HACK: Prevent folding reload AM when the node already has a "real" memory input....
[libfirm] / ir / be / ia32 / bearch_ia32.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief       This is the main ia32 firm backend driver.
23  * @author      Christian Wuerdig
24  * @version     $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 #include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "lc_opts.h"
31 #include "lc_opts_enum.h"
32
33 #include <math.h>
34
35 #include "pseudo_irg.h"
36 #include "irarch.h"
37 #include "irgwalk.h"
38 #include "irprog.h"
39 #include "irprintf.h"
40 #include "iredges_t.h"
41 #include "ircons.h"
42 #include "irflag.h"
43 #include "irgmod.h"
44 #include "irgopt.h"
45 #include "irbitset.h"
46 #include "irgopt.h"
47 #include "pdeq.h"
48 #include "pset.h"
49 #include "debug.h"
50 #include "error.h"
51 #include "xmalloc.h"
52 #include "irtools.h"
53 #include "iroptimize.h"
54 #include "instrument.h"
55
56 #include "../beabi.h"
57 #include "../beirg_t.h"
58 #include "../benode_t.h"
59 #include "../belower.h"
60 #include "../besched_t.h"
61 #include "be.h"
62 #include "../be_t.h"
63 #include "../beirgmod.h"
64 #include "../be_dbgout.h"
65 #include "../beblocksched.h"
66 #include "../bemachine.h"
67 #include "../beilpsched.h"
68 #include "../bespillslots.h"
69 #include "../bemodule.h"
70 #include "../begnuas.h"
71 #include "../bestate.h"
72 #include "../beflags.h"
73 #include "../betranshlp.h"
74
75 #include "bearch_ia32_t.h"
76
77 #include "ia32_new_nodes.h"
78 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
79 #include "gen_ia32_machine.h"
80 #include "ia32_common_transform.h"
81 #include "ia32_transform.h"
82 #include "ia32_emitter.h"
83 #include "ia32_map_regs.h"
84 #include "ia32_optimize.h"
85 #include "ia32_x87.h"
86 #include "ia32_dbg_stat.h"
87 #include "ia32_finish.h"
88 #include "ia32_util.h"
89 #include "ia32_fpu.h"
90 #include "ia32_architecture.h"
91
92 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
93 #include "ia32_pbqp_transform.h"
94 #endif
95
96 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
97
98 /* TODO: ugly */
99 static set *cur_reg_set = NULL;
100
101 ir_mode         *mode_fpcw       = NULL;
102 ia32_code_gen_t *ia32_current_cg = NULL;
103
104 /**
105  * The environment for the intrinsic mapping.
106  */
107 static ia32_intrinsic_env_t intrinsic_env = {
108         NULL,    /* the isa */
109         NULL,    /* the irg, these entities belong to */
110         NULL,    /* entity for first div operand (move into FPU) */
111         NULL,    /* entity for second div operand (move into FPU) */
112         NULL,    /* entity for converts ll -> d */
113         NULL,    /* entity for converts d -> ll */
114         NULL,    /* entity for __divdi3 library call */
115         NULL,    /* entity for __moddi3 library call */
116         NULL,    /* entity for __udivdi3 library call */
117         NULL,    /* entity for __umoddi3 library call */
118         NULL,    /* bias value for conversion from float to unsigned 64 */
119 };
120
121
122 typedef ir_node *(*create_const_node_func) (dbg_info *dbg, ir_graph *irg, ir_node *block);
123
124 static INLINE ir_node *create_const(ia32_code_gen_t *cg, ir_node **place,
125                                     create_const_node_func func,
126                                     const arch_register_t* reg)
127 {
128         ir_node *block, *res;
129
130         if(*place != NULL)
131                 return *place;
132
133         block = get_irg_start_block(cg->irg);
134         res = func(NULL, cg->irg, block);
135         arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, reg);
136         *place = res;
137
138         add_irn_dep(get_irg_end(cg->irg), res);
139         /* add_irn_dep(get_irg_start(cg->irg), res); */
140
141         return res;
142 }
143
144 /* Creates the unique per irg GP NoReg node. */
145 ir_node *ia32_new_NoReg_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
146         return create_const(cg, &cg->noreg_gp, new_rd_ia32_NoReg_GP,
147                             &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
148 }
149
150 ir_node *ia32_new_NoReg_vfp(ia32_code_gen_t *cg) {
151         return create_const(cg, &cg->noreg_vfp, new_rd_ia32_NoReg_VFP,
152                             &ia32_vfp_regs[REG_VFP_NOREG]);
153 }
154
155 ir_node *ia32_new_NoReg_xmm(ia32_code_gen_t *cg) {
156         return create_const(cg, &cg->noreg_xmm, new_rd_ia32_NoReg_XMM,
157                             &ia32_xmm_regs[REG_XMM_NOREG]);
158 }
159
160 ir_node *ia32_new_Unknown_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
161         return create_const(cg, &cg->unknown_gp, new_rd_ia32_Unknown_GP,
162                             &ia32_gp_regs[REG_GP_UKNWN]);
163 }
164
165 ir_node *ia32_new_Unknown_vfp(ia32_code_gen_t *cg) {
166         return create_const(cg, &cg->unknown_vfp, new_rd_ia32_Unknown_VFP,
167                             &ia32_vfp_regs[REG_VFP_UKNWN]);
168 }
169
170 ir_node *ia32_new_Unknown_xmm(ia32_code_gen_t *cg) {
171         return create_const(cg, &cg->unknown_xmm, new_rd_ia32_Unknown_XMM,
172                             &ia32_xmm_regs[REG_XMM_UKNWN]);
173 }
174
175 ir_node *ia32_new_Fpu_truncate(ia32_code_gen_t *cg) {
176         return create_const(cg, &cg->fpu_trunc_mode, new_rd_ia32_ChangeCW,
177                         &ia32_fp_cw_regs[REG_FPCW]);
178 }
179
180
181 /**
182  * Returns the admissible noreg register node for input register pos of node irn.
183  */
184 static ir_node *ia32_get_admissible_noreg(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *irn, int pos)
185 {
186         const arch_register_req_t *req;
187
188         req = arch_get_register_req(cg->arch_env, irn, pos);
189         assert(req != NULL && "Missing register requirements");
190         if (req->cls == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp])
191                 return ia32_new_NoReg_gp(cg);
192
193         if (ia32_cg_config.use_sse2) {
194                 return ia32_new_NoReg_xmm(cg);
195         } else {
196                 return ia32_new_NoReg_vfp(cg);
197         }
198 }
199
200 /**************************************************
201  *                         _ _              _  __
202  *                        | | |            (_)/ _|
203  *  _ __ ___  __ _    __ _| | | ___   ___   _| |_
204  * | '__/ _ \/ _` |  / _` | | |/ _ \ / __| | |  _|
205  * | | |  __/ (_| | | (_| | | | (_) | (__  | | |
206  * |_|  \___|\__, |  \__,_|_|_|\___/ \___| |_|_|
207  *            __/ |
208  *           |___/
209  **************************************************/
210
211 /**
212  * Return register requirements for an ia32 node.
213  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
214  * will be asked for this information.
215  */
216 static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const ir_node *node,
217                                                                                                            int pos)
218 {
219         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
220         long    node_pos;
221
222         if (mode == mode_X || is_Block(node)) {
223                 return arch_no_register_req;
224         }
225
226         if (mode == mode_T && pos < 0) {
227                 return arch_no_register_req;
228         }
229
230         node_pos = pos == -1 ? 0 : pos;
231         if (is_Proj(node)) {
232                 if (mode == mode_M || pos >= 0) {
233                         return arch_no_register_req;
234                 }
235
236                 node_pos = (pos == -1) ? get_Proj_proj(node) : pos;
237                 node     = skip_Proj_const(node);
238         }
239
240         if (is_ia32_irn(node)) {
241                 const arch_register_req_t *req;
242                 if (pos >= 0)
243                         req = get_ia32_in_req(node, pos);
244                 else
245                         req = get_ia32_out_req(node, node_pos);
246
247                 assert(req != NULL);
248
249                 return req;
250         }
251
252         /* unknowns should be transformed already */
253         assert(!is_Unknown(node));
254         return arch_no_register_req;
255 }
256
257 static void ia32_set_irn_reg(ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
258 {
259         int    pos = 0;
260
261         if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
262                 return;
263         }
264
265         if (is_Proj(irn)) {
266                 pos = get_Proj_proj(irn);
267                 irn = skip_Proj(irn);
268         }
269
270         if (is_ia32_irn(irn)) {
271                 const arch_register_t **slots;
272
273                 slots      = get_ia32_slots(irn);
274                 slots[pos] = reg;
275         } else {
276                 ia32_set_firm_reg(irn, reg, cur_reg_set);
277         }
278 }
279
280 static const arch_register_t *ia32_get_irn_reg(const ir_node *irn)
281 {
282         int pos = 0;
283         const arch_register_t *reg = NULL;
284
285         if (is_Proj(irn)) {
286
287                 if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
288                         return NULL;
289                 }
290
291                 pos = get_Proj_proj(irn);
292                 irn = skip_Proj_const(irn);
293         }
294
295         if (is_ia32_irn(irn)) {
296                 const arch_register_t **slots;
297                 slots = get_ia32_slots(irn);
298                 assert(pos < get_ia32_n_res(irn));
299                 reg   = slots[pos];
300         } else {
301                 reg = ia32_get_firm_reg(irn, cur_reg_set);
302         }
303
304         return reg;
305 }
306
307 static arch_irn_class_t ia32_classify(const ir_node *irn) {
308         arch_irn_class_t classification = arch_irn_class_normal;
309
310         irn = skip_Proj_const(irn);
311
312         if (is_cfop(irn))
313                 classification |= arch_irn_class_branch;
314
315         if (! is_ia32_irn(irn))
316                 return classification & ~arch_irn_class_normal;
317
318         if (is_ia32_Ld(irn))
319                 classification |= arch_irn_class_load;
320
321         if (is_ia32_St(irn))
322                 classification |= arch_irn_class_store;
323
324         if (is_ia32_is_reload(irn))
325                 classification |= arch_irn_class_reload;
326
327         if (is_ia32_is_spill(irn))
328                 classification |= arch_irn_class_spill;
329
330         if (is_ia32_is_remat(irn))
331                 classification |= arch_irn_class_remat;
332
333         return classification;
334 }
335
336 static arch_irn_flags_t ia32_get_flags(const ir_node *irn) {
337         arch_irn_flags_t flags = arch_irn_flags_none;
338
339         if (is_Unknown(irn))
340                 return arch_irn_flags_ignore;
341
342         if(is_Proj(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn))) {
343                 ir_node *pred = get_Proj_pred(irn);
344
345                 if(is_ia32_irn(pred)) {
346                         flags = get_ia32_out_flags(pred, get_Proj_proj(irn));
347                 }
348
349                 irn = pred;
350         }
351
352         if (is_ia32_irn(irn)) {
353                 flags |= get_ia32_flags(irn);
354         }
355
356         return flags;
357 }
358
359 /**
360  * The IA32 ABI callback object.
