remove archop stuff which wasn't really used anyway
[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 #include "config.h"
27
28 #include "lc_opts.h"
29 #include "lc_opts_enum.h"
30
31 #include <math.h>
32
33 #include "pseudo_irg.h"
34 #include "irarch.h"
35 #include "irgwalk.h"
36 #include "irprog.h"
37 #include "irprintf.h"
38 #include "iredges_t.h"
39 #include "ircons.h"
40 #include "irflag.h"
41 #include "irgmod.h"
42 #include "irgopt.h"
43 #include "irbitset.h"
44 #include "irgopt.h"
45 #include "pdeq.h"
46 #include "pset.h"
47 #include "debug.h"
48 #include "error.h"
49 #include "xmalloc.h"
50 #include "irtools.h"
51 #include "iroptimize.h"
52 #include "instrument.h"
53
54 #include "../beabi.h"
55 #include "../beirg_t.h"
56 #include "../benode_t.h"
57 #include "../belower.h"
58 #include "../besched_t.h"
59 #include "be.h"
60 #include "../be_t.h"
61 #include "../beirgmod.h"
62 #include "../be_dbgout.h"
63 #include "../beblocksched.h"
64 #include "../bemachine.h"
65 #include "../beilpsched.h"
66 #include "../bespillslots.h"
67 #include "../bemodule.h"
68 #include "../begnuas.h"
69 #include "../bestate.h"
70 #include "../beflags.h"
71 #include "../betranshlp.h"
72
73 #include "bearch_ia32_t.h"
74
75 #include "ia32_new_nodes.h"
76 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
77 #include "gen_ia32_machine.h"
78 #include "ia32_common_transform.h"
79 #include "ia32_transform.h"
80 #include "ia32_emitter.h"
81 #include "ia32_map_regs.h"
82 #include "ia32_optimize.h"
83 #include "ia32_x87.h"
84 #include "ia32_dbg_stat.h"
85 #include "ia32_finish.h"
86 #include "ia32_util.h"
87 #include "ia32_fpu.h"
88 #include "ia32_architecture.h"
89
90 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
91 #include "ia32_pbqp_transform.h"
92
93 transformer_t be_transformer = TRANSFORMER_DEFAULT;
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 __divdi3 library call */
111         NULL,    /* entity for __moddi3 library call */
112         NULL,    /* entity for __udivdi3 library call */
113         NULL,    /* entity for __umoddi3 library call */
114 };
115
116
117 typedef ir_node *(*create_const_node_func) (dbg_info *dbg, ir_node *block);
118
119 static inline ir_node *create_const(ia32_code_gen_t *cg, ir_node **place,
120                                     create_const_node_func func,
121                                     const arch_register_t* reg)
122 {
123         ir_node *block, *res;
124
125         if(*place != NULL)
126                 return *place;
127
128         block = get_irg_start_block(cg->irg);
129         res = func(NULL, block);
130         arch_set_irn_register(res, reg);
131         *place = res;
132
133         add_irn_dep(get_irg_end(cg->irg), res);
134         /* add_irn_dep(get_irg_start(cg->irg), res); */
135
136         return res;
137 }
138
139 /* Creates the unique per irg GP NoReg node. */
140 ir_node *ia32_new_NoReg_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
141         return create_const(cg, &cg->noreg_gp, new_bd_ia32_NoReg_GP,
142                             &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
143 }
144
145 ir_node *ia32_new_NoReg_vfp(ia32_code_gen_t *cg) {
146         return create_const(cg, &cg->noreg_vfp, new_bd_ia32_NoReg_VFP,
147                             &ia32_vfp_regs[REG_VFP_NOREG]);
148 }
149
150 ir_node *ia32_new_NoReg_xmm(ia32_code_gen_t *cg) {
151         return create_const(cg, &cg->noreg_xmm, new_bd_ia32_NoReg_XMM,
152                             &ia32_xmm_regs[REG_XMM_NOREG]);
153 }
154
155 ir_node *ia32_new_Unknown_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
156         return create_const(cg, &cg->unknown_gp, new_bd_ia32_Unknown_GP,
157                             &ia32_gp_regs[REG_GP_UKNWN]);
158 }
159
160 ir_node *ia32_new_Unknown_vfp(ia32_code_gen_t *cg) {
161         return create_const(cg, &cg->unknown_vfp, new_bd_ia32_Unknown_VFP,
162                             &ia32_vfp_regs[REG_VFP_UKNWN]);
163 }
164
165 ir_node *ia32_new_Unknown_xmm(ia32_code_gen_t *cg) {
166         return create_const(cg, &cg->unknown_xmm, new_bd_ia32_Unknown_XMM,
167                             &ia32_xmm_regs[REG_XMM_UKNWN]);
168 }
169
170 ir_node *ia32_new_Fpu_truncate(ia32_code_gen_t *cg) {
171         return create_const(cg, &cg->fpu_trunc_mode, new_bd_ia32_ChangeCW,
172                         &ia32_fp_cw_regs[REG_FPCW]);
173 }
174
175
176 /**
177  * Returns the admissible noreg register node for input register pos of node irn.
178  */
179 static ir_node *ia32_get_admissible_noreg(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *irn, int pos)
180 {
181         const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req(irn, pos);
182
183         assert(req != NULL && "Missing register requirements");
184         if (req->cls == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp])
185                 return ia32_new_NoReg_gp(cg);
186
187         if (ia32_cg_config.use_sse2) {
188                 return ia32_new_NoReg_xmm(cg);
189         } else {
190                 return ia32_new_NoReg_vfp(cg);
191         }
192 }
193
194 /**************************************************
195  *                         _ _              _  __
196  *                        | | |            (_)/ _|
197  *  _ __ ___  __ _    __ _| | | ___   ___   _| |_
198  * | '__/ _ \/ _` |  / _` | | |/ _ \ / __| | |  _|
199  * | | |  __/ (_| | | (_| | | | (_) | (__  | | |
200  * |_|  \___|\__, |  \__,_|_|_|\___/ \___| |_|_|
201  *            __/ |
202  *           |___/
203  **************************************************/
204
205 /**
206  * Return register requirements for an ia32 node.
207  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
208  * will be asked for this information.
209  */
210 static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const ir_node *node,
211                                                                                                            int pos)
212 {
213         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
214         long    node_pos;
215
216         if (mode == mode_X || is_Block(node)) {
217                 return arch_no_register_req;
218         }
219
220         if (mode == mode_T && pos < 0) {
221                 return arch_no_register_req;
222         }
223
224         node_pos = pos == -1 ? 0 : pos;
225         if (is_Proj(node)) {
226                 if (mode == mode_M || pos >= 0) {
227                         return arch_no_register_req;
228                 }
229
230                 node_pos = (pos == -1) ? get_Proj_proj(node) : pos;
231                 node     = skip_Proj_const(node);
232         }
233
234         if (is_ia32_irn(node)) {
235                 const arch_register_req_t *req;
236                 if (pos >= 0)
237                         req = get_ia32_in_req(node, pos);
238                 else
239                         req = get_ia32_out_req(node, node_pos);
240
241                 assert(req != NULL);
242
243                 return req;
244         }
245
246         /* unknowns should be transformed already */
247         return arch_no_register_req;
248 }
249
250 static arch_irn_class_t ia32_classify(const ir_node *irn) {
251         arch_irn_class_t classification = 0;
252
253         irn = skip_Proj_const(irn);
254
255         if (is_cfop(irn))
256                 classification |= arch_irn_class_branch;
257
258         if (! is_ia32_irn(irn))
259                 return classification;
260
261         if (is_ia32_is_reload(irn))
262                 classification |= arch_irn_class_reload;
263
264         if (is_ia32_is_spill(irn))
265                 classification |= arch_irn_class_spill;
266
267         if (is_ia32_is_remat(irn))
268                 classification |= arch_irn_class_remat;
269
270         return classification;
271 }
272
273 /**
274  * The IA32 ABI callback object.
275  */
276 typedef struct {
277         be_abi_call_flags_bits_t flags;  /**< The call flags. */
278         const arch_env_t *aenv;          /**< The architecture environment. */
279         ir_graph *irg;                   /**< The associated graph. */
280 } ia32_abi_env_t;
281
282 static ir_entity *ia32_get_frame_entity(const ir_node *irn) {
283         return is_ia32_irn(irn) ? get_ia32_frame_ent(irn) : NULL;
284 }
285
286 static void ia32_set_frame_entity(ir_node *irn, ir_entity *ent) {
287         set_ia32_frame_ent(irn, ent);
288 }
289
290 static void ia32_set_frame_offset(ir_node *irn, int bias)
291 {
292         if (get_ia32_frame_ent(irn) == NULL)
293                 return;
294
295         if (is_ia32_Pop(irn) || is_ia32_PopMem(irn)) {
296                 ia32_code_gen_t *cg = ia32_current_cg;
297                 int omit_fp = be_abi_omit_fp(cg->birg->abi);
298                 if (omit_fp) {
299                         /* Pop nodes modify the stack pointer before calculating the
300                          * destination address, so fix this here
301                          */
302                         bias -= 4;
303                 }
304         }
305         add_ia32_am_offs_int(irn, bias);
306 }
307
308 static int ia32_get_sp_bias(const ir_node *node)
309 {
310         if (is_ia32_Call(node))
311                 return -(int)get_ia32_call_attr_const(node)->pop;
312
313         if (is_ia32_Push(node))
314                 return 4;
315
316         if (is_ia32_Pop(node) || is_ia32_PopMem(node))
317                 return -4;
318
319         return 0;
320 }
321
322 /**
323  * Generate the routine prologue.
324  *
325  * @param self       The callback object.
326  * @param mem        A pointer to the mem node. Update this if you define new memory.
327  * @param reg_map    A map mapping all callee_save/ignore/parameter registers to their defining nodes.
328  * @param stack_bias Points to the current stack bias, can be modified if needed.
329  *
330  * @return           The register which shall be used as a stack frame base.
331  *
332  * All nodes which define registers in @p reg_map must keep @p reg_map current.
