f310a6ee550b0dcf4a8531d7125e3d8ae7ae2745
[libfirm] / ir / be / ia32 / bearch_ia32.c
1 /**
2  * This is the main ia32 firm backend driver.
3  *
4  * $Id$
5  */
6
7 #ifdef HAVE_CONFIG_H
8 #include "config.h"
9 #endif
10
11 #ifdef _WIN32
12 #include <malloc.h>
13 #else
14 #include <alloca.h>
15 #endif
16
17 #include "pseudo_irg.h"
18 #include "irgwalk.h"
19 #include "irprog.h"
20 #include "irprintf.h"
21 #include "iredges_t.h"
22 #include "ircons.h"
23 #include "irgmod.h"
24 #include "irgopt.h"
25
26 #include "bitset.h"
27 #include "debug.h"
28
29 #include "../beabi.h"                 /* the general register allocator interface */
30 #include "../benode_t.h"
31 #include "../belower.h"
32 #include "../besched_t.h"
33 #include "../be.h"
34 #include "bearch_ia32_t.h"
35
36 #include "ia32_new_nodes.h"           /* ia32 nodes interface */
37 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"     /* the generated interface (register type and class defenitions) */
38 #include "ia32_gen_decls.h"           /* interface declaration emitter */
39 #include "ia32_transform.h"
40 #include "ia32_emitter.h"
41 #include "ia32_map_regs.h"
42 #include "ia32_optimize.h"
43
44 #define DEBUG_MODULE "firm.be.ia32.isa"
45
46 /* TODO: ugly */
47 static set *cur_reg_set = NULL;
48
49 #undef is_Start
50 #define is_Start(irn) (get_irn_opcode(irn) == iro_Start)
51
52 ir_node *ia32_new_NoReg_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
53         return be_abi_get_callee_save_irn(cg->birg->abi, &ia32_gp_regs[REG_XXX]);
54 }
55
56 ir_node *ia32_new_NoReg_fp(ia32_code_gen_t *cg) {
57         return be_abi_get_callee_save_irn(cg->birg->abi, &ia32_fp_regs[REG_XXXX]);
58 }
59
60 /**************************************************
61  *                         _ _              _  __
62  *                        | | |            (_)/ _|
63  *  _ __ ___  __ _    __ _| | | ___   ___   _| |_
64  * | '__/ _ \/ _` |  / _` | | |/ _ \ / __| | |  _|
65  * | | |  __/ (_| | | (_| | | | (_) | (__  | | |
66  * |_|  \___|\__, |  \__,_|_|_|\___/ \___| |_|_|
67  *            __/ |
68  *           |___/
69  **************************************************/
70
71 static ir_node *my_skip_proj(const ir_node *n) {
72         while (is_Proj(n))
73                 n = get_Proj_pred(n);
74         return (ir_node *)n;
75 }
76
77
78 /**
79  * Return register requirements for an ia32 node.
80  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
81  * will be asked for this information.
82  */
83 static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const void *self, arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos) {
84         const ia32_register_req_t *irn_req;
85         long                       node_pos = pos == -1 ? 0 : pos;
86         ir_mode                   *mode     = is_Block(irn) ? NULL : get_irn_mode(irn);
87         firm_dbg_module_t         *mod      = firm_dbg_register(DEBUG_MODULE);
88
89         if (is_Block(irn) || mode == mode_M || mode == mode_X) {
90                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring Block, mode_M, mode_X node %+F\n", irn));
91                 return NULL;
92         }
93
94         if (mode == mode_T && pos < 0) {
95                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring request OUT requirements for node %+F\n", irn));
96                 return NULL;
97         }
98
99         DBG((mod, LEVEL_1, "get requirements at pos %d for %+F ... ", pos, irn));
100
101
102         if (is_Proj(irn)) {
103                 if (pos == -1) {
104                         node_pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
105                 }
106                 else {
107                         node_pos = pos;
108                 }
109
110                 irn = my_skip_proj(irn);
111
112                 DB((mod, LEVEL_1, "skipping Proj, going to %+F at pos %d ... ", irn, node_pos));
113         }
114
115         if (is_ia32_irn(irn)) {
116                 if (pos >= 0) {
117                         irn_req = get_ia32_in_req(irn, pos);
118                 }
119                 else {
120                         irn_req = get_ia32_out_req(irn, node_pos);
121                 }
122
123                 DB((mod, LEVEL_1, "returning reqs for %+F at pos %d\n", irn, pos));
124
125                 memcpy(req, &(irn_req->req), sizeof(*req));
126
127                 if (arch_register_req_is(&(irn_req->req), should_be_same)) {