361  */
362 typedef struct {
363         be_abi_call_flags_bits_t flags;  /**< The call flags. */
364         const arch_env_t *aenv;          /**< The architecture environment. */
365         ir_graph *irg;                   /**< The associated graph. */
366 } ia32_abi_env_t;
367
368 static ir_entity *ia32_get_frame_entity(const ir_node *irn) {
369         return is_ia32_irn(irn) ? get_ia32_frame_ent(irn) : NULL;
370 }
371
372 static void ia32_set_frame_entity(ir_node *irn, ir_entity *ent) {
373         set_ia32_frame_ent(irn, ent);
374 }
375
376 static void ia32_set_frame_offset(ir_node *irn, int bias)
377 {
378         if (get_ia32_frame_ent(irn) == NULL)
379                 return;
380
381         if (is_ia32_Pop(irn) || is_ia32_PopMem(irn)) {
382                 ia32_code_gen_t *cg = ia32_current_cg;
383                 int omit_fp = be_abi_omit_fp(cg->birg->abi);
384                 if (omit_fp) {
385                         /* Pop nodes modify the stack pointer before calculating the
386                          * destination address, so fix this here
387                          */
388                         bias -= 4;
389                 }
390         }
391         add_ia32_am_offs_int(irn, bias);
392 }
393
394 static int ia32_get_sp_bias(const ir_node *node)
395 {
396         if (is_ia32_Call(node))
397                 return -(int)get_ia32_call_attr_const(node)->pop;
398
399         if (is_ia32_Push(node))
400                 return 4;
401
402         if (is_ia32_Pop(node) || is_ia32_PopMem(node))
403                 return -4;
404
405         return 0;
406 }
407
408 /**
409  * Put all registers which are saved by the prologue/epilogue in a set.
410  *
411  * @param self  The callback object.
412  * @param s     The result set.
413  */
414 static void ia32_abi_dont_save_regs(void *self, pset *s)
415 {
416         ia32_abi_env_t *env = self;
417         if(env->flags.try_omit_fp)
418                 pset_insert_ptr(s, env->aenv->bp);
419 }
420
421 /**
422  * Generate the routine prologue.
423  *
424  * @param self       The callback object.
425  * @param mem        A pointer to the mem node. Update this if you define new memory.
426  * @param reg_map    A map mapping all callee_save/ignore/parameter registers to their defining nodes.
427  * @param stack_bias Points to the current stack bias, can be modified if needed.
428  *
429  * @return           The register which shall be used as a stack frame base.
430  *
431  * All nodes which define registers in @p reg_map must keep @p reg_map current.
432  */
433 static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map, int *stack_bias)
434 {
435         ia32_abi_env_t   *env      = self;
436         ia32_code_gen_t  *cg       = ia32_current_cg;
437         const arch_env_t *arch_env = env->aenv;
438
439         if (! env->flags.try_omit_fp) {
440                 ir_graph *irg     =env->irg;
441                 ir_node  *bl      = get_irg_start_block(irg);
442                 ir_node  *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
443                 ir_node  *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->bp);
444                 ir_node  *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
445                 ir_node  *push;
446
447                 /* ALL nodes representing bp must be set to ignore. */
448                 be_node_set_flags(get_Proj_pred(curr_bp), BE_OUT_POS(get_Proj_proj(curr_bp)), arch_irn_flags_ignore);
449
450                 /* push ebp */
451                 push    = new_rd_ia32_Push(NULL, irg, bl, noreg, noreg, *mem, curr_bp, curr_sp);
452                 curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, push, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Push_stack);
453                 *mem    = new_r_Proj(irg, bl, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
454
455                 /* the push must have SP out register */
456                 arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, arch_env->sp);
457                 set_ia32_flags(push, arch_irn_flags_ignore);
458
459                 /* this modifies the stack bias, because we pushed 32bit */
460                 *stack_bias -= 4;
461
462                 /* move esp to ebp */
463                 curr_bp  = be_new_Copy(arch_env->bp->reg_class, irg, bl, curr_sp);
464                 be_set_constr_single_reg(curr_bp, BE_OUT_POS(0), arch_env->bp);
465                 arch_set_irn_register(arch_env, curr_bp, arch_env->bp);
466                 be_node_set_flags(curr_bp, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
467
468                 /* beware: the copy must be done before any other sp use */
469                 curr_sp = be_new_CopyKeep_single(arch_env->sp->reg_class, irg, bl, curr_sp, curr_bp, get_irn_mode(curr_sp));
470                 be_set_constr_single_reg(curr_sp, BE_OUT_POS(0), arch_env->sp);
471                 arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, arch_env->sp);
472                 be_node_set_flags(curr_sp, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
473
474                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, curr_sp);
475                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->bp, curr_bp);
476
477                 return arch_env->bp;
478         }
479
480         return arch_env->sp;
481 }
482
483 /**
484  * Generate the routine epilogue.
485  * @param self    The callback object.
486  * @param bl      The block for the epilog
487  * @param mem     A pointer to the mem node. Update this if you define new memory.
488  * @param reg_map A map mapping all callee_save/ignore/parameter registers to their defining nodes.
489  * @return        The register which shall be used as a stack frame base.
490  *
491  * All nodes which define registers in @p reg_map must keep @p reg_map current.
492  */
493 static void ia32_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map)
494 {
495         ia32_abi_env_t   *env      = self;
496         const arch_env_t *arch_env = env->aenv;
497         ir_node          *curr_sp  = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
498         ir_node          *curr_bp  = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->bp);
499         ir_graph         *irg      = env->irg;
500
501         if (env->flags.try_omit_fp) {
502                 /* simply remove the stack frame here */
503                 curr_sp = be_new_IncSP(arch_env->sp, irg, bl, curr_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK, 0);
504         } else {
505                 ir_mode *mode_bp = arch_env->bp->reg_class->mode;
506
507                 if (ia32_cg_config.use_leave) {
508                         ir_node *leave;
509
510                         /* leave */
511                         leave   = new_rd_ia32_Leave(NULL, irg, bl, curr_bp);
512                         set_ia32_flags(leave, arch_irn_flags_ignore);
513                         curr_bp = new_r_Proj(irg, bl, leave, mode_bp, pn_ia32_Leave_frame);
514                         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, leave, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Leave_stack);
515                 } else {
516                         ir_node *pop;
517
518                         /* the old SP is not needed anymore (kill the proj) */
519                         assert(is_Proj(curr_sp));
520                         kill_node(curr_sp);
521
522                         /* copy ebp to esp */
523                         curr_sp = be_new_Copy(&ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], irg, bl, curr_bp);
524                         arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, arch_env->sp);
525                         be_node_set_flags(curr_sp, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
526
527                         /* pop ebp */
528                         pop     = new_rd_ia32_Pop(NULL, env->irg, bl, *mem, curr_sp);
529                         set_ia32_flags(pop, arch_irn_flags_ignore);
530                         curr_bp = new_r_Proj(irg, bl, pop, mode_bp, pn_ia32_Pop_res);
531                         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, pop, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Pop_stack);
532
533                         *mem = new_r_Proj(irg, bl, pop, mode_M, pn_ia32_Pop_M);
534                 }
535                 arch_set_irn_register(arch_env, curr_sp, arch_env->sp);
536                 arch_set_irn_register(arch_env, curr_bp, arch_env->bp);
537         }
538
539         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, curr_sp);
540         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->bp, curr_bp);
541 }
542
543 /**
544  * Initialize the callback object.
545  * @param call The call object.
546  * @param aenv The architecture environment.
547  * @param irg  The graph with the method.
548  * @return     Some pointer. This pointer is passed to all other callback functions as self object.
549  */
550 static void *ia32_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *aenv, ir_graph *irg)
551 {
552         ia32_abi_env_t      *env = XMALLOC(ia32_abi_env_t);
553         be_abi_call_flags_t  fl  = be_abi_call_get_flags(call);
554         env->flags = fl.bits;
555         env->irg   = irg;
556         env->aenv  = aenv;
557         return env;
558 }
559
560 /**
561  * Destroy the callback object.
562  * @param self The callback object.
563  */
564 static void ia32_abi_done(void *self) {
565         free(self);
566 }
567
568 /**
569  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
570  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
571  * @return The Firm type modeling the ABI between type.
572  */
573 static ir_type *ia32_abi_get_between_type(void *self)
574 {
575 #define IDENT(s) new_id_from_chars(s, sizeof(s)-1)
576         static ir_type *omit_fp_between_type = NULL;
577         static ir_type *between_type         = NULL;
578
579         ia32_abi_env_t *env = self;
580
581         if (! between_type) {
582                 ir_entity *old_bp_ent;
583                 ir_entity *ret_addr_ent;
584                 ir_entity *omit_fp_ret_addr_ent;
585
586                 ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(IDENT("bp"), mode_Iu);
587                 ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(IDENT("return_addr"), mode_Iu);
588
589                 between_type           = new_type_struct(IDENT("ia32_between_type"));
590                 old_bp_ent             = new_entity(between_type, IDENT("old_bp"), old_bp_type);
591                 ret_addr_ent           = new_entity(between_type, IDENT("ret_addr"), ret_addr_type);
592
593                 set_entity_offset(old_bp_ent, 0);
594                 set_entity_offset(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
595                 set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
596                 set_type_state(between_type, layout_fixed);
597
598                 omit_fp_between_type = new_type_struct(IDENT("ia32_between_type_omit_fp"));
599                 omit_fp_ret_addr_ent = new_entity(omit_fp_between_type, IDENT("ret_addr"), ret_addr_type);
600
601                 set_entity_offset(omit_fp_ret_addr_ent, 0);
602                 set_type_size_bytes(omit_fp_between_type, get_type_size_bytes(ret_addr_type));
603                 set_type_state(omit_fp_between_type, layout_fixed);
604         }
605
606         return env->flags.try_omit_fp ? omit_fp_between_type : between_type;
607 #undef IDENT
608 }
609
610 /**
611  * Get the estimated cycle count for @p irn.
612  *
613  * @param self The this pointer.
614  * @param irn  The node.
