrameLoad;
45 extern ir_op *op_be_FrameStore;
46 extern ir_op *op_be_Barrier;
47
48 typedef enum {
49         beo_NoBeOp = 0,
50         beo_Spill,
51         beo_Reload,
52         beo_Perm,
53         beo_MemPerm,
54         beo_Copy,
55         beo_Keep,
56         beo_CopyKeep,
57         beo_Call,
58         beo_Return,
59         beo_AddSP,
60         beo_IncSP,
61         beo_SetSP,
62         beo_RegParams,
63         beo_StackParam,
64         beo_FrameLoad,
65         beo_FrameStore,
66         beo_FrameAddr,
67         beo_Barrier,
68         beo_Last
69 } be_opcode_t;
70
71 /** Expresses the direction of the stack pointer increment of IncSP nodes. */
72 typedef enum {
73         be_stack_dir_expand = 0,
74         be_stack_dir_shrink = 1
75 } be_stack_dir_t;
76
77 /** Not used yet. */
78 typedef enum {
79         be_frame_flag_spill = 1,
80         be_frame_flag_local = 2,
81         be_frame_flag_arg   = 4
82 } be_frame_flag_t;
83
84 /**
85  * A "symbolic constant" for the size of the stack frame to use with IncSP nodes.
86  * It gets back-patched to the real size as soon it is known.
87  */
88 #define BE_STACK_FRAME_SIZE ((unsigned) -1)
89
90 /**
91  * Determines if irn is a be_node.
92  */
93 int is_be_node(const ir_node *irn);
94
95 /**
96  * Create all BE specific opcodes.
97  */
98 void be_node_init(void);
99
100 /**
101  * Position numbers for the be_Spill inputs.
102  */
103 enum {
104         be_pos_Spill_frame = 0,
105         be_pos_Spill_val   = 1
106 };
107
108 /**
109  * Make a new Spill node.
110  */
111 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);
112
113 /**
114  * Position numbers for the be_Reload inputs.
115  */
116 enum {
117         be_pos_Reload_frame = 0,
118         be_pos_Reload_mem   = 1
119 };
120
121 /**
122  * Make a new Reload node.
123  */
124 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);
125
126 /**
127  * Position numbers for the be_Copy inputs.
128  */
129 enum {
130         be_pos_Copy_op = 0
131 };
132
133 /**
134  * Make a new Copy node.
135  */
136 ir_node *be_new_Copy(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *in);
137 /** Returns the Copy Argument. */
138 ir_node *be_get_Copy_op(const ir_node *cpy);
139 /** Sets the Copy Argument. */
140 void be_set_Copy_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
141
142 /**
143  * Make a new Perm node.
144  */
145 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
146 ir_node *be_new_MemPerm(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
147 ir_node *be_new_Keep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
148
149 ir_node *be_new_FrameLoad(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
150                                                   ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, entity *ent);
151 ir_node *be_new_FrameStore(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
152                                                    ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, ir_node *data, entity *ent);
153 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, entity *ent);
154
155 /**
156  * Position numbers for the be_AddSP inputs
157  */
158 enum {
159         be_pos_AddSP_old_sp = 0,
160         be_pos_AddSP_size   = 1,
161         be_pos_AddSP_last   = 2
162 };
163
164 enum {
165         pn_be_AddSP_res  = 0,
166         pn_be_AddSP_M    = 1,
167         pn_be_AddSP_last = 2
168 };
169
170 /**
171  * Make a new AddSP node.
172  * An AddSP node expresses an increase of the stack pointer in the direction the stack
173  * grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is grown, is not
174  * given by a constant but an ordinary Firm node.
175  * @param sp     The stack pointer register.
176  * @param irg    The graph.
177  * @param bl     The block.
178  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
179  * @param sz     The node expressing the size by which the stack pointer shall be grown.
180  * @return       A new AddSP node.
181  */
182 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz);
183
184 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);
185
186 /**
187  * Make a stack pointer increase/decrease node.
188  * @param sp     The stack pointer register.
189  * @param irg    The graph to insert the node to.
190  * @param bl     The block to insert the node into.
191  * @param old_sp The node defining the former stack pointer.
192  * @param amount The mount of bytes the stack pointer shall be increased/decreased.