128                         assert(irn_req->same_pos >= 0 && "should be same constraint for in -> out NYI");
129                         req->other_same = get_irn_n(irn, irn_req->same_pos);
130                 }
131
132                 if (arch_register_req_is(&(irn_req->req), should_be_different)) {
133                         assert(irn_req->different_pos >= 0 && "should be different constraint for in -> out NYI");
134                         req->other_different = get_irn_n(irn, irn_req->different_pos);
135                 }
136         }
137         else {
138                 /* treat Phi like Const with default requirements */
139                 if (is_Phi(irn)) {
140                         DB((mod, LEVEL_1, "returning standard reqs for %+F\n", irn));
141                         if (mode_is_float(mode))
142                                 memcpy(req, &(ia32_default_req_ia32_fp.req), sizeof(*req));
143                         else if (mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode))
144                                 memcpy(req, &(ia32_default_req_ia32_gp.req), sizeof(*req));
145                         else if (mode == mode_T || mode == mode_M) {
146                                 DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring Phi node %+F\n", irn));
147                                 return NULL;
148                         }
149                         else
150                                 assert(0 && "unsupported Phi-Mode");
151                 }
152                 else {
153                         DB((mod, LEVEL_1, "returning NULL for %+F (not ia32)\n", irn));
154                         req = NULL;
155                 }
156         }
157
158         return req;
159 }
160
161 static void ia32_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg) {
162         int                   pos = 0;
163         const ia32_irn_ops_t *ops = self;
164
165         if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
166                 return;
167         }
168
169         DBG((ops->cg->mod, LEVEL_1, "ia32 assigned register %s to node %+F\n", reg->name, irn));
170
171         if (is_Proj(irn)) {
172                 pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
173                 irn = my_skip_proj(irn);
174         }
175
176         if (is_ia32_irn(irn)) {
177                 const arch_register_t **slots;
178
179                 slots      = get_ia32_slots(irn);
180                 slots[pos] = reg;
181         }
182         else {
183                 ia32_set_firm_reg(irn, reg, cur_reg_set);
184         }
185 }
186
187 static const arch_register_t *ia32_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *irn) {
188         int pos = 0;
189         const arch_register_t *reg = NULL;
190
191         if (is_Proj(irn)) {
192
193                 if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
194                         return NULL;
195                 }
196
197                 pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
198                 irn = my_skip_proj(irn);
199         }
200
201         if (is_ia32_irn(irn)) {
202                 const arch_register_t **slots;
203                 slots = get_ia32_slots(irn);
204                 reg   = slots[pos];
205         }
206         else {
207                 reg = ia32_get_firm_reg(irn, cur_reg_set);
208         }
209
210         return reg;
211 }
212
213 static arch_irn_class_t ia32_classify(const void *self, const ir_node *irn) {
214         irn = my_skip_proj(irn);
215         if (is_cfop(irn))
216                 return arch_irn_class_branch;
217         else if (is_ia32_irn(irn))
218                 return arch_irn_class_normal;
219         else
220                 return 0;
221 }
222
223 static arch_irn_flags_t ia32_get_flags(const void *self, const ir_node *irn) {
224         irn = my_skip_proj(irn);
225         if (is_ia32_irn(irn))
226                 return get_ia32_flags(irn);
227         else {
228                 return 0;
229         }
230 }
231
232 static entity *ia32_get_frame_entity(const void *self, const ir_node *irn) {
233         return is_ia32_irn(irn) ? get_ia32_frame_ent(irn) : NULL;
234 }
235
236 static void ia32_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
237         char buf[64];
238         const ia32_irn_ops_t *ops = self;
239
240         if (is_ia32_use_frame(irn) && bias != 0) {
241                 ia32_am_flavour_t am_flav = get_ia32_am_flavour(irn);
242
243                 DBG((ops->cg->mod, LEVEL_1, "stack biased %+F with %d\n", irn, bias));