615  *
616  * @return     The estimated cycle count for this operation
617  */
618 static int ia32_get_op_estimated_cost(const ir_node *irn)
619 {
620         int            cost;
621         ia32_op_type_t op_tp;
622
623         if (is_Proj(irn))
624                 return 0;
625         if (!is_ia32_irn(irn))
626                 return 0;
627
628         assert(is_ia32_irn(irn));
629
630         cost  = get_ia32_latency(irn);
631         op_tp = get_ia32_op_type(irn);
632
633         if (is_ia32_CopyB(irn)) {
634                 cost = 250;
635         }
636         else if (is_ia32_CopyB_i(irn)) {
637                 int size = get_ia32_copyb_size(irn);
638                 cost     = 20 + (int)ceil((4/3) * size);
639         }
640         /* in case of address mode operations add additional cycles */
641         else if (op_tp == ia32_AddrModeD || op_tp == ia32_AddrModeS) {
642                 /*
643                         In case of stack access and access to fixed addresses add 5 cycles
644                         (we assume they are in cache), other memory operations cost 20
645                         cycles.
646                 */
647                 if (is_ia32_use_frame(irn) || (
648                         is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(irn, n_ia32_base)) &&
649                         is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(irn, n_ia32_index))
650                     )) {
651                         cost += 5;
652                 } else {
653                         cost += 20;
654                 }
655         }
656
657         return cost;
658 }
659
660 /**
661  * Returns the inverse operation if @p irn, recalculating the argument at position @p i.
662  *
663  * @param irn       The original operation
664  * @param i         Index of the argument we want the inverse operation to yield
665  * @param inverse   struct to be filled with the resulting inverse op
666  * @param obstack   The obstack to use for allocation of the returned nodes array
667  * @return          The inverse operation or NULL if operation invertible
668  */
669 static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const ir_node *irn, int i, arch_inverse_t *inverse, struct obstack *obst) {
670         ir_graph *irg;
671         ir_mode  *mode;
672         ir_mode  *irn_mode;
673         ir_node  *block, *noreg, *nomem;
674         dbg_info *dbg;
675
676         /* we cannot invert non-ia32 irns */
677         if (! is_ia32_irn(irn))
678                 return NULL;
679
680         /* operand must always be a real operand (not base, index or mem) */
681         if (i != n_ia32_binary_left && i != n_ia32_binary_right)
682                 return NULL;
683
684         /* we don't invert address mode operations */
685         if (get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal)
686                 return NULL;
687
688         /* TODO: adjust for new immediates... */
689         ir_fprintf(stderr, "TODO: fix get_inverse for new immediates (%+F)\n",
690                    irn);
691         return NULL;
692
693         irg      = get_irn_irg(irn);
694         block    = get_nodes_block(irn);
695         mode     = get_irn_mode(irn);
696         irn_mode = get_irn_mode(irn);
697         noreg    = get_irn_n(irn, 0);
698         nomem    = new_r_NoMem(irg);
699         dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
700
701         /* initialize structure */
702         inverse->nodes = obstack_alloc(obst, 2 * sizeof(inverse->nodes[0]));
703         inverse->costs = 0;
704         inverse->n     = 1;
705
706         switch (get_ia32_irn_opcode(irn)) {
707                 case iro_ia32_Add:
708 #if 0
709                         if (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmConst) {
710                                 /* we have an add with a const here */
711                                 /* invers == add with negated const */
712                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Add(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
713                                 inverse->costs   += 1;
714                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
715                                 set_ia32_Immop_tarval(inverse->nodes[0], tarval_neg(get_ia32_Immop_tarval(irn)));
716                                 set_ia32_commutative(inverse->nodes[0]);
717                         }
718                         else if (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) {
719                                 /* we have an add with a symconst here */
720                                 /* invers == sub with const */
721                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Sub(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
722                                 inverse->costs   += 2;
723                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
724                         }
725                         else {
726                                 /* normal add: inverse == sub */
727                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Sub(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node*) irn, get_irn_n(irn, i ^ 1));
728                                 inverse->costs   += 2;
729                         }
730 #endif
731                         break;
732                 case iro_ia32_Sub:
733 #if 0
734                         if (get_ia32_immop_type(irn) != ia32_ImmNone) {
735                                 /* we have a sub with a const/symconst here */
736                                 /* invers == add with this const */
737                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Add(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
738                                 inverse->costs   += (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) ? 5 : 1;
739                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
740                         }
741                         else {
742                                 /* normal sub */
743                                 if (i == n_ia32_binary_left) {
744                                         inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Add(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node*) irn, get_irn_n(irn, 3));
745                                 }
746                                 else {
747                                         inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Sub(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, n_ia32_binary_left), (ir_node*) irn);
748                                 }
749                                 inverse->costs += 1;
750                         }
751 #endif
752                         break;
753                 case iro_ia32_Xor:
754 #if 0
755                         if (get_ia32_immop_type(irn) != ia32_ImmNone) {
756                                 /* xor with const: inverse = xor */
757                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Xor(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
758                                 inverse->costs   += (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) ? 5 : 1;
759                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
760                         }
761                         else {
762                                 /* normal xor */
763                                 inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Xor(dbg, irg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node *) irn, get_irn_n(irn, i));
764                                 inverse->costs   += 1;
765                         }
766 #endif
767                         break;
768                 case iro_ia32_Not: {
769                         inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Not(dbg, irg, block, (ir_node*) irn);
770                         inverse->costs   += 1;
771                         break;
772                 }
773                 case iro_ia32_Neg: {
774                         inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Neg(dbg, irg, block, (ir_node*) irn);
775                         inverse->costs   += 1;
776                         break;
777                 }
778                 default:
779                         /* inverse operation not supported */
780                         return NULL;
781         }
782
783         return inverse;
784 }
785
786 static ir_mode *get_spill_mode_mode(const ir_mode *mode)
787 {
788         if(mode_is_float(mode))
789                 return mode_D;
790
791         return mode_Iu;
792 }
793
794 /**
795  * Get the mode that should be used for spilling value node
796  */
797 static ir_mode *get_spill_mode(const ir_node *node)
798 {
799         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
800         return get_spill_mode_mode(mode);
801 }
802
803 /**
804  * Checks whether an addressmode reload for a node with mode mode is compatible
805  * with a spillslot of mode spill_mode
806  */
807 static int ia32_is_spillmode_compatible(const ir_mode *mode, const ir_mode *spillmode)
808 {
809         return !mode_is_float(mode) || mode == spillmode;
810 }
811
812 /**
813  * Check if irn can load its operand at position i from memory (source addressmode).
814  * @param irn    The irn to be checked
815  * @param i      The operands position
816  * @return Non-Zero if operand can be loaded
817  */
818 static int ia32_possible_memory_operand(const ir_node *irn, unsigned int i)
819 {
820         ir_node       *op        = get_irn_n(irn, i);
821         const ir_mode *mode      = get_irn_mode(op);
822         const ir_mode *spillmode = get_spill_mode(op);
823
824         if (!is_ia32_irn(irn)                              ||  /* must be an ia32 irn */
825             get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal           ||  /* must not already be a addressmode irn */
826             !ia32_is_spillmode_compatible(mode, spillmode) ||
827             is_ia32_use_frame(irn))                            /* must not already use frame */
828                 return 0;
829
830         switch (get_ia32_am_support(irn)) {
831                 case ia32_am_none:
832                         return 0;
833
834                 case ia32_am_unary:
835                         if (i != n_ia32_unary_op)
836                                 return 0;
837                         break;
838
839                 case ia32_am_binary:
840                         switch (i) {
841                                 case n_ia32_binary_left: {
842                                         const arch_register_req_t *req;
843                                         if (!is_ia32_commutative(irn))
844                                                 return 0;
845
846                                         /* we can't swap left/right for limited registers
847                                          * (As this (currently) breaks constraint handling copies)
848                                          */
849                                         req = get_ia32_in_req(irn, n_ia32_binary_left);
850                                         if (req->type & arch_register_req_type_limited)
851                                                 return 0;
852                                         break;
853                                 }
854
855                                 case n_ia32_binary_right:
856                                         break;
857
858                                 default:
859                                         return 0;
860                         }
861                         break;
862
863                 default:
864                         panic("Unknown AM type");
865         }
866
867         /* HACK: must not already use "real" memory.