333  */
334 static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map, int *stack_bias)
335 {
336         ia32_abi_env_t   *env      = self;
337         ia32_code_gen_t  *cg       = ia32_current_cg;
338         const arch_env_t *arch_env = env->aenv;
339
340         if (! env->flags.try_omit_fp) {
341                 ir_graph *irg     = env->irg;
342                 ir_node  *bl      = get_irg_start_block(irg);
343                 ir_node  *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
344                 ir_node  *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->bp);
345                 ir_node  *noreg   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
346                 ir_node  *push;
347
348                 /* mark bp register as ignore */
349                 be_set_constr_single_reg_out(get_Proj_pred(curr_bp),
350                                 get_Proj_proj(curr_bp), arch_env->bp, arch_register_req_type_ignore);
351
352                 /* push ebp */
353                 push    = new_bd_ia32_Push(NULL, bl, noreg, noreg, *mem, curr_bp, curr_sp);
354                 curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, push, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Push_stack);
355                 *mem    = new_r_Proj(irg, bl, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
356
357                 /* the push must have SP out register */
358                 arch_set_irn_register(curr_sp, arch_env->sp);
359
360                 /* this modifies the stack bias, because we pushed 32bit */
361                 *stack_bias -= 4;
362
363                 /* move esp to ebp */
364                 curr_bp = be_new_Copy(arch_env->bp->reg_class, irg, bl, curr_sp);
365                 be_set_constr_single_reg_out(curr_bp, 0, arch_env->bp,
366                                              arch_register_req_type_ignore);
367
368                 /* beware: the copy must be done before any other sp use */
369                 curr_sp = be_new_CopyKeep_single(arch_env->sp->reg_class, irg, bl, curr_sp, curr_bp, get_irn_mode(curr_sp));
370                 be_set_constr_single_reg_out(curr_sp, 0, arch_env->sp,
371                                                      arch_register_req_type_produces_sp);
372
373                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, curr_sp);
374                 be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->bp, curr_bp);
375
376                 return arch_env->bp;
377         }
378
379         return arch_env->sp;
380 }
381
382 /**
383  * Generate the routine epilogue.
384  * @param self    The callback object.
385  * @param bl      The block for the epilog
386  * @param mem     A pointer to the mem node. Update this if you define new memory.
387  * @param reg_map A map mapping all callee_save/ignore/parameter registers to their defining nodes.
388  * @return        The register which shall be used as a stack frame base.
389  *
390  * All nodes which define registers in @p reg_map must keep @p reg_map current.
391  */
392 static void ia32_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map)
393 {
394         ia32_abi_env_t   *env      = self;
395         const arch_env_t *arch_env = env->aenv;
396         ir_node          *curr_sp  = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->sp);
397         ir_node          *curr_bp  = be_abi_reg_map_get(reg_map, arch_env->bp);
398         ir_graph         *irg      = env->irg;
399
400         if (env->flags.try_omit_fp) {
401                 /* simply remove the stack frame here */
402                 curr_sp = be_new_IncSP(arch_env->sp, irg, bl, curr_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK, 0);
403         } else {
404                 ir_mode *mode_bp = arch_env->bp->reg_class->mode;
405
406                 if (ia32_cg_config.use_leave) {
407                         ir_node *leave;
408
409                         /* leave */
410                         leave   = new_bd_ia32_Leave(NULL, bl, curr_bp);
411                         curr_bp = new_r_Proj(irg, bl, leave, mode_bp, pn_ia32_Leave_frame);
412                         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, leave, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Leave_stack);
413                 } else {
414                         ir_node *pop;
415
416                         /* the old SP is not needed anymore (kill the proj) */
417                         assert(is_Proj(curr_sp));
418                         kill_node(curr_sp);
419
420                         /* copy ebp to esp */
421                         curr_sp = be_new_Copy(&ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], irg, bl, curr_bp);
422                         arch_set_irn_register(curr_sp, arch_env->sp);
423                         be_set_constr_single_reg_out(curr_sp, 0, arch_env->sp,
424                                                          arch_register_req_type_ignore);
425
426                         /* pop ebp */
427                         pop     = new_bd_ia32_PopEbp(NULL, bl, *mem, curr_sp);
428                         curr_bp = new_r_Proj(irg, bl, pop, mode_bp, pn_ia32_Pop_res);
429                         curr_sp = new_r_Proj(irg, bl, pop, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Pop_stack);
430
431                         *mem = new_r_Proj(irg, bl, pop, mode_M, pn_ia32_Pop_M);
432                 }
433                 arch_set_irn_register(curr_sp, arch_env->sp);
434                 arch_set_irn_register(curr_bp, arch_env->bp);
435         }
436
437         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->sp, curr_sp);
438         be_abi_reg_map_set(reg_map, arch_env->bp, curr_bp);
439 }
440
441 /**
442  * Initialize the callback object.
443  * @param call The call object.
444  * @param aenv The architecture environment.
445  * @param irg  The graph with the method.
446  * @return     Some pointer. This pointer is passed to all other callback functions as self object.
447  */
448 static void *ia32_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *aenv, ir_graph *irg)
449 {
450         ia32_abi_env_t      *env = XMALLOC(ia32_abi_env_t);
451         be_abi_call_flags_t  fl  = be_abi_call_get_flags(call);
452         env->flags = fl.bits;
453         env->irg   = irg;
454         env->aenv  = aenv;
455         return env;
456 }
457
458 /**
459  * Destroy the callback object.
460  * @param self The callback object.
461  */
462 static void ia32_abi_done(void *self) {
463         free(self);
464 }
465
466 /**
467  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
468  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
469  * @return The Firm type modeling the ABI between type.
470  */
471 static ir_type *ia32_abi_get_between_type(void *self)
472 {
473 #define IDENT(s) new_id_from_chars(s, sizeof(s)-1)
474         static ir_type *omit_fp_between_type = NULL;
475         static ir_type *between_type         = NULL;
476
477         ia32_abi_env_t *env = self;
478
479         if (! between_type) {
480                 ir_entity *old_bp_ent;
481                 ir_entity *ret_addr_ent;
482                 ir_entity *omit_fp_ret_addr_ent;
483
484                 ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(IDENT("bp"), mode_Iu);
485                 ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(IDENT("return_addr"), mode_Iu);
486
487                 between_type           = new_type_struct(IDENT("ia32_between_type"));
488                 old_bp_ent             = new_entity(between_type, IDENT("old_bp"), old_bp_type);
489                 ret_addr_ent           = new_entity(between_type, IDENT("ret_addr"), ret_addr_type);
490
491                 set_entity_offset(old_bp_ent, 0);
492                 set_entity_offset(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
493                 set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
494                 set_type_state(between_type, layout_fixed);
495
496                 omit_fp_between_type = new_type_struct(IDENT("ia32_between_type_omit_fp"));
497                 omit_fp_ret_addr_ent = new_entity(omit_fp_between_type, IDENT("ret_addr"), ret_addr_type);
498
499                 set_entity_offset(omit_fp_ret_addr_ent, 0);
500                 set_type_size_bytes(omit_fp_between_type, get_type_size_bytes(ret_addr_type));
501                 set_type_state(omit_fp_between_type, layout_fixed);
502         }
503
504         return env->flags.try_omit_fp ? omit_fp_between_type : between_type;
505 #undef IDENT
506 }
507
508 /**
509  * Get the estimated cycle count for @p irn.
510  *
511  * @param self The this pointer.
512  * @param irn  The node.
513  *
514  * @return     The estimated cycle count for this operation
515  */
516 static int ia32_get_op_estimated_cost(const ir_node *irn)
517 {
518         int            cost;
519         ia32_op_type_t op_tp;
520
521         if (is_Proj(irn))
522                 return 0;
523         if (!is_ia32_irn(irn))
524                 return 0;
525
526         assert(is_ia32_irn(irn));
527
528         cost  = get_ia32_latency(irn);
529         op_tp = get_ia32_op_type(irn);
530
531         if (is_ia32_CopyB(irn)) {
532                 cost = 250;
533         }
534         else if (is_ia32_CopyB_i(irn)) {
535                 int size = get_ia32_copyb_size(irn);
536                 cost     = 20 + (int)ceil((4/3) * size);
537         }
538         /* in case of address mode operations add additional cycles */
539         else if (op_tp == ia32_AddrModeD || op_tp == ia32_AddrModeS) {
540                 /*
541                         In case of stack access and access to fixed addresses add 5 cycles
542                         (we assume they are in cache), other memory operations cost 20
543                         cycles.
544                 */
545                 if (is_ia32_use_frame(irn) || (
546                         is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(irn, n_ia32_base)) &&
547                         is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(irn, n_ia32_index))
548                     )) {
549                         cost += 5;
550                 } else {
551                         cost += 20;
552                 }
553         }
554
555         return cost;
556 }
557
558 /**
559  * Returns the inverse operation if @p irn, recalculating the argument at position @p i.
