a0c19974476e76c5c58d3e6574fe3d7e0a4df8d7
[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_Copy;
33 extern ir_op *op_be_Keep;
34 extern ir_op *op_be_CopyKeep;
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  * Determines if irn is a be_node.
90  */
91 int is_be_node(const ir_node *irn);
92
93 /**
94  * Create all BE specific opcodes.
95  */
96 void be_node_init(void);
97
98 /**
99  * Position numbers for the be_Spill inputs.
100  */
101 enum {
102         be_pos_Spill_frame = 0,
103         be_pos_Spill_val   = 1
104 };
105
106 /**
107  * Make a new Spill node.
108  */
109 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);
110
111 /**
112  * Position numbers for the be_Reload inputs.
113  */
114 enum {
115         be_pos_Reload_frame = 0,
116         be_pos_Reload_mem   = 1
117 };
118
119 /**
120  * Make a new Reload node.
121  */
122 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);
123
124 /**
125  * Position numbers for the be_Copy inputs.
126  */
127 enum {
128         be_pos_Copy_op = 0
129 };
130
131 /**
132  * Make a new Copy node.
133  */
134 ir_node *be_new_Copy(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *in);
135 /** Returns the Copy Argument. */
136 ir_node *be_get_Copy_op(const ir_node *cpy);
137 /** Sets the Copy Argument. */
138 void be_set_Copy_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
139
140 /**
141  * Make a new Perm node.
142  */
143 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
144 ir_node *be_new_Keep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
145
146 ir_node *be_new_FrameLoad(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
147                                                   ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, entity *ent);
148 ir_node *be_new_FrameStore(const arch_register_class_t *cls_frame, const arch_register_class_t *cls_data,
149                                                    ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *frame, ir_node *data, entity *ent);
150 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, entity *ent);
151
152 /**
153  * Position numbers for the be_AddSP inputs
154  */
155 enum {
156         be_pos_AddSP_old_sp = 0,
157         be_pos_AddSP_size   = 1,
158         be_pos_AddSP_last   = 2
159 };
160
161 /**
162  * Make a new AddSP node.
163  * An AddSP node expresses an increase of the stack pointer in the direction the stack
164  * grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is grown, is not
165  * given by a constant but an ordinary Firm node.
166  * @param sp     The stack pointer register.
167  * @param irg    The graph.
168  * @param bl     The block.
169  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
170  * @param sz     The node expressing the size by which the stack pointer shall be grown.
171  * @return       A new AddSP node.
172  */
173 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz);
174
175 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);
176
177 /**
178  * Make a stack pointer increase/decrease node.
179  * @param sp     The stack pointer register.
180  * @param irg    The graph to insert the node to.
181  * @param bl     The block to insert the node into.
182  * @param old_sp The node defining the former stack pointer.
183  * @param amount The mount of bytes the stack pointer shall be increased/decreased.
184  * @param dir    The direction in which the stack pointer shall be modified:
185  *               Along the stack's growing direction or against.
186  * @return       A new stack pointer increment/decrement node.
187  * @note         This node sets a register constraint to the @p sp register on its output.
188  */
189 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);
190
191 /** Returns the previous node that computes the stack pointer. */
192 ir_node *be_get_IncSP_pred(ir_node *incsp);
193
194 /** Sets the previous node that computes the stack pointer. */
195 void     be_set_IncSP_pred(ir_node *incsp, ir_node *pred);
196
197 /** Returns the memory input of the IncSP. */
198 ir_node *be_get_IncSP_mem(ir_node *irn);
199
200 /** Sets a new offset to a IncSP node. */
201 void     be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, unsigned offset);
202
203 /** Gets the offset from a IncSP node. */
204 unsigned be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn);
205
206 /** Sets a new direction to a IncSP node. */
207 void           be_set_IncSP_direction(ir_node *irn, be_stack_dir_t dir);
208
209 /** Gets the direction from a IncSP node. */
210 be_stack_dir_t be_get_IncSP_direction(const ir_node *irn);
211
212 /** Gets the call entity or NULL if this is no static call. */
213 entity  *be_Call_get_entity(const ir_node *call);
214 /** Sets the call entity. */
215 void     be_Call_set_entity(ir_node *call, entity *ent);
216 /** Gets the call type. */
217 ir_type *be_Call_get_type(ir_node *call);
218 /** Sets the call type. */
219 void     be_Call_set_type(ir_node *call, ir_type *call_tp);
220
221 /**
222  * Position numbers for the be_Call inputs.
223  */
224 enum {
225         be_pos_Call_mem       = 0,  /**< memory input of a be_Call node */
226         be_pos_Call_sp        = 1,  /**< stack pointer input of a be_Call node */
227         be_pos_Call_ptr       = 2,  /**< call pointer input of a be_Call node */
228         be_pos_Call_first_arg = 3   /**< first argument input of a be_Call node */
229 };
230
231 /**
232  * Projection numbers for result of be_Call node: use for Proj nodes!
233  */
234 typedef enum {
235         pn_be_Call_M_regular = pn_Call_M_regular,  /**< The memory result of a be_Call. */
236         pn_be_Call_first_res = pn_Call_max         /**< The first result proj number of a be_Call. */
237 } pn_be_Call;
238
239 /**
240  * Construct a new be_Call
241  */
242 ir_node *be_new_Call(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *sp, ir_node *ptr,
243                      int n_outs, int n, ir_node *in[], ir_type *call_tp);
244
245 /**
246  * Position numbers for the be_Return inputs.
247  */
248 enum {
249         be_pos_Return_mem  = 0,     /**< memory input of a be_Return node */
250         be_pos_Return_sp   = 1,     /**< stack pointer input of a be_Return node */
251         be_pos_Return_val  = 2,     /**< first "real" return value if any */
252 };
253
254 /**
255  * Construct a new be_Return.