868          * This can happen for Call and Div */
869         if (!is_NoMem(get_irn_n(irn, n_ia32_mem)))
870                 return 0;
871
872         return 1;
873 }
874
875 static void ia32_perform_memory_operand(ir_node *irn, ir_node *spill,
876                                         unsigned int i)
877 {
878         ir_mode *load_mode;
879         ir_mode *dest_op_mode;
880
881         assert(ia32_possible_memory_operand(irn, i) && "Cannot perform memory operand change");
882
883         set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
884
885         load_mode    = get_irn_mode(get_irn_n(irn, i));
886         dest_op_mode = get_ia32_ls_mode(irn);
887         if (get_mode_size_bits(load_mode) <= get_mode_size_bits(dest_op_mode)) {
888                 set_ia32_ls_mode(irn, load_mode);
889         }
890         set_ia32_use_frame(irn);
891         set_ia32_need_stackent(irn);
892
893         if (i == n_ia32_binary_left                    &&
894             get_ia32_am_support(irn) == ia32_am_binary &&
895             /* immediates are only allowed on the right side */
896             !is_ia32_Immediate(get_irn_n(irn, n_ia32_binary_right))) {
897                 ia32_swap_left_right(irn);
898                 i = n_ia32_binary_right;
899         }
900
901         assert(is_NoMem(get_irn_n(irn, n_ia32_mem)));
902
903         set_irn_n(irn, n_ia32_base, get_irg_frame(get_irn_irg(irn)));
904         set_irn_n(irn, n_ia32_mem,  spill);
905         set_irn_n(irn, i,           ia32_get_admissible_noreg(ia32_current_cg, irn, i));
906         set_ia32_is_reload(irn);
907 }
908
909 static const be_abi_callbacks_t ia32_abi_callbacks = {
910         ia32_abi_init,
911         ia32_abi_done,
912         ia32_abi_get_between_type,
913         ia32_abi_dont_save_regs,
914         ia32_abi_prologue,
915         ia32_abi_epilogue
916 };
917
918 /* fill register allocator interface */
919
920 static const arch_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
921         ia32_get_irn_reg_req,
922         ia32_set_irn_reg,
923         ia32_get_irn_reg,
924         ia32_classify,
925         ia32_get_flags,
926         ia32_get_frame_entity,
927         ia32_set_frame_entity,
928         ia32_set_frame_offset,
929         ia32_get_sp_bias,
930         ia32_get_inverse,
931         ia32_get_op_estimated_cost,
932         ia32_possible_memory_operand,
933         ia32_perform_memory_operand,
934 };
935
936 /**************************************************
937  *                _                         _  __
938  *               | |                       (_)/ _|
939  *   ___ ___   __| | ___  __ _  ___ _ __    _| |_
940  *  / __/ _ \ / _` |/ _ \/ _` |/ _ \ '_ \  | |  _|
941  * | (_| (_) | (_| |  __/ (_| |  __/ | | | | | |
942  *  \___\___/ \__,_|\___|\__, |\___|_| |_| |_|_|
943  *                        __/ |
944  *                       |___/
945  **************************************************/
946
947 static ir_entity *mcount = NULL;
948
949 #define ID(s) new_id_from_chars(s, sizeof(s) - 1)
950
951 static void ia32_before_abi(void *self) {
952         lower_mode_b_config_t lower_mode_b_config = {
953                 mode_Iu,  /* lowered mode */
954                 mode_Bu,  /* preferred mode for set */
955                 0,        /* don't lower direct compares */
956         };
957         ia32_code_gen_t *cg = self;
958
959         ir_lower_mode_b(cg->irg, &lower_mode_b_config);
960         if (cg->dump)
961                 be_dump(cg->irg, "-lower_modeb", dump_ir_block_graph_sched);
962         if (cg->gprof) {
963                 if (mcount == NULL) {
964                         ir_type *tp = new_type_method(ID("FKT.mcount"), 0, 0);
965                         mcount = new_entity(get_glob_type(), ID("mcount"), tp);
966                         /* FIXME: enter the right ld_ident here */
967                         set_entity_ld_ident(mcount, get_entity_ident(mcount));
968                         set_entity_visibility(mcount, visibility_external_allocated);
969                 }
970                 instrument_initcall(cg->irg, mcount);
971         }
972 }
973
974 transformer_t be_transformer = TRANSFORMER_DEFAULT;
975
976 /**
977  * Transforms the standard firm graph into
978  * an ia32 firm graph
979  */
980 static void ia32_prepare_graph(void *self) {
981         ia32_code_gen_t *cg = self;
982
983         /* do local optimizations */
984         optimize_graph_df(cg->irg);
985
986         /* TODO: we often have dead code reachable through out-edges here. So for
987          * now we rebuild edges (as we need correct user count for code selection)
988          */
989 #if 1
990         edges_deactivate(cg->irg);
991         edges_activate(cg->irg);
992 #endif
993
994         if (cg->dump)
995                 be_dump(cg->irg, "-pre_transform", dump_ir_block_graph_sched);
996
997         switch (be_transformer) {
998                 case TRANSFORMER_DEFAULT:
999                         /* transform remaining nodes into assembler instructions */
1000                         ia32_transform_graph(cg);
1001                         break;
1002
1003 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
1004                 case TRANSFORMER_PBQP:
1005                 case TRANSFORMER_RAND:
1006                         /* transform nodes into assembler instructions by PBQP magic */
1007                         ia32_transform_graph_by_pbqp(cg);
1008                         break;
1009 #endif
1010
1011                 default: panic("invalid transformer");
1012         }
1013
1014         /* do local optimizations (mainly CSE) */
1015         optimize_graph_df(cg->irg);
1016
1017         if (cg->dump)
1018                 be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
1019
1020         /* optimize address mode */
1021         ia32_optimize_graph(cg);
1022
1023         if (cg->dump)
1024                 be_dump(cg->irg, "-am", dump_ir_block_graph_sched);
1025
1026         /* do code placement, to optimize the position of constants */
1027         place_code(cg->irg);
1028
1029         if (cg->dump)
1030                 be_dump(cg->irg, "-place", dump_ir_block_graph_sched);
1031 }
1032
1033 /**
1034  * Dummy functions for hooks we don't need but which must be filled.
1035  */
1036 static void ia32_before_sched(void *self) {
1037         (void) self;
1038 }
1039
1040 ir_node *turn_back_am(ir_node *node)
1041 {
1042         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
1043         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1044         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
1045         ir_node  *base  = get_irn_n(node, n_ia32_base);
1046         ir_node  *index = get_irn_n(node, n_ia32_index);
1047         ir_node  *mem   = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
1048         ir_node  *noreg;
1049
1050         ir_node  *load     = new_rd_ia32_Load(dbgi, irg, block, base, index, mem);
1051         ir_node  *load_res = new_rd_Proj(dbgi, irg, block, load, mode_Iu, pn_ia32_Load_res);
1052
1053         ia32_copy_am_attrs(load, node);
1054         if (is_ia32_is_reload(node))
1055                 set_ia32_is_reload(load);
1056         set_irn_n(node, n_ia32_mem, new_NoMem());
1057
1058         switch (get_ia32_am_support(node)) {
1059                 case ia32_am_unary:
1060                         set_irn_n(node, n_ia32_unary_op, load_res);
1061                         break;
1062
1063                 case ia32_am_binary:
1064                         if (is_ia32_Immediate(get_irn_n(node, n_ia32_binary_right))) {
1065                                 set_irn_n(node, n_ia32_binary_left, load_res);
1066                         } else {
1067                                 set_irn_n(node, n_ia32_binary_right, load_res);
1068                         }
1069                         break;
1070
1071                 default:
1072                         panic("Unknown AM type");
1073         }
1074         noreg = ia32_new_NoReg_gp(ia32_current_cg);
1075         set_irn_n(node, n_ia32_base,  noreg);
1076         set_irn_n(node, n_ia32_index, noreg);
1077         set_ia32_am_offs_int(node, 0);
1078         set_ia32_am_sc(node, NULL);
1079         set_ia32_am_scale(node, 0);
1080         clear_ia32_am_sc_sign(node);
1081
1082         /* rewire mem-proj */
1083         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
1084                 const ir_edge_t *edge;
1085                 foreach_out_edge(node, edge) {
1086                         ir_node *out = get_edge_src_irn(edge);
1087                         if (get_irn_mode(out) == mode_M) {
1088                                 set_Proj_pred(out, load);
1089                                 set_Proj_proj(out, pn_ia32_Load_M);
1090                                 break;
1091                         }
1092                 }
1093         }
1094
1095         set_ia32_op_type(node, ia32_Normal);
1096         if (sched_is_scheduled(node))
1097                 sched_add_before(node, load);
1098
1099         return load_res;
1100 }
1101
1102 static ir_node *flags_remat(ir_node *node, ir_node *after)
1103 {
1104         /* we should turn back source address mode when rematerializing nodes */
1105         ia32_op_type_t type;
1106         ir_node        *block;
1107         ir_node        *copy;
1108
1109         if (is_Block(after)) {
1110                 block = after;
1111         } else {
1112                 block = get_nodes_block(after);
1113         }
1114
1115         type = get_ia32_op_type(node);
1116         switch (type) {
1117                 case ia32_AddrModeS:
1118                         turn_back_am(node);
1119                         break;
1120
1121                 case ia32_AddrModeD:
1122                         /* TODO implement this later... */
1123                         panic("found DestAM with flag user %+F this should not happen", node);
1124                         break;
1125
1126                 default: assert(type == ia32_Normal); break;
1127         }
1128
1129         copy = exact_copy(node);
1130         set_nodes_block(copy, block);
1131         sched_add_after(after, copy);
1132
1133         return copy;
1134 }
1135
1136 /**
1137  * Called before the register allocator.
1138  */
1139 static void ia32_before_ra(void *self) {
1140         ia32_code_gen_t *cg = self;
1141
1142         /* setup fpu rounding modes */
1143         ia32_setup_fpu_mode(cg);
1144
1145         /* fixup flags */
1146         be_sched_fix_flags(cg->birg, &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags],
1147                            &flags_remat);
1148
1149         ia32_add_missing_keeps(cg);
1150 }
1151
1152
1153 /**
1154  * Transforms a be_Reload into a ia32 Load.
1155  */
1156 static void transform_to_Load(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node) {
1157         ir_graph *irg        = get_irn_irg(node);
1158         dbg_info *dbg        = get_irn_dbg_info(node);
1159         ir_node *block       = get_nodes_block(node);
1160         ir_entity *ent       = be_get_frame_entity(node);
1161         ir_mode *mode        = get_irn_mode(node);
1162         ir_mode *spillmode   = get_spill_mode(node);
1163         ir_node *noreg       = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1164         ir_node *sched_point = NULL;
1165         ir_node *ptr         = get_irg_frame(irg);
1166         ir_node *mem         = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
1167         ir_node *new_op, *proj;
1168         const arch_register_t *reg;
1169
1170         if (sched_is_scheduled(node)) {
1171                 sched_point = sched_prev(node);
1172         }
1173
1174         if (mode_is_float(spillmode)) {
1175                 if (ia32_cg_config.use_sse2)
1176                         new_op = new_rd_ia32_xLoad(dbg, irg, block, ptr, noreg, mem, spillmode);
1177                 else
1178                         new_op = new_rd_ia32_vfld(dbg, irg, block, ptr, noreg, mem, spillmode);
1179         }
1180         else if (get_mode_size_bits(spillmode) == 128) {
1181                 /* Reload 128 bit SSE registers */
1182                 new_op = new_rd_ia32_xxLoad(dbg, irg, block, ptr, noreg, mem);
1183         }
1184         else
1185                 new_op = new_rd_ia32_Load(dbg, irg, block, ptr, noreg, mem);
1186
1187         set_ia32_op_type(new_op, ia32_AddrModeS);
1188         set_ia32_ls_mode(new_op, spillmode);
1189         set_ia32_frame_ent(new_op, ent);
1190         set_ia32_use_frame(new_op);
1191         set_ia32_is_reload(new_op);
1192
1193         DBG_OPT_RELOAD2LD(node, new_op);
1194
1195         proj = new_rd_Proj(dbg, irg, block, new_op, mode, pn_ia32_Load_res);
1196
1197         if (sched_point) {
1198                 sched_add_after(sched_point, new_op);
1199                 sched_remove(node);
1200         }
1201
1202         /* copy the register from the old node to the new Load */
1203         reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, node);
1204         arch_set_irn_register(cg->arch_env, new_op, reg);
1205
1206         SET_IA32_ORIG_NODE(new_op, ia32_get_old_node_name(cg, node));
1207
1208         exchange(node, proj);
1209 }
1210
1211 /**
1212  * Transforms a be_Spill node into a ia32 Store.