560  *
561  * @param irn       The original operation
562  * @param i         Index of the argument we want the inverse operation to yield
563  * @param inverse   struct to be filled with the resulting inverse op
564  * @param obstack   The obstack to use for allocation of the returned nodes array
565  * @return          The inverse operation or NULL if operation invertible
566  */
567 static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const ir_node *irn, int i, arch_inverse_t *inverse, struct obstack *obst) {
568         ir_mode  *mode;
569         ir_mode  *irn_mode;
570         ir_node  *block, *noreg, *nomem;
571         dbg_info *dbg;
572
573         /* we cannot invert non-ia32 irns */
574         if (! is_ia32_irn(irn))
575                 return NULL;
576
577         /* operand must always be a real operand (not base, index or mem) */
578         if (i != n_ia32_binary_left && i != n_ia32_binary_right)
579                 return NULL;
580
581         /* we don't invert address mode operations */
582         if (get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal)
583                 return NULL;
584
585         /* TODO: adjust for new immediates... */
586         ir_fprintf(stderr, "TODO: fix get_inverse for new immediates (%+F)\n",
587                    irn);
588         return NULL;
589
590         block    = get_nodes_block(irn);
591         mode     = get_irn_mode(irn);
592         irn_mode = get_irn_mode(irn);
593         noreg    = get_irn_n(irn, 0);
594         nomem    = new_NoMem();
595         dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
596
597         /* initialize structure */
598         inverse->nodes = obstack_alloc(obst, 2 * sizeof(inverse->nodes[0]));
599         inverse->costs = 0;
600         inverse->n     = 1;
601
602         switch (get_ia32_irn_opcode(irn)) {
603                 case iro_ia32_Add:
604 #if 0
605                         if (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmConst) {
606                                 /* we have an add with a const here */
607                                 /* invers == add with negated const */
608                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Add(dbg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
609                                 inverse->costs   += 1;
610                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
611                                 set_ia32_Immop_tarval(inverse->nodes[0], tarval_neg(get_ia32_Immop_tarval(irn)));
612                                 set_ia32_commutative(inverse->nodes[0]);
613                         }
614                         else if (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) {
615                                 /* we have an add with a symconst here */
616                                 /* invers == sub with const */
617                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Sub(dbg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
618                                 inverse->costs   += 2;
619                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
620                         }
621                         else {
622                                 /* normal add: inverse == sub */
623                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Sub(dbg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node*) irn, get_irn_n(irn, i ^ 1));
624                                 inverse->costs   += 2;
625                         }
626 #endif
627                         break;
628                 case iro_ia32_Sub:
629 #if 0
630                         if (get_ia32_immop_type(irn) != ia32_ImmNone) {
631                                 /* we have a sub with a const/symconst here */
632                                 /* invers == add with this const */
633                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Add(dbg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
634                                 inverse->costs   += (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) ? 5 : 1;
635                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
636                         }
637                         else {
638                                 /* normal sub */
639                                 if (i == n_ia32_binary_left) {
640                                         inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Add(dbg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node*) irn, get_irn_n(irn, 3));
641                                 }
642                                 else {
643                                         inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Sub(dbg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, n_ia32_binary_left), (ir_node*) irn);
644                                 }
645                                 inverse->costs += 1;
646                         }
647 #endif
648                         break;
649                 case iro_ia32_Xor:
650 #if 0
651                         if (get_ia32_immop_type(irn) != ia32_ImmNone) {
652                                 /* xor with const: inverse = xor */
653                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Xor(dbg, block, noreg, noreg, nomem, get_irn_n(irn, i), noreg);
654                                 inverse->costs   += (get_ia32_immop_type(irn) == ia32_ImmSymConst) ? 5 : 1;
655                                 copy_ia32_Immop_attr(inverse->nodes[0], (ir_node *)irn);
656                         }
657                         else {
658                                 /* normal xor */
659                                 inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Xor(dbg, block, noreg, noreg, nomem, (ir_node *) irn, get_irn_n(irn, i));
660                                 inverse->costs   += 1;
661                         }
662 #endif
663                         break;
664                 case iro_ia32_Not: {
665                         inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Not(dbg, block, (ir_node*) irn);
666                         inverse->costs   += 1;
667                         break;
668                 }
669                 case iro_ia32_Neg: {
670                         inverse->nodes[0] = new_bd_ia32_Neg(dbg, block, (ir_node*) irn);
671                         inverse->costs   += 1;
672                         break;
673                 }
674                 default:
675                         /* inverse operation not supported */
676                         return NULL;
677         }
678
679         return inverse;
680 }
681
682 static ir_mode *get_spill_mode_mode(const ir_mode *mode)
683 {
684         if(mode_is_float(mode))
685                 return mode_D;
686
687         return mode_Iu;
688 }
689
690 /**
691  * Get the mode that should be used for spilling value node
692  */
693 static ir_mode *get_spill_mode(const ir_node *node)
694 {
695         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
696         return get_spill_mode_mode(mode);
697 }
698
699 /**
700  * Checks whether an addressmode reload for a node with mode mode is compatible
701  * with a spillslot of mode spill_mode
702  */
703 static int ia32_is_spillmode_compatible(const ir_mode *mode, const ir_mode *spillmode)
704 {
705         return !mode_is_float(mode) || mode == spillmode;
706 }
707
708 /**
709  * Check if irn can load its operand at position i from memory (source addressmode).
710  * @param irn    The irn to be checked
711  * @param i      The operands position
712  * @return Non-Zero if operand can be loaded
713  */
714 static int ia32_possible_memory_operand(const ir_node *irn, unsigned int i)
715 {
716         ir_node       *op        = get_irn_n(irn, i);
717         const ir_mode *mode      = get_irn_mode(op);
718         const ir_mode *spillmode = get_spill_mode(op);
719
720         if (!is_ia32_irn(irn)                              ||  /* must be an ia32 irn */
721             get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal           ||  /* must not already be a addressmode irn */
722             !ia32_is_spillmode_compatible(mode, spillmode) ||
723             is_ia32_use_frame(irn))                            /* must not already use frame */
724                 return 0;
725
726         switch (get_ia32_am_support(irn)) {
727                 case ia32_am_none:
728                         return 0;
729
730                 case ia32_am_unary:
731                         if (i != n_ia32_unary_op)
732                                 return 0;
733                         break;
734
735                 case ia32_am_binary:
736                         switch (i) {
737                                 case n_ia32_binary_left: {
738                                         const arch_register_req_t *req;
739                                         if (!is_ia32_commutative(irn))
740                                                 return 0;
741
742                                         /* we can't swap left/right for limited registers
743                                          * (As this (currently) breaks constraint handling copies)
744                                          */
745                                         req = get_ia32_in_req(irn, n_ia32_binary_left);
746                                         if (req->type & arch_register_req_type_limited)
747                                                 return 0;
748                                         break;
749                                 }
750
751                                 case n_ia32_binary_right:
752                                         break;
753
754                                 default:
755                                         return 0;
756                         }
757                         break;
758
759                 default:
760                         panic("Unknown AM type");
761         }
762
763         /* HACK: must not already use "real" memory.
764          * This can happen for Call and Div */
765         if (!is_NoMem(get_irn_n(irn, n_ia32_mem)))
766                 return 0;
767
768         return 1;
769 }
770
771 static void ia32_perform_memory_operand(ir_node *irn, ir_node *spill,
772                                         unsigned int i)
773 {
774         ir_mode *load_mode;
775         ir_mode *dest_op_mode;
776
777         assert(ia32_possible_memory_operand(irn, i) && "Cannot perform memory operand change");
778
779         set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
780
781         load_mode    = get_irn_mode(get_irn_n(irn, i));
782         dest_op_mode = get_ia32_ls_mode(irn);
783         if (get_mode_size_bits(load_mode) <= get_mode_size_bits(dest_op_mode)) {
784                 set_ia32_ls_mode(irn, load_mode);
785         }
786         set_ia32_use_frame(irn);
787         set_ia32_need_stackent(irn);
788
789         if (i == n_ia32_binary_left                    &&
790             get_ia32_am_support(irn) == ia32_am_binary &&
791             /* immediates are only allowed on the right side */
792             !is_ia32_Immediate(get_irn_n(irn, n_ia32_binary_right))) {
793                 ia32_swap_left_right(irn);
794                 i = n_ia32_binary_right;
795         }
796
797         assert(is_NoMem(get_irn_n(irn, n_ia32_mem)));
798
799         set_irn_n(irn, n_ia32_base, get_irg_frame(get_irn_irg(irn)));
800         set_irn_n(irn, n_ia32_mem,  spill);
801         set_irn_n(irn, i,           ia32_get_admissible_noreg(ia32_current_cg, irn, i));
802         set_ia32_is_reload(irn);
803 }
804
805 static const be_abi_callbacks_t ia32_abi_callbacks = {
806         ia32_abi_init,
807         ia32_abi_done,
808         ia32_abi_get_between_type,
809         ia32_abi_prologue,
810         ia32_abi_epilogue
811 };
812
813 /* fill register allocator interface */
814
815 static const arch_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
816         ia32_get_irn_reg_req,
817         ia32_classify,
818         ia32_get_frame_entity,
819         ia32_set_frame_entity,
820         ia32_set_frame_offset,
821         ia32_get_sp_bias,
822         ia32_get_inverse,
823         ia32_get_op_estimated_cost,
824         ia32_possible_memory_operand,
825         ia32_perform_memory_operand,
826 };
827
828 /**************************************************
829  *                _                         _  __
830  *               | |                       (_)/ _|
831  *   ___ ___   __| | ___  __ _  ___ _ __    _| |_
832  *  / __/ _ \ / _` |/ _ \/ _` |/ _ \ '_ \  | |  _|
833  * | (_| (_) | (_| |  __/ (_| |  __/ | | | | | |
834  *  \___\___/ \__,_|\___|\__, |\___|_| |_| |_|_|
835  *                        __/ |
836  *                       |___/
837  **************************************************/
838
839 static ir_entity *mcount = NULL;
840
841 #define ID(s) new_id_from_chars(s, sizeof(s) - 1)
842
843 static void ia32_before_abi(void *self) {
844         lower_mode_b_config_t lower_mode_b_config = {
845                 mode_Iu,  /* lowered mode */
846                 mode_Bu,  /* preferred mode for set */
847                 0,        /* don't lower direct compares */
848         };
849         ia32_code_gen_t *cg = self;
850
851         ir_lower_mode_b(cg->irg, &lower_mode_b_config);
852         if (cg->dump)
853                 be_dump(cg->irg, "-lower_modeb", dump_ir_block_graph_sched);
854         if (cg->gprof) {
855                 if (mcount == NULL) {
856                         ir_type *tp = new_type_method(ID("FKT.mcount"), 0, 0);
857                         mcount = new_entity(get_glob_type(), ID("mcount"), tp);
858                         /* FIXME: enter the right ld_ident here */
859                         set_entity_ld_ident(mcount, get_entity_ident(mcount));
860                         set_entity_visibility(mcount, visibility_external_allocated);
861                 }
862                 instrument_initcall(cg->irg, mcount);
863         }
864 }
865
866 /**
867  * Transforms the standard firm graph into
868  * an ia32 firm graph
869  */
870 static void ia32_prepare_graph(void *self) {
871         ia32_code_gen_t *cg = self;
872
873         /* do local optimizations */
874         optimize_graph_df(cg->irg);
875
876         /* TODO: we often have dead code reachable through out-edges here. So for
877          * now we rebuild edges (as we need correct user count for code selection)
878          */
879 #if 1
880         edges_deactivate(cg->irg);
881         edges_activate(cg->irg);
882 #endif
883
884         if (cg->dump)
885                 be_dump(cg->irg, "-pre_transform", dump_ir_block_graph_sched);
886
887         switch (be_transformer) {
888         case TRANSFORMER_DEFAULT:
889                 /* transform remaining nodes into assembler instructions */
890                 ia32_transform_graph(cg);
891                 break;
892
893 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
894         case TRANSFORMER_PBQP:
895         case TRANSFORMER_RAND:
896                 /* transform nodes into assembler instructions by PBQP magic */
897                 ia32_transform_graph_by_pbqp(cg);
898                 break;
899 #endif
900
901         default:
902                 panic("invalid transformer");
903         }
904
905         /* do local optimizations (mainly CSE) */
906         optimize_graph_df(cg->irg);
907
908         if (cg->dump)
909                 be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
910
911         /* optimize address mode */
912         ia32_optimize_graph(cg);
913
914         /* do code placement, to optimize the position of constants */
915         place_code(cg->irg);
916
917         if (cg->dump)
918                 be_dump(cg->irg, "-place", dump_ir_block_graph_sched);
919 }
920
921 ir_node *turn_back_am(ir_node *node)
922 {
923         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
924         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
925         ir_node  *block = get_nodes_block(node);
926         ir_node  *base  = get_irn_n(node, n_ia32_base);
927         ir_node  *index = get_irn_n(node, n_ia32_index);
928         ir_node  *mem   = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
929         ir_node  *noreg;
930
931         ir_node  *load     = new_bd_ia32_Load(dbgi, block, base, index, mem);
932         ir_node  *load_res = new_rd_Proj(dbgi, irg, block, load, mode_Iu, pn_ia32_Load_res);
933
934         ia32_copy_am_attrs(load, node);
935         if (is_ia32_is_reload(node))
936                 set_ia32_is_reload(load);
937         set_irn_n(node, n_ia32_mem, new_NoMem());
938
939         switch (get_ia32_am_support(node)) {
940                 case ia32_am_unary:
941                         set_irn_n(node, n_ia32_unary_op, load_res);
942                         break;
943
944                 case ia32_am_binary:
945                         if (is_ia32_Immediate(get_irn_n(node, n_ia32_binary_right))) {
946                                 set_irn_n(node, n_ia32_binary_left, load_res);
947                         } else {
948                                 set_irn_n(node, n_ia32_binary_right, load_res);
949                         }
950                         break;
951
952                 default:
953                         panic("Unknown AM type");
954         }
955         noreg = ia32_new_NoReg_gp(ia32_current_cg);
956         set_irn_n(node, n_ia32_base,  noreg);
957         set_irn_n(node, n_ia32_index, noreg);
958         set_ia32_am_offs_int(node, 0);
959         set_ia32_am_sc(node, NULL);
960         set_ia32_am_scale(node, 0);
961         clear_ia32_am_sc_sign(node);
962
963         /* rewire mem-proj */
964         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
965                 const ir_edge_t *edge;
966                 foreach_out_edge(node, edge) {
967                         ir_node *out = get_edge_src_irn(edge);
968                         if (get_irn_mode(out) == mode_M) {
969                                 set_Proj_pred(out, load);
970                                 set_Proj_proj(out, pn_ia32_Load_M);
971                                 break;
972                         }
973                 }
974         }
975
976         set_ia32_op_type(node, ia32_Normal);
977         if (sched_is_scheduled(node))
978                 sched_add_before(node, load);
979
980         return load_res;
981 }
982
983 static ir_node *flags_remat(ir_node *node, ir_node *after)
984 {
985         /* we should turn back source address mode when rematerializing nodes */
986         ia32_op_type_t type;
987         ir_node        *block;
988         ir_node        *copy;
989
990         if (is_Block(after)) {
991                 block = after;
992         } else {
993                 block = get_nodes_block(after);
994         }
995
996         type = get_ia32_op_type(node);
997         switch (type) {
998                 case ia32_AddrModeS:
999                         turn_back_am(node);
1000                         break;
1001
1002                 case ia32_AddrModeD:
1003                         /* TODO implement this later... */
1004                         panic("found DestAM with flag user %+F this should not happen", node);
1005                         break;
1006
1007                 default: assert(type == ia32_Normal); break;
1008         }
1009
1010         copy = exact_copy(node);
1011         set_nodes_block(copy, block);
1012         sched_add_after(after, copy);
1013
1014         return copy;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * Called before the register allocator.
