nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_emitter.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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 file implements the ia32 node emitter.
  23  * @author      Christian Wuerdig, Matthias Braun
  24  *
  25  * Summary table for x86 floatingpoint compares:
  26  * (remember effect of unordered on x86: ZF=1, PF=1, CF=1)
  27  *
  28  *   pnc_Eq  => !P && E
  29  *   pnc_Lt  => !P && B
  30  *   pnc_Le  => !P && BE
  31  *   pnc_Gt  => A
  32  *   pnc_Ge  => AE
  33  *   pnc_Lg  => NE
  34  *   pnc_Leg => NP  (ordered)
  35  *   pnc_Uo  => P
  36  *   pnc_Ue  => E
  37  *   pnc_Ul  => B
  38  *   pnc_Ule => BE
  39  *   pnc_Ug  => P || A
  40  *   pnc_Uge => P || AE
  41  *   pnc_Ne  => P || NE
  42  */
  43 #include "config.h"
  44
  45 #include <limits.h>
  46
  47 #include "xmalloc.h"
  48 #include "tv.h"
  49 #include "iredges.h"
  50 #include "debug.h"
  51 #include "irgwalk.h"
  52 #include "irprintf.h"
  53 #include "irop_t.h"
  54 #include "irargs_t.h"
  55 #include "irprog_t.h"
  56 #include "iredges_t.h"
  57 #include "irtools.h"
  58 #include "execfreq.h"
  59 #include "error.h"
  60 #include "raw_bitset.h"
  61 #include "dbginfo.h"
  62 #include "lc_opts.h"
  63 #include "ircons.h"
  64
  65 #include "besched.h"
  66 #include "benode.h"
  67 #include "beabi.h"
  68 #include "bedwarf.h"
  69 #include "beemitter.h"
  70 #include "begnuas.h"
  71
  72 #include "ia32_emitter.h"
  73 #include "ia32_common_transform.h"
  74 #include "gen_ia32_emitter.h"
  75 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  76 #include "ia32_nodes_attr.h"
  77 #include "ia32_new_nodes.h"
  78 #include "ia32_architecture.h"
  79 #include "bearch_ia32_t.h"
  80
  81 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  82
  83 static const ia32_isa_t *isa;
  84 static char              pic_base_label[128];
  85 static ir_label_t        exc_label_id;
  86 static int               mark_spill_reload = 0;
  87 static int               do_pic;
  88
  89 static bool              sp_relative;
  90 static int               frame_type_size;
  91 static int               callframe_offset;
  92
  93 /** Return the next block in Block schedule */
  94 static ir_node *get_prev_block_sched(const ir_node *block)
  95 {
  96         return (ir_node*)get_irn_link(block);
  97 }
  98
  99 /** Checks if the current block is a fall-through target. */
 100 static int is_fallthrough(const ir_node *cfgpred)
 101 {
 102         ir_node *pred;
 103
 104         if (!is_Proj(cfgpred))
 105                 return 1;
 106         pred = get_Proj_pred(cfgpred);
 107         if (is_ia32_SwitchJmp(pred))
 108                 return 0;
 109
 110         return 1;
 111 }
 112
 113 /**
 114  * returns non-zero if the given block needs a label
 115  * because of being a jump-target (and not a fall-through)
 116  */
 117 static int block_needs_label(const ir_node *block)
 118 {
 119         int need_label = 1;
 120         int  n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
 121
 122         if (get_Block_entity(block) != NULL)
 123                 return 1;
 124
 125         if (n_cfgpreds == 0) {
 126                 need_label = 0;
 127         } else if (n_cfgpreds == 1) {
 128                 ir_node *cfgpred       = get_Block_cfgpred(block, 0);
 129                 ir_node *cfgpred_block = get_nodes_block(cfgpred);
 130
 131                 if (get_prev_block_sched(block) == cfgpred_block
 132                                 && is_fallthrough(cfgpred)) {
 133                         need_label = 0;
 134                 }
 135         }
 136
 137         return need_label;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Add a number to a prefix. This number will not be used a second time.
 142  */
 143 static char *get_unique_label(char *buf, size_t buflen, const char *prefix)
 144 {
 145         static unsigned long id = 0;
 146         snprintf(buf, buflen, "%s%s%lu", be_gas_get_private_prefix(), prefix, ++id);
 147         return buf;
 148 }
 149
 150 /**
 151  * Emit the name of the 8bit low register
 152  */
 153 static void emit_8bit_register(const arch_register_t *reg)
 154 {
 155         assert(reg->index == REG_GP_EAX || reg->index == REG_GP_EBX
 156                         || reg->index == REG_GP_ECX || reg->index == REG_GP_EDX);
 157
 158         be_emit_char('%');
 159         be_emit_char(reg->name[1]); /* get the basic name of the register */
 160         be_emit_char('l');
 161 }
 162
 163 /**
 164  * Emit the name of the 8bit high register
 165  */
 166 static void emit_8bit_register_high(const arch_register_t *reg)
 167 {
 168         assert(reg->index == REG_GP_EAX || reg->index == REG_GP_EBX
 169                         || reg->index == REG_GP_ECX || reg->index == REG_GP_EDX);
 170
 171         be_emit_char('%');
 172         be_emit_char(reg->name[1]); /* get the basic name of the register */
 173         be_emit_char('h');
 174 }
 175
 176 static void emit_16bit_register(const arch_register_t *reg)
 177 {
 178         be_emit_char('%');
 179         be_emit_string(reg->name + 1); /* skip the 'e' prefix of the 32bit names */
 180 }
 181
 182 /**
 183  * emit a register, possible shortened by a mode
 184  *
 185  * @param reg   the register
 186  * @param mode  the mode of the register or NULL for full register
 187  */
 188 static void emit_register(const arch_register_t *reg, const ir_mode *mode)
 189 {
 190         if (mode != NULL) {
 191                 int size = get_mode_size_bits(mode);
 192                 switch (size) {
 193                         case  8: emit_8bit_register(reg);  return;
 194                         case 16: emit_16bit_register(reg); return;
 195                 }
 196                 assert(mode_is_float(mode) || size == 32);
 197         }
 198
 199         be_emit_char('%');
 200         be_emit_string(reg->name);
 201 }
 202
 203 static void ia32_emit_entity(ir_entity *entity, int no_pic_adjust)
 204 {
 205         be_gas_emit_entity(entity);
 206
 207         if (get_entity_owner(entity) == get_tls_type()) {
 208                 if (!entity_has_definition(entity)) {
 209                         be_emit_cstring("@INDNTPOFF");
 210                 } else {
 211                         be_emit_cstring("@NTPOFF");
 212                 }
 213         }
 214
 215         if (do_pic && !no_pic_adjust) {
 216                 be_emit_char('-');
 217                 be_emit_string(pic_base_label);
 218         }
 219 }
 220
 221 static void emit_ia32_Immediate_no_prefix(const ir_node *node)
 222 {
 223         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
 224
 225         if (attr->symconst != NULL) {
 226                 if (attr->sc_sign)
 227                         be_emit_char('-');
 228                 ia32_emit_entity(attr->symconst, attr->no_pic_adjust);
 229         }
 230         if (attr->symconst == NULL || attr->offset != 0) {
 231                 if (attr->symconst != NULL) {
 232                         be_emit_irprintf("%+d", attr->offset);
 233                 } else {
 234                         be_emit_irprintf("0x%X", attr->offset);
 235                 }
 236         }
 237 }
 238
 239 static void emit_ia32_Immediate(const ir_node *node)
 240 {
 241         be_emit_char('$');
 242         emit_ia32_Immediate_no_prefix(node);
 243 }
 244
 245 static void ia32_emit_mode_suffix_mode(const ir_mode *mode)
 246 {
 247         assert(mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode));
 248         switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 249                 case 8:  be_emit_char('b');     return;
 250                 case 16: be_emit_char('w');     return;
 251                 case 32: be_emit_char('l');     return;
 252                 /* gas docu says q is the suffix but gcc, objdump and icc use ll
 253                  * apparently */
 254                 case 64: be_emit_cstring("ll"); return;
 255         }
 256         panic("Can't output mode_suffix for %+F", mode);
 257 }
 258
 259 static void ia32_emit_x87_mode_suffix(ir_node const *const node)
 260 {
 261         ir_mode *mode;
 262
 263         /* we only need to emit the mode on address mode */
 264         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal)
 265                 return;
 266
 267         mode = get_ia32_ls_mode(node);
 268         assert(mode != NULL);
 269
 270         if (mode_is_float(mode)) {
 271                 switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 272                         case  32: be_emit_char('s'); return;
 273                         case  64: be_emit_char('l'); return;
 274                         /* long doubles have different sizes due to alignment on different
 275                          * platforms. */
 276                         case  80:
 277                         case  96:
 278                         case 128: be_emit_char('t'); return;
 279                 }
 280         } else {
 281                 assert(mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode));
 282                 switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 283                         case 16: be_emit_char('s');     return;
 284                         case 32: be_emit_char('l');     return;
 285                         /* gas docu says q is the suffix but gcc, objdump and icc use ll
 286                          * apparently */
 287                         case 64: be_emit_cstring("ll"); return;
 288                 }
 289         }
 290         panic("Can't output mode_suffix for %+F", mode);
 291 }
 292
 293 static char get_xmm_mode_suffix(ir_mode *mode)
 294 {
 295         assert(mode_is_float(mode));
 296         switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 297         case 32: return 's';
 298         case 64: return 'd';
 299         default: panic("Invalid XMM mode");
 300         }
 301 }
 302
 303 static void ia32_emit_xmm_mode_suffix(ir_node const *const node)
 304 {
 305         ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 306         assert(mode != NULL);
 307         be_emit_char(get_xmm_mode_suffix(mode));
 308 }
 309
 310 /**
 311  * Returns the target block for a control flow node.
