improved test
[libfirm] / ir / be / benode_t.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  * @version     $Id$
26  *
27  * Backend node support for generic backend nodes.
28  * This file provides Perm, Copy, Spill and Reload nodes.
29  */
30 #ifndef FIRM_BE_BENODE_T_H
31 #define FIRM_BE_BENODE_T_H
32
33 #include <limits.h>
34
35 #include "firm_types.h"
36 #include "irnode.h"
37 #include "bearch.h"
38
39 #define BE_OUT_POS(p) (-((p) + 1))
40
41 /**
42  * The benode op's.  Must be available to register emitter function.
43  */
44 extern ir_op *op_be_Spill;
45 extern ir_op *op_be_Reload;
46 extern ir_op *op_be_Perm;
47 extern ir_op *op_be_MemPerm;
48 extern ir_op *op_be_Copy;
49 extern ir_op *op_be_Keep;
50 extern ir_op *op_be_CopyKeep;
51 extern ir_op *op_be_Call;
52 extern ir_op *op_be_Return;
53 extern ir_op *op_be_IncSP;
54 extern ir_op *op_be_AddSP;
55 extern ir_op *op_be_SubSP;
56 extern ir_op *op_be_SetSP;
57 extern ir_op *op_be_RegParams;
58 extern ir_op *op_be_FrameAddr;
59 extern ir_op *op_be_Barrier;
60
61 typedef enum {
62         beo_NoBeOp = -1,
63         beo_Spill,
64         beo_Reload,
65         beo_Perm,
66         beo_MemPerm,
67         beo_Copy,
68         beo_Keep,
69         beo_CopyKeep,
70         beo_Call,
71         beo_Return,
72         beo_AddSP,
73         beo_SubSP,
74         beo_IncSP,
75         beo_SetSP,
76         beo_RegParams,
77         beo_FrameAddr,
78         beo_Barrier,
79         beo_Last
80 } be_opcode_t;
81
82 /** Not used yet. */
83 typedef enum {
84         be_frame_flag_spill = 1,
85         be_frame_flag_local = 2,
86         be_frame_flag_arg   = 4
87 } be_frame_flag_t;
88
89 /**
90  * A "symbolic constant" for the size of the stack frame to use with IncSP nodes.
91  * It gets back-patched to the real size as soon it is known.
92  */
93 #define BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND INT_MAX
94 #define BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK INT_MIN
95
96 /**
97  * Determines if irn is a be_node.
98  */
99 int is_be_node(const ir_node *irn);
100
101 /**
102  * Create all BE specific opcodes.
103  */
104 void be_node_init(void);
105
106 /**
107  * Position numbers for the be_Spill inputs.
108  */
109 enum {
110         be_pos_Spill_frame = 0,
111         be_pos_Spill_val   = 1
112 };
113
114 /**
115  * Make a new Spill node.
116  */
117 ir_node *be_new_Spill(const arch_register_class_t *cls, const arch_register_class_t *cls_frame,
118         ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, ir_node *to_spill);
119
120 /**
121  * Position numbers for the be_Reload inputs.
122  */
123 enum {
124         be_pos_Reload_frame = 0,
125         be_pos_Reload_mem   = 1
126 };
127
128 /**
129  * Make a new Reload node.
130  */
131 ir_node *be_new_Reload(const arch_register_class_t *cls, const arch_register_class_t *cls_frame,
132         ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, ir_node *mem, ir_mode *mode);
133
134 /**
135  * Position numbers for the be_Copy inputs.
136  */
137 enum {
138         be_pos_Copy_op = 0
139 };
140
141 /**
142  * Make a new Copy node.
143  */
144 ir_node *be_new_Copy(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *in);
145 /** Returns the Copy Argument. */
146 ir_node *be_get_Copy_op(const ir_node *cpy);
147 /** Sets the Copy Argument. */
148 void be_set_Copy_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
149
150 /**
151  * Make a new Perm node.
152  */
153 ir_node *be_new_Perm(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
154
155 /**
156  * Reduce a Perm.
157  * Basically, we provide a map to remap the Perm's arguments. If an entry in the
158  * map is -1, the argument gets deleted.
159  * This function takes care, that the register data and the input array reflects
160  * the changes described by the map.
161  * This is needed by the Perm optimization/movement in belower.c, see push_through_perm().
162  * @param perm     The perm node.
163  * @param new_size The new number of arguments (must be smaller or equal to the current one).
164  * @param map      A map assigning each operand a new index (or -1 to indicate deletion).
165  */
166 void be_Perm_reduce(ir_node *perm, int new_size, int *map);
167
168 /**
169  * Create a new MemPerm node.