1019  */
1020 static void ia32_before_ra(void *self) {
1021         ia32_code_gen_t *cg = self;
1022
1023         /* setup fpu rounding modes */
1024         ia32_setup_fpu_mode(cg);
1025
1026         /* fixup flags */
1027         be_sched_fix_flags(cg->birg, &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags],
1028                            &flags_remat);
1029
1030         ia32_add_missing_keeps(cg);
1031 }
1032
1033
1034 /**
1035  * Transforms a be_Reload into a ia32 Load.
1036  */
1037 static void transform_to_Load(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node) {
1038         ir_graph *irg        = get_irn_irg(node);
1039         dbg_info *dbg        = get_irn_dbg_info(node);
1040         ir_node *block       = get_nodes_block(node);
1041         ir_entity *ent       = be_get_frame_entity(node);
1042         ir_mode *mode        = get_irn_mode(node);
1043         ir_mode *spillmode   = get_spill_mode(node);
1044         ir_node *noreg       = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1045         ir_node *sched_point = NULL;
1046         ir_node *ptr         = get_irg_frame(irg);
1047         ir_node *mem         = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
1048         ir_node *new_op, *proj;
1049         const arch_register_t *reg;
1050
1051         if (sched_is_scheduled(node)) {
1052                 sched_point = sched_prev(node);
1053         }
1054
1055         if (mode_is_float(spillmode)) {
1056                 if (ia32_cg_config.use_sse2)
1057                         new_op = new_bd_ia32_xLoad(dbg, block, ptr, noreg, mem, spillmode);
1058                 else
1059                         new_op = new_bd_ia32_vfld(dbg, block, ptr, noreg, mem, spillmode);
1060         }
1061         else if (get_mode_size_bits(spillmode) == 128) {
1062                 /* Reload 128 bit SSE registers */
1063                 new_op = new_bd_ia32_xxLoad(dbg, block, ptr, noreg, mem);
1064         }
1065         else
1066                 new_op = new_bd_ia32_Load(dbg, block, ptr, noreg, mem);
1067
1068         set_ia32_op_type(new_op, ia32_AddrModeS);
1069         set_ia32_ls_mode(new_op, spillmode);
1070         set_ia32_frame_ent(new_op, ent);
1071         set_ia32_use_frame(new_op);
1072         set_ia32_is_reload(new_op);
1073
1074         DBG_OPT_RELOAD2LD(node, new_op);
1075
1076         proj = new_rd_Proj(dbg, irg, block, new_op, mode, pn_ia32_Load_res);
1077
1078         if (sched_point) {
1079                 sched_add_after(sched_point, new_op);
1080                 sched_remove(node);
1081         }
1082
1083         /* copy the register from the old node to the new Load */
1084         reg = arch_get_irn_register(node);
1085         arch_set_irn_register(proj, reg);
1086
1087         SET_IA32_ORIG_NODE(new_op, node);
1088
1089         exchange(node, proj);
1090 }
1091
1092 /**
1093  * Transforms a be_Spill node into a ia32 Store.
1094  */
1095 static void transform_to_Store(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node) {
1096         ir_graph *irg  = get_irn_irg(node);
1097         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(node);
1098         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1099         ir_entity *ent = be_get_frame_entity(node);
1100         const ir_node *spillval = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
1101         ir_mode *mode  = get_spill_mode(spillval);
1102         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1103         ir_node *nomem = new_NoMem();
1104         ir_node *ptr   = get_irg_frame(irg);
1105         ir_node *val   = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
1106         ir_node *store;
1107         ir_node *sched_point = NULL;
1108
1109         if (sched_is_scheduled(node)) {
1110                 sched_point = sched_prev(node);
1111         }
1112
1113         /* No need to spill unknown values... */
1114         if(is_ia32_Unknown_GP(val) ||
1115                 is_ia32_Unknown_VFP(val) ||
1116                 is_ia32_Unknown_XMM(val)) {
1117                 store = nomem;
1118                 if(sched_point)
1119                         sched_remove(node);
1120
1121                 exchange(node, store);
1122                 return;
1123         }
1124
1125         if (mode_is_float(mode)) {
1126                 if (ia32_cg_config.use_sse2)
1127                         store = new_bd_ia32_xStore(dbg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1128                 else
1129                         store = new_bd_ia32_vfst(dbg, block, ptr, noreg, nomem, val, mode);
1130         } else if (get_mode_size_bits(mode) == 128) {
1131                 /* Spill 128 bit SSE registers */
1132                 store = new_bd_ia32_xxStore(dbg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1133         } else if (get_mode_size_bits(mode) == 8) {
1134                 store = new_bd_ia32_Store8Bit(dbg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1135         } else {
1136                 store = new_bd_ia32_Store(dbg, block, ptr, noreg, nomem, val);
1137         }
1138
1139         set_ia32_op_type(store, ia32_AddrModeD);
1140         set_ia32_ls_mode(store, mode);
1141         set_ia32_frame_ent(store, ent);
1142         set_ia32_use_frame(store);
1143         set_ia32_is_spill(store);
1144         SET_IA32_ORIG_NODE(store, node);
1145         DBG_OPT_SPILL2ST(node, store);
1146
1147         if (sched_point) {
1148                 sched_add_after(sched_point, store);
1149                 sched_remove(node);
1150         }
1151
1152         exchange(node, store);
1153 }
1154
1155 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) {
1156         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1157         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1158         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1159         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1160         ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
1161
1162         ir_node *push = new_bd_ia32_Push(dbg, block, frame, noreg, mem, noreg, sp);
1163
1164         set_ia32_frame_ent(push, ent);
1165         set_ia32_use_frame(push);
1166         set_ia32_op_type(push, ia32_AddrModeS);
1167         set_ia32_ls_mode(push, mode_Is);
1168         set_ia32_is_spill(push);
1169
1170         sched_add_before(schedpoint, push);
1171         return push;
1172 }
1173
1174 static ir_node *create_pop(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node, ir_node *schedpoint, ir_node *sp, ir_entity *ent) {
1175         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1176         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1177         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1178         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1179         ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
1180
1181         ir_node *pop = new_bd_ia32_PopMem(dbg, block, frame, noreg, new_NoMem(), sp);
1182
1183         set_ia32_frame_ent(pop, ent);
1184         set_ia32_use_frame(pop);
1185         set_ia32_op_type(pop, ia32_AddrModeD);
1186         set_ia32_ls_mode(pop, mode_Is);
1187         set_ia32_is_reload(pop);
1188
1189         sched_add_before(schedpoint, pop);
1190
1191         return pop;
1192 }
1193
1194 static ir_node* create_spproj(ir_node *node, ir_node *pred, int pos)
1195 {
1196         ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
1197         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(node);
1198         ir_node *block = get_nodes_block(node);
1199         ir_mode *spmode = mode_Iu;
1200         const arch_register_t *spreg = &ia32_gp_regs[REG_ESP];
1201         ir_node *sp;
1202
1203         sp = new_rd_Proj(dbg, irg, block, pred, spmode, pos);
1204         arch_set_irn_register(sp, spreg);
1205
1206         return sp;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * Transform MemPerm, currently we do this the ugly way and produce
1211  * push/pop into/from memory cascades. This is possible without using
1212  * any registers.