244                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", bias);
245                 add_ia32_am_offs(irn, buf);
246                 am_flav |= ia32_O;
247                 set_ia32_am_flavour(irn, am_flav);
248         }
249 }
250
251 typedef struct {
252         be_abi_call_flags_bits_t flags;
253         const arch_isa_t *isa;
254         ir_graph *irg;
255 } ia32_abi_env_t;
256
257 static void *ia32_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *aenv, ir_graph *irg)
258 {
259         ia32_abi_env_t *env    = xmalloc(sizeof(env[0]));
260         be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
261         env->flags = fl.bits;
262         env->irg   = irg;
263         env->isa   = aenv->isa;
264         return env;
265 }
266
267 static void ia32_abi_dont_save_regs(void *self, pset *s)
268 {
269         ia32_abi_env_t *env = self;
270         if(env->flags.try_omit_fp)
271                 pset_insert_ptr(s, env->isa->bp);
272 }
273
274 static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map)
275 {
276         ia32_abi_env_t *env              = self;
277         const arch_register_t *frame_reg = env->isa->sp;
278
279         if(!env->flags.try_omit_fp) {
280                 int reg_size         = get_mode_size_bytes(env->isa->bp->reg_class->mode);
281                 ir_node *bl          = get_irg_start_block(env->irg);
282                 ir_node *curr_sp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
283                 ir_node *curr_bp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
284                 ir_node *curr_no_reg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_XXX]);
285                 ir_node *store_bp;
286
287                 curr_sp  = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, *mem, reg_size, be_stack_dir_along);
288                 store_bp = new_rd_ia32_Store(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_no_reg, curr_bp, *mem, mode_T);
289                 set_ia32_am_support(store_bp, ia32_am_Dest);
290                 set_ia32_am_flavour(store_bp, ia32_B);
291                 set_ia32_op_type(store_bp, ia32_AddrModeD);
292                 *mem     = new_r_Proj(env->irg, bl, store_bp, mode_M, 0);
293                 curr_bp  = be_new_Copy(env->isa->bp->reg_class, env->irg, bl, curr_sp);
294                 be_set_constr_single_reg(curr_bp, BE_OUT_POS(0), env->isa->bp);
295                 be_node_set_flags(curr_bp, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
296
297                 be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, curr_sp);
298                 be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
299         }
300
301         return frame_reg;
302 }
303
304 static void ia32_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map)
305 {
306         ia32_abi_env_t *env = self;
307         ir_node *curr_sp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
308         ir_node *curr_bp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
309         ir_node *curr_no_reg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_XXX]);
310
311         if(env->flags.try_omit_fp) {
312                 curr_sp = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, *mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_against);
313         }
314
315         else {
316                 ir_node *load_bp;
317                 ir_mode *mode_bp = env->isa->bp->reg_class->mode;
318
319                 curr_sp = be_new_SetSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, curr_bp, *mem);
320                 load_bp = new_rd_ia32_Load(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_no_reg, *mem, mode_T);
321                 set_ia32_am_support(load_bp, ia32_am_Source);
322                 set_ia32_am_flavour(load_bp, ia32_B);
323                 set_ia32_op_type(load_bp, ia32_AddrModeS);
324                 set_ia32_ls_mode(load_bp, mode_bp);
325                 curr_bp = new_r_Proj(env->irg, bl, load_bp, mode_bp, 0);
326                 *mem    = new_r_Proj(env->irg, bl, load_bp, mode_M, 1);
327         }
328
329         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, curr_sp);
330         be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
331 }
332
333 /**
334  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
335  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
336  * @return The Firm type modeling the ABI between type.