170  */
171 ir_node *be_new_MemPerm(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
172 ir_node *be_new_Keep(const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg, ir_node *bl, int arity, ir_node *in[]);
173
174 void be_Keep_add_node(ir_node *keep, const arch_register_class_t *cls, ir_node *node);
175
176 /**
177  * Position numbers for the be_FrameAddr inputs
178  */
179 enum {
180         be_pos_FrameAddr_ptr = 0
181 };
182
183 /** Create a new FrameAddr node. */
184 ir_node *be_new_FrameAddr(const arch_register_class_t *cls_frame, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *frame, ir_entity *ent);
185
186 /** Return the frame input of a FrameAddr node. */
187 ir_node *be_get_FrameAddr_frame(const ir_node *node);
188
189 ir_entity *be_get_FrameAddr_entity(const ir_node *node);
190
191 /**
192  * Position numbers for the be_AddSP inputs
193  */
194 enum {
195         be_pos_AddSP_old_sp = 0,
196         be_pos_AddSP_size   = 1,
197         be_pos_AddSP_last   = 2
198 };
199
200 enum {
201         pn_be_AddSP_sp   = 0,
202         pn_be_AddSP_res  = 1,
203         pn_be_AddSP_M    = 2,
204         pn_be_AddSP_last = 3
205 };
206
207 /**
208  * Make a new AddSP node.
209  * An AddSP node expresses an increase of the stack pointer in the direction the stack
210  * grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is grown, is not
211  * given by a constant but an ordinary Firm node.
212  * @param sp     The stack pointer register.
213  * @param irg    The graph.
214  * @param bl     The block.
215  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
216  * @param sz     The node expressing the size by which the stack pointer shall be grown.
217  * @return       A new AddSP node.
218  */
219 ir_node *be_new_AddSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz);
220
221 /**
222  * Position numbers for the be_SubSP inputs
223  */
224 enum {
225         be_pos_SubSP_old_sp = 0,
226         be_pos_SubSP_size   = 1,
227         be_pos_SubSP_last   = 2
228 };
229
230 enum {
231         pn_be_SubSP_sp   = 0,
232         pn_be_SubSP_M    = 1,
233         pn_be_SubSP_last = 2
234 };
235
236 /**
237  * Make a new SubSP node.
238  * A SubSP node expresses a decrease of the stack pointer in the direction the stack
239  * grows. In contrast to IncSP, the amount of bytes the stack pointer is grown, is not
240  * given by a constant but an ordinary Firm node.
241  * @param sp     The stack pointer register.
242  * @param irg    The graph.
243  * @param bl     The block.
244  * @param old_sp The node representing the old stack pointer value.
245  * @param sz     The node expressing the size by which the stack pointer shall be grown.
246  * @return       A new DecSP node.
247  */
248 ir_node *be_new_SubSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, ir_node *sz);
249
250 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);
251
252 /**
253  * Make a stack pointer increase/decrease node.
254  * @param sp     The stack pointer register.
255  * @param irg    The graph to insert the node to.
256  * @param bl     The block to insert the node into.
257  * @param old_sp The node defining the former stack pointer.
258  * @param amount The mount of bytes the stack shall be expanded/shrinked (see set_IncSP_offset)
259  * @param dir    The direction in which the stack pointer shall be modified:
260  *               Along the stack's growing direction or against.
261  * @return       A new stack pointer increment/decrement node.
262  * @note         This node sets a register constraint to the @p sp register on its output.
263  */
264 ir_node *be_new_IncSP(const arch_register_t *sp, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *old_sp, int offset);
265
266 /** Returns the previous node that computes the stack pointer. */
267 ir_node *be_get_IncSP_pred(ir_node *incsp);
268
269 /** Sets the previous node that computes the stack pointer. */
270 void     be_set_IncSP_pred(ir_node *incsp, ir_node *pred);
271
272 /**
273  * Sets a new offset to a IncSP node.
274  * A positive offset means expanding the stack, a negative offset shrinking
275  * an offset is == BE_STACK_FRAME_SIZE will be replaced by the real size of the
276  * stackframe in the fix_stack_offsets phase.
277  */
278 void     be_set_IncSP_offset(ir_node *irn, int offset);
279
280 /** Gets the offset from a IncSP node. */
281 int be_get_IncSP_offset(const ir_node *irn);
282
283 /** Gets the call entity or NULL if this is no static call. */
284 ir_entity  *be_Call_get_entity(const ir_node *call);
285 /** Sets the call entity. */
286 void     be_Call_set_entity(ir_node *call, ir_entity *ent);
287 /** Gets the call type. */
288 ir_type *be_Call_get_type(ir_node *call);
289 /** Sets the call type. */
290 void     be_Call_set_type(ir_node *call, ir_type *call_tp);
291
292 /**
293  * Position numbers for the be_Call inputs.