1213  */
1214 static void transform_MemPerm(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *node)
1215 {
1216         ir_graph        *irg   = get_irn_irg(node);
1217         ir_node         *block = get_nodes_block(node);
1218         ir_node         *sp    = be_abi_get_ignore_irn(cg->birg->abi, &ia32_gp_regs[REG_ESP]);
1219         int              arity = be_get_MemPerm_entity_arity(node);
1220         ir_node        **pops  = ALLOCAN(ir_node*, arity);
1221         ir_node         *in[1];
1222         ir_node         *keep;
1223         int              i;
1224         const ir_edge_t *edge;
1225         const ir_edge_t *next;
1226
1227         /* create Pushs */
1228         for(i = 0; i < arity; ++i) {
1229                 ir_entity *inent = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
1230                 ir_entity *outent = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
1231                 ir_type *enttype = get_entity_type(inent);
1232                 unsigned entsize = get_type_size_bytes(enttype);
1233                 unsigned entsize2 = get_type_size_bytes(get_entity_type(outent));
1234                 ir_node *mem = get_irn_n(node, i + 1);
1235                 ir_node *push;
1236
1237                 /* work around cases where entities have different sizes */
1238                 if(entsize2 < entsize)
1239                         entsize = entsize2;
1240                 assert( (entsize == 4 || entsize == 8) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
1241
1242                 push = create_push(cg, node, node, sp, mem, inent);
1243                 sp = create_spproj(node, push, pn_ia32_Push_stack);
1244                 if(entsize == 8) {
1245                         /* add another push after the first one */
1246                         push = create_push(cg, node, node, sp, mem, inent);
1247                         add_ia32_am_offs_int(push, 4);
1248                         sp = create_spproj(node, push, pn_ia32_Push_stack);
1249                 }
1250
1251                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
1252         }
1253
1254         /* create pops */
1255         for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
1256                 ir_entity *inent = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
1257                 ir_entity *outent = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
1258                 ir_type *enttype = get_entity_type(outent);
1259                 unsigned entsize = get_type_size_bytes(enttype);
1260                 unsigned entsize2 = get_type_size_bytes(get_entity_type(inent));
1261                 ir_node *pop;
1262
1263                 /* work around cases where entities have different sizes */
1264                 if(entsize2 < entsize)
1265                         entsize = entsize2;
1266                 assert( (entsize == 4 || entsize == 8) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
1267
1268                 pop = create_pop(cg, node, node, sp, outent);
1269                 sp = create_spproj(node, pop, pn_ia32_Pop_stack);
1270                 if(entsize == 8) {
1271                         add_ia32_am_offs_int(pop, 4);
1272
1273                         /* add another pop after the first one */
1274                         pop = create_pop(cg, node, node, sp, outent);
1275                         sp = create_spproj(node, pop, pn_ia32_Pop_stack);
1276                 }
1277
1278                 pops[i] = pop;
1279         }
1280
1281         in[0] = sp;
1282         keep  = be_new_Keep(&ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], irg, block, 1, in);
1283         sched_add_before(node, keep);
1284
1285         /* exchange memprojs */
1286         foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
1287                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
1288                 int p = get_Proj_proj(proj);
1289
1290                 assert(p < arity);
1291
1292                 set_Proj_pred(proj, pops[p]);
1293                 set_Proj_proj(proj, pn_ia32_Pop_M);
1294         }
1295
1296         /* remove memperm */
1297         arity = get_irn_arity(node);
1298         for(i = 0; i < arity; ++i) {
1299                 set_irn_n(node, i, new_Bad());
1300         }
1301         sched_remove(node);
1302 }
1303
1304 /**
1305  * Block-Walker: Calls the transform functions Spill and Reload.
1306  */
1307 static void ia32_after_ra_walker(ir_node *block, void *env) {
1308         ir_node *node, *prev;
1309         ia32_code_gen_t *cg = env;
1310
1311         /* beware: the schedule is changed here */
1312         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
1313                 prev = sched_prev(node);
1314
1315                 if (be_is_Reload(node)) {
1316                         transform_to_Load(cg, node);
1317                 } else if (be_is_Spill(node)) {
1318                         transform_to_Store(cg, node);
1319                 } else if (be_is_MemPerm(node)) {
1320                         transform_MemPerm(cg, node);
1321                 }
1322         }
1323 }
1324
1325 /**
1326  * Collects nodes that need frame entities assigned.
1327  */
1328 static void ia32_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
1329 {
1330         be_fec_env_t  *env = data;
1331         const ir_mode *mode;
1332         int            align;
1333
1334         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
1335                 mode  = get_spill_mode_mode(get_irn_mode(node));
1336                 align = get_mode_size_bytes(mode);
1337         } else if (is_ia32_irn(node)         &&
1338                         get_ia32_frame_ent(node) == NULL &&
1339                         is_ia32_use_frame(node)) {
1340                 if (is_ia32_need_stackent(node))
1341                         goto need_stackent;
1342
1343                 switch (get_ia32_irn_opcode(node)) {
1344 need_stackent:
1345                         case iro_ia32_Load: {
1346                                 const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
1347
1348                                 if (attr->data.need_32bit_stackent) {
1349                                         mode = mode_Is;
1350                                 } else if (attr->data.need_64bit_stackent) {
1351                                         mode = mode_Ls;
1352                                 } else {
1353                                         mode = get_ia32_ls_mode(node);
1354                                         if (is_ia32_is_reload(node))
1355                                                 mode = get_spill_mode_mode(mode);
1356                                 }
1357                                 align = get_mode_size_bytes(mode);
1358                                 break;
1359                         }
1360
1361                         case iro_ia32_vfild:
1362                         case iro_ia32_vfld:
1363                         case iro_ia32_xLoad: {
1364                                 mode  = get_ia32_ls_mode(node);
1365                                 align = 4;
1366                                 break;
1367                         }
1368
1369                         case iro_ia32_FldCW: {
1370                                 /* although 2 byte would be enough 4 byte performs best */
1371                                 mode  = mode_Iu;
1372                                 align = 4;
1373                                 break;
1374                         }
1375
1376                         default:
1377 #ifndef NDEBUG
1378                                 panic("unexpected frame user while collection frame entity nodes");
1379
1380                         case iro_ia32_FnstCW:
1381                         case iro_ia32_Store8Bit:
1382                         case iro_ia32_Store:
1383                         case iro_ia32_fst:
1384                         case iro_ia32_fstp:
1385                         case iro_ia32_vfist:
1386                         case iro_ia32_vfisttp:
1387                         case iro_ia32_vfst:
1388                         case iro_ia32_xStore:
1389                         case iro_ia32_xStoreSimple:
1390 #endif
1391                                 return;
1392                 }
1393         } else {
1394                 return;
1395         }
1396         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
1397 }
1398
1399 /**
1400  * We transform Spill and Reload here. This needs to be done before
1401  * stack biasing otherwise we would miss the corrected offset for these nodes.
1402  */
1403 static void ia32_after_ra(void *self) {
1404         ia32_code_gen_t *cg = self;
1405         ir_graph *irg = cg->irg;
1406         be_fec_env_t *fec_env = be_new_frame_entity_coalescer(cg->birg);
1407
1408         /* create and coalesce frame entities */
1409         irg_walk_graph(irg, NULL, ia32_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
1410         be_assign_entities(fec_env);
1411         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
1412
1413         irg_block_walk_graph(irg, NULL, ia32_after_ra_walker, cg);
1414 }
1415
1416 /**
1417  * Last touchups for the graph before emit: x87 simulation to replace the
1418  * virtual with real x87 instructions, creating a block schedule and peephole
1419  * optimisations.
1420  */
1421 static void ia32_finish(void *self) {
1422         ia32_code_gen_t *cg = self;
1423         ir_graph        *irg = cg->irg;
1424
1425         ia32_finish_irg(irg, cg);
1426
1427         /* we might have to rewrite x87 virtual registers */
1428         if (cg->do_x87_sim) {
1429                 x87_simulate_graph(cg->birg);
1430         }
1431
1432         /* do peephole optimisations */
1433         ia32_peephole_optimization(cg);
1434
1435         /* create block schedule, this also removes empty blocks which might
1436          * produce critical edges */
1437         cg->blk_sched = be_create_block_schedule(irg, cg->birg->exec_freq);
1438 }
1439
1440 /**
1441  * Emits the code, closes the output file and frees
1442  * the code generator interface.
1443  */
1444 static void ia32_codegen(void *self) {
1445         ia32_code_gen_t *cg = self;
1446         ir_graph        *irg = cg->irg;
1447
1448         ia32_gen_routine(cg, irg);
1449
1450         cur_reg_set = NULL;
1451
1452         /* remove it from the isa */
1453         cg->isa->cg = NULL;
1454
1455         assert(ia32_current_cg == cg);
1456         ia32_current_cg = NULL;
1457
1458         /* de-allocate code generator */
1459         del_set(cg->reg_set);
1460         free(cg);
1461 }
1462
1463 /**
1464  * Returns the node representing the PIC base.
1465  */
1466 static ir_node *ia32_get_pic_base(void *self) {
1467         ir_node         *block;
1468         ia32_code_gen_t *cg      = self;
1469         ir_node         *get_eip = cg->get_eip;
1470         if (get_eip != NULL)
1471                 return get_eip;
1472
1473         block       = get_irg_start_block(cg->irg);
1474         get_eip     = new_bd_ia32_GetEIP(NULL, block);
1475         cg->get_eip = get_eip;
1476
1477         be_dep_on_frame(get_eip);
1478         return get_eip;
1479 }
1480
1481 static void *ia32_cg_init(be_irg_t *birg);
1482
1483 static const arch_code_generator_if_t ia32_code_gen_if = {
1484         ia32_cg_init,
1485         ia32_get_pic_base,   /* return node used as base in pic code addresses */
1486         ia32_before_abi,     /* before abi introduce hook */
1487         ia32_prepare_graph,
1488         NULL,                /* spill */
1489         ia32_before_ra,      /* before register allocation hook */
1490         ia32_after_ra,       /* after register allocation hook */
1491         ia32_finish,         /* called before codegen */
1492         ia32_codegen         /* emit && done */
1493 };
1494
1495 /**
1496  * Initializes a IA32 code generator.