337  */
338 static ir_type *ia32_abi_get_between_type(void *self)
339 {
340         static ir_type *omit_fp_between_type = NULL;
341         static ir_type *between_type         = NULL;
342
343         ia32_abi_env_t *env = self;
344
345         if(!between_type) {
346                 entity *old_bp_ent;
347                 entity *ret_addr_ent;
348                 entity *omit_fp_ret_addr_ent;
349
350                 ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(new_id_from_str("bp"), mode_P);
351                 ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(new_id_from_str("return_addr"), mode_P);
352
353                 between_type           = new_type_class(new_id_from_str("ia32_between_type"));
354                 old_bp_ent             = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), old_bp_type);
355                 ret_addr_ent           = new_entity(between_type, new_id_from_str("ret_addr"), ret_addr_type);
356
357                 set_entity_offset_bytes(old_bp_ent, 0);
358                 set_entity_offset_bytes(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
359                 set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
360
361                 omit_fp_between_type   = new_type_class(new_id_from_str("ia32_between_type_omit_fp"));
362                 omit_fp_ret_addr_ent   = new_entity(omit_fp_between_type, new_id_from_str("ret_addr"), ret_addr_type);
363
364                 set_entity_offset_bytes(omit_fp_ret_addr_ent, 0);
365                 set_type_size_bytes(omit_fp_between_type, get_type_size_bytes(ret_addr_type));
366         }
367
368         return env->flags.try_omit_fp ? omit_fp_between_type : between_type;
369 }
370
371 static const be_abi_callbacks_t ia32_abi_callbacks = {
372         ia32_abi_init,
373         free,
374         ia32_abi_get_between_type,
375         ia32_abi_dont_save_regs,
376         ia32_abi_prologue,
377         ia32_abi_epilogue,
378 };
379
380 /* fill register allocator interface */
381
382 static const arch_irn_ops_if_t ia32_irn_ops_if = {
383         ia32_get_irn_reg_req,
384         ia32_set_irn_reg,
385         ia32_get_irn_reg,
386         ia32_classify,
387         ia32_get_flags,
388         ia32_get_frame_entity,
389         ia32_set_stack_bias
390 };
391
392 ia32_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
393         &ia32_irn_ops_if,
394         NULL
395 };
396
397
398
399 /**************************************************
400  *                _                         _  __
401  *               | |                       (_)/ _|
402  *   ___ ___   __| | ___  __ _  ___ _ __    _| |_
403  *  / __/ _ \ / _` |/ _ \/ _` |/ _ \ '_ \  | |  _|
404  * | (_| (_) | (_| |  __/ (_| |  __/ | | | | | |
405  *  \___\___/ \__,_|\___|\__, |\___|_| |_| |_|_|
406  *                        __/ |
407  *                       |___/
408  **************************************************/
409
410 /**
411  * Transforms the standard firm graph into
412  * an ia32 firm graph
413  */
414 static void ia32_prepare_graph(void *self) {
415         ia32_code_gen_t *cg = self;
416         firm_dbg_module_t *old_mod = cg->mod;
417
418         cg->mod = firm_dbg_register("firm.be.ia32.transform");
419         irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, ia32_place_consts_set_modes, ia32_transform_node, cg);
420         be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
421
422         cg->mod = old_mod;
423
424         if (cg->opt.doam) {
425                 edges_deactivate(cg->irg);
426                 //dead_node_elimination(cg->irg);
427                 edges_activate(cg->irg);
428
429                 irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, ia32_optimize_am, cg);
430                 be_dump(cg->irg, "-am", dump_ir_block_graph_sched);
431         }
432 }
433
434
435 /**
436  * Insert copies for all ia32 nodes where the should_be_same requirement
437  * is not fulfilled.