294  */
295 enum {
296         be_pos_Call_mem       = 0,  /**< memory input of a be_Call node */
297         be_pos_Call_sp        = 1,  /**< stack pointer input of a be_Call node */
298         be_pos_Call_ptr       = 2,  /**< call pointer input of a be_Call node */
299         be_pos_Call_first_arg = 3   /**< first argument input of a be_Call node */
300 };
301
302 /**
303  * Projection numbers for result of be_Call node: use for Proj nodes!
304  */
305 typedef enum {
306         pn_be_Call_M_regular = pn_Call_M_regular,  /**< The memory result of a be_Call. */
307         pn_be_Call_first_res = pn_Call_max         /**< The first result proj number of a be_Call. */
308 } pn_be_Call;
309
310 /**
311  * Construct a new be_Call.
312  *
313  * @param dbg      debug info
314  * @param irg      the graph where the call is placed
315  * @param bl       the block where the call is placed
316  * @param mem      the memory input of the call
317  * @param sp       the stack pointer input of the call
318  * @param ptr      the address of the called function, if immediate call set to sp
319  * @param n_outs   the number of outcoming values from this call
320  * @param n        the number of (register) inputs of this call
321  * @param in       the (register) inputs of this call
322  * @param call_tp  the call type of this call
323  */
324 ir_node *be_new_Call(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *mem, ir_node *sp, ir_node *ptr,
325                      int n_outs, int n, ir_node *in[], ir_type *call_tp);
326
327 /**
328  * Position numbers for the be_Return inputs.
329  */
330 enum {
331         be_pos_Return_mem  = 0,     /**< memory input of a be_Return node */
332         be_pos_Return_sp   = 1,     /**< stack pointer input of a be_Return node */
333         be_pos_Return_val  = 2,     /**< first "real" return value if any */
334 };
335
336 /**
337  * Construct a new be_Return.
338  * @param irg    the graph where the new node will be placed
339  * @param bl     the block where the new node will be placed
340  * @param n_res  number of "real" results
341  * @param n      number of inputs
342  * @param in     input array
343  */
344 ir_node *be_new_Return(dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_res, int n, ir_node *in[]);
345
346 /** Returns the number of real returns values */
347 int be_Return_get_n_rets(ir_node *ret);
348
349 /** appends a node to the return node, returns the position of the node */
350 int be_Return_append_node(ir_node *ret, ir_node *node);
351
352 ir_node *be_new_RegParams(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n_out);
353
354 ir_node *be_new_Barrier(ir_graph *irg, ir_node *bl, int n, ir_node *in[]);
355
356 /**
357  * Appends a node to a barrier, returns the result proj of the node
358  */
359 ir_node *be_Barrier_append_node(ir_node *barrier, ir_node *node);
360
361 /**
362  * Appends a register out requirement to a RegParams node
363  *
364  * @returns the proj node for the new register
365  */
366 ir_node *be_RegParams_append_out_reg(ir_node *regparams,
367                                      const arch_env_t *arch_env,
368                                      const arch_register_t *reg);
369
370 /**
371  * Make a spill node.
372  *
373  * @param arch_env  The architecture environment.
374  * @param irn       The node to be spilled.
375  * @param spill_ctx The context in which the spill is introduced (This is mostly == irn up to the case of Phis).
376  * @return          The new spill node.
377  */
378 ir_node *be_spill(const arch_env_t *arch_env, ir_node *irn);
379
380 /**
381  * Make a reload and insert it into the schedule.
382  *
383  * @param arch_env The architecture environment.
384  * @param cls      The register class of the reloaded value.
385  * @param insert   The node in the schedule in front of which the reload is inserted.
386  * @param mode     The mode of the original (spilled) value.
387  * @param spill    The spill node corresponding to this reload.
388  * @return         A freshly made reload.
389  */
390 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);
391
392 enum {
393         be_pos_CopyKeep_op = 0
394 };
395 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);
396 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);
397 ir_node *be_get_CopyKeep_op(const ir_node *cpy);
398 void be_set_CopyKeep_op(ir_node *cpy, ir_node *op);
399
400 /**
401  * Get the backend opcode of a backend node.
402  * @param irn The node.
403  * @return The backend opcode.