1213  */
1214 static void transform_to_Store(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node) {
1215         ir_graph *irg  = get_irn_irg(node);
1216         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(node);
1217         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1218         ir_entity *ent = be_get_frame_entity(node);
1219         const ir_node *spillval = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
1220         ir_mode *mode  = get_spill_mode(spillval);
1221         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1222         ir_node *nomem = new_rd_NoMem(irg);
1223         ir_node *ptr   = get_irg_frame(irg);
1224         ir_node *val   = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
1225         ir_node *store;
1226         ir_node *sched_point = NULL;
1227
1228         if (sched_is_scheduled(node)) {
1229                 sched_point = sched_prev(node);
1230         }
1231
1232         /* No need to spill unknown values... */
1233         if(is_ia32_Unknown_GP(val) ||
1234                 is_ia32_Unknown_VFP(val) ||
1235                 is_ia32_Unknown_XMM(val)) {
1236                 store = nomem;
1237                 if(sched_point)
1238                         sched_remove(node);
1239
1240                 exchange(node, store);
1241                 return;
1242         }
1243
1244         if (mode_is_float(mode)) {
1245                 if (ia32_cg_config.use_sse2)
1246                         store = new_rd_ia32_xStore(dbg, irg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1247                 else
1248                         store = new_rd_ia32_vfst(dbg, irg, block, ptr, noreg, nomem, val, mode);
1249         } else if (get_mode_size_bits(mode) == 128) {
1250                 /* Spill 128 bit SSE registers */
1251                 store = new_rd_ia32_xxStore(dbg, irg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1252         } else if (get_mode_size_bits(mode) == 8) {
1253                 store = new_rd_ia32_Store8Bit(dbg, irg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1254         } else {
1255                 store = new_rd_ia32_Store(dbg, irg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1256         }
1257
1258         set_ia32_op_type(store, ia32_AddrModeD);
1259         set_ia32_ls_mode(store, mode);
1260         set_ia32_frame_ent(store, ent);
1261         set_ia32_use_frame(store);
1262         set_ia32_is_spill(store);
1263         SET_IA32_ORIG_NODE(store, ia32_get_old_node_name(cg, node));
1264         DBG_OPT_SPILL2ST(node, store);
1265
1266         if (sched_point) {
1267                 sched_add_after(sched_point, store);
1268                 sched_remove(node);
1269         }
1270
1271         exchange(node, store);
1272 }
1273
1274 static ir_node *create_push(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node, ir_node *schedpoint, ir_node *sp, ir_node *mem, ir_entity *ent) {
1275         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1276         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1277         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1278         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1279         ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
1280
1281         ir_node *push = new_rd_ia32_Push(dbg, irg, block, frame, noreg, mem, noreg, sp);
1282
1283         set_ia32_frame_ent(push, ent);
1284         set_ia32_use_frame(push);
1285         set_ia32_op_type(push, ia32_AddrModeS);
1286         set_ia32_ls_mode(push, mode_Is);
1287         set_ia32_is_spill(push);
1288
1289         sched_add_before(schedpoint, push);
1290         return push;
1291 }
1292
1293 static ir_node *create_pop(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node, ir_node *schedpoint, ir_node *sp, ir_entity *ent) {
1294         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1295         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1296         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1297         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1298         ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
1299
1300         ir_node *pop = new_rd_ia32_PopMem(dbg, irg, block, frame, noreg, new_NoMem(), sp);
1301
1302         set_ia32_frame_ent(pop, ent);
1303         set_ia32_use_frame(pop);
1304         set_ia32_op_type(pop, ia32_AddrModeD);
1305         set_ia32_ls_mode(pop, mode_Is);
1306         set_ia32_is_reload(pop);
1307
1308         sched_add_before(schedpoint, pop);
1309
1310         return pop;
1311 }
1312
1313 static ir_node* create_spproj(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node, ir_node *pred, int pos) {
1314         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1315         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1316         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1317         ir_mode *spmode = mode_Iu;
1318         const arch_register_t *spreg = &ia32_gp_regs[REG_ESP];
1319         ir_node *sp;
1320
1321         sp = new_rd_Proj(dbg, irg, block, pred, spmode, pos);
1322         arch_set_irn_register(cg->arch_env, sp, spreg);
1323
1324         return sp;
1325 }
1326
1327 /**
1328  * Transform MemPerm, currently we do this the ugly way and produce
1329  * push/pop into/from memory cascades. This is possible without using
1330  * any registers.
1331  */
1332 static void transform_MemPerm(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node) {
1333         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1334         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1335         ir_node *in[1];
1336         ir_node *keep;
1337         int i, arity;
1338         ir_node *sp = be_abi_get_ignore_irn(cg->birg->abi, &ia32_gp_regs[REG_ESP]);
1339         const ir_edge_t *edge;
1340         const ir_edge_t *next;
1341         ir_node **pops;
1342
1343         arity = be_get_MemPerm_entity_arity(node);
1344         pops = alloca(arity * sizeof(pops[0]));
1345
1346         /* create Pushs */
1347         for(i = 0; i < arity; ++i) {
1348                 ir_entity *inent = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
1349                 ir_entity *outent = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
1350                 ir_type *enttype = get_entity_type(inent);
1351                 unsigned entsize = get_type_size_bytes(enttype);
1352                 unsigned entsize2 = get_type_size_bytes(get_entity_type(outent));
1353                 ir_node *mem = get_irn_n(node, i + 1);
1354                 ir_node *push;
1355
1356                 /* work around cases where entities have different sizes */
1357                 if(entsize2 < entsize)
1358                         entsize = entsize2;
1359                 assert( (entsize == 4 || entsize == 8) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
1360
1361                 push = create_push(cg, node, node, sp, mem, inent);
1362                 sp = create_spproj(cg, node, push, pn_ia32_Push_stack);
1363                 if(entsize == 8) {
1364                         /* add another push after the first one */
1365                         push = create_push(cg, node, node, sp, mem, inent);
1366                         add_ia32_am_offs_int(push, 4);
1367                         sp = create_spproj(cg, node, push, pn_ia32_Push_stack);
1368                 }
1369
1370                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
1371         }
1372
1373         /* create pops */
1374         for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
1375                 ir_entity *inent = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
1376                 ir_entity *outent = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
1377                 ir_type *enttype = get_entity_type(outent);
1378                 unsigned entsize = get_type_size_bytes(enttype);
1379                 unsigned entsize2 = get_type_size_bytes(get_entity_type(inent));
1380                 ir_node *pop;
1381
1382                 /* work around cases where entities have different sizes */
1383                 if(entsize2 < entsize)
1384                         entsize = entsize2;
1385                 assert( (entsize == 4 || entsize == 8) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
1386
1387                 pop = create_pop(cg, node, node, sp, outent);
1388                 sp = create_spproj(cg, node, pop, pn_ia32_Pop_stack);
1389                 if(entsize == 8) {
1390                         add_ia32_am_offs_int(pop, 4);
1391
1392                         /* add another pop after the first one */
1393                         pop = create_pop(cg, node, node, sp, outent);
1394                         sp = create_spproj(cg, node, pop, pn_ia32_Pop_stack);
1395                 }
1396
1397                 pops[i] = pop;
1398         }
1399
1400         in[0] = sp;
1401         keep  = be_new_Keep(&ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], irg, block, 1, in);
1402         sched_add_before(node, keep);
1403
1404         /* exchange memprojs */
1405         foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
1406                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
1407                 int p = get_Proj_proj(proj);
1408
1409                 assert(p < arity);
1410
1411                 set_Proj_pred(proj, pops[p]);
1412                 set_Proj_proj(proj, pn_ia32_Pop_M);
1413         }
1414
1415         /* remove memperm */
1416         arity = get_irn_arity(node);
1417         for(i = 0; i < arity; ++i) {
1418                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
1419         }
1420         sched_remove(node);
1421 }
1422
1423 /**
1424  * Block-Walker: Calls the transform functions Spill and Reload.
1425  */
1426 static void ia32_after_ra_walker(ir_node *block, void *env) {
1427         ir_node *node, *prev;
1428         ia32_code_gen_t *cg = env;
1429
1430         /* beware: the schedule is changed here */
1431         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
1432                 prev = sched_prev(node);
1433
1434                 if (be_is_Reload(node)) {
1435                         transform_to_Load(cg, node);
1436                 } else if (be_is_Spill(node)) {
1437                         transform_to_Store(cg, node);
1438                 } else if (be_is_MemPerm(node)) {
1439                         transform_MemPerm(cg, node);
1440                 }
1441         }
1442 }
1443
1444 /**
1445  * Collects nodes that need frame entities assigned.
1446  */
1447 static void ia32_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
1448 {
1449         be_fec_env_t *env = data;
1450
1451         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
1452                 const ir_mode *mode = get_spill_mode_mode(get_irn_mode(node));
1453                 int align = get_mode_size_bytes(mode);
1454                 be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
1455         } else if(is_ia32_irn(node) && get_ia32_frame_ent(node) == NULL
1456                   && is_ia32_use_frame(node)) {
1457                 if (is_ia32_need_stackent(node) || is_ia32_Load(node)) {
1458                         const ir_mode     *mode  = get_ia32_ls_mode(node);
1459                         const ia32_attr_t *attr  = get_ia32_attr_const(node);
1460                         int                align;
1461
1462                         if (is_ia32_is_reload(node)) {
1463                                 mode = get_spill_mode_mode(mode);
1464                         }
1465
1466                         if(attr->data.need_64bit_stackent) {
1467                                 mode = mode_Ls;
1468                         }
1469                         if(attr->data.need_32bit_stackent) {
1470                                 mode = mode_Is;
1471                         }
1472                         align = get_mode_size_bytes(mode);
1473                         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
1474                 } else if (is_ia32_vfild(node) || is_ia32_xLoad(node)
1475                            || is_ia32_vfld(node)) {
1476                         const ir_mode *mode  = get_ia32_ls_mode(node);
1477                         int            align = 4;
1478                         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
1479                 } else if(is_ia32_FldCW(node)) {
1480                         /* although 2 byte would be enough 4 byte performs best */
1481                         const ir_mode *mode  = mode_Iu;
1482                         int            align = 4;
1483                         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
1484                 } else {
1485 #ifndef NDEBUG
1486                         assert(is_ia32_St(node) ||
1487                                    is_ia32_xStoreSimple(node) ||
1488                                    is_ia32_vfst(node) ||
1489                                    is_ia32_vfist(node) ||
1490                                    is_ia32_vfisttp(node) ||
1491                                is_ia32_FnstCW(node));
1492 #endif
1493                 }
1494         }
1495 }
1496
1497 /**
1498  * We transform Spill and Reload here. This needs to be done before
1499  * stack biasing otherwise we would miss the corrected offset for these nodes.
1500  */
1501 static void ia32_after_ra(void *self) {
1502         ia32_code_gen_t *cg = self;
1503         ir_graph *irg = cg->irg;
1504         be_fec_env_t *fec_env = be_new_frame_entity_coalescer(cg->birg);
1505
1506         /* create and coalesce frame entities */
1507         irg_walk_graph(irg, NULL, ia32_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
1508         be_assign_entities(fec_env);
1509         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
1510
1511         irg_block_walk_graph(irg, NULL, ia32_after_ra_walker, cg);
1512 }
1513
1514 /**
1515  * Last touchups for the graph before emit: x87 simulation to replace the
1516  * virtual with real x87 instructions, creating a block schedule and peephole
1517  * optimisations.