 312  */
 313 static ir_node *get_cfop_target_block(const ir_node *irn)
 314 {
 315         assert(get_irn_mode(irn) == mode_X);
 316         return (ir_node*)get_irn_link(irn);
 317 }
 318
 319 /**
 320  * Emits the target label for a control flow node.
 321  */
 322 static void ia32_emit_cfop_target(const ir_node *node)
 323 {
 324         ir_node *block = get_cfop_target_block(node);
 325         be_gas_emit_block_name(block);
 326 }
 327
 328 /**
 329  * Emit the suffix for a compare instruction.
 330  */
 331 static void ia32_emit_condition_code(ia32_condition_code_t cc)
 332 {
 333         switch (cc) {
 334         case ia32_cc_overflow:      be_emit_cstring("o");  return;
 335         case ia32_cc_not_overflow:  be_emit_cstring("no"); return;
 336         case ia32_cc_float_below:
 337         case ia32_cc_float_unordered_below:
 338         case ia32_cc_below:         be_emit_cstring("b");  return;
 339         case ia32_cc_float_above_equal:
 340         case ia32_cc_float_unordered_above_equal:
 341         case ia32_cc_above_equal:   be_emit_cstring("ae"); return;
 342         case ia32_cc_float_equal:
 343         case ia32_cc_equal:         be_emit_cstring("e");  return;
 344         case ia32_cc_float_not_equal:
 345         case ia32_cc_not_equal:     be_emit_cstring("ne"); return;
 346         case ia32_cc_float_below_equal:
 347         case ia32_cc_float_unordered_below_equal:
 348         case ia32_cc_below_equal:   be_emit_cstring("be"); return;
 349         case ia32_cc_float_above:
 350         case ia32_cc_float_unordered_above:
 351         case ia32_cc_above:         be_emit_cstring("a");  return;
 352         case ia32_cc_sign:          be_emit_cstring("s");  return;
 353         case ia32_cc_not_sign:      be_emit_cstring("ns"); return;
 354         case ia32_cc_parity:        be_emit_cstring("p");  return;
 355         case ia32_cc_not_parity:    be_emit_cstring("np"); return;
 356         case ia32_cc_less:          be_emit_cstring("l");  return;
 357         case ia32_cc_greater_equal: be_emit_cstring("ge"); return;
 358         case ia32_cc_less_equal:    be_emit_cstring("le"); return;
 359         case ia32_cc_greater:       be_emit_cstring("g");  return;
 360         case ia32_cc_float_parity_cases:
 361         case ia32_cc_additional_float_cases:
 362                 break;
 363         }
 364         panic("Invalid ia32 condition code");
 365 }
 366
 367 typedef enum ia32_emit_mod_t {
 368         EMIT_NONE         = 0,
 369         EMIT_RESPECT_LS   = 1U << 0,
 370         EMIT_ALTERNATE_AM = 1U << 1,
 371         EMIT_LONG         = 1U << 2,
 372         EMIT_HIGH_REG     = 1U << 3,
 373         EMIT_LOW_REG      = 1U << 4,
 374         EMIT_16BIT_REG    = 1U << 5
 375 } ia32_emit_mod_t;
 376 ENUM_BITSET(ia32_emit_mod_t)
 377
 378 /**
 379  * Emits address mode.
 380  */
 381 static void ia32_emit_am(ir_node const *const node)
 382 {
 383         ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
 384         int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
 385         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
 386         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
 387         ir_node   *idx       = get_irn_n(node, n_ia32_index);
 388         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(idx);
 389
 390         /* just to be sure... */
 391         assert(!is_ia32_use_frame(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
 392
 393         if (get_ia32_am_tls_segment(node))
 394                 be_emit_cstring("%gs:");
 395
 396         /* emit offset */
 397         if (ent != NULL) {
 398                 const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
 399                 if (is_ia32_am_sc_sign(node))
 400                         be_emit_char('-');
 401                 ia32_emit_entity(ent, attr->data.am_sc_no_pic_adjust);
 402         }
 403
 404         /* also handle special case if nothing is set */
 405         if (offs != 0 || (ent == NULL && !has_base && !has_index)) {
 406                 if (ent != NULL) {
 407                         be_emit_irprintf("%+d", offs);
 408                 } else {
 409                         be_emit_irprintf("%d", offs);
 410                 }
 411         }
 412
 413         if (has_base || has_index) {
 414                 be_emit_char('(');
 415
 416                 /* emit base */
 417                 if (has_base) {
 418                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_base);
 419                         emit_register(reg, NULL);
 420                 }
 421
 422                 /* emit index + scale */
 423                 if (has_index) {
 424                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_index);
 425                         int scale;
 426                         be_emit_char(',');
 427                         emit_register(reg, NULL);
 428
 429                         scale = get_ia32_am_scale(node);
 430                         if (scale > 0) {
 431                                 be_emit_irprintf(",%d", 1 << scale);
 432                         }
 433                 }
 434                 be_emit_char(')');
 435         }
 436 }
 437
 438 static ia32_condition_code_t determine_final_cc(ir_node const *node, int flags_pos, ia32_condition_code_t cc);
 439
 440 void ia32_emitf(ir_node const *const node, char const *fmt, ...)
 441 {
 442         va_list ap;
 443         va_start(ap, fmt);
 444
 445         be_emit_char('\t');
 446         for (;;) {
 447                 const char      *start = fmt;
 448                 ia32_emit_mod_t  mod   = EMIT_NONE;
 449
 450                 while (*fmt != '%' && *fmt != '\n' && *fmt != '\0')
 451                         ++fmt;
 452                 if (fmt != start) {
 453                         be_emit_string_len(start, fmt - start);
 454                 }
 455
 456                 if (*fmt == '\n') {
 457                         be_emit_char('\n');
 458                         be_emit_write_line();
 459                         be_emit_char('\t');
 460                         ++fmt;
 461                         if (*fmt == '\0')
 462                                 break;
 463                         continue;
 464                 }
 465
 466                 if (*fmt == '\0')
 467                         break;
 468
 469                 ++fmt;
 470                 for (;;) {
 471                         switch (*fmt) {
 472                         case '*': mod |= EMIT_ALTERNATE_AM; break;
 473                         case '#': mod |= EMIT_RESPECT_LS;   break;
 474                         case 'l': mod |= EMIT_LONG;         break;
 475                         case '>': mod |= EMIT_HIGH_REG;     break;
 476                         case '<': mod |= EMIT_LOW_REG;      break;
 477                         case '^': mod |= EMIT_16BIT_REG;    break;
 478                         default:
 479                                 goto end_of_mods;
 480                         }
 481                         ++fmt;
 482                 }
 483 end_of_mods:
 484
 485                 switch (*fmt++) {
 486                         arch_register_t const *reg;
 487                         ir_node         const *imm;
 488
 489                         case '%':
 490                                 be_emit_char('%');
 491                                 break;
 492
 493                         case 'A': {
 494                                 switch (*fmt++) {
 495                                         case 'F':
 496                                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 497                                                         goto emit_AM;
 498                                                 } else {
 499                                                         assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 500                                                         ia32_x87_attr_t const *const attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
 501                                                         char            const *const fmt  = attr->res_in_reg ? "%%st, %%%s" : "%%%s, %%st";
 502                                                         be_emit_irprintf(fmt, attr->reg->name);
 503                                                         break;
 504                                                 }
 505
 506 emit_AM:
 507                                         case 'M':
 508                                                 if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 509                                                         be_emit_char('*');
 510                                                 ia32_emit_am(node);
 511                                                 break;
 512
 513                                         case 'R':
 514                                                 reg = va_arg(ap, const arch_register_t*);
 515                                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 516                                                         goto emit_AM;
 517                                                 } else {
 518                                                         goto emit_R;
 519                                                 }
 520
 521                                         case 'S':
 522                                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 523                                                         ++fmt;
 524                                                         goto emit_AM;
 525                                                 } else {
 526                                                         assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 527                                                         goto emit_S;
 528                                                 }
 529
 530                                         default: goto unknown;
 531                                 }
 532                                 break;
 533                         }
 534
 535                         case 'B':
 536                                 imm = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
 537                                 if (is_ia32_Immediate(imm)) {
 538                                         emit_ia32_Immediate(imm);
 539                                         be_emit_cstring(", ");
 540                                         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 541                                                 ia32_emit_am(node);
 542                                         } else {
 543                                                 assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 544                                                 reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
 545                                                 emit_register(reg, get_ia32_ls_mode(node));
 546                                         }
 547                                 } else {
 548                                         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 549                                                 ia32_emit_am(node);
 550                                         } else {
 551                                                 assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 552                                                 reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_right);
 553                                                 emit_register(reg, get_ia32_ls_mode(node));
 554                                         }
 555                                         be_emit_cstring(", ");
 556                                         reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
 557                                         emit_register(reg, get_ia32_ls_mode(node));
 558                                 }
 559                                 break;
 560
 561                         case 'D':
 562                                 if (*fmt < '0' || '9' < *fmt)
 563                                         goto unknown;
 564                                 reg = arch_get_irn_register_out(node, *fmt++ - '0');
 565                                 goto emit_R;
 566
 567                         case 'F':
 568                                 if (*fmt == 'M') {
 569                                         ia32_emit_x87_mode_suffix(node);
 570                                 } else if (*fmt == 'P') {
 571                                         ia32_x87_attr_t const *const attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
 572                                         if (attr->pop)
 573                                                 be_emit_char('p');
 574                                 } else if (*fmt == 'R') {
 575                                         /* NOTE: Work around a gas quirk for non-commutative operations if the
 576                                          * destination register is not %st0.  In this case r/non-r is swapped.
