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