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