 577                                          * %st0 = %st0 - %st1 -> fsub  %st1, %st0 (as expected)
 578                                          * %st0 = %st1 - %st0 -> fsubr %st1, %st0 (as expected)
 579                                          * %st1 = %st0 - %st1 -> fsub  %st0, %st1 (expected: fsubr)
 580                                          * %st1 = %st1 - %st0 -> fsubr %st0, %st1 (expected: fsub)
 581                                          * In fact this corresponds to the encoding of the instruction:
 582                                          * - The r suffix selects whether %st0 is on the left (no r) or on the
 583                                          *   right (r) side of the executed operation.
 584                                          * - The placement of %st0 selects whether the result is written to
 585                                          *   %st0 (right) or the other register (left).
 586                                          * This means that it is sufficient to test whether the operands are
 587                                          * permuted.  In particular it is not necessary to consider wether the
 588                                          * result is to be placed into the explicit register operand. */
 589                                         if (get_ia32_x87_attr_const(node)->attr.data.ins_permuted)
 590                                                 be_emit_char('r');
 591                                 } else if (*fmt == 'X') {
 592                                         ia32_emit_xmm_mode_suffix(node);
 593                                 } else if (*fmt == '0') {
 594                                         be_emit_char('%');
 595                                         be_emit_string(get_ia32_x87_attr_const(node)->reg->name);
 596                                 } else {
 597                                         goto unknown;
 598                                 }
 599                                 ++fmt;
 600                                 break;
 601
 602                         case 'I':
 603                                 imm = node;
 604 emit_I:
 605                                 if (!(mod & EMIT_ALTERNATE_AM))
 606                                         be_emit_char('$');
 607                                 emit_ia32_Immediate_no_prefix(imm);
 608                                 break;
 609
 610                         case 'L':
 611                                 ia32_emit_cfop_target(node);
 612                                 break;
 613
 614                         case 'M': {
 615                                 ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 616                                 if (!mode)
 617                                         mode = mode_Iu;
 618                                 if (mod & EMIT_RESPECT_LS) {
 619                                         if (get_mode_size_bits(mode) == 32)
 620                                                 break;
 621                                         be_emit_char(mode_is_signed(mode) ? 's' : 'z');
 622                                 }
 623                                 ia32_emit_mode_suffix_mode(mode);
 624                                 break;
 625                         }
 626
 627                         case 'P': {
 628                                 ia32_condition_code_t cc;
 629                                 if (*fmt == 'X') {
 630                                         ++fmt;
 631                                         cc = (ia32_condition_code_t)va_arg(ap, int);
 632                                 } else if ('0' <= *fmt && *fmt <= '9') {
 633                                         cc = get_ia32_condcode(node);
 634                                         cc = determine_final_cc(node, *fmt - '0', cc);
 635                                         ++fmt;
 636                                 } else {
 637                                         goto unknown;
 638                                 }
 639                                 ia32_emit_condition_code(cc);
 640                                 break;
 641                         }
 642
 643                         case 'R':
 644                                 reg = va_arg(ap, const arch_register_t*);
 645 emit_R:
 646                                 if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 647                                         be_emit_char('*');
 648                                 if (mod & EMIT_HIGH_REG) {
 649                                         emit_8bit_register_high(reg);
 650                                 } else if (mod & EMIT_LOW_REG) {
 651                                         emit_8bit_register(reg);
 652                                 } else if (mod & EMIT_16BIT_REG) {
 653                                         emit_16bit_register(reg);
 654                                 } else {
 655                                         emit_register(reg, mod & EMIT_RESPECT_LS ? get_ia32_ls_mode(node) : NULL);
 656                                 }
 657                                 break;
 658
 659 emit_S:
 660                         case 'S': {
 661                                 unsigned pos;
 662
 663                                 if (*fmt < '0' || '9' < *fmt)
 664                                         goto unknown;
 665
 666                                 pos = *fmt++ - '0';
 667                                 imm = get_irn_n(node, pos);
 668                                 if (is_ia32_Immediate(imm)) {
 669                                         goto emit_I;
 670                                 } else {
 671                                         reg = arch_get_irn_register_in(node, pos);
 672                                         goto emit_R;
 673                                 }
 674                         }
 675
 676                         case 's': {
 677                                 const char *str = va_arg(ap, const char*);
 678                                 be_emit_string(str);
 679                                 break;
 680                         }
 681
 682                         case 'u':
 683                                 if (mod & EMIT_LONG) {
 684                                         unsigned long num = va_arg(ap, unsigned long);
 685                                         be_emit_irprintf("%lu", num);
 686                                 } else {
 687                                         unsigned num = va_arg(ap, unsigned);
 688                                         be_emit_irprintf("%u", num);
 689                                 }
 690                                 break;
 691
 692                         case 'd':
 693                                 if (mod & EMIT_LONG) {
 694                                         long num = va_arg(ap, long);
 695                                         be_emit_irprintf("%ld", num);
 696                                 } else {
 697                                         int num = va_arg(ap, int);
 698                                         be_emit_irprintf("%d", num);
 699                                 }
 700                                 break;
 701
 702                         default:
 703 unknown:
 704                                 panic("unknown format conversion");
 705                 }
 706         }
 707
 708         be_emit_finish_line_gas(node);
 709         va_end(ap);
 710 }
 711
 712 static void emit_ia32_IMul(const ir_node *node)
 713 {
 714         ir_node               *left    = get_irn_n(node, n_ia32_IMul_left);
 715         const arch_register_t *out_reg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_IMul_res);
 716
 717         /* do we need the 3-address form? */
 718         if (is_ia32_NoReg_GP(left) ||
 719                         arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_IMul_left) != out_reg) {
 720                 ia32_emitf(node, "imul%M %#S4, %#AS3, %#D0");
 721         } else {
 722                 ia32_emitf(node, "imul%M %#AS4, %#S3");
 723         }
 724 }
 725
 726 /**
 727  * walks up a tree of copies/perms/spills/reloads to find the original value
 728  * that is moved around
 729  */
 730 static ir_node *find_original_value(ir_node *node)
 731 {
 732         if (irn_visited(node))
 733                 return NULL;
 734
 735         mark_irn_visited(node);
 736         if (be_is_Copy(node)) {
 737                 return find_original_value(be_get_Copy_op(node));
 738         } else if (be_is_CopyKeep(node)) {
 739                 return find_original_value(be_get_CopyKeep_op(node));
 740         } else if (is_Proj(node)) {
 741                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 742                 if (be_is_Perm(pred)) {
 743                         return find_original_value(get_irn_n(pred, get_Proj_proj(node)));
 744                 } else if (be_is_MemPerm(pred)) {
 745                         return find_original_value(get_irn_n(pred, get_Proj_proj(node) + 1));
 746                 } else if (is_ia32_Load(pred)) {
 747                         return find_original_value(get_irn_n(pred, n_ia32_Load_mem));
 748                 } else if (is_ia32_Store(pred)) {
 749                         return find_original_value(get_irn_n(pred, n_ia32_Store_val));
 750                 } else {
 751                         return node;
 752                 }
 753         } else if (is_Phi(node)) {
 754                 int i, arity;
 755                 arity = get_irn_arity(node);
 756                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 757                         ir_node *in  = get_irn_n(node, i);
 758                         ir_node *res = find_original_value(in);
 759
 760                         if (res != NULL)
 761                                 return res;
 762                 }
 763                 return NULL;
 764         } else {
 765                 return node;
 766         }
 767 }
 768
 769 static ia32_condition_code_t determine_final_cc(const ir_node *node,
 770                 int flags_pos, ia32_condition_code_t cc)
 771 {
 772         ir_node           *flags = get_irn_n(node, flags_pos);
 773         const ia32_attr_t *flags_attr;
 774         flags = skip_Proj(flags);
 775
 776         if (is_ia32_Sahf(flags)) {
 777                 ir_node *cmp = get_irn_n(flags, n_ia32_Sahf_val);
 778                 if (!(is_ia32_FucomFnstsw(cmp) || is_ia32_FucomppFnstsw(cmp) || is_ia32_FtstFnstsw(cmp))) {
 779                         inc_irg_visited(current_ir_graph);
 780                         cmp = find_original_value(cmp);
 781                         assert(cmp != NULL);
 782                         assert(is_ia32_FucomFnstsw(cmp) || is_ia32_FucomppFnstsw(cmp) || is_ia32_FtstFnstsw(cmp));
 783                 }
 784
 785                 flags_attr = get_ia32_attr_const(cmp);
 786         } else {
 787                 flags_attr = get_ia32_attr_const(flags);
 788         }
 789
 790         if (flags_attr->data.ins_permuted)
 791                 cc = ia32_invert_condition_code(cc);
 792         return cc;
 793 }
 794
 795 /**
 796  * Emits an exception label for a given node.