438  * Transform Sub into Neg -- Add if IN2 == OUT
439  */
440 static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *irn, void *env) {
441         ia32_code_gen_t            *cg = env;
442         const ia32_register_req_t **reqs;
443         const arch_register_t      *out_reg, *in_reg;
444         int                         n_res, i;
445         ir_node                    *copy, *in_node, *block;
446
447         if (! is_ia32_irn(irn))
448                 return;
449
450         /* nodes with destination address mode don't produce values */
451         if (get_ia32_op_type(irn) == ia32_AddrModeD)
452                 return;
453
454         reqs  = get_ia32_out_req_all(irn);
455         n_res = get_ia32_n_res(irn);
456         block = get_nodes_block(irn);
457
458         /* check all OUT requirements, if there is a should_be_same */
459         for (i = 0; i < n_res; i++) {
460                 if (arch_register_req_is(&(reqs[i]->req), should_be_same)) {
461                         /* get in and out register */
462                         out_reg = get_ia32_out_reg(irn, i);
463                         in_node = get_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos);
464                         in_reg  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, in_node);
465
466                         /* check if in and out register are equal */
467                         if (arch_register_get_index(out_reg) != arch_register_get_index(in_reg)) {
468                                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "inserting copy for %+F in_pos %d\n", irn, reqs[i]->same_pos));
469
470                                 /* create copy from in register */
471                                 copy = be_new_Copy(arch_register_get_class(in_reg), cg->irg, block, in_node);
472
473                                 /* destination is the out register */
474                                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, copy, out_reg);
475
476                                 /* insert copy before the node into the schedule */
477                                 sched_add_before(irn, copy);
478
479                                 /* set copy as in */
480                                 set_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos, copy);
481                         }
482                 }
483         }
484
485         /* check if there is a sub which need to be transformed */
486         ia32_transform_sub_to_neg_add(irn, cg);
487
488         /* transform a LEA into an Add if possible */
489         ia32_transform_lea_to_add(irn, cg);
490
491         /* check for peephole optimization */
492         ia32_peephole_optimization(irn, cg);
493 }
494
495 /**
496  * Add Copy nodes for not fulfilled should_be_equal constraints
497  */
498 static void ia32_finish_irg(ir_graph *irg, ia32_code_gen_t *cg) {
499         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, ia32_finish_irg_walker, cg);
500 }
501
502
503
504 /**
505  * Dummy functions for hooks we don't need but which must be filled.
506  */
507 static void ia32_before_sched(void *self) {
508 }
509
510 static void ia32_before_ra(void *self) {
511 }
512
513
514
515 /**
516  * Transforms a be node into a Load.
517  */
518 static void transform_to_Load(ia32_transform_env_t *env) {
519         ir_node *irn         = env->irn;
520         entity  *ent         = be_get_frame_entity(irn);
521         ir_mode *mode        = env->mode;
522         ir_node *noreg       = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
523         ir_node *nomem       = new_rd_NoMem(env->irg);
524         ir_node *sched_point = NULL;
525         ir_node *ptr         = get_irn_n(irn, 0);
526         ir_node *mem         = be_is_Reload(irn) ? get_irn_n(irn, 1) : nomem;
527         ir_node *new_op, *proj;
528         const arch_register_t *reg;
529
530         if (sched_is_scheduled(irn)) {
531                 sched_point = sched_prev(irn);
532         }
533
534         if (mode_is_float(mode)) {
535                 new_op = new_rd_ia32_fLoad(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem, mode_T);
536         }
537         else {
538                 new_op = new_rd_ia32_Load(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem, mode_T);
539         }
540
541         set_ia32_am_support(new_op, ia32_am_Source);
542         set_ia32_op_type(new_op, ia32_AddrModeS);
543         set_ia32_am_flavour(new_op, ia32_B);
544         set_ia32_ls_mode(new_op, mode);
545         set_ia32_frame_ent(new_op, ent);
546         set_ia32_use_frame(new_op);
547
548         proj = new_rd_Proj(env->dbg, env->irg, env->block, new_op, mode, pn_Load_res);
549
550         if (sched_point) {
551                 sched_add_after(sched_point, new_op);
552                 sched_add_after(new_op, proj);
553
554                 sched_remove(irn);
555         }
556
557         /* copy the register from the old node to the new Load */
558         reg = arch_get_irn_register(env->cg->arch_env, irn);
559         arch_set_irn_register(env->cg->arch_env, new_op, reg);
560
561         exchange(irn, proj);
562
563 }
564
565 /**
566  * Transforms a be node into a Store.