1518  */
1519 static void ia32_finish(void *self) {
1520         ia32_code_gen_t *cg = self;
1521         ir_graph        *irg = cg->irg;
1522
1523         ia32_finish_irg(irg, cg);
1524
1525         /* we might have to rewrite x87 virtual registers */
1526         if (cg->do_x87_sim) {
1527                 x87_simulate_graph(cg->arch_env, cg->birg);
1528         }
1529
1530         /* do peephole optimisations */
1531         ia32_peephole_optimization(cg);
1532
1533         /* create block schedule, this also removes empty blocks which might
1534          * produce critical edges */
1535         cg->blk_sched = be_create_block_schedule(irg, cg->birg->exec_freq);
1536 }
1537
1538 /**
1539  * Emits the code, closes the output file and frees
1540  * the code generator interface.
1541  */
1542 static void ia32_codegen(void *self) {
1543         ia32_code_gen_t *cg = self;
1544         ir_graph        *irg = cg->irg;
1545
1546         ia32_gen_routine(cg, irg);
1547
1548         cur_reg_set = NULL;
1549
1550         /* remove it from the isa */
1551         cg->isa->cg = NULL;
1552
1553         assert(ia32_current_cg == cg);
1554         ia32_current_cg = NULL;
1555
1556         /* de-allocate code generator */
1557         del_set(cg->reg_set);
1558         free(cg);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * Returns the node representing the PIC base.
1563  */
1564 static ir_node *ia32_get_pic_base(void *self) {
1565         ir_node         *block;
1566         ia32_code_gen_t *cg      = self;
1567         ir_node         *get_eip = cg->get_eip;
1568         if (get_eip != NULL)
1569                 return get_eip;
1570
1571         block       = get_irg_start_block(cg->irg);
1572         get_eip     = new_rd_ia32_GetEIP(NULL, cg->irg, block);
1573         cg->get_eip = get_eip;
1574
1575         be_dep_on_frame(get_eip);
1576         return get_eip;
1577 }
1578
1579 static void *ia32_cg_init(be_irg_t *birg);
1580
1581 static const arch_code_generator_if_t ia32_code_gen_if = {
1582         ia32_cg_init,
1583         ia32_get_pic_base,   /* return node used as base in pic code addresses */
1584         ia32_before_abi,     /* before abi introduce hook */
1585         ia32_prepare_graph,
1586         NULL,                /* spill */
1587         ia32_before_sched,   /* before scheduling hook */
1588         ia32_before_ra,      /* before register allocation hook */
1589         ia32_after_ra,       /* after register allocation hook */
1590         ia32_finish,         /* called before codegen */
1591         ia32_codegen         /* emit && done */
1592 };
1593
1594 /**
1595  * Initializes a IA32 code generator.
1596  */
1597 static void *ia32_cg_init(be_irg_t *birg) {
1598         ia32_isa_t      *isa = (ia32_isa_t *)birg->main_env->arch_env;
1599         ia32_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(ia32_code_gen_t);
1600
1601         cg->impl      = &ia32_code_gen_if;
1602         cg->irg       = birg->irg;
1603         cg->reg_set   = new_set(ia32_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
1604         cg->isa       = isa;
1605         cg->arch_env  = birg->main_env->arch_env;
1606         cg->birg      = birg;
1607         cg->blk_sched = NULL;
1608         cg->dump      = (birg->main_env->options->dump_flags & DUMP_BE) ? 1 : 0;
1609         cg->gprof     = (birg->main_env->options->gprof) ? 1 : 0;
1610
1611         if (cg->gprof) {
1612                 /* Linux gprof implementation needs base pointer */
1613                 birg->main_env->options->omit_fp = 0;
1614         }
1615
1616         /* enter it */
1617         isa->cg = cg;
1618
1619 #ifndef NDEBUG
1620         if (isa->name_obst) {
1621                 obstack_free(isa->name_obst, NULL);
1622                 obstack_init(isa->name_obst);
1623         }
1624 #endif /* NDEBUG */
1625
1626         cur_reg_set = cg->reg_set;
1627
1628         assert(ia32_current_cg == NULL);
1629         ia32_current_cg = cg;
1630
1631         return (arch_code_generator_t *)cg;
1632 }
1633
1634
1635
1636 /*****************************************************************
1637  *  ____             _                  _   _____  _____
1638  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
1639  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
1640  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
1641  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
1642  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
1643  *
1644  *****************************************************************/
1645
1646 /**
1647  * Set output modes for GCC
1648  */
1649 static const tarval_mode_info mo_integer = {
1650         TVO_HEX,
1651         "0x",
1652         NULL,
1653 };
1654
1655 /*
1656  * set the tarval output mode of all integer modes to decimal
1657  */
1658 static void set_tarval_output_modes(void)
1659 {
1660         int i;
1661
1662         for (i = get_irp_n_modes() - 1; i >= 0; --i) {
1663                 ir_mode *mode = get_irp_mode(i);
1664
1665                 if (mode_is_int(mode))
1666                         set_tarval_mode_output_option(mode, &mo_integer);
1667         }
1668 }
1669
1670 const arch_isa_if_t ia32_isa_if;
1671
1672 /**
1673  * The template that generates a new ISA object.
1674  * Note that this template can be changed by command line
1675  * arguments.
1676  */
1677 static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
1678         {
1679                 &ia32_isa_if,            /* isa interface implementation */
1680                 &ia32_gp_regs[REG_ESP],  /* stack pointer register */
1681                 &ia32_gp_regs[REG_EBP],  /* base pointer register */
1682                 -1,                      /* stack direction */
1683                 2,                       /* power of two stack alignment, 2^2 == 4 */
1684                 NULL,                    /* main environment */
1685                 7,                       /* costs for a spill instruction */
1686                 5,                       /* costs for a reload instruction */
1687         },
1688         NULL,                    /* 16bit register names */
1689         NULL,                    /* 8bit register names */
1690         NULL,                    /* 8bit register names high */
1691         NULL,                    /* types */
1692         NULL,                    /* tv_ents */
1693         NULL,                    /* current code generator */
1694         NULL,                    /* abstract machine */
1695 #ifndef NDEBUG
1696         NULL,                    /* name obstack */
1697 #endif
1698 };
1699
1700 static void init_asm_constraints(void)
1701 {
1702         be_init_default_asm_constraint_flags();
1703
1704         asm_constraint_flags['a'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1705         asm_constraint_flags['b'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1706         asm_constraint_flags['c'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1707         asm_constraint_flags['d'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1708         asm_constraint_flags['D'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1709         asm_constraint_flags['S'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1710         asm_constraint_flags['Q'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1711         asm_constraint_flags['q'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1712         asm_constraint_flags['A'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1713         asm_constraint_flags['l'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1714         asm_constraint_flags['R'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1715         asm_constraint_flags['r'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1716         asm_constraint_flags['p'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1717         asm_constraint_flags['f'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1718         asm_constraint_flags['t'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1719         asm_constraint_flags['u'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1720         asm_constraint_flags['Y'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1721         asm_constraint_flags['X'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1722         asm_constraint_flags['n'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_IMMEDIATE;
1723         asm_constraint_flags['g'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_IMMEDIATE;
1724
1725         /* no support for autodecrement/autoincrement */
1726         asm_constraint_flags['<'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1727         asm_constraint_flags['>'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1728         /* no float consts */
1729         asm_constraint_flags['E'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1730         asm_constraint_flags['F'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1731         /* makes no sense on x86 */
1732         asm_constraint_flags['s'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1733         /* no support for sse consts yet */
1734         asm_constraint_flags['C'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1735         /* no support for x87 consts yet */
1736         asm_constraint_flags['G'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1737         /* no support for mmx registers yet */
1738         asm_constraint_flags['y'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1739         /* not available in 32bit mode */
1740         asm_constraint_flags['Z'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1741         asm_constraint_flags['e'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1742
1743         /* no code yet to determine register class needed... */
1744         asm_constraint_flags['X'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1745 }
1746
1747 /**
1748  * Initializes the backend ISA.
1749  */
1750 static arch_env_t *ia32_init(FILE *file_handle) {
1751         static int inited = 0;
1752         ia32_isa_t *isa;
1753         int        i, n;
1754
1755         if (inited)
1756                 return NULL;
1757         inited = 1;
1758
1759         set_tarval_output_modes();
1760
1761         isa = XMALLOC(ia32_isa_t);
1762         memcpy(isa, &ia32_isa_template, sizeof(*isa));
1763
1764         if(mode_fpcw == NULL) {
1765                 mode_fpcw = new_ir_mode("Fpcw", irms_int_number, 16, 0, irma_none, 0);
1766         }
1767
1768         ia32_register_init();
1769         ia32_create_opcodes(&ia32_irn_ops);
1770
1771         be_emit_init(file_handle);
1772         isa->regs_16bit     = pmap_create();
1773         isa->regs_8bit      = pmap_create();
1774         isa->regs_8bit_high = pmap_create();
1775         isa->types          = pmap_create();
1776         isa->tv_ent         = pmap_create();
1777         isa->cpu            = ia32_init_machine_description();
1778
1779         ia32_build_16bit_reg_map(isa->regs_16bit);
1780         ia32_build_8bit_reg_map(isa->regs_8bit);
1781         ia32_build_8bit_reg_map_high(isa->regs_8bit_high);
1782
1783 #ifndef NDEBUG
1784         isa->name_obst = XMALLOC(struct obstack);
1785         obstack_init(isa->name_obst);
1786 #endif /* NDEBUG */
1787
1788         /* enter the ISA object into the intrinsic environment */
1789         intrinsic_env.isa = isa;
1790         ia32_handle_intrinsics();
1791
1792         /* emit asm includes */
1793         n = get_irp_n_asms();
1794         for (i = 0; i < n; ++i) {
1795                 be_emit_cstring("#APP\n");
1796                 be_emit_ident(get_irp_asm(i));
1797                 be_emit_cstring("\n#NO_APP\n");
1798         }
1799
1800         /* needed for the debug support */
1801         be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_TEXT);
1802         be_emit_cstring(".Ltext0:\n");
1803         be_emit_write_line();
1804
1805         /* we mark referenced global entities, so we can only emit those which
1806          * are actually referenced. (Note: you mustn't use the type visited flag
1807          * elsewhere in the backend)
1808          */
1809         inc_master_type_visited();
1810
1811         return &isa->arch_env;
1812 }
1813
1814
1815
1816 /**
1817  * Closes the output file and frees the ISA structure.