 797  */
 798 static void ia32_emit_exc_label(const ir_node *node)
 799 {
 800         be_emit_string(be_gas_insn_label_prefix());
 801         be_emit_irprintf("%lu", get_ia32_exc_label_id(node));
 802 }
 803
 804 /**
 805  * Returns the Proj with projection number proj and NOT mode_M
 806  */
 807 static ir_node *get_proj(const ir_node *node, long proj)
 808 {
 809         ir_node *src;
 810
 811         assert(get_irn_mode(node) == mode_T && "expected mode_T node");
 812
 813         foreach_out_edge(node, edge) {
 814                 src = get_edge_src_irn(edge);
 815
 816                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 817                 if (get_irn_mode(src) == mode_M)
 818                         continue;
 819
 820                 if (get_Proj_proj(src) == proj)
 821                         return src;
 822         }
 823         return NULL;
 824 }
 825
 826 static int can_be_fallthrough(const ir_node *node)
 827 {
 828         ir_node *target_block = get_cfop_target_block(node);
 829         ir_node *block        = get_nodes_block(node);
 830         return get_prev_block_sched(target_block) == block;
 831 }
 832
 833 /**
 834  * Emits the jump sequence for a conditional jump (cmp + jmp_true + jmp_false)
 835  */
 836 static void emit_ia32_Jcc(const ir_node *node)
 837 {
 838         int                   need_parity_label = 0;
 839         ia32_condition_code_t cc                = get_ia32_condcode(node);
 840         const ir_node        *proj_true;
 841         const ir_node        *proj_false;
 842
 843         cc = determine_final_cc(node, 0, cc);
 844
 845         /* get both Projs */
 846         proj_true = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_true);
 847         assert(proj_true && "Jcc without true Proj");
 848
 849         proj_false = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_false);
 850         assert(proj_false && "Jcc without false Proj");
 851
 852         if (can_be_fallthrough(proj_true)) {
 853                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
 854                 const ir_node *t = proj_true;
 855
 856                 proj_true  = proj_false;
 857                 proj_false = t;
 858                 cc         = ia32_negate_condition_code(cc);
 859         }
 860
 861         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases) {
 862                 /* Some floating point comparisons require a test of the parity flag,
 863                  * which indicates that the result is unordered */
 864                 if (cc & ia32_cc_negated) {
 865                         ia32_emitf(proj_true, "jp %L");
 866                 } else {
 867                         /* we need a local label if the false proj is a fallthrough
 868                          * as the falseblock might have no label emitted then */
 869                         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
 870                                 need_parity_label = 1;
 871                                 ia32_emitf(proj_false, "jp 1f");
 872                         } else {
 873                                 ia32_emitf(proj_false, "jp %L");
 874                         }
 875                 }
 876         }
 877         ia32_emitf(proj_true, "j%PX %L", (int)cc);
 878         if (need_parity_label) {
 879                 be_emit_cstring("1:\n");
 880                 be_emit_write_line();
 881         }
 882
 883         /* the second Proj might be a fallthrough */
 884         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
 885                 if (be_options.verbose_asm)
 886                         ia32_emitf(proj_false, "/* fallthrough to %L */");
 887         } else {
 888                 ia32_emitf(proj_false, "jmp %L");
 889         }
 890 }
 891
 892 /**
 893  * Emits an ia32 Setcc. This is mostly easy but some floating point compares
 894  * are tricky.
 895  */
 896 static void emit_ia32_Setcc(const ir_node *node)
 897 {
 898         const arch_register_t *dreg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Setcc_res);
 899
 900         ia32_condition_code_t cc = get_ia32_condcode(node);
 901         cc = determine_final_cc(node, n_ia32_Setcc_eflags, cc);
 902         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases) {
 903                 if (cc & ia32_cc_negated) {
 904                         ia32_emitf(node, "set%PX %<R", (int)cc, dreg);
 905                         ia32_emitf(node, "setp %>R", dreg);
 906                         ia32_emitf(node, "orb %>R, %<R", dreg, dreg);
 907                 } else {
 908                         ia32_emitf(node, "set%PX %<R", (int)cc, dreg);
 909                         ia32_emitf(node, "setnp %>R", dreg);
 910                         ia32_emitf(node, "andb %>R, %<R", dreg, dreg);
 911                 }
 912         } else {
 913                 ia32_emitf(node, "set%PX %#R", (int)cc, dreg);
 914         }
 915 }
 916
 917 static void emit_ia32_CMovcc(const ir_node *node)
 918 {
 919         const ia32_attr_t     *attr = get_ia32_attr_const(node);
 920         const arch_register_t *out  = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_res);
 921         ia32_condition_code_t  cc   = get_ia32_condcode(node);
 922         const arch_register_t *in_true;
 923         const arch_register_t *in_false;
 924
 925         cc = determine_final_cc(node, n_ia32_CMovcc_eflags, cc);
 926         /* although you can't set ins_permuted in the constructor it might still
 927          * be set by memory operand folding
 928          * Permuting inputs of a cmov means the condition is negated!
 929          */
 930         if (attr->data.ins_permuted)
 931                 cc = ia32_negate_condition_code(cc);
 932
 933         in_true  = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMovcc_val_true));
 934         in_false = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMovcc_val_false));
 935
 936         /* should be same constraint fullfilled? */
 937         if (out == in_false) {
 938                 /* yes -> nothing to do */
 939         } else if (out == in_true) {
 940                 const arch_register_t *tmp;
 941
 942                 assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 943
 944                 cc = ia32_negate_condition_code(cc);
 945
 946                 tmp      = in_true;
 947                 in_true  = in_false;
 948                 in_false = tmp;
 949         } else {
 950                 /* we need a mov */
 951                 ia32_emitf(node, "movl %R, %R", in_false, out);
 952         }
 953
 954         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases) {
 955                 panic("CMov with floatingpoint compare/parity not supported yet");
 956         }
 957
 958         ia32_emitf(node, "cmov%PX %#AR, %#R", (int)cc, in_true, out);
 959 }
 960
 961 /**
 962  * Emits code for a SwitchJmp
 963  */
 964 static void emit_ia32_SwitchJmp(const ir_node *node)
 965 {
 966         ir_entity             *jump_table = get_ia32_am_sc(node);
 967         const ir_switch_table *table      = get_ia32_switch_table(node);
 968
 969         ia32_emitf(node, "jmp %*AM");
 970         be_emit_jump_table(node, table, jump_table, get_cfop_target_block);
 971 }
 972
 973 /**
 974  * Emits code for a unconditional jump.
 975  */
 976 static void emit_ia32_Jmp(const ir_node *node)
 977 {
 978         /* we have a block schedule */
 979         if (can_be_fallthrough(node)) {
 980                 if (be_options.verbose_asm)
 981                         ia32_emitf(node, "/* fallthrough to %L */");
 982         } else {
 983                 ia32_emitf(node, "jmp %L");
 984         }
 985 }
 986
 987 /**
 988  * Emit an inline assembler operand.
 989  *
 990  * @param node  the ia32_ASM node
 991  * @param s     points to the operand (a %c)
 992  *
 993  * @return  pointer to the first char in s NOT in the current operand
 994  */
 995 static const char* emit_asm_operand(const ir_node *node, const char *s)
 996 {
 997         const ia32_attr_t     *ia32_attr = get_ia32_attr_const(node);
 998         const ia32_asm_attr_t *attr      = CONST_CAST_IA32_ATTR(ia32_asm_attr_t,
 999                                                             ia32_attr);
1000         const arch_register_t *reg;
1001         const ia32_asm_reg_t  *asm_regs = attr->register_map;
1002         const ia32_asm_reg_t  *asm_reg;
1003         char                   c;
1004         char                   modifier = 0;
1005         int                    num;
1006         int                    p;
1007
1008         assert(*s == '%');
1009         c = *(++s);
1010
1011         /* parse modifiers */
1012         switch (c) {
1013         case 0:
1014                 ir_fprintf(stderr, "Warning: asm text (%+F) ends with %%\n", node);
1015                 be_emit_char('%');
1016                 return s + 1;
1017         case '%':
1018                 be_emit_char('%');
1019                 return s + 1;
1020         case 'w':
1021         case 'b':
1022         case 'h':
1023                 modifier = c;
1024                 ++s;
1025                 break;
1026         case '0':
1027         case '1':
1028         case '2':
1029         case '3':
1030         case '4':
1031         case '5':
1032         case '6':
1033         case '7':
1034         case '8':
1035         case '9':
1036                 break;
1037         default:
1038                 ir_fprintf(stderr,
1039                                 "Warning: asm text (%+F) contains unknown modifier '%c' for asm op\n",
1040                                 node, c);
1041                 ++s;
1042                 break;
1043         }
1044
1045         /* parse number */
1046         if (sscanf(s, "%d%n", &num, &p) != 1) {
1047                 ir_fprintf(stderr, "Warning: Couldn't parse assembler operand (%+F)\n",
1048                            node);
1049                 return s;
1050         } else {
1051                 s += p;
1052         }
1053
1054         if (num < 0 || ARR_LEN(asm_regs) <= (size_t)num) {
1055                 ir_fprintf(stderr,
1056                                 "Error: Custom assembler references invalid input/output (%+F)\n",
1057                                 node);
1058                 return s;
1059         }
1060         asm_reg = & asm_regs[num];
1061         assert(asm_reg->valid);
1062
1063         /* get register */
1064         if (asm_reg->use_input == 0) {
1065                 reg = arch_get_irn_register_out(node, asm_reg->inout_pos);
1066         } else {
1067                 ir_node *pred = get_irn_n(node, asm_reg->inout_pos);
1068
1069                 /* might be an immediate value */
1070                 if (is_ia32_Immediate(pred)) {
1071                         emit_ia32_Immediate(pred);
1072                         return s;
1073                 }
1074                 reg = arch_get_irn_register_in(node, asm_reg->inout_pos);
1075         }
1076         if (reg == NULL) {
1077                 ir_fprintf(stderr,
1078                                 "Warning: no register assigned for %d asm op (%+F)\n",
1079                                 num, node);
1080                 return s;
1081         }
1082
1083         if (asm_reg->memory) {
1084                 be_emit_char('(');
1085         }
1086
1087         /* emit it */
1088         if (modifier != 0) {
1089                 switch (modifier) {
1090                 case 'b':
1091                         emit_8bit_register(reg);
1092                         break;
1093                 case 'h':
1094                         emit_8bit_register_high(reg);
1095                         break;
1096                 case 'w':
1097                         emit_16bit_register(reg);
1098                         break;
1099                 default:
1100                         panic("Invalid asm op modifier");
1101                 }
1102         } else {
1103                 emit_register(reg, asm_reg->memory ? mode_Iu : asm_reg->mode);
1104         }
1105
1106         if (asm_reg->memory) {
1107                 be_emit_char(')');
1108         }
1109
1110         return s;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * Emits code for an ASM pseudo op.