1497  */
1498 static void *ia32_cg_init(be_irg_t *birg) {
1499         ia32_isa_t      *isa = (ia32_isa_t *)birg->main_env->arch_env;
1500         ia32_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(ia32_code_gen_t);
1501
1502         cg->impl      = &ia32_code_gen_if;
1503         cg->irg       = birg->irg;
1504         cg->reg_set   = new_set(ia32_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
1505         cg->isa       = isa;
1506         cg->birg      = birg;
1507         cg->blk_sched = NULL;
1508         cg->dump      = (birg->main_env->options->dump_flags & DUMP_BE) ? 1 : 0;
1509         cg->gprof     = (birg->main_env->options->gprof) ? 1 : 0;
1510
1511         if (cg->gprof) {
1512                 /* Linux gprof implementation needs base pointer */
1513                 birg->main_env->options->omit_fp = 0;
1514         }
1515
1516         /* enter it */
1517         isa->cg = cg;
1518
1519 #ifndef NDEBUG
1520         if (isa->name_obst) {
1521                 obstack_free(isa->name_obst, NULL);
1522                 obstack_init(isa->name_obst);
1523         }
1524 #endif /* NDEBUG */
1525
1526         cur_reg_set = cg->reg_set;
1527
1528         assert(ia32_current_cg == NULL);
1529         ia32_current_cg = cg;
1530
1531         return (arch_code_generator_t *)cg;
1532 }
1533
1534
1535
1536 /*****************************************************************
1537  *  ____             _                  _   _____  _____
1538  * |  _ \           | |                | | |_   _|/ ____|  /\
1539  * | |_) | __ _  ___| | _____ _ __   __| |   | | | (___   /  \
1540  * |  _ < / _` |/ __| |/ / _ \ '_ \ / _` |   | |  \___ \ / /\ \
1541  * | |_) | (_| | (__|   <  __/ | | | (_| |  _| |_ ____) / ____ \
1542  * |____/ \__,_|\___|_|\_\___|_| |_|\__,_| |_____|_____/_/    \_\
1543  *
1544  *****************************************************************/
1545
1546 /**
1547  * Set output modes for GCC
1548  */
1549 static const tarval_mode_info mo_integer = {
1550         TVO_HEX,
1551         "0x",
1552         NULL,
1553 };
1554
1555 /*
1556  * set the tarval output mode of all integer modes to decimal
1557  */
1558 static void set_tarval_output_modes(void)
1559 {
1560         int i;
1561
1562         for (i = get_irp_n_modes() - 1; i >= 0; --i) {
1563                 ir_mode *mode = get_irp_mode(i);
1564
1565                 if (mode_is_int(mode))
1566                         set_tarval_mode_output_option(mode, &mo_integer);
1567         }
1568 }
1569
1570 const arch_isa_if_t ia32_isa_if;
1571
1572 /**
1573  * The template that generates a new ISA object.
1574  * Note that this template can be changed by command line
1575  * arguments.
1576  */
1577 static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
1578         {
1579                 &ia32_isa_if,            /* isa interface implementation */
1580                 &ia32_gp_regs[REG_ESP],  /* stack pointer register */
1581                 &ia32_gp_regs[REG_EBP],  /* base pointer register */
1582                 -1,                      /* stack direction */
1583                 2,                       /* power of two stack alignment, 2^2 == 4 */
1584                 NULL,                    /* main environment */
1585                 7,                       /* costs for a spill instruction */
1586                 5,                       /* costs for a reload instruction */
1587         },
1588         NULL,                    /* 16bit register names */
1589         NULL,                    /* 8bit register names */
1590         NULL,                    /* 8bit register names high */
1591         NULL,                    /* types */
1592         NULL,                    /* tv_ents */
1593         NULL,                    /* current code generator */
1594         NULL,                    /* abstract machine */
1595 #ifndef NDEBUG
1596         NULL,                    /* name obstack */
1597 #endif
1598 };
1599
1600 static void init_asm_constraints(void)
1601 {
1602         be_init_default_asm_constraint_flags();
1603
1604         asm_constraint_flags['a'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1605         asm_constraint_flags['b'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1606         asm_constraint_flags['c'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1607         asm_constraint_flags['d'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1608         asm_constraint_flags['D'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1609         asm_constraint_flags['S'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1610         asm_constraint_flags['Q'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1611         asm_constraint_flags['q'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1612         asm_constraint_flags['A'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1613         asm_constraint_flags['l'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1614         asm_constraint_flags['R'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1615         asm_constraint_flags['r'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1616         asm_constraint_flags['p'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1617         asm_constraint_flags['f'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1618         asm_constraint_flags['t'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1619         asm_constraint_flags['u'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1620         asm_constraint_flags['Y'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1621         asm_constraint_flags['X'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_REGISTER;
1622         asm_constraint_flags['n'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_IMMEDIATE;
1623         asm_constraint_flags['g'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_SUPPORTS_IMMEDIATE;
1624
1625         /* no support for autodecrement/autoincrement */
1626         asm_constraint_flags['<'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1627         asm_constraint_flags['>'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1628         /* no float consts */
1629         asm_constraint_flags['E'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1630         asm_constraint_flags['F'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1631         /* makes no sense on x86 */
1632         asm_constraint_flags['s'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1633         /* no support for sse consts yet */
1634         asm_constraint_flags['C'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1635         /* no support for x87 consts yet */
1636         asm_constraint_flags['G'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1637         /* no support for mmx registers yet */
1638         asm_constraint_flags['y'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1639         /* not available in 32bit mode */
1640         asm_constraint_flags['Z'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1641         asm_constraint_flags['e'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1642
1643         /* no code yet to determine register class needed... */
1644         asm_constraint_flags['X'] = ASM_CONSTRAINT_FLAG_NO_SUPPORT;
1645 }
1646
1647 /**
1648  * Initializes the backend ISA.
1649  */
1650 static arch_env_t *ia32_init(FILE *file_handle) {
1651         static int inited = 0;
1652         ia32_isa_t *isa;
1653         int        i, n;
1654
1655         if (inited)
1656                 return NULL;
1657         inited = 1;
1658
1659         set_tarval_output_modes();
1660
1661         isa = XMALLOC(ia32_isa_t);
1662         memcpy(isa, &ia32_isa_template, sizeof(*isa));
1663
1664         if(mode_fpcw == NULL) {
1665                 mode_fpcw = new_ir_mode("Fpcw", irms_int_number, 16, 0, irma_none, 0);
1666         }
1667
1668         ia32_register_init();
1669         ia32_create_opcodes(&ia32_irn_ops);
1670
1671         be_emit_init(file_handle);
1672         isa->regs_16bit     = pmap_create();
1673         isa->regs_8bit      = pmap_create();
1674         isa->regs_8bit_high = pmap_create();
1675         isa->types          = pmap_create();
1676         isa->tv_ent         = pmap_create();
1677         isa->cpu            = ia32_init_machine_description();
1678
1679         ia32_build_16bit_reg_map(isa->regs_16bit);
1680         ia32_build_8bit_reg_map(isa->regs_8bit);
1681         ia32_build_8bit_reg_map_high(isa->regs_8bit_high);
1682
1683 #ifndef NDEBUG
1684         isa->name_obst = XMALLOC(struct obstack);
1685         obstack_init(isa->name_obst);
1686 #endif /* NDEBUG */
1687
1688         /* enter the ISA object into the intrinsic environment */
1689         intrinsic_env.isa = isa;
1690
1691         /* emit asm includes */
1692         n = get_irp_n_asms();
1693         for (i = 0; i < n; ++i) {
1694                 be_emit_cstring("#APP\n");
1695                 be_emit_ident(get_irp_asm(i));
1696                 be_emit_cstring("\n#NO_APP\n");
1697         }
1698
1699         /* needed for the debug support */
1700         be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_TEXT);
1701         be_emit_cstring(".Ltext0:\n");
1702         be_emit_write_line();
1703
1704         /* we mark referenced global entities, so we can only emit those which
1705          * are actually referenced. (Note: you mustn't use the type visited flag
1706          * elsewhere in the backend)
1707          */
1708         inc_master_type_visited();
1709
1710         return &isa->arch_env;
1711 }
1712
1713
1714
1715 /**
1716  * Closes the output file and frees the ISA structure.
1717  */
1718 static void ia32_done(void *self) {
1719         ia32_isa_t *isa = self;
1720
1721         /* emit now all global declarations */
1722         be_gas_emit_decls(isa->arch_env.main_env, 1);
1723
1724         pmap_destroy(isa->regs_16bit);
1725         pmap_destroy(isa->regs_8bit);
1726         pmap_destroy(isa->regs_8bit_high);
1727         pmap_destroy(isa->tv_ent);
1728         pmap_destroy(isa->types);
1729
1730 #ifndef NDEBUG
1731         obstack_free(isa->name_obst, NULL);
1732 #endif /* NDEBUG */
1733
1734         be_emit_exit();
1735
1736         free(self);
1737 }
1738
1739
1740 /**
1741  * Return the number of register classes for this architecture.
1742  * We report always these:
1743  *  - the general purpose registers
1744  *  - the SSE floating point register set
1745  *  - the virtual floating point registers
1746  *  - the SSE vector register set
1747  */
1748 static unsigned ia32_get_n_reg_class(const void *self) {
1749         (void) self;
1750         return N_CLASSES;
1751 }
1752
1753 /**
1754  * Return the register class for index i.
1755  */
1756 static const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class(const void *self,
1757                                                        unsigned i)
1758 {
1759         (void) self;
1760         assert(i < N_CLASSES);
1761         return &ia32_reg_classes[i];
1762 }
1763
1764 /**
1765  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
1766  * @param self The this pointer.
1767  * @param mode The mode in question.
1768  * @return A register class which can hold values of the given mode.
1769  */
1770 const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class_for_mode(const void *self,
1771                 const ir_mode *mode)
1772 {
1773         (void) self;
1774
1775         if (mode_is_float(mode)) {
1776                 return ia32_cg_config.use_sse2 ? &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm] : &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_vfp];
1777         }
1778         else
1779                 return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp];
1780 }
1781
1782 /**
1783  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
1784  * @param self        The this pointer.
1785  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
1786  * @param abi         The abi object to be modified
1787  */
1788 static void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type,
1789                               be_abi_call_t *abi)
1790 {
1791         ir_type  *tp;
1792         ir_mode  *mode;
1793         unsigned  cc;
1794         int       n, i, regnum;
1795         int                 pop_amount = 0;
1796         be_abi_call_flags_t call_flags = be_abi_call_get_flags(abi);
1797
1798         (void) self;
1799
1800         /* set abi flags for calls */
1801         call_flags.bits.left_to_right         = 0;  /* always last arg first on stack */
1802         call_flags.bits.store_args_sequential = 0;
1803         /* call_flags.bits.try_omit_fp                 not changed: can handle both settings */
1804         call_flags.bits.fp_free               = 0;  /* the frame pointer is fixed in IA32 */
1805         call_flags.bits.call_has_imm          = 0;  /* No call immediates, we handle this by ourselves */
1806
1807         /* set parameter passing style */
1808         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &ia32_abi_callbacks);
1809
1810         if (get_method_variadicity(method_type) == variadicity_variadic) {
1811                 /* pass all parameters of a variadic function on the stack */
1812                 cc = cc_cdecl_set;
1813         } else {
1814                 cc = get_method_calling_convention(method_type);
1815                 if (get_method_additional_properties(method_type) & mtp_property_private &&
1816                     ia32_cg_config.optimize_cc) {
1817                         /* set the calling conventions to register parameter */
1818                         cc = (cc & ~cc_bits) | cc_reg_param;
1819                 }
1820         }
1821
1822         /* we have to pop the shadow parameter ourself for compound calls */
1823         if( (get_method_calling_convention(method_type) & cc_compound_ret)
1824                         && !(cc & cc_reg_param)) {
1825                 pop_amount += get_mode_size_bytes(mode_P_data);
1826         }
1827
1828         n = get_method_n_params(method_type);
1829         for (i = regnum = 0; i < n; i++) {
1830                 ir_mode               *mode;
1831                 const arch_register_t *reg = NULL;
1832
1833                 tp   = get_method_param_type(method_type, i);
1834                 mode = get_type_mode(tp);
1835                 if (mode != NULL) {
1836                         reg  = ia32_get_RegParam_reg(cc, regnum, mode);
1837                 }
1838                 if (reg != NULL) {
1839                         be_abi_call_param_reg(abi, i, reg);
1840                         ++regnum;
1841                 } else {
1842                         /* Micro optimisation: if the mode is shorter than 4 bytes, load 4 bytes.