1818  */
1819 static void ia32_done(void *self) {
1820         ia32_isa_t *isa = self;
1821
1822         /* emit now all global declarations */
1823         be_gas_emit_decls(isa->arch_env.main_env, 1);
1824
1825         pmap_destroy(isa->regs_16bit);
1826         pmap_destroy(isa->regs_8bit);
1827         pmap_destroy(isa->regs_8bit_high);
1828         pmap_destroy(isa->tv_ent);
1829         pmap_destroy(isa->types);
1830
1831 #ifndef NDEBUG
1832         obstack_free(isa->name_obst, NULL);
1833 #endif /* NDEBUG */
1834
1835         be_emit_exit();
1836
1837         free(self);
1838 }
1839
1840
1841 /**
1842  * Return the number of register classes for this architecture.
1843  * We report always these:
1844  *  - the general purpose registers
1845  *  - the SSE floating point register set
1846  *  - the virtual floating point registers
1847  *  - the SSE vector register set
1848  */
1849 static unsigned ia32_get_n_reg_class(const void *self) {
1850         (void) self;
1851         return N_CLASSES;
1852 }
1853
1854 /**
1855  * Return the register class for index i.
1856  */
1857 static const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class(const void *self,
1858                                                        unsigned i)
1859 {
1860         (void) self;
1861         assert(i < N_CLASSES);
1862         return &ia32_reg_classes[i];
1863 }
1864
1865 /**
1866  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
1867  * @param self The this pointer.
1868  * @param mode The mode in question.
1869  * @return A register class which can hold values of the given mode.
1870  */
1871 const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class_for_mode(const void *self,
1872                 const ir_mode *mode)
1873 {
1874         (void) self;
1875
1876         if (mode_is_float(mode)) {
1877                 return ia32_cg_config.use_sse2 ? &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm] : &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_vfp];
1878         }
1879         else
1880                 return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp];
1881 }
1882
1883 /**
1884  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
1885  * @param self        The this pointer.
1886  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
1887  * @param abi         The abi object to be modified
1888  */
1889 static void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type,
1890                               be_abi_call_t *abi)
1891 {
1892         ir_type  *tp;
1893         ir_mode  *mode;
1894         unsigned  cc;
1895         int       n, i, regnum;
1896         int                 pop_amount = 0;
1897         be_abi_call_flags_t call_flags = be_abi_call_get_flags(abi);
1898
1899         (void) self;
1900
1901         /* set abi flags for calls */
1902         call_flags.bits.left_to_right         = 0;  /* always last arg first on stack */
1903         call_flags.bits.store_args_sequential = 0;
1904         /* call_flags.bits.try_omit_fp                 not changed: can handle both settings */
1905         call_flags.bits.fp_free               = 0;  /* the frame pointer is fixed in IA32 */
1906         call_flags.bits.call_has_imm          = 0;  /* No call immediates, we handle this by ourselves */
1907
1908         /* set parameter passing style */
1909         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &ia32_abi_callbacks);
1910
1911         if (get_method_variadicity(method_type) == variadicity_variadic) {
1912                 /* pass all parameters of a variadic function on the stack */
1913                 cc = cc_cdecl_set;
1914         } else {
1915                 cc = get_method_calling_convention(method_type);
1916                 if (get_method_additional_properties(method_type) & mtp_property_private &&
1917                     ia32_cg_config.optimize_cc) {
1918                         /* set the calling conventions to register parameter */
1919                         cc = (cc & ~cc_bits) | cc_reg_param;
1920                 }
1921         }
1922
1923         /* we have to pop the shadow parameter ourself for compound calls */
1924         if( (get_method_calling_convention(method_type) & cc_compound_ret)
1925                         && !(cc & cc_reg_param)) {
1926                 pop_amount += get_mode_size_bytes(mode_P_data);
1927         }
1928
1929         n = get_method_n_params(method_type);
1930         for (i = regnum = 0; i < n; i++) {
1931                 ir_mode               *mode;
1932                 const arch_register_t *reg = NULL;
1933
1934                 tp   = get_method_param_type(method_type, i);
1935                 mode = get_type_mode(tp);
1936                 if (mode != NULL) {
1937                         reg  = ia32_get_RegParam_reg(cc, regnum, mode);
1938                 }
1939                 if (reg != NULL) {
1940                         be_abi_call_param_reg(abi, i, reg);
1941                         ++regnum;
1942                 } else {
1943                         /* Micro optimisation: if the mode is shorter than 4 bytes, load 4 bytes.
1944                          * movl has a shorter opcode than mov[sz][bw]l */
1945                         ir_mode *load_mode = mode;
1946
1947                         if (mode != NULL) {
1948                                 unsigned size = get_mode_size_bytes(mode);
1949
1950                                 if (cc & cc_callee_clear_stk) {
1951                                         pop_amount += (size + 3U) & ~3U;
1952                                 }
1953
1954                                 if (size < 4) load_mode = mode_Iu;
1955                         }
1956
1957                         be_abi_call_param_stack(abi, i, load_mode, 4, 0, 0);
1958                 }
1959         }
1960
1961         be_abi_call_set_pop(abi, pop_amount);
1962
1963         /* set return registers */
1964         n = get_method_n_ress(method_type);
1965
1966         assert(n <= 2 && "more than two results not supported");
1967
1968         /* In case of 64bit returns, we will have two 32bit values */
1969         if (n == 2) {
1970                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
1971                 mode = get_type_mode(tp);
1972
1973                 assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
1974
1975                 tp   = get_method_res_type(method_type, 1);
1976                 mode = get_type_mode(tp);
1977
1978                 assert(!mode_is_float(mode) && "mixed INT, FP results not supported");
1979
1980                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, &ia32_gp_regs[REG_EAX]);
1981                 be_abi_call_res_reg(abi, 1, &ia32_gp_regs[REG_EDX]);
1982         }
1983         else if (n == 1) {
1984                 const arch_register_t *reg;
1985
1986                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
1987                 assert(is_atomic_type(tp));
1988                 mode = get_type_mode(tp);
1989
1990                 reg = mode_is_float(mode) ? &ia32_vfp_regs[REG_VF0] : &ia32_gp_regs[REG_EAX];
1991
1992                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, reg);
1993         }
1994 }
1995
1996 int ia32_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
1997 {
1998         (void) block_env;
1999
2000         if(!is_ia32_irn(irn)) {
2001                 return -1;
2002         }
2003
2004         if(is_ia32_NoReg_GP(irn) || is_ia32_NoReg_VFP(irn) || is_ia32_NoReg_XMM(irn)
2005                 || is_ia32_Unknown_GP(irn) || is_ia32_Unknown_XMM(irn)
2006                 || is_ia32_Unknown_VFP(irn) || is_ia32_ChangeCW(irn)
2007                 || is_ia32_Immediate(irn))
2008                 return 0;
2009
2010         return 1;
2011 }
2012
2013 /**
2014  * Initializes the code generator interface.
2015  */
2016 static const arch_code_generator_if_t *ia32_get_code_generator_if(void *self)
2017 {
2018         (void) self;
2019         return &ia32_code_gen_if;
2020 }
2021
2022 /**
2023  * Returns the estimated execution time of an ia32 irn.
2024  */
2025 static sched_timestep_t ia32_sched_exectime(void *env, const ir_node *irn) {
2026         (void) env;
2027         return is_ia32_irn(irn) ? ia32_get_op_estimated_cost(irn) : 1;
2028 }
2029
2030 list_sched_selector_t ia32_sched_selector;
2031
2032 /**
2033  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
2034  */
2035 static const list_sched_selector_t *ia32_get_list_sched_selector(
2036                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
2037 {
2038         (void) self;
2039         memcpy(&ia32_sched_selector, selector, sizeof(ia32_sched_selector));
2040         ia32_sched_selector.exectime              = ia32_sched_exectime;
2041         ia32_sched_selector.to_appear_in_schedule = ia32_to_appear_in_schedule;
2042         return &ia32_sched_selector;
2043 }
2044
2045 static const ilp_sched_selector_t *ia32_get_ilp_sched_selector(const void *self)
2046 {
2047         (void) self;
2048         return NULL;
2049 }
2050
2051 /**
2052  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
2053  */
2054 static int ia32_get_reg_class_alignment(const void *self,
2055                                         const arch_register_class_t *cls)
2056 {
2057         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
2058         int bytes     = get_mode_size_bytes(mode);
2059         (void) self;
2060
2061         if (mode_is_float(mode) && bytes > 8)
2062                 return 16;
2063         return bytes;
2064 }
2065
2066 static const be_execution_unit_t ***ia32_get_allowed_execution_units(
2067                 const void *self, const ir_node *irn)
2068 {
2069         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_BRANCH[] = {
2070                 &ia32_execution_units_BRANCH[IA32_EXECUNIT_TP_BRANCH_BRANCH1],
2071                 &ia32_execution_units_BRANCH[IA32_EXECUNIT_TP_BRANCH_BRANCH2],
2072                 NULL,
2073         };
2074         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_GP[] = {
2075                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EAX],
2076                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EBX],
2077                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_ECX],
2078                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EDX],
2079                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_ESI],
2080                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EDI],
2081                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EBP],
2082                 NULL,
2083         };
2084         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_DUMMY[] = {
2085                 &be_machine_execution_units_DUMMY[0],
2086                 NULL,
2087         };
2088         static const be_execution_unit_t **_units_callret[] = {
2089                 _allowed_units_BRANCH,
2090                 NULL
2091         };
2092         static const be_execution_unit_t **_units_other[] = {
2093                 _allowed_units_GP,
2094                 NULL
2095         };
2096         static const be_execution_unit_t **_units_dummy[] = {
2097                 _allowed_units_DUMMY,
2098                 NULL
2099         };
2100         const be_execution_unit_t ***ret;
2101         (void) self;
2102
2103         if (is_ia32_irn(irn)) {
2104                 ret = get_ia32_exec_units(irn);
2105         } else if (is_be_node(irn)) {
2106                 if (be_is_Return(irn)) {
2107                         ret = _units_callret;
2108                 } else if (be_is_Barrier(irn)) {
2109                         ret = _units_dummy;
2110                 } else {
2111                         ret = _units_other;
2112                 }
2113         }
2114         else {
2115                 ret = _units_dummy;
2116         }
2117
2118         return ret;
2119 }
2120
2121 /**
2122  * Return the abstract ia32 machine.
2123  */
2124 static const be_machine_t *ia32_get_machine(const void *self) {
2125         const ia32_isa_t *isa = self;
2126         return isa->cpu;
2127 }
2128
2129 /**
2130  * Return irp irgs in the desired order.