1115  */
1116 static void emit_ia32_Asm(const ir_node *node)
1117 {
1118         const void            *gen_attr = get_irn_generic_attr_const(node);
1119         const ia32_asm_attr_t *attr
1120                 = CONST_CAST_IA32_ATTR(ia32_asm_attr_t, gen_attr);
1121         ident                 *asm_text = attr->asm_text;
1122         const char            *s        = get_id_str(asm_text);
1123
1124         be_emit_cstring("#APP\n");
1125         be_emit_write_line();
1126
1127         if (s[0] != '\t')
1128                 be_emit_char('\t');
1129
1130         while (*s != 0) {
1131                 if (*s == '%') {
1132                         s = emit_asm_operand(node, s);
1133                 } else {
1134                         be_emit_char(*s++);
1135                 }
1136         }
1137
1138         be_emit_cstring("\n#NO_APP\n");
1139         be_emit_write_line();
1140 }
1141
1142
1143 /**
1144  * Emit movsb/w instructions to make mov count divideable by 4
1145  */
1146 static void emit_CopyB_prolog(unsigned size)
1147 {
1148         if (size & 1)
1149                 ia32_emitf(NULL, "movsb");
1150         if (size & 2)
1151                 ia32_emitf(NULL, "movsw");
1152 }
1153
1154 /**
1155  * Emit rep movsd instruction for memcopy.
1156  */
1157 static void emit_ia32_CopyB(const ir_node *node)
1158 {
1159         unsigned size = get_ia32_copyb_size(node);
1160
1161         emit_CopyB_prolog(size);
1162         ia32_emitf(node, "rep movsd");
1163 }
1164
1165 /**
1166  * Emits unrolled memcopy.
1167  */
1168 static void emit_ia32_CopyB_i(const ir_node *node)
1169 {
1170         unsigned size = get_ia32_copyb_size(node);
1171
1172         emit_CopyB_prolog(size);
1173
1174         size >>= 2;
1175         while (size--) {
1176                 ia32_emitf(NULL, "movsd");
1177         }
1178 }
1179
1180
1181 /**
1182  * Emit code for conversions (I, FP), (FP, I) and (FP, FP).
1183  */
1184 static void emit_ia32_Conv_with_FP(const ir_node *node, const char* conv_f,
1185                 const char* conv_d)
1186 {
1187         ir_mode            *ls_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1188         int                 ls_bits = get_mode_size_bits(ls_mode);
1189         const char         *conv    = ls_bits == 32 ? conv_f : conv_d;
1190
1191         ia32_emitf(node, "cvt%s %AS3, %D0", conv);
1192 }
1193
1194 static void emit_ia32_Conv_I2FP(const ir_node *node)
1195 {
1196         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "si2ss", "si2sd");
1197 }
1198
1199 static void emit_ia32_Conv_FP2I(const ir_node *node)
1200 {
1201         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "ss2si", "sd2si");
1202 }
1203
1204 static void emit_ia32_Conv_FP2FP(const ir_node *node)
1205 {
1206         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "sd2ss", "ss2sd");
1207 }
1208
1209 /**
1210  * Emits code to increase stack pointer.
1211  */
1212 static void emit_be_IncSP(const ir_node *node)
1213 {
1214         int offs = be_get_IncSP_offset(node);
1215
1216         if (offs == 0)
1217                 return;
1218
1219         if (offs > 0) {
1220                 ia32_emitf(node, "subl $%u, %D0", offs);
1221         } else {
1222                 ia32_emitf(node, "addl $%u, %D0", -offs);
1223         }
1224 }
1225
1226 /**
1227  * Emits code for Copy/CopyKeep.
1228  */
1229 static void Copy_emitter(const ir_node *node, const ir_node *op)
1230 {
1231         const arch_register_t *in  = arch_get_irn_register(op);
1232         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register(node);
1233
1234         if (in == out) {
1235                 return;
1236         }
1237         /* copies of fp nodes aren't real... */
1238         if (in->reg_class == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp])
1239                 return;
1240
1241         ia32_emitf(node, "movl %R, %R", in, out);
1242 }
1243
1244 static void emit_be_Copy(const ir_node *node)
1245 {
1246         Copy_emitter(node, be_get_Copy_op(node));
1247 }
1248
1249 static void emit_be_CopyKeep(const ir_node *node)
1250 {
1251         Copy_emitter(node, be_get_CopyKeep_op(node));
1252 }
1253
1254 /**
1255  * Emits code for exchange.
1256  */
1257 static void emit_be_Perm(const ir_node *node)
1258 {
1259         const arch_register_t *in0, *in1;
1260
1261         in0 = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 0));
1262         in1 = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 1));
1263
1264         arch_register_class_t const *const cls0 = in0->reg_class;
1265         assert(cls0 == in1->reg_class && "Register class mismatch at Perm");
1266
1267         if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]) {
1268                 ia32_emitf(node, "xchg %R, %R", in1, in0);
1269         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm]) {
1270                 ia32_emitf(NULL, "xorpd %R, %R", in1, in0);
1271                 ia32_emitf(NULL, "xorpd %R, %R", in0, in1);
1272                 ia32_emitf(node, "xorpd %R, %R", in1, in0);
1273         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp]) {
1274                 /* is a NOP */
1275         } else {
1276                 panic("unexpected register class in be_Perm (%+F)", node);
1277         }
1278 }
1279
1280 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1281 static void emit_mov(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1282 {
1283         ia32_emitf(node, "movl %R, %R", src, dst);
1284 }
1285
1286 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1287 static void emit_neg(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1288 {
1289         ia32_emitf(node, "negl %R", reg);
1290 }
1291
1292 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1293 static void emit_sbb0(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1294 {
1295         ia32_emitf(node, "sbbl $0, %R", reg);
1296 }
1297
1298 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1299 static void emit_sbb(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1300 {
1301         ia32_emitf(node, "sbbl %R, %R", src, dst);
1302 }
1303
1304 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1305 static void emit_xchg(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1306 {
1307         ia32_emitf(node, "xchgl %R, %R", src, dst);
1308 }
1309
1310 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1311 static void emit_zero(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1312 {
1313         ia32_emitf(node, "xorl %R, %R", reg, reg);
1314 }
1315
1316 static void emit_ia32_Minus64Bit(const ir_node *node)
1317 {
1318         const arch_register_t *in_lo  = arch_get_irn_register_in(node, 0);
1319         const arch_register_t *in_hi  = arch_get_irn_register_in(node, 1);
1320         const arch_register_t *out_lo = arch_get_irn_register_out(node, 0);
1321         const arch_register_t *out_hi = arch_get_irn_register_out(node, 1);
1322
1323         if (out_lo == in_lo) {
1324                 if (out_hi != in_hi) {
1325                         /* a -> a, b -> d */
1326                         goto zero_neg;
1327                 } else {
1328                         /* a -> a, b -> b */
1329                         goto normal_neg;
1330                 }
1331         } else if (out_lo == in_hi) {
1332                 if (out_hi == in_lo) {
1333                         /* a -> b, b -> a */
1334                         emit_xchg(node, in_lo, in_hi);
1335                         goto normal_neg;
1336                 } else {
1337                         /* a -> b, b -> d */
1338                         emit_mov(node, in_hi, out_hi);
1339                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1340                         goto normal_neg;
1341                 }
1342         } else {
1343                 if (out_hi == in_lo) {
1344                         /* a -> c, b -> a */
1345                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1346                         goto zero_neg;
1347                 } else if (out_hi == in_hi) {
1348                         /* a -> c, b -> b */
1349                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1350                         goto normal_neg;
1351                 } else {
1352                         /* a -> c, b -> d */
1353                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1354                         goto zero_neg;
1355                 }
1356         }
1357
1358 normal_neg:
1359         emit_neg( node, out_hi);
1360         emit_neg( node, out_lo);
1361         emit_sbb0(node, out_hi);
1362         return;
1363
1364 zero_neg:
1365         emit_zero(node, out_hi);
1366         emit_neg( node, out_lo);
1367         emit_sbb( node, in_hi, out_hi);
1368 }
1369
1370 static void emit_ia32_GetEIP(const ir_node *node)
1371 {
1372         ia32_emitf(node, "call %s", pic_base_label);
1373         be_emit_irprintf("%s:\n", pic_base_label);
1374         be_emit_write_line();
1375         ia32_emitf(node, "popl %D0");
1376 }
1377
1378 static void emit_ia32_ClimbFrame(const ir_node *node)
1379 {
1380         const ia32_climbframe_attr_t *attr = get_ia32_climbframe_attr_const(node);
1381
1382         ia32_emitf(node, "movl %S0, %D0");
1383         ia32_emitf(node, "movl $%u, %S1", attr->count);
1384         be_gas_emit_block_name(node);
1385         be_emit_cstring(":\n");
1386         be_emit_write_line();
1387         ia32_emitf(node, "movl (%D0), %D0");
1388         ia32_emitf(node, "dec %S1");
1389         be_emit_cstring("\tjnz ");
1390         be_gas_emit_block_name(node);
1391         be_emit_finish_line_gas(node);
1392 }
1393
1394 static void emit_be_Return(const ir_node *node)
1395 {
1396         unsigned pop = be_Return_get_pop(node);
1397
1398         if (pop > 0 || be_Return_get_emit_pop(node)) {
1399                 ia32_emitf(node, "ret $%u", pop);
1400         } else {
1401                 ia32_emitf(node, "ret");
1402         }
1403 }
1404
1405 static void emit_Nothing(const ir_node *node)
1406 {
1407         (void) node;
1408 }
1409
1410
1411 /**
1412  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
1413  * pointer of an opcode.