1843                          * movl has a shorter opcode than mov[sz][bw]l */
1844                         ir_mode *load_mode = mode;
1845
1846                         if (mode != NULL) {
1847                                 unsigned size = get_mode_size_bytes(mode);
1848
1849                                 if (cc & cc_callee_clear_stk) {
1850                                         pop_amount += (size + 3U) & ~3U;
1851                                 }
1852
1853                                 if (size < 4) load_mode = mode_Iu;
1854                         }
1855
1856                         be_abi_call_param_stack(abi, i, load_mode, 4, 0, 0);
1857                 }
1858         }
1859
1860         be_abi_call_set_pop(abi, pop_amount);
1861
1862         /* set return registers */
1863         n = get_method_n_ress(method_type);
1864
1865         assert(n <= 2 && "more than two results not supported");
1866
1867         /* In case of 64bit returns, we will have two 32bit values */
1868         if (n == 2) {
1869                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
1870                 mode = get_type_mode(tp);
1871
1872                 assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
1873
1874                 tp   = get_method_res_type(method_type, 1);
1875                 mode = get_type_mode(tp);
1876
1877                 assert(!mode_is_float(mode) && "mixed INT, FP results not supported");
1878
1879                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, &ia32_gp_regs[REG_EAX]);
1880                 be_abi_call_res_reg(abi, 1, &ia32_gp_regs[REG_EDX]);
1881         }
1882         else if (n == 1) {
1883                 const arch_register_t *reg;
1884
1885                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
1886                 assert(is_atomic_type(tp));
1887                 mode = get_type_mode(tp);
1888
1889                 reg = mode_is_float(mode) ? &ia32_vfp_regs[REG_VF0] : &ia32_gp_regs[REG_EAX];
1890
1891                 be_abi_call_res_reg(abi, 0, reg);
1892         }
1893 }
1894
1895 int ia32_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
1896 {
1897         (void) block_env;
1898
1899         if(!is_ia32_irn(irn)) {
1900                 return -1;
1901         }
1902
1903         if(is_ia32_NoReg_GP(irn) || is_ia32_NoReg_VFP(irn) || is_ia32_NoReg_XMM(irn)
1904                 || is_ia32_Unknown_GP(irn) || is_ia32_Unknown_XMM(irn)
1905                 || is_ia32_Unknown_VFP(irn) || is_ia32_ChangeCW(irn)
1906                 || is_ia32_Immediate(irn))
1907                 return 0;
1908
1909         return 1;
1910 }
1911
1912 /**
1913  * Initializes the code generator interface.
1914  */
1915 static const arch_code_generator_if_t *ia32_get_code_generator_if(void *self)
1916 {
1917         (void) self;
1918         return &ia32_code_gen_if;
1919 }
1920
1921 /**
1922  * Returns the estimated execution time of an ia32 irn.
1923  */
1924 static sched_timestep_t ia32_sched_exectime(void *env, const ir_node *irn) {
1925         (void) env;
1926         return is_ia32_irn(irn) ? ia32_get_op_estimated_cost(irn) : 1;
1927 }
1928
1929 list_sched_selector_t ia32_sched_selector;
1930
1931 /**
1932  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
1933  */
1934 static const list_sched_selector_t *ia32_get_list_sched_selector(
1935                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
1936 {
1937         (void) self;
1938         memcpy(&ia32_sched_selector, selector, sizeof(ia32_sched_selector));
1939         ia32_sched_selector.exectime              = ia32_sched_exectime;
1940         ia32_sched_selector.to_appear_in_schedule = ia32_to_appear_in_schedule;
1941         return &ia32_sched_selector;
1942 }
1943
1944 static const ilp_sched_selector_t *ia32_get_ilp_sched_selector(const void *self)
1945 {
1946         (void) self;
1947         return NULL;
1948 }
1949
1950 /**
1951  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
1952  */
1953 static int ia32_get_reg_class_alignment(const void *self,
1954                                         const arch_register_class_t *cls)
1955 {
1956         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
1957         int bytes     = get_mode_size_bytes(mode);
1958         (void) self;
1959
1960         if (mode_is_float(mode) && bytes > 8)
1961                 return 16;
1962         return bytes;
1963 }
1964
1965 static const be_execution_unit_t ***ia32_get_allowed_execution_units(
1966                 const void *self, const ir_node *irn)
1967 {
1968         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_BRANCH[] = {
1969                 &ia32_execution_units_BRANCH[IA32_EXECUNIT_TP_BRANCH_BRANCH1],
1970                 &ia32_execution_units_BRANCH[IA32_EXECUNIT_TP_BRANCH_BRANCH2],
1971                 NULL,
1972         };
1973         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_GP[] = {
1974                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EAX],
1975                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EBX],
1976                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_ECX],
1977                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EDX],
1978                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_ESI],
1979                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EDI],
1980                 &ia32_execution_units_GP[IA32_EXECUNIT_TP_GP_GP_EBP],
1981                 NULL,
1982         };
1983         static const be_execution_unit_t *_allowed_units_DUMMY[] = {
1984                 &be_machine_execution_units_DUMMY[0],
1985                 NULL,
1986         };
1987         static const be_execution_unit_t **_units_callret[] = {
1988                 _allowed_units_BRANCH,
1989                 NULL
1990         };
1991         static const be_execution_unit_t **_units_other[] = {
1992                 _allowed_units_GP,
1993                 NULL
1994         };
1995         static const be_execution_unit_t **_units_dummy[] = {
1996                 _allowed_units_DUMMY,
1997                 NULL
1998         };
1999         const be_execution_unit_t ***ret;
2000         (void) self;
2001
2002         if (is_ia32_irn(irn)) {
2003                 ret = get_ia32_exec_units(irn);
2004         } else if (is_be_node(irn)) {
2005                 if (be_is_Return(irn)) {
2006                         ret = _units_callret;
2007                 } else if (be_is_Barrier(irn)) {
2008                         ret = _units_dummy;
2009                 } else {
2010                         ret = _units_other;
2011                 }
2012         }
2013         else {
2014                 ret = _units_dummy;
2015         }
2016
2017         return ret;
2018 }
2019
2020 /**
2021  * Return the abstract ia32 machine.
2022  */
2023 static const be_machine_t *ia32_get_machine(const void *self) {
2024         const ia32_isa_t *isa = self;
2025         return isa->cpu;
2026 }
2027
2028 /**
2029  * Return irp irgs in the desired order.
2030  */
2031 static ir_graph **ia32_get_irg_list(const void *self, ir_graph ***irg_list)
2032 {
2033         (void) self;
2034         (void) irg_list;
2035         return NULL;
2036 }
2037
2038 static void ia32_mark_remat(const void *self, ir_node *node) {
2039         (void) self;
2040         if (is_ia32_irn(node)) {
2041                 set_ia32_is_remat(node);
2042         }
2043 }
2044
2045 /**
2046  * Check for Abs or -Abs.
2047  */
2048 static int psi_is_Abs_or_Nabs(ir_node *cmp, ir_node *sel, ir_node *t, ir_node *f) {
2049         ir_node *l, *r;
2050         pn_Cmp  pnc;
2051
2052         if (cmp == NULL)
2053                 return 0;
2054
2055         /* must be <, <=, >=, > */
2056         pnc = get_Proj_proj(sel);
2057         if (pnc != pn_Cmp_Ge && pnc != pn_Cmp_Gt &&
2058                 pnc != pn_Cmp_Le && pnc != pn_Cmp_Lt)
2059                 return 0;
2060
2061         l = get_Cmp_left(cmp);
2062         r = get_Cmp_right(cmp);
2063
2064         /* must be x cmp 0 */
2065         if ((l != t && l != f) || !is_Const(r) || !is_Const_null(r))
2066                 return 0;
2067
2068         if ((!is_Minus(t) || get_Minus_op(t) != f) &&
2069                 (!is_Minus(f) || get_Minus_op(f) != t))
2070                 return 0;
2071         return 1;
2072 }
2073
2074 /**
2075  * Check for Abs only
2076  */
2077 static int psi_is_Abs(ir_node *cmp, ir_node *sel, ir_node *t, ir_node *f) {
2078         ir_node *l, *r;
2079         pn_Cmp  pnc;
2080
2081         if (cmp == NULL)
2082                 return 0;
2083
2084         /* must be <, <=, >=, > */
2085         pnc = get_Proj_proj(sel);
2086         if (pnc != pn_Cmp_Ge && pnc != pn_Cmp_Gt &&
2087                 pnc != pn_Cmp_Le && pnc != pn_Cmp_Lt)
2088                 return 0;
2089
2090         l = get_Cmp_left(cmp);
2091         r = get_Cmp_right(cmp);
2092
2093         /* must be x cmp 0 */
2094         if ((l != t && l != f) || !is_Const(r) || !is_Const_null(r))
2095                 return 0;
2096
2097         if ((!is_Minus(t) || get_Minus_op(t) != f) &&
2098                 (!is_Minus(f) || get_Minus_op(f) != t))
2099                 return 0;
2100
2101         if (pnc & pn_Cmp_Gt) {
2102                 /* x >= 0 ? -x : x is NABS */
2103                 if (is_Minus(t))
2104                         return 0;
2105         } else {
2106                 /* x < 0 ? x : -x is NABS */
2107                 if (is_Minus(f))
2108                         return 0;
2109         }
2110         return 1;
2111 }
2112
2113
2114 /**
2115  * Allows or disallows the creation of Psi nodes for the given Phi nodes.
2116  *
2117  * @param sel        A selector of a Cond.