193  * @param dir    The direction in which the stack pointer shall be modified:
194  *               Along the stack's growing direction or against.
195  * @return       A new stack pointer increment/decrement node.
196  * @note         This node sets a register constraint to the @p sp register on its output.
197  */
198 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);
199
200 /** Returns the previous node that computes the stack pointer. */
201 ir_node *be_get_IncSP_pred(ir_node *incsp);
202
203 /** Sets the previous node that computes the stack pointer. */
204 void     be_set_IncSP_pred(ir_node *incsp, ir_node *pred);
205
206 /** Returns the memory input of the IncSP. */
207 ir_node *be_get_IncSP_mem(ir_node *irn);
208
209 /** Sets a new offset to a IncSP node. */
210 void     be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, unsigned offset);
211
212 /** Gets the offset from a IncSP node. */
213 unsigned be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn);
214
215 /** Sets a new direction to a IncSP node. */
216 void           be_set_IncSP_direction(ir_node *irn, be_stack_dir_t dir);
217
218 /** Gets the direction from a IncSP node. */
219 be_stack_dir_t be_get_IncSP_direction(const ir_node *irn);
220
221 /** Gets the call entity or NULL if this is no static call. */
222 entity  *be_Call_get_entity(const ir_node *call);
223 /** Sets the call entity. */
224 void     be_Call_set_entity(ir_node *call, entity *ent);
225 /** Gets the call type. */
226 ir_type *be_Call_get_type(ir_node *call);
227 /** Sets the call type. */
228 void     be_Call_set_type(ir_node *call, ir_type *call_tp);
229
230 /**
231  * Position numbers for the be_Call inputs.
232  */
233 enum {
234         be_pos_Call_mem       = 0,  /**< memory input of a be_Call node */
235         be_pos_Call_sp        = 1,  /**< stack pointer input of a be_Call node */
236         be_pos_Call_ptr       = 2,  /**< call pointer input of a be_Call node */
237         be_pos_Call_first_arg = 3   /**< first argument input of a be_Call node */
238 };
239
240 /**
241  * Projection numbers for result of be_Call node: use for Proj nodes!
242  */
243 typedef enum {
244         pn_be_Call_M_regular = pn_Call_M_regular,  /**< The memory result of a be_Call. */
245         pn_be_Call_first_res = pn_Call_max         /**< The first result proj number of a be_Call. */
246 } pn_be_Call;
247
248 /**
249  * Construct a new be_Call
250  */
251 ir_node *be_new_Call(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *sp, ir_node *ptr,
252                      int n_outs, int n, ir_node *in[], ir_type *call_tp);
253
254 /**
255  * Position numbers for the be_Return inputs.
256  */
257 enum {
258         be_pos_Return_mem  = 0,     /**< memory input of a be_Return node */
259         be_pos_Return_sp   = 1,     /**< stack pointer input of a be_Return node */
260         be_pos_Return_val  = 2,     /**< first "real" return value if any */
261 };
262
263 /**
264  * Construct a new be_Return.
265  * @param irg    the graph where the new node will be placed
266  * @param bl     the block where the new node will be placed
267  * @param n_res  number of "real" results
268  * @param n      number of inputs
269  * @param in     input array
270  */
271 ir_node *be_new_Return(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_res, int n, ir_node *in[]);
272
273 /** Returns the number of real returns values */
274 int be_Return_get_n_rets(ir_node *ret);
275
276 /**
277  * Construct a new Stack Parameter node.
278  */
279 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);
280 ir_node *be_new_RegParams(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_out);
281
282 ir_node *be_new_Barrier(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
283
284 /**
285  * Make a spill node.
286  *
287  * @param arch_env  The architecture environment.
288  * @param irn       The node to be spilled.
289  * @param spill_ctx The context in which the spill is introduced (This is mostly == irn up to the case of Phis).
290  * @return          The new spill node.
291  */
292 ir_node *be_spill(const arch_env_t *arch_env, ir_node *irn);
293
294 /**
295  * Make a reload and insert it into the schedule.
296  *
297  * @param arch_env The architecture environment.
298  * @param cls      The register class of the reloaded value.
299  * @param insert   The node in the schedule in front of which the reload is inserted.
300  * @param mode     The mode of the original (spilled) value.