567  */
568 static void transform_to_Store(ia32_transform_env_t *env) {
569         ir_node *irn   = env->irn;
570         entity  *ent   = be_get_frame_entity(irn);
571         ir_mode *mode  = env->mode;
572         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
573         ir_node *nomem = new_rd_NoMem(env->irg);
574         ir_node *ptr   = get_irn_n(irn, 0);
575         ir_node *val   = get_irn_n(irn, 1);
576         ir_node *new_op, *proj;
577         ir_node *sched_point = NULL;
578
579         if (sched_is_scheduled(irn)) {
580                 sched_point = sched_prev(irn);
581         }
582
583         if (mode_is_float(mode)) {
584                 new_op = new_rd_ia32_fStore(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
585         }
586         else if (get_mode_size_bits(mode) == 8) {
587                 new_op = new_rd_ia32_Store8Bit(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
588         }
589         else {
590                 new_op = new_rd_ia32_Store(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
591         }
592
593         set_ia32_am_support(new_op, ia32_am_Dest);
594         set_ia32_op_type(new_op, ia32_AddrModeD);
595         set_ia32_am_flavour(new_op, ia32_B);
596         set_ia32_ls_mode(new_op, get_irn_mode(val));
597         set_ia32_frame_ent(new_op, ent);
598         set_ia32_use_frame(new_op);
599
600         proj = new_rd_Proj(env->dbg, env->irg, env->block, new_op, mode, 0);
601
602         if (sched_point) {
603                 sched_add_after(sched_point, new_op);
604                 sched_add_after(new_op, proj);
605
606                 sched_remove(irn);
607         }
608
609         exchange(irn, proj);
610
611 }
612
613 /**
614  * Calls the transform functions for StackParam, Spill and Reload.
615  */
616 static void ia32_after_ra_walker(ir_node *node, void *env) {
617         ia32_code_gen_t *cg = env;
618         ia32_transform_env_t tenv;
619
620         if (is_Block(node))
621                 return;
622
623         tenv.block = get_nodes_block(node);
624         tenv.dbg   = get_irn_dbg_info(node);
625         tenv.irg   = current_ir_graph;
626         tenv.irn   = node;
627         tenv.mod   = cg->mod;
628         tenv.mode  = get_irn_mode(node);
629         tenv.cg    = cg;
630
631         /* be_is_StackParam(node) || */
632         if (be_is_Reload(node)) {
633                 transform_to_Load(&tenv);
634         }
635         else if (be_is_Spill(node)) {
636                 transform_to_Store(&tenv);
637         }
638 }
639
640 /**
641  * We transform StackParam, Spill and Reload here. This needs to be done before
642  * stack biasing otherwise we would miss the corrected offset for these nodes.
643  */
644 static void ia32_after_ra(void *self) {
645         ia32_code_gen_t *cg = self;
646         irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, ia32_after_ra_walker, self);
647 }
648
649
650 /**
651  * Emits the code, closes the output file and frees
652  * the code generator interface.
653  */
654 static void ia32_codegen(void *self) {
655         ia32_code_gen_t *cg = self;
656         ir_graph        *irg = cg->irg;
657         FILE            *out = cg->out;
658
659         if (cg->emit_decls) {
660                 ia32_gen_decls(cg->out);
661                 cg->emit_decls = 0;
662         }
663
664         ia32_finish_irg(irg, cg);
665         be_dump(irg, "-finished", dump_ir_block_graph_sched);
666         ia32_gen_routine(out, irg, cg);
667
668         cur_reg_set = NULL;
669
670         pmap_destroy(cg->tv_ent);
671         pmap_destroy(cg->types);
672
673         /* de-allocate code generator */
674         del_set(cg->reg_set);
675         free(self);
676 }
677
678 static void *ia32_cg_init(FILE *F, const be_irg_t *birg);
679
680 static const arch_code_generator_if_t ia32_code_gen_if = {
681         ia32_cg_init,
682         NULL,                /* before abi introduce hook */
683         ia32_prepare_graph,
684         ia32_before_sched,   /* before scheduling hook */
685         ia32_before_ra,      /* before register allocation hook */
686         ia32_after_ra,       /* after register allocation hook */
687         ia32_codegen         /* emit && done */
688 };
689
690 /**
691  * Initializes the code generator.