2118  * @param phi_list   List of Phi nodes about to be converted (linked via get_Phi_next() field)
2119  * @param i          First data predecessor involved in if conversion
2120  * @param j          Second data predecessor involved in if conversion
2121  *
2122  * @return 1 if allowed, 0 otherwise
2123  */
2124 static int ia32_is_psi_allowed(ir_node *sel, ir_node *phi_list, int i, int j)
2125 {
2126         ir_node *phi;
2127         ir_node *cmp = NULL;
2128
2129         /* we can't handle Psis with 64bit compares yet */
2130         if (is_Proj(sel)) {
2131                 cmp = get_Proj_pred(sel);
2132                 if (is_Cmp(cmp)) {
2133                         ir_node *left     = get_Cmp_left(cmp);
2134                         ir_mode *cmp_mode = get_irn_mode(left);
2135                         if (!mode_is_float(cmp_mode) && get_mode_size_bits(cmp_mode) > 32) {
2136                                 /* 64bit Abs IS supported */
2137                                 for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2138                                         ir_node *t = get_Phi_pred(phi, i);
2139                                         ir_node *f = get_Phi_pred(phi, j);
2140
2141                                         if (! psi_is_Abs(cmp, sel, t, f))
2142                                                 return 0;
2143                                 }
2144                                 return 1;
2145                         }
2146                 } else {
2147                         cmp = NULL;
2148                 }
2149         }
2150
2151         if (ia32_cg_config.use_cmov) {
2152                 if (ia32_cg_config.use_sse2 && cmp != NULL) {
2153                         pn_Cmp pn   = get_Proj_proj(sel);
2154                         ir_node *cl = get_Cmp_left(cmp);
2155                         ir_node *cr = get_Cmp_right(cmp);
2156
2157                         /* check the Phi nodes: no 64bit and no floating point cmov */
2158                         for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2159                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2160
2161                                 if (mode_is_float(mode)) {
2162                                         /* check for Min, Max */
2163                                         ir_node *t = get_Phi_pred(phi, i);
2164                                         ir_node *f = get_Phi_pred(phi, j);
2165                                         int res    = 0;
2166
2167                                         /* SSE2 supports Min & Max */
2168                                         if (pn == pn_Cmp_Lt || pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt) {
2169                                                 if (cl == t && cr == f) {
2170                                                         /* Psi(a <=/>= b, a, b) => MIN, MAX */
2171                                                         res = 1;
2172                                                 } else if (cl == f && cr == t) {
2173                                                         /* Psi(a <=/>= b, b, a) => MAX, MIN */
2174                                                         res = 1;
2175                                                 }
2176                                         }
2177                                         if (! res)
2178                                                 return 0;
2179
2180                                 } else if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
2181                                         return 0;
2182                         }
2183                 } else {
2184                         /* check the Phi nodes: no 64bit and no floating point cmov */
2185                         for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2186                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2187
2188                                 if (mode_is_float(mode)) {
2189                                         ir_node *t = get_Phi_pred(phi, i);
2190                                         ir_node *f = get_Phi_pred(phi, j);
2191
2192                                         if (! psi_is_Abs_or_Nabs(cmp, sel, t, f))
2193                                                 return 0;
2194                                 } else if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
2195                                         return 0;
2196                         }
2197                 }
2198
2199                 return 1;
2200         } else {
2201                 ir_node *cl, *cr;
2202                 pn_Cmp  pn;
2203
2204                 /* No Cmov, only some special cases */
2205                 if (cmp == NULL)
2206                         return 0;
2207
2208                 /* Now some supported cases here */
2209                 pn = get_Proj_proj(sel);
2210                 cl = get_Cmp_left(cmp);
2211                 cr = get_Cmp_right(cmp);
2212
2213                 for (phi = phi_list; phi; phi = get_Phi_next(phi)) {
2214                         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
2215                         int res = 0;
2216                         ir_node *t, *f;
2217
2218                         t = get_Phi_pred(phi, i);
2219                         f = get_Phi_pred(phi, j);
2220
2221                         if (mode_is_float(mode)) {
2222                                 /* only abs or nabs supported */
2223                                 if (! psi_is_Abs_or_Nabs(cmp, sel, t, f))
2224                                         return 0;
2225                         } else if (get_mode_size_bits(mode) > 32) {
2226                                 /* no 64bit yet */
2227                                 return 0;
2228                         }
2229
2230                         if (is_Const(t) && is_Const(f)) {
2231                                 if ((is_Const_null(t) && is_Const_one(f)) || (is_Const_one(t) && is_Const_null(f))) {
2232                                         /* always support Psi(x, C1, C2) */
2233                                         res = 1;
2234                                 }
2235                         } else if (pn == pn_Cmp_Lt || pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt) {
2236                                 if (0) {
2237 #if 0
2238                                 } else if (cl == t && cr == f) {
2239                                         /* Psi(a <=/>= b, a, b) => Min, Max */
2240                                         res = 1;
2241                                 } else if (cl == f && cr == t) {
2242                                         /* Psi(a <=/>= b, b, a) => Max, Min */
2243                                         res = 1;
2244 #endif
2245                                 } else if ((pn & pn_Cmp_Gt) && !mode_is_signed(mode) &&
2246                                            is_Const(f) && is_Const_null(f) && is_Sub(t) &&
2247                                            get_Sub_left(t) == cl && get_Sub_right(t) == cr) {
2248                                         /* Psi(a >=u b, a - b, 0) unsigned Doz */
2249                                         res = 1;
2250                                 } else if ((pn & pn_Cmp_Lt) && !mode_is_signed(mode) &&
2251                                            is_Const(t) && is_Const_null(t) && is_Sub(f) &&
2252                                            get_Sub_left(f) == cl && get_Sub_right(f) == cr) {
2253                                         /* Psi(a <=u b, 0, a - b) unsigned Doz */
2254                                         res = 1;
2255                                 } else if (is_Const(cr) && is_Const_null(cr)) {
2256                                         if (cl == t && is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == cl) {
2257                                                 /* Psi(a <=/>= 0 ? a : -a) Nabs/Abs */
2258                                                 res = 1;
2259                                         } else if (cl == f && is_Minus(t) && get_Minus_op(t) == cl) {
2260                                                 /* Psi(a <=/>= 0 ? -a : a) Abs/Nabs */
2261                                                 res = 1;
2262                                         }
2263                                 }
2264                         }
2265                         if (! res)
2266                                 return 0;
2267                 }
2268                 /* all checks passed */
2269                 return 1;
2270         }
2271         return 0;
2272 }
2273
2274 static asm_constraint_flags_t ia32_parse_asm_constraint(const void *self, const char **c)
2275 {
2276         (void) self;
2277         (void) c;
2278
2279         /* we already added all our simple flags to the flags modifier list in
2280          * init, so this flag we don't know. */
2281         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
2282 }
2283
2284 static int ia32_is_valid_clobber(const void *self, const char *clobber)
2285 {
2286         (void) self;
2287
2288         return ia32_get_clobber_register(clobber) != NULL;
2289 }
2290
2291 /**
2292  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
2293  */
2294 static const backend_params *ia32_get_libfirm_params(void) {
2295         static const ir_settings_if_conv_t ifconv = {
2296                 4,                    /* maxdepth, doesn't matter for Psi-conversion */
2297                 ia32_is_psi_allowed   /* allows or disallows Psi creation for given selector */
2298         };
2299         static const ir_settings_arch_dep_t ad = {
2300                 1,                   /* also use subs */
2301                 4,                   /* maximum shifts */
2302                 31,                  /* maximum shift amount */
2303                 ia32_evaluate_insn,  /* evaluate the instruction sequence */
2304
2305                 1,  /* allow Mulhs */
2306                 1,  /* allow Mulus */
2307                 32, /* Mulh allowed up to 32 bit */
2308         };
2309         static backend_params p = {
2310                 1,     /* need dword lowering */
2311                 1,     /* support inline assembly */
2312                 0,     /* no immediate floating point mode. */
2313                 NULL,  /* will be set later */
2314                 ia32_create_intrinsic_fkt,
2315                 &intrinsic_env,  /* context for ia32_create_intrinsic_fkt */
2316                 NULL,  /* will be set below */
2317                 NULL   /* will be set below */
2318         };
2319
2320         ia32_setup_cg_config();
2321
2322         /* doesn't really belong here, but this is the earliest place the backend
2323          * is called... */
2324         init_asm_constraints();
2325
2326         p.dep_param    = &ad;
2327         p.if_conv_info = &ifconv;
2328         return &p;
2329 }
2330
2331 static const lc_opt_enum_int_items_t gas_items[] = {
2332         { "elf",     GAS_FLAVOUR_ELF },
2333         { "mingw",   GAS_FLAVOUR_MINGW  },
2334         { "yasm",    GAS_FLAVOUR_YASM   },
2335         { "macho",   GAS_FLAVOUR_MACH_O },
2336         { NULL,      0 }
2337 };
2338
2339 static lc_opt_enum_int_var_t gas_var = {
2340         (int*) &be_gas_flavour, gas_items
2341 };
2342
2343 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
2344 static const lc_opt_enum_int_items_t transformer_items[] = {
2345         { "default", TRANSFORMER_DEFAULT },
2346         { "pbqp",    TRANSFORMER_PBQP    },
2347         { "random",  TRANSFORMER_RAND    },
2348         { NULL,      0                   }
2349 };
2350
2351 static lc_opt_enum_int_var_t transformer_var = {
2352         (int*)&be_transformer, transformer_items
2353 };
2354 #endif
2355
2356 static const lc_opt_table_entry_t ia32_options[] = {
2357         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("gasmode", "set the GAS compatibility mode", &gas_var),
2358 #ifdef FIRM_GRGEN_BE
2359         LC_OPT_ENT_ENUM_INT("transformer", "the transformer used for code selection", &transformer_var),
2360 #endif
2361         LC_OPT_ENT_INT("stackalign", "set power of two stack alignment for calls",
2362                        &ia32_isa_template.arch_env.stack_alignment),
2363         LC_OPT_LAST
2364 };
2365
2366 const arch_isa_if_t ia32_isa_if = {
2367         ia32_init,
2368         ia32_done,
2369         ia32_handle_intrinsics,
2370         ia32_get_n_reg_class,
2371         ia32_get_reg_class,
2372         ia32_get_reg_class_for_mode,
2373         ia32_get_call_abi,
2374         ia32_get_code_generator_if,
2375         ia32_get_list_sched_selector,
2376         ia32_get_ilp_sched_selector,
2377         ia32_get_reg_class_alignment,
2378         ia32_get_libfirm_params,
2379         ia32_get_allowed_execution_units,
2380         ia32_get_machine,
2381         ia32_get_irg_list,
2382         ia32_mark_remat,
2383         ia32_parse_asm_constraint,
2384         ia32_is_valid_clobber
2385 };
2386
2387 void be_init_arch_ia32(void)
2388 {
2389         lc_opt_entry_t *be_grp   = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
2390         lc_opt_entry_t *ia32_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "ia32");
2391
2392         lc_opt_add_table(ia32_grp, ia32_options);
2393         be_register_isa_if("ia32", &ia32_isa_if);
2394
2395         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.cg");
2396
2397         ia32_init_emitter();
2398         ia32_init_finish();
2399         ia32_init_optimize();
2400         ia32_init_transform();
2401         ia32_init_x87();
2402         ia32_init_architecture();
2403 }
2404
2405 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_ia32);