256  * @param irg    the graph where the new node will be placed
257  * @param bl     the block where the new node will be placed
258  * @param n_res  number of "real" results
259  * @param n      number of inputs
260  * @param in     input array
261  */
262 ir_node *be_new_Return(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_res, int n, ir_node *in[]);
263
264 /** Returns the number of real returns values */
265 int be_Return_get_n_rets(ir_node *ret);
266
267 /**
268  * Construct a new Stack Parameter node.
269  */
270 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);
271 ir_node *be_new_RegParams(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_out);
272
273 ir_node *be_new_Barrier(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
274
275 /**
276  * Make a spill node and insert it into the schedule.
277  *
278  * @param arch_env  The architecture environment.
279  * @param irn       The node to be spilled.
280  * @param spill_ctx The context in which the spill is introduced (This is mostly == irn up to the case of Phis).
281  * @return          The new spill node.
282  */
283 ir_node *be_spill(const arch_env_t *arch_env, ir_node *irn, ir_node *spill_ctx);
284
285 /**
286  * Make a reload and insert it into the schedule.
287  *
288  * @param arch_env The architecture environment.
289  * @param cls      The register class of the reloaded value.
290  * @param insert   The node in the schedule in front of which the reload is inserted.
291  * @param mode     The mode of the original (spilled) value.
292  * @param spill    The spill node corresponding to this reload.
293  * @return         A freshly made reload.
294  */
295 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);
296
297 enum {
298         be_pos_CopyKeep_op = 0
299 };
300 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);
301 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);
302 ir_node *be_get_CopyKeep_op(const ir_node *cpy);
303 void be_set_CopyKeep_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
304
305 /**
306  * Get the backend opcode of a backend node.
307  * @param irn The node.
308  * @return The backend opcode.
309  */
310 be_opcode_t be_get_irn_opcode(const ir_node *irn);
311
312 int be_is_Spill(const ir_node *irn);
313 int be_is_Reload(const ir_node *irn);
314 int be_is_Copy(const ir_node *irn);
315 int be_is_Perm(const ir_node *irn);
316 int be_is_Keep(const ir_node *irn);
317 int be_is_CopyKeep(const ir_node *irn);
318 int be_is_Call(const ir_node *irn);
319 int be_is_Return(const ir_node *irn);
320 int be_is_IncSP(const ir_node *irn);
321 int be_is_SetSP(const ir_node *irn);
322 int be_is_AddSP(const ir_node *irn);
323 int be_is_RegParams(const ir_node *irn);
324 int be_is_StackParam(const ir_node *irn);
325 int be_is_FrameAddr(const ir_node *irn);
326 int be_is_FrameLoad(const ir_node *irn);
327 int be_is_FrameStore(const ir_node *irn);
328 int be_is_Barrier(const ir_node *irn);
329
330 /**
331  * Get the entity on the stack frame the given node uses.
332  * @param irn The node.
333  * @return The entity on the stack frame used by the node or NULL,
334  *         if the node does not access the stack frame or is no back-end node.
335  *
336  */
337 entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn);
338
339 void   be_set_Spill_entity(ir_node *irn, entity *ent);
340 entity *be_get_spill_entity(const ir_node *irn);
341
342 ir_node *be_get_Spill_context(const ir_node *irn);
343
344
345 ir_node* be_get_Reload_mem(const ir_node *irn);
346 ir_node* be_get_Reload_frame(const ir_node* irn);
347
348 /**
349  * Set the entities of a Reload to the ones of the Spill it is pointing to.
350  * @param irg The graph.
351  */
352 void be_copy_entities_to_reloads(ir_graph *irg);
353
354 /**
355  * Impose a register constraint on a backend node.
356  * @param irn The node.
357  * @param pos The position of the argument/result. Results range from -1..-m and arguments form 0..n
358  * @param reg The register which is admissible for that node, argument/result and position.
359  */
360 void be_set_constr_single_reg(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
361
362 /**
363  * Impose register constraints on a backend node.
364  * The register subsets given by the limited function in @p req are copied to the backend node.
365  * This requires that the constraint type of the @p req is arch_register_req_type_limited.
366  * @param irn The backend node.
367  * @param pos The position (@see be_set_constr_single_reg()).
368  * @param req The register requirements which shall be transferred.
369  */
370 void be_set_constr_limited(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
371
372 /**
373  * Set the flags of a node.
374  * @param irn The node itself.
375  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
376  * @param flags The flags to set for that node and position.
377  */
378 void be_node_set_flags(ir_node *irn, int pos, arch_irn_flags_t flags);
379
380 /**
381  * Set the register class of a node.
382  * @param irn The node itself.
383  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
384  * @param flags The register class to set for that node and position.
385  */
386 void be_node_set_reg_class(ir_node *irn, int pos, const arch_register_class_t *cls);
387
388 /**
389  * Make a new phi handler.
390  * @param env The architecture environment.
391  * @return A new phi handler.
392  */
393 arch_irn_handler_t *be_phi_handler_new(const arch_env_t *arch_env);
394
395 /**
396  * Free a phi handler.
397  * @param handler The handler to free.
398  */
399 void be_phi_handler_free(arch_irn_handler_t *handler);
400
401 /**
402  * Reset the register data in the phi handler.
403  * This should be called on each new graph and deletes the register information of the current graph.
404  */
405 void be_phi_handler_reset(arch_irn_handler_t *handler);
406
407 /**
408  * irn handler for common be nodes.
409  */
410 extern const arch_irn_handler_t be_node_irn_handler;
411
412 #endif /* _BENODE_T_H */