1414  */
1415 static void ia32_register_emitters(void)
1416 {
1417 #define IA32_EMIT(a)    op_ia32_##a->ops.generic = (op_func)emit_ia32_##a
1418 #define EMIT(a)         op_##a->ops.generic = (op_func)emit_##a
1419 #define IGN(a)          op_##a->ops.generic = (op_func)emit_Nothing
1420 #define BE_EMIT(a)      op_be_##a->ops.generic = (op_func)emit_be_##a
1421 #define BE_IGN(a)       op_be_##a->ops.generic = (op_func)emit_Nothing
1422
1423         /* first clear the generic function pointer for all ops */
1424         ir_clear_opcodes_generic_func();
1425
1426         /* register all emitter functions defined in spec */
1427         ia32_register_spec_emitters();
1428
1429         /* other ia32 emitter functions */
1430         IA32_EMIT(Asm);
1431         IA32_EMIT(CMovcc);
1432         IA32_EMIT(Conv_FP2FP);
1433         IA32_EMIT(Conv_FP2I);
1434         IA32_EMIT(Conv_I2FP);
1435         IA32_EMIT(CopyB);
1436         IA32_EMIT(CopyB_i);
1437         IA32_EMIT(GetEIP);
1438         IA32_EMIT(IMul);
1439         IA32_EMIT(Jcc);
1440         IA32_EMIT(Setcc);
1441         IA32_EMIT(Minus64Bit);
1442         IA32_EMIT(SwitchJmp);
1443         IA32_EMIT(ClimbFrame);
1444         IA32_EMIT(Jmp);
1445
1446         /* benode emitter */
1447         BE_EMIT(Copy);
1448         BE_EMIT(CopyKeep);
1449         BE_EMIT(IncSP);
1450         BE_EMIT(Perm);
1451         BE_EMIT(Return);
1452
1453         BE_IGN(Keep);
1454         BE_IGN(Start);
1455
1456         /* firm emitter */
1457         IGN(Phi);
1458
1459 #undef BE_EMIT
1460 #undef EMIT
1461 #undef IGN
1462 #undef IA32_EMIT
1463 }
1464
1465 typedef void (*emit_func_ptr) (const ir_node *);
1466
1467 /**
1468  * Assign and emit an exception label if the current instruction can fail.
1469  */
1470 static void ia32_assign_exc_label(ir_node *node)
1471 {
1472         /* assign a new ID to the instruction */
1473         set_ia32_exc_label_id(node, ++exc_label_id);
1474         /* print it */
1475         ia32_emit_exc_label(node);
1476         be_emit_char(':');
1477         be_emit_pad_comment();
1478         be_emit_cstring("/* exception to Block ");
1479         ia32_emit_cfop_target(node);
1480         be_emit_cstring(" */\n");
1481         be_emit_write_line();
1482 }
1483
1484 /**
1485  * Emits code for a node.
1486  */
1487 static void ia32_emit_node(ir_node *node)
1488 {
1489         ir_op *op = get_irn_op(node);
1490
1491         DBG((dbg, LEVEL_1, "emitting code for %+F\n", node));
1492
1493         if (is_ia32_irn(node)) {
1494                 if (get_ia32_exc_label(node)) {
1495                         /* emit the exception label of this instruction */
1496                         ia32_assign_exc_label(node);
1497                 }
1498                 if (mark_spill_reload) {
1499                         if (is_ia32_is_spill(node)) {
1500                                 ia32_emitf(NULL, "xchg %ebx, %ebx        /* spill mark */");
1501                         }
1502                         if (is_ia32_is_reload(node)) {
1503                                 ia32_emitf(NULL, "xchg %edx, %edx        /* reload mark */");
1504                         }
1505                         if (is_ia32_is_remat(node)) {
1506                                 ia32_emitf(NULL, "xchg %ecx, %ecx        /* remat mark */");
1507                         }
1508                 }
1509         }
1510         if (op->ops.generic) {
1511                 emit_func_ptr func = (emit_func_ptr) op->ops.generic;
1512
1513                 be_dwarf_location(get_irn_dbg_info(node));
1514
1515                 (*func) (node);
1516         } else {
1517                 emit_Nothing(node);
1518                 ir_fprintf(stderr, "Error: No emit handler for node %+F (%+G, graph %+F)\n", node, node, current_ir_graph);
1519                 abort();
1520         }
1521
1522         if (sp_relative) {
1523                 int sp_change = arch_get_sp_bias(node);
1524                 if (sp_change != 0) {
1525                         assert(sp_change != SP_BIAS_RESET);
1526                         callframe_offset += sp_change;
1527                         be_dwarf_callframe_offset(callframe_offset);
1528                 }
1529         }
1530 }
1531
1532 /**
1533  * Emits gas alignment directives
1534  */
1535 static void ia32_emit_alignment(unsigned align, unsigned skip)
1536 {
1537         ia32_emitf(NULL, ".p2align %u,,%u", align, skip);
1538 }
1539
1540 /**
1541  * Emits gas alignment directives for Labels depended on cpu architecture.
1542  */
1543 static void ia32_emit_align_label(void)
1544 {
1545         unsigned align        = ia32_cg_config.label_alignment;
1546         unsigned maximum_skip = ia32_cg_config.label_alignment_max_skip;
1547         ia32_emit_alignment(align, maximum_skip);
1548 }
1549
1550 /**
1551  * Test whether a block should be aligned.
1552  * For cpus in the P4/Athlon class it is useful to align jump labels to
1553  * 16 bytes. However we should only do that if the alignment nops before the
1554  * label aren't executed more often than we have jumps to the label.
1555  */
1556 static int should_align_block(const ir_node *block)
1557 {
1558         static const double DELTA = .0001;
1559         ir_node *prev      = get_prev_block_sched(block);
1560         double   prev_freq = 0;  /**< execfreq of the fallthrough block */
1561         double   jmp_freq  = 0;  /**< execfreq of all non-fallthrough blocks */
1562         double   block_freq;
1563         int      i, n_cfgpreds;
1564
1565         if (ia32_cg_config.label_alignment_factor <= 0)
1566                 return 0;
1567
1568         block_freq = get_block_execfreq(block);
1569         if (block_freq < DELTA)
1570                 return 0;
1571
1572         n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
1573         for (i = 0; i < n_cfgpreds; ++i) {
1574                 const ir_node *pred      = get_Block_cfgpred_block(block, i);
1575                 double         pred_freq = get_block_execfreq(pred);
1576
1577                 if (pred == prev) {
1578                         prev_freq += pred_freq;
1579                 } else {
1580                         jmp_freq  += pred_freq;
1581                 }
1582         }
1583
1584         if (prev_freq < DELTA && !(jmp_freq < DELTA))
1585                 return 1;
1586
1587         jmp_freq /= prev_freq;
1588
1589         return jmp_freq > ia32_cg_config.label_alignment_factor;
1590 }
1591
1592 /**
1593  * Emit the block header for a block.
1594  *
1595  * @param block       the block
1596  * @param prev_block  the previous block
1597  */
1598 static void ia32_emit_block_header(ir_node *block)
1599 {
1600         ir_graph     *irg        = current_ir_graph;
1601         int           need_label = block_needs_label(block);
1602
1603         if (block == get_irg_end_block(irg))
1604                 return;
1605
1606         if (ia32_cg_config.label_alignment > 0) {
1607                 /* align the current block if:
1608                  * a) if should be aligned due to its execution frequency
1609                  * b) there is no fall-through here
1610                  */
1611                 if (should_align_block(block)) {
1612                         ia32_emit_align_label();
1613                 } else {
1614                         /* if the predecessor block has no fall-through,
1615                            we can always align the label. */
1616                         int i;
1617                         int has_fallthrough = 0;
1618
1619                         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
1620                                 ir_node *cfg_pred = get_Block_cfgpred(block, i);
1621                                 if (can_be_fallthrough(cfg_pred)) {
1622                                         has_fallthrough = 1;
1623                                         break;
1624                                 }
1625                         }
1626
1627                         if (!has_fallthrough)
1628                                 ia32_emit_align_label();
1629                 }
1630         }
1631
1632         be_gas_begin_block(block, need_label);
1633 }
1634
1635 /**
1636  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
1637  * and emits code for each node.
1638  */
1639 static void ia32_gen_block(ir_node *block)
1640 {
1641         ia32_emit_block_header(block);
1642
1643         if (sp_relative) {
1644                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
1645                 callframe_offset = 4; /* 4 bytes for the return address */
1646                 /* ESP guessing, TODO perform a real ESP simulation */
1647                 if (block != get_irg_start_block(irg)) {
1648                         callframe_offset += frame_type_size;
1649                 }
1650                 be_dwarf_callframe_offset(callframe_offset);
1651         }
1652
1653         /* emit the contents of the block */
1654         be_dwarf_location(get_irn_dbg_info(block));
1655         sched_foreach(block, node) {
1656                 ia32_emit_node(node);
1657         }
1658 }
1659
1660 typedef struct exc_entry {
1661         ir_node *exc_instr;  /** The instruction that can issue an exception. */
1662         ir_node *block;      /** The block to call then. */
1663 } exc_entry;
1664
1665 /**
1666  * Block-walker:
1667  * Sets labels for control flow nodes (jump target).