692  */
693 static void *ia32_cg_init(FILE *F, const be_irg_t *birg) {
694         ia32_isa_t      *isa = (ia32_isa_t *)birg->main_env->arch_env->isa;
695         ia32_code_gen_t *cg  = xcalloc(1, sizeof(*cg));
696
697         cg->impl     = &ia32_code_gen_if;
698         cg->irg      = birg->irg;
699         cg->reg_set  = new_set(ia32_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
700         cg->mod      = firm_dbg_register("firm.be.ia32.cg");
701         cg->out      = F;
702         cg->arch_env = birg->main_env->arch_env;
703         cg->types    = pmap_create();
704         cg->tv_ent   = pmap_create();
705         cg->birg     = birg;
706
707         /* set optimizations */
708         cg->opt.incdec    = 0;
709         cg->opt.doam      = 1;
710         cg->opt.placecnst = 1;
711         cg->opt.immops    = 1;
712         cg->opt.extbb     = 1;
713
714 #ifndef NDEBUG
715         if (isa->name_obst_size) {
716                 //printf("freed %d bytes from name obst\n", isa->name_obst_size);
717                 isa->name_obst_size = 0;
718                 obstack_free(isa->name_obst, NULL);
719                 obstack_init(isa->name_obst);
720         }
721 #endif /* NDEBUG */
722
723         isa->num_codegens++;
724
725         if (isa->num_codegens > 1)
726                 cg->emit_decls = 0;
727         else
728                 cg->emit_decls = 1;
729
730         cur_reg_set = cg->reg_set;
731
732         ia32_irn_ops.cg = cg;
733
734         return (arch_code_generator_t *)cg;
735 }
736
737
738
739 /*****************************************************************
740  *  ____             _                  _   _____  _____
741  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
742  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
743  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
744  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
745  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
746  *
747  *****************************************************************/
748
749 static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
750         &ia32_isa_if,            /* isa interface implementation */
751         &ia32_gp_regs[REG_ESP],  /* stack pointer register */
752         &ia32_gp_regs[REG_EBP],  /* base pointer register */
753         -1,                      /* stack direction */
754         0,                       /* number of code generator objects so far */
755         NULL,                    /* 16bit register names */
756         NULL,                    /* 8bit register names */
757 #ifndef NDEBUG
758         NULL,                    /* name obstack */
759         0                        /* name obst size */
760 #endif
761 };
762
763 /**
764  * Initializes the backend ISA.
765  */
766 static void *ia32_init(void) {
767         static int inited = 0;
768         ia32_isa_t *isa;
769
770         if(inited)
771                 return NULL;
772
773         isa = xcalloc(1, sizeof(*isa));
774         memcpy(isa, &ia32_isa_template, sizeof(*isa));
775
776         ia32_register_init(isa);
777         ia32_create_opcodes();
778
779         isa->regs_16bit = pmap_create();
780         isa->regs_8bit  = pmap_create();
781
782         ia32_build_16bit_reg_map(isa->regs_16bit);
783         ia32_build_8bit_reg_map(isa->regs_8bit);
784
785 #ifndef NDEBUG
786         isa->name_obst = xcalloc(1, sizeof(*(isa->name_obst)));
787         obstack_init(isa->name_obst);
788         isa->name_obst_size = 0;
789 #endif /* NDEBUG */
790
791         inited = 1;
792
793         return isa;
794 }
795
796
797
798 /**
799  * Closes the output file and frees the ISA structure.
800  */
801 static void ia32_done(void *self) {
802         ia32_isa_t *isa = self;
803
804         pmap_destroy(isa->regs_16bit);
805         pmap_destroy(isa->regs_8bit);
806
807 #ifndef NDEBUG
808         //printf("name obst size = %d bytes\n", isa->name_obst_size);
809         obstack_free(isa->name_obst, NULL);
810 #endif /* NDEBUG */
811
812         free(self);
813 }
814
815
816
817 static int ia32_get_n_reg_class(const void *self) {
818         return N_CLASSES;
819 }
820
821 static const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class(const void *self, int i) {
822         assert(i >= 0 && i < N_CLASSES && "Invalid ia32 register class requested.");
823         return &ia32_reg_classes[i];
824 }
825
826 /**
827  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
828  * @param self The this pointer.
829  * @param mode The mode in question.
830  * @return A register class which can hold values of the given mode.
831  */
832 const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class_for_mode(const void *self, const ir_mode *mode) {
833         if (mode_is_float(mode))
834                 return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp];
835         else
836                 return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp];
837 }
838
839 /**
840  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
841  * @param self        The this pointer.