2131  */
2132 static ir_graph **ia32_get_irg_list(const void *self, ir_graph ***irg_list)
2133 {
2134         (void) self;
2135         (void) irg_list;
2136         return NULL;
2137 }
2138
2139 static void ia32_mark_remat(const void *self, ir_node *node) {
2140         (void) self;
2141         if (is_ia32_irn(node)) {
2142                 set_ia32_is_remat(node);
2143         }
2144 }
2145
2146 /**
2147  * Allows or disallows the creation of Psi nodes for the given Phi nodes.
2148  * @return 1 if allowed, 0 otherwise
2149  */
2150 static int ia32_is_psi_allowed(ir_node *sel, ir_node *phi_list, int i, int j)
2151 {
2152         ir_node *phi;
2153         ir_node *cmp = NULL;
2154
2155         /* we can't handle psis with 64bit compares yet */
2156         if (is_Proj(sel)) {
2157                 cmp = get_Proj_pred(sel);
2158                 if (is_Cmp(cmp)) {
2159                         ir_node *left     = get_Cmp_left(cmp);
2160                         ir_mode *cmp_mode = get_irn_mode(left);
2161                         if (!mode_is_float(cmp_mode) && get_mode_size_bits(cmp_mode) > 32)
2162                                 return 0;
2163                 } else {
2164                         cmp = NULL;
2165                 }
2166         }
2167
2168         if (ia32_cg_config.use_cmov) {
2169                 if (ia32_cg_config.use_sse2 && cmp != NULL) {
2170                         pn_Cmp pn   = get_Proj_proj(sel);
2171                         ir_node *cl = get_Cmp_left(cmp);
2172                         ir_node *cr = get_Cmp_right(cmp);
2173
2174                         /* check the Phi nodes: no 64bit and no floating point cmov */
2175                         for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2176                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2177
2178                                 if (mode_is_float(mode)) {
2179                                         /* check for Min, Max */
2180                                         ir_node *t = get_Phi_pred(phi, i);
2181                                         ir_node *f = get_Phi_pred(phi, j);
2182                                         int res    = 0;
2183
2184                                         /* SSE2 supports Min & Max */
2185                                         if (pn == pn_Cmp_Lt || pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt) {
2186                                                 if (cl == t && cr == f) {
2187                                                         /* Psi(a <=/>= b, a, b) => MIN, MAX */
2188                                                         res = 1;
2189                                                 } else if (cl == f && cr == t) {
2190                                                         /* Psi(a <=/>= b, b, a) => MAX, MIN */
2191                                                         res = 1;
2192                                                 }
2193                                         }
2194                                         if (! res)
2195                                                 return 0;
2196
2197                                 } else if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
2198                                         return 0;
2199                         }
2200                 } else {
2201                         /* check the Phi nodes: no 64bit and no floating point cmov */
2202                         for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2203                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2204
2205                                 if (mode_is_float(mode) || get_mode_size_bits(mode) > 32)
2206                                         return 0;
2207                         }
2208                 }
2209
2210                 return 1;
2211         } else {
2212                 ir_node *cl, *cr;
2213                 pn_Cmp  pn;
2214
2215                 /* No cmov, only some special cases */
2216                 if (cmp == NULL)
2217                         return 0;
2218
2219                 /* Now some supported cases here */
2220                 pn = get_Proj_proj(sel);
2221                 cl = get_Cmp_left(cmp);
2222                 cr = get_Cmp_right(cmp);
2223
2224                 for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2225                         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2226                         int res = 0;
2227                         ir_node *t, *f;
2228
2229                         t = get_Phi_pred(phi, i);
2230                         f = get_Phi_pred(phi, j);
2231
2232                         /* no floating point and no 64bit yet */
2233                         if (mode_is_float(mode) || get_mode_size_bits(mode) > 32)
2234                                 return 0;
2235
2236                         if (is_Const(t) && is_Const(f)) {
2237                                 if ((is_Const_null(t) && is_Const_one(f)) || (is_Const_one(t) && is_Const_null(f))) {
2238                                         /* always support Psi(x, C1, C2) */
2239                                         res = 1;
2240                                 }
2241                         } else if (pn == pn_Cmp_Lt || pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt) {
2242                                 if (0) {
2243 #if 0
2244                                 } else if (cl == t && cr == f) {
2245                                         /* Psi(a <=/>= b, a, b) => Min, Max */
2246                                         res = 1;
2247                                 } else if (cl == f && cr == t) {
2248                                         /* Psi(a <=/>= b, b, a) => Max, Min */
2249                                         res = 1;
2250 #endif
2251                                 } else if ((pn & pn_Cmp_Gt) && !mode_is_signed(mode) &&
2252                                            is_Const(f) && is_Const_null(f) && is_Sub(t) &&
2253                                            get_Sub_left(t) == cl && get_Sub_right(t) == cr) {
2254                                         /* Psi(a >=u b, a - b, 0) unsigned Doz */
2255                                         res = 1;
2256                                 } else if ((pn & pn_Cmp_Lt) && !mode_is_signed(mode) &&
2257                                            is_Const(t) && is_Const_null(t) && is_Sub(f) &&
2258                                            get_Sub_left(f) == cl && get_Sub_right(f) == cr) {
2259                                         /* Psi(a <=u b, 0, a - b) unsigned Doz */
2260                                         res = 1;
2261                                 } else if (is_Const(cr) && is_Const_null(cr)) {
2262                                         if (cl == t && is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == cl) {
2263                                                 /* Psi(a <=/>= 0 ? a : -a) Nabs/Abs */
2264                                                 res = 1;
2265                                         } else if (cl == f && is_Minus(t) && get_Minus_op(t) == cl) {
2266                                                 /* Psi(a <=/>= 0 ? -a : a) Abs/Nabs */
2267                                                 res = 1;
2268                                         }
2269                                 }
2270                         }
2271                         if (! res)
2272                                 return 0;
2273                 }
2274                 /* all checks passed */
2275                 return 1;
2276         }
2277         return 0;
2278 }
2279
2280 static asm_constraint_flags_t ia32_parse_asm_constraint(const void *self, const char **c)
2281 {
2282         (void) self;
2283         (void) c;
2284
2285         /* we already added all our simple flags to the flags modifier list in
2286          * init, so this flag we don't know. */
2287         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
2288 }
2289
2290 static int ia32_is_valid_clobber(const void *self, const char *clobber)
2291 {
2292         (void) self;
2293
2294         return ia32_get_clobber_register(clobber) != NULL;
2295 }
2296
2297 /**
2298  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
2299  */
2300 static const backend_params *ia32_get_libfirm_params(void) {
2301         static const ir_settings_if_conv_t ifconv = {
2302                 4,                    /* maxdepth, doesn't matter for Psi-conversion */
2303                 ia32_is_psi_allowed   /* allows or disallows Psi creation for given selector */
2304         };
2305         static const ir_settings_arch_dep_t ad = {
2306                 1,                   /* also use subs */
2307                 4,                   /* maximum shifts */
2308                 31,                  /* maximum shift amount */
2309                 ia32_evaluate_insn,  /* evaluate the instruction sequence */
2310
2311                 1,  /* allow Mulhs */
2312                 1,  /* allow Mulus */
2313                 32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
2314         };
2315         static backend_params p = {
2316                 1,     /* need dword lowering */
2317                 1,     /* support inline assembly */
2318                 0,     /* no immediate floating point mode. */
2319                 NULL,  /* no additional opcodes */
2320                 NULL,  /* will be set later */
2321                 ia32_create_intrinsic_fkt,
2322                 &intrinsic_env,  /* context for ia32_create_intrinsic_fkt */
2323                 NULL,  /* will be set below */
2324                 NULL   /* will be set below */
2325         };
2326
2327         ia32_setup_cg_config();
2328
2329         /* doesn't really belong here, but this is the earliest place the backend
2330          * is called... */
2331         init_asm_constraints();
2332
2333         p.dep_param    = &ad;
2334         p.if_conv_info = &ifconv;
2335         return &p;
2336 }
2337
2338 static const lc_opt_enum_int_items_t gas_items[] = {
2339         { "elf",     GAS_FLAVOUR_ELF },
2340         { "mingw",   GAS_FLAVOUR_MINGW  },
2341         { "yasm",    GAS_FLAVOUR_YASM   },
2342         { "macho",   GAS_FLAVOUR_MACH_O },
2343         { NULL,      0 }
2344 };
2345
2346 static lc_opt_enum_int_var_t gas_var = {
2347         (int*) &be_gas_flavour, gas_items
2348 };
2349
2350 static const lc_opt_enum_int_items_t transformer_items[] = {
2351         { "default", TRANSFORMER_DEFAULT },
2352 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
2353         { "pbqp",    TRANSFORMER_PBQP    },
2354         { "random",  TRANSFORMER_RAND    },
2355 #endif
2356         { NULL,      0                   }
2357 };
2358
2359 static lc_opt_enum_int_var_t transformer_var = {
2360         (int*)&be_transformer, transformer_items
2361 };
2362
2363 static const lc_opt_table_entry_t ia32_options[] = {
2364         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("gasmode", "set the GAS compatibility mode", &gas_var),
2365         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("transformer", "the transformer used for code selection", &transformer_var),
2366         LC_OPT_ENT_INT("stackalign", "set power of two stack alignment for calls",
2367                        &ia32_isa_template.arch_env.stack_alignment),
2368         LC_OPT_LAST
2369 };
2370
2371 const arch_isa_if_t ia32_isa_if = {
2372         ia32_init,
2373         ia32_done,
2374         ia32_get_n_reg_class,
2375         ia32_get_reg_class,
2376         ia32_get_reg_class_for_mode,
2377         ia32_get_call_abi,
2378         ia32_get_code_generator_if,
2379         ia32_get_list_sched_selector,
2380         ia32_get_ilp_sched_selector,
2381         ia32_get_reg_class_alignment,
2382         ia32_get_libfirm_params,
2383         ia32_get_allowed_execution_units,
2384         ia32_get_machine,
2385         ia32_get_irg_list,
2386         ia32_mark_remat,
2387         ia32_parse_asm_constraint,
2388         ia32_is_valid_clobber
2389 };
2390
2391 void ia32_init_emitter(void);
2392 void ia32_init_finish(void);
2393 void ia32_init_optimize(void);
2394 void ia32_init_transform(void);
2395 void ia32_init_x87(void);
2396
2397 void be_init_arch_ia32(void)
2398 {
2399         lc_opt_entry_t *be_grp   = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
2400         lc_opt_entry_t *ia32_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "ia32");
2401
2402         lc_opt_add_table(ia32_grp, ia32_options);
2403         be_register_isa_if("ia32", &ia32_isa_if);
2404
2405         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.cg");
2406
2407         ia32_init_emitter();
2408         ia32_init_finish();
2409         ia32_init_optimize();
2410         ia32_init_transform();
2411         ia32_init_x87();
2412         ia32_init_architecture();
2413 }
2414
2415 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_ia32);