301  * @param spill    The spill node corresponding to this reload.
302  * @return         A freshly made reload.
303  */
304 ir_node *be_reload(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, ir_node *insert, ir_mode *mode, ir_node *spill);
305
306 enum {
307         be_pos_CopyKeep_op = 0
308 };
309 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);
310 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);
311 ir_node *be_get_CopyKeep_op(const ir_node *cpy);
312 void be_set_CopyKeep_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
313
314 /**
315  * Get the backend opcode of a backend node.
316  * @param irn The node.
317  * @return The backend opcode.
318  */
319 be_opcode_t be_get_irn_opcode(const ir_node *irn);
320
321 int be_is_Spill(const ir_node *irn);
322 int be_is_Reload(const ir_node *irn);
323 int be_is_Copy(const ir_node *irn);
324 int be_is_Perm(const ir_node *irn);
325 int be_is_MemPerm(const ir_node *irn);
326 int be_is_Keep(const ir_node *irn);
327 int be_is_CopyKeep(const ir_node *irn);
328 int be_is_Call(const ir_node *irn);
329 int be_is_Return(const ir_node *irn);
330 int be_is_IncSP(const ir_node *irn);
331 int be_is_SetSP(const ir_node *irn);
332 int be_is_AddSP(const ir_node *irn);
333 int be_is_RegParams(const ir_node *irn);
334 int be_is_StackParam(const ir_node *irn);
335 int be_is_FrameAddr(const ir_node *irn);
336 int be_is_FrameLoad(const ir_node *irn);
337 int be_is_FrameStore(const ir_node *irn);
338 int be_is_Barrier(const ir_node *irn);
339
340 /**
341  * Get the entity on the stack frame the given node uses.
342  * @param irn The node.
343  * @return The entity on the stack frame used by the node or NULL,
344  *         if the node does not access the stack frame or is no back-end node.
345  *
346  */
347 entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn);
348
349 void be_set_frame_entity(const ir_node *irn, entity* ent);
350
351 ir_node* be_get_Reload_mem(const ir_node *irn);
352 ir_node* be_get_Reload_frame(const ir_node* irn);
353
354 void be_set_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n, entity* ent);
355 entity *be_get_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n);
356
357 void be_set_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n, entity* ent);
358 entity *be_get_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n);
359
360 /**
361  * Impose a register constraint on a backend node.
362  * @param irn The node.
363  * @param pos The position of the argument/result. Results range from -1..-m and arguments form 0..n
364  * @param reg The register which is admissible for that node, argument/result and position.
365  */
366 void be_set_constr_single_reg(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
367
368 /**
369  * Impose register constraints on a backend node.
370  * The register subsets given by the limited function in @p req are copied to the backend node.
371  * This requires that the constraint type of the @p req is arch_register_req_type_limited.
372  * @param irn The backend node.
373  * @param pos The position (@see be_set_constr_single_reg()).
374  * @param req The register requirements which shall be transferred.
375  */
376 void be_set_constr_limited(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
377
378 /**
379  * Set the flags of a node.
380  * @param irn The node itself.
381  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
382  * @param flags The flags to set for that node and position.
383  */
384 void be_node_set_flags(ir_node *irn, int pos, arch_irn_flags_t flags);
385
386 /**
387  * Set the register class of a node.
388  * @param irn The node itself.
389  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
390  * @param flags The register class to set for that node and position.
391  */
392 void be_node_set_reg_class(ir_node *irn, int pos, const arch_register_class_t *cls);
393
394 /**
395  * Make a new phi handler.
396  * @param env The architecture environment.
397  * @return A new phi handler.
398  */
399 arch_irn_handler_t *be_phi_handler_new(const arch_env_t *arch_env);
400
401 /**
402  * Free a phi handler.
403  * @param handler The handler to free.
404  */
405 void be_phi_handler_free(arch_irn_handler_t *handler);
406
407 /**
408  * Reset the register data in the phi handler.
409  * This should be called on each new graph and deletes the register information of the current graph.
410  */
411 void be_phi_handler_reset(arch_irn_handler_t *handler);
412
413 /**
414  * irn handler for common be nodes.
415  */
416 extern const arch_irn_handler_t be_node_irn_handler;
417
418 #endif /* _BENODE_T_H */