1668  * Links control predecessors to there destination blocks.
1669  */
1670 static void ia32_gen_labels(ir_node *block, void *data)
1671 {
1672         exc_entry **exc_list = (exc_entry**)data;
1673         ir_node *pred;
1674         int     n;
1675
1676         for (n = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; n >= 0; --n) {
1677                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
1678                 set_irn_link(pred, block);
1679
1680                 pred = skip_Proj(pred);
1681                 if (is_ia32_irn(pred) && get_ia32_exc_label(pred)) {
1682                         exc_entry e;
1683
1684                         e.exc_instr = pred;
1685                         e.block     = block;
1686                         ARR_APP1(exc_entry, *exc_list, e);
1687                         set_irn_link(pred, block);
1688                 }
1689         }
1690 }
1691
1692 /**
1693  * Compare two exception_entries.
1694  */
1695 static int cmp_exc_entry(const void *a, const void *b)
1696 {
1697         const exc_entry *ea = (const exc_entry*)a;
1698         const exc_entry *eb = (const exc_entry*)b;
1699
1700         if (get_ia32_exc_label_id(ea->exc_instr) < get_ia32_exc_label_id(eb->exc_instr))
1701                 return -1;
1702         return +1;
1703 }
1704
1705 static parameter_dbg_info_t *construct_parameter_infos(ir_graph *irg)
1706 {
1707         ir_entity            *entity    = get_irg_entity(irg);
1708         ir_type              *type      = get_entity_type(entity);
1709         size_t                n_params  = get_method_n_params(type);
1710         be_stack_layout_t    *layout    = be_get_irg_stack_layout(irg);
1711         ir_type              *arg_type  = layout->arg_type;
1712         size_t                n_members = get_compound_n_members(arg_type);
1713         parameter_dbg_info_t *infos     = XMALLOCNZ(parameter_dbg_info_t, n_params);
1714         size_t                i;
1715
1716         for (i = 0; i < n_members; ++i) {
1717                 ir_entity *member = get_compound_member(arg_type, i);
1718                 size_t     param;
1719                 if (!is_parameter_entity(member))
1720                         continue;
1721                 param = get_entity_parameter_number(member);
1722                 if (param == IR_VA_START_PARAMETER_NUMBER)
1723                         continue;
1724                 assert(infos[param].entity == NULL && infos[param].reg == NULL);
1725                 infos[param].reg    = NULL;
1726                 infos[param].entity = member;
1727         }
1728
1729         return infos;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * Main driver. Emits the code for one routine.
1734  */
1735 void ia32_gen_routine(ir_graph *irg)
1736 {
1737         ir_entity        *entity    = get_irg_entity(irg);
1738         exc_entry        *exc_list  = NEW_ARR_F(exc_entry, 0);
1739         const arch_env_t *arch_env  = be_get_irg_arch_env(irg);
1740         ia32_irg_data_t  *irg_data  = ia32_get_irg_data(irg);
1741         ir_node         **blk_sched = irg_data->blk_sched;
1742         be_stack_layout_t *layout   = be_get_irg_stack_layout(irg);
1743         parameter_dbg_info_t *infos;
1744         int i, n;
1745
1746         isa    = (ia32_isa_t*) arch_env;
1747         do_pic = be_options.pic;
1748
1749         be_gas_elf_type_char = '@';
1750
1751         ia32_register_emitters();
1752
1753         get_unique_label(pic_base_label, sizeof(pic_base_label), "PIC_BASE");
1754
1755         infos = construct_parameter_infos(irg);
1756         be_gas_emit_function_prolog(entity, ia32_cg_config.function_alignment,
1757                                     infos);
1758         xfree(infos);
1759
1760         sp_relative = layout->sp_relative;
1761         if (layout->sp_relative) {
1762                 ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(irg);
1763                 frame_type_size = get_type_size_bytes(frame_type);
1764                 be_dwarf_callframe_register(&ia32_registers[REG_ESP]);
1765         } else {
1766                 /* well not entirely correct here, we should emit this after the
1767                  * "movl esp, ebp" */
1768                 be_dwarf_callframe_register(&ia32_registers[REG_EBP]);
1769                 /* TODO: do not hardcode the following */
1770                 be_dwarf_callframe_offset(8);
1771                 be_dwarf_callframe_spilloffset(&ia32_registers[REG_EBP], -8);
1772         }
1773
1774         /* we use links to point to target blocks */
1775         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1776         irg_block_walk_graph(irg, ia32_gen_labels, NULL, &exc_list);
1777
1778         /* initialize next block links */
1779         n = ARR_LEN(blk_sched);
1780         for (i = 0; i < n; ++i) {
1781                 ir_node *block = blk_sched[i];
1782                 ir_node *prev  = i > 0 ? blk_sched[i-1] : NULL;
1783
1784                 set_irn_link(block, prev);
1785         }
1786
1787         for (i = 0; i < n; ++i) {
1788                 ir_node *block = blk_sched[i];
1789
1790                 ia32_gen_block(block);
1791         }
1792
1793         be_gas_emit_function_epilog(entity);
1794
1795         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
1796
1797         /* Sort the exception table using the exception label id's.
1798            Those are ascending with ascending addresses. */
1799         qsort(exc_list, ARR_LEN(exc_list), sizeof(exc_list[0]), cmp_exc_entry);
1800         {
1801                 size_t e;
1802
1803                 for (e = 0; e < ARR_LEN(exc_list); ++e) {
1804                         be_emit_cstring("\t.long ");
1805                         ia32_emit_exc_label(exc_list[e].exc_instr);
1806                         be_emit_char('\n');
1807                         be_emit_cstring("\t.long ");
1808                         be_gas_emit_block_name(exc_list[e].block);
1809                         be_emit_char('\n');
1810                 }
1811         }
1812         DEL_ARR_F(exc_list);
1813 }
1814
1815 static const lc_opt_table_entry_t ia32_emitter_options[] = {
1816         LC_OPT_ENT_BOOL("mark_spill_reload",   "mark spills and reloads with ud opcodes", &mark_spill_reload),
1817         LC_OPT_LAST
1818 };
1819
1820 /* ==== Experimental binary emitter ==== */
1821
1822 static unsigned char reg_gp_map[N_ia32_gp_REGS];
1823 //static unsigned char reg_mmx_map[N_ia32_mmx_REGS];
1824 //static unsigned char reg_sse_map[N_ia32_xmm_REGS];
1825
1826 static void build_reg_map(void)
1827 {
1828         reg_gp_map[REG_GP_EAX] = 0x0;
1829         reg_gp_map[REG_GP_ECX] = 0x1;
1830         reg_gp_map[REG_GP_EDX] = 0x2;
1831         reg_gp_map[REG_GP_EBX] = 0x3;
1832         reg_gp_map[REG_GP_ESP] = 0x4;
1833         reg_gp_map[REG_GP_EBP] = 0x5;
1834         reg_gp_map[REG_GP_ESI] = 0x6;
1835         reg_gp_map[REG_GP_EDI] = 0x7;
1836 }
1837
1838 /** Returns the encoding for a pnc field. */
1839 static unsigned char pnc2cc(ia32_condition_code_t cc)
1840 {
1841         return cc & 0xf;
1842 }
1843
1844 /** Sign extension bit values for binops */
1845 enum SignExt {
1846         UNSIGNED_IMM = 0,  /**< unsigned immediate */
1847         SIGNEXT_IMM  = 2,  /**< sign extended immediate */
1848 };
1849
1850 /** The mod encoding of the ModR/M */
1851 enum Mod {
1852         MOD_IND          = 0x00, /**< [reg1] */
1853         MOD_IND_BYTE_OFS = 0x40, /**< [reg1 + byte ofs] */
1854         MOD_IND_WORD_OFS = 0x80, /**< [reg1 + word ofs] */
1855         MOD_REG          = 0xC0  /**< reg1 */
1856 };
1857
1858 /** create R/M encoding for ModR/M */
1859 #define ENC_RM(x) (x)
1860 /** create REG encoding for ModR/M */
1861 #define ENC_REG(x) ((x) << 3)
1862
1863 /** create encoding for a SIB byte */
1864 #define ENC_SIB(scale, index, base) ((scale) << 6 | (index) << 3 | (base))
1865
1866 /* Node: The following routines are supposed to append bytes, words, dwords
1867    to the output stream.
1868    Currently the implementation is stupid in that it still creates output
1869    for an "assembler" in the form of .byte, .long
1870    We will change this when enough infrastructure is there to create complete
1871    machine code in memory/object files */
1872
1873 static void bemit8(const unsigned char byte)
1874 {
1875         be_emit_irprintf("\t.byte 0x%x\n", byte);
1876         be_emit_write_line();
1877 }
1878
1879 static void bemit16(const unsigned short u16)
1880 {
1881         be_emit_irprintf("\t.word 0x%x\n", u16);
1882         be_emit_write_line();
1883 }
1884
1885 static void bemit32(const unsigned u32)
1886 {
1887         be_emit_irprintf("\t.long 0x%x\n", u32);
1888         be_emit_write_line();
1889 }
1890
1891 /**
1892  * Emit address of an entity. If @p is_relative is true then a relative
1893  * offset from behind the address to the entity is created.