404  */
405 be_opcode_t be_get_irn_opcode(const ir_node *irn);
406
407 int be_is_Spill(const ir_node *irn);
408 int be_is_Reload(const ir_node *irn);
409 int be_is_Copy(const ir_node *irn);
410 int be_is_Perm(const ir_node *irn);
411 int be_is_MemPerm(const ir_node *irn);
412 int be_is_Keep(const ir_node *irn);
413 int be_is_CopyKeep(const ir_node *irn);
414 int be_is_Call(const ir_node *irn);
415 int be_is_Return(const ir_node *irn);
416 int be_is_IncSP(const ir_node *irn);
417 int be_is_SetSP(const ir_node *irn);
418 int be_is_AddSP(const ir_node *irn);
419 int be_is_SubSP(const ir_node *irn);
420 int be_is_RegParams(const ir_node *irn);
421 int be_is_FrameAddr(const ir_node *irn);
422 int be_is_Barrier(const ir_node *irn);
423
424 /**
425  * Try to avoid this function and better call arch_get_frame_entity!
426  *
427  * Returns the frame entity used by the be node
428  */
429 ir_entity *be_get_frame_entity(const ir_node *irn);
430
431 /**
432  * Returns the frame offset of this node.
433  */
434 int be_get_frame_offset(const ir_node *irn);
435
436 ir_node* be_get_Reload_mem(const ir_node *irn);
437 ir_node *be_get_Reload_frame(const ir_node *irn);
438 ir_node* be_get_Spill_val(const ir_node *irn);
439 ir_node *be_get_Spill_frame(const ir_node *irn);
440
441 void be_set_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n, ir_entity* ent);
442 ir_entity *be_get_MemPerm_in_entity(const ir_node *irn, int n);
443
444 void be_set_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n, ir_entity* ent);
445 ir_entity *be_get_MemPerm_out_entity(const ir_node *irn, int n);
446
447 int be_get_MemPerm_entity_arity(const ir_node *irn);
448
449 /**
450  * Impose a register constraint on a backend node.
451  * @param irn The node.
452  * @param pos The position of the argument/result. Results range from -1..-m and arguments form 0..n
453  * @param reg The register which is admissible for that node, argument/result and position.
454  */
455 void be_set_constr_single_reg(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
456
457 /**
458  * Impose register constraints on a backend node.
459  * The register subsets given by the limited function in @p req are copied to the backend node.
460  * This requires that the constraint type of the @p req is arch_register_req_type_limited.
461  * @param irn The backend node.
462  * @param pos The position (@see be_set_constr_single_reg()).
463  * @param req The register requirements which shall be transferred.
464  */
465 void be_set_constr_limited(ir_node *irn, int pos, const arch_register_req_t *req);
466
467 /**
468  * Set the flags of a node.
469  * @param irn The node itself.
470  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
471  * @param flags The flags to set for that node and position.
472  */
473 void be_node_set_flags(ir_node *irn, int pos, arch_irn_flags_t flags);
474
475 /**
476  * Set the register class of a node.
477  * @param irn The node itself.
478  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
479  * @param flags The register class to set for that node and position.
480  */
481 void be_node_set_reg_class(ir_node *irn, int pos, const arch_register_class_t *cls);
482
483 /**
484  * Set the register requirement type of a node.
485  * @param irn The node itself.
486  * @param pos The position (0..n) for arguments, (-1..-m) for results.
487  * @param flags The register requirement type to set for that node and position.
488  */
489 void be_node_set_req_type(ir_node *irn, int pos, arch_register_req_type_t type);
490
491 /**
492  * Make a new phi handler.
493  * @param env The architecture environment.
494  * @return A new phi handler.
495  */
496 arch_irn_handler_t *be_phi_handler_new(const arch_env_t *arch_env);
497
498 /**
499  * Free a phi handler.
500  * @param handler The handler to free.
501  */
502 void be_phi_handler_free(arch_irn_handler_t *handler);
503
504 /**
505  * Reset the register data in the phi handler.
506  * This should be called on each new graph and deletes the register information of the current graph.
507  */
508 void be_phi_handler_reset(arch_irn_handler_t *handler);
509
510 /**
511  * Set the register requirements for a phi node.
512  */
513 void be_set_phi_reg_req(const arch_env_t *arch_env, ir_node *phi,
514                         const arch_register_req_t *req);
515
516 /*
517  * Set flags for a phi node
518  */
519 void be_set_phi_flags(const arch_env_t *arch_env, ir_node *phi,
520                       arch_irn_flags_t flags);
521
522 /**
523  * irn handler for common be nodes.
524  */
525 extern const arch_irn_handler_t be_node_irn_handler;
526
527 #endif /* FIRM_BE_BENODE_T_H */