842  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
843  * @param abi         The abi object to be modified
844  */
845 void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *abi) {
846         ir_type  *tp;
847         ir_mode  *mode;
848         unsigned  cc        = get_method_calling_convention(method_type);
849         int       n         = get_method_n_params(method_type);
850         int       biggest_n = -1;
851         int       stack_idx = 0;
852         int       i, ignore_1, ignore_2;
853         ir_mode **modes;
854         const arch_register_t *reg;
855         be_abi_call_flags_t call_flags;
856
857         /* set abi flags for calls */
858         call_flags.bits.left_to_right         = 0;
859         call_flags.bits.store_args_sequential = 0;
860         call_flags.bits.try_omit_fp           = 1;
861         call_flags.bits.fp_free               = 0;
862         call_flags.bits.call_has_imm          = 1;
863
864         /* set stack parameter passing style */
865         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &ia32_abi_callbacks);
866
867         /* collect the mode for each type */
868         modes = alloca(n * sizeof(modes[0]));
869
870         for (i = 0; i < n; i++) {
871                 tp       = get_method_param_type(method_type, i);
872                 modes[i] = get_type_mode(tp);
873         }
874
875         /* set register parameters  */
876         if (cc & cc_reg_param) {
877                 /* determine the number of parameters passed via registers */
878                 biggest_n = ia32_get_n_regparam_class(n, modes, &ignore_1, &ignore_2);
879
880                 /* loop over all parameters and set the register requirements */
881                 for (i = 0; i <= biggest_n; i++) {
882                         reg = ia32_get_RegParam_reg(n, modes, i, cc);
883                         assert(reg && "kaputt");
884                         be_abi_call_param_reg(abi, i, reg);
885                 }
886
887                 stack_idx = i;
888         }
889
890
891         /* set stack parameters */
892         for (i = stack_idx; i < n; i++) {
893                 be_abi_call_param_stack(abi, i, 1, 0, 0);
894         }
895
896
897         /* set return registers */
898         n = get_method_n_ress(method_type);
899
900         assert(n <= 2 && "more than two results not supported");
901
902         /* In case of 64bit returns, we will have two 32bit values */
903         if (n == 2) {
904                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
905                 mode = get_type_mode(tp);
906
907                 assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
908
909                 tp   = get_method_res_type(method_type, 1);
910                 mode = get_type_mode(tp);
911
912                 assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
913
914                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, &ia32_gp_regs[REG_EAX]);
915                 be_abi_call_res_reg(abi, 1, &ia32_gp_regs[REG_EDX]);
916         }
917         else if (n == 1) {
918                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
919                 assert(is_atomic_type(tp));
920                 mode = get_type_mode(tp);
921
922                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, mode_is_float(mode) ? &ia32_fp_regs[REG_XMM0] : &ia32_gp_regs[REG_EAX]);
923         }
924 }
925
926
927 static const void *ia32_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *self, const ir_node *irn) {
928         return &ia32_irn_ops;
929 }
930
931 const arch_irn_handler_t ia32_irn_handler = {
932         ia32_get_irn_ops
933 };
934
935 const arch_irn_handler_t *ia32_get_irn_handler(const void *self) {
936         return &ia32_irn_handler;
937 }
938
939 int ia32_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn) {
940         return is_ia32_irn(irn);
941 }
942
943 /**
944  * Initializes the code generator interface.
945  */
946 static const arch_code_generator_if_t *ia32_get_code_generator_if(void *self) {
947         return &ia32_code_gen_if;
948 }
949
950 list_sched_selector_t ia32_sched_selector;
951
952 /**
953  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
954  */
955 static const list_sched_selector_t *ia32_get_list_sched_selector(const void *self) {
956         memcpy(&ia32_sched_selector, reg_pressure_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
957         ia32_sched_selector.to_appear_in_schedule = ia32_to_appear_in_schedule;
958         return &ia32_sched_selector;
959 }
960
961 #ifdef WITH_LIBCORE
962 static void ia32_register_options(lc_opt_entry_t *ent)
963 {
964 }
965 #endif /* WITH_LIBCORE */
966
967 const arch_isa_if_t ia32_isa_if = {
968 #ifdef WITH_LIBCORE
969         ia32_register_options,
970 #endif
971         ia32_init,
972         ia32_done,
973         ia32_get_n_reg_class,
974         ia32_get_reg_class,
975         ia32_get_reg_class_for_mode,
976         ia32_get_call_abi,
977         ia32_get_irn_handler,
978         ia32_get_code_generator_if,
979         ia32_get_list_sched_selector
980 };