1894  */
1895 static void bemit_entity(ir_entity *entity, bool entity_sign, int offset,
1896                          bool is_relative)
1897 {
1898         if (entity == NULL) {
1899                 bemit32(offset);
1900                 return;
1901         }
1902
1903         /* the final version should remember the position in the bytestream
1904            and patch it with the correct address at linktime... */
1905         be_emit_cstring("\t.long ");
1906         if (entity_sign)
1907                 be_emit_char('-');
1908         be_gas_emit_entity(entity);
1909
1910         if (get_entity_owner(entity) == get_tls_type()) {
1911                 if (!entity_has_definition(entity)) {
1912                         be_emit_cstring("@INDNTPOFF");
1913                 } else {
1914                         be_emit_cstring("@NTPOFF");
1915                 }
1916         }
1917
1918         if (is_relative) {
1919                 be_emit_cstring("-.");
1920                 offset -= 4;
1921         }
1922
1923         if (offset != 0) {
1924                 be_emit_irprintf("%+d", offset);
1925         }
1926         be_emit_char('\n');
1927         be_emit_write_line();
1928 }
1929
1930 static void bemit_jmp_destination(const ir_node *dest_block)
1931 {
1932         be_emit_cstring("\t.long ");
1933         be_gas_emit_block_name(dest_block);
1934         be_emit_cstring(" - . - 4\n");
1935         be_emit_write_line();
1936 }
1937
1938 /* end emit routines, all emitters following here should only use the functions
1939    above. */
1940
1941 typedef enum reg_modifier {
1942         REG_LOW  = 0,
1943         REG_HIGH = 1
1944 } reg_modifier_t;
1945
1946 /** Create a ModR/M byte for src1,src2 registers */
1947 static void bemit_modrr(const arch_register_t *src1,
1948                         const arch_register_t *src2)
1949 {
1950         unsigned char modrm = MOD_REG;
1951         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[src1->index]);
1952         modrm |= ENC_REG(reg_gp_map[src2->index]);
1953         bemit8(modrm);
1954 }
1955
1956 /** Create a ModR/M8 byte for src1,src2 registers */
1957 static void bemit_modrr8(reg_modifier_t high_part1, const arch_register_t *src1,
1958                                                  reg_modifier_t high_part2, const arch_register_t *src2)
1959 {
1960         unsigned char modrm = MOD_REG;
1961         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[src1->index] +  (high_part1 == REG_HIGH ? 4 : 0));
1962         modrm |= ENC_REG(reg_gp_map[src2->index] + (high_part2 == REG_HIGH ? 4 : 0));
1963         bemit8(modrm);
1964 }
1965
1966 /** Create a ModR/M byte for one register and extension */
1967 static void bemit_modru(const arch_register_t *reg, unsigned ext)
1968 {
1969         unsigned char modrm = MOD_REG;
1970         assert(ext <= 7);
1971         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[reg->index]);
1972         modrm |= ENC_REG(ext);
1973         bemit8(modrm);
1974 }
1975
1976 /** Create a ModR/M8 byte for one register */
1977 static void bemit_modrm8(reg_modifier_t high_part, const arch_register_t *reg)
1978 {
1979         unsigned char modrm = MOD_REG;
1980         assert(reg_gp_map[reg->index] < 4);
1981         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[reg->index] + (high_part == REG_HIGH ? 4 : 0));
1982         modrm |= MOD_REG;
1983         bemit8(modrm);
1984 }
1985
1986 /**
1987  * Calculate the size of an signed immediate in bytes.
1988  *
1989  * @param offset  an offset
1990  */
1991 static unsigned get_signed_imm_size(int offset)
1992 {
1993         if (-128 <= offset && offset < 128) {
1994                 return 1;
1995         } else if (-32768 <= offset && offset < 32768) {
1996                 return 2;
1997         } else {
1998                 return 4;
1999         }
2000 }
2001
2002 /**
2003  * Emit an address mode.
2004  *
2005  * @param reg   content of the reg field: either a register index or an opcode extension
2006  * @param node  the node
2007  */
2008 static void bemit_mod_am(unsigned reg, const ir_node *node)
2009 {
2010         ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
2011         int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
2012         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2013         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2014         ir_node   *idx       = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2015         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(idx);
2016         unsigned   modrm     = 0;
2017         unsigned   sib       = 0;
2018         unsigned   emitoffs  = 0;
2019         bool       emitsib   = false;
2020         unsigned   base_enc;
2021
2022         /* set the mod part depending on displacement */
2023         if (ent != NULL) {
2024                 modrm |= MOD_IND_WORD_OFS;
2025                 emitoffs = 32;
2026         } else if (offs == 0) {
2027                 modrm |= MOD_IND;
2028                 emitoffs = 0;
2029         } else if (-128 <= offs && offs < 128) {
2030                 modrm |= MOD_IND_BYTE_OFS;
2031                 emitoffs = 8;
2032         } else {
2033                 modrm |= MOD_IND_WORD_OFS;
2034                 emitoffs = 32;
2035         }
2036
2037         if (has_base) {
2038                 const arch_register_t *base_reg = arch_get_irn_register(base);
2039                 base_enc = reg_gp_map[base_reg->index];
2040         } else {
2041                 /* Use the EBP encoding + MOD_IND if NO base register. There is
2042                  * always a 32bit offset present in this case. */
2043                 modrm    = MOD_IND;
2044                 base_enc = 0x05;
2045                 emitoffs = 32;
2046         }
2047
2048         /* Determine if we need a SIB byte. */
2049         if (has_index) {
2050                 const arch_register_t *reg_index = arch_get_irn_register(idx);
2051                 int                    scale     = get_ia32_am_scale(node);
2052                 assert(scale < 4);
2053                 /* R/M set to ESP means SIB in 32bit mode. */
2054                 modrm   |= ENC_RM(0x04);
2055                 sib      = ENC_SIB(scale, reg_gp_map[reg_index->index], base_enc);
2056                 emitsib = true;
2057         } else if (base_enc == 0x04) {
2058                 /* for the above reason we are forced to emit a SIB when base is ESP.
2059                  * Only the base is used, index must be ESP too, which means no index.
2060                  */
2061                 modrm   |= ENC_RM(0x04);
2062                 sib      = ENC_SIB(0, 0x04, 0x04);
2063                 emitsib  = true;
2064         } else {
2065                 modrm |= ENC_RM(base_enc);
2066         }
2067
2068         /* We are forced to emit an 8bit offset as EBP base without offset is a
2069          * special case for SIB without base register. */
2070         if (base_enc == 0x05 && emitoffs == 0) {
2071                 modrm    |= MOD_IND_BYTE_OFS;
2072                 emitoffs  = 8;
2073         }
2074
2075         modrm |= ENC_REG(reg);
2076
2077         bemit8(modrm);
2078         if (emitsib)
2079                 bemit8(sib);
2080
2081         /* emit displacement */
2082         if (emitoffs == 8) {
2083                 bemit8((unsigned) offs);
2084         } else if (emitoffs == 32) {
2085                 bemit_entity(ent, is_ia32_am_sc_sign(node), offs, false);
2086         }
2087 }
2088
2089 /**
2090  * Emit a binop with a immediate operand.
2091  *
2092  * @param node        the node to emit
2093  * @param opcode_eax  the opcode for the op eax, imm variant
2094  * @param opcode      the opcode for the reg, imm variant
2095  * @param ruval       the opcode extension for opcode
2096  */
2097 static void bemit_binop_with_imm(
2098         const ir_node *node,
2099         unsigned char opcode_ax,
2100         unsigned char opcode, unsigned char ruval)
2101 {
2102         /* Use in-reg, because some instructions (cmp, test) have no out-reg. */
2103         const ir_node               *op   = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2104         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(op);
2105         unsigned                     size;
2106
2107         /* Some instructions (test) have no short form with 32bit value + 8bit
2108          * immediate. */
2109         if (attr->symconst != NULL || opcode & SIGNEXT_IMM) {
2110                 size = 4;
2111         } else {
2112                 /* check for sign extension */
2113                 size = get_signed_imm_size(attr->offset);
2114         }
2115
2116         switch (size) {
2117         case 1:
2118                 bemit8(opcode | SIGNEXT_IMM);
2119                 /* cmp has this special mode */
2120                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2121                         bemit_mod_am(ruval, node);
2122                 } else {
2123                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2124                         bemit_modru(reg, ruval);
2125                 }
2126                 bemit8((unsigned char)attr->offset);
2127                 return;
2128         case 2:
2129         case 4:
2130                 /* check for eax variant: this variant is shorter for 32bit immediates only */
2131                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2132                         bemit8(opcode);
2133                         bemit_mod_am(ruval, node);
2134                 } else {
2135                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2136                         if (reg->index == REG_GP_EAX) {
2137                                 bemit8(opcode_ax);
2138                         } else {
2139                                 bemit8(opcode);
2140                                 bemit_modru(reg, ruval);
2141                         }
2142                 }
2143                 bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, attr->offset, false);
2144                 return;
2145         }
2146         panic("invalid imm size?!?");
2147 }
2148
2149 /**
2150  * Emits a binop.
2151  */
2152 static void bemit_binop_2(const ir_node *node, unsigned code)
2153 {
2154         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2155         bemit8(code);
2156         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2157                 const arch_register_t *op2 = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_right);
2158                 bemit_modrr(op2, out);
2159         } else {
2160                 bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2161         }
2162 }
2163
2164 /**
2165  * Emit a binop.
2166  */
2167 static void bemit_binop(const ir_node *node, const unsigned char opcodes[4])
2168 {
2169         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2170         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2171                 bemit_binop_with_imm(node, opcodes[1], opcodes[2], opcodes[3]);
2172         } else {
2173                 bemit_binop_2(node, opcodes[0]);
2174         }
2175 }
2176
2177 /**
2178  * Emit an unop.
2179  */
2180 static void bemit_unop(const ir_node *node, unsigned char code, unsigned char ext, int input)
2181 {
2182         bemit8(code);
2183         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2184                 const arch_register_t *in = arch_get_irn_register_in(node, input);
2185                 bemit_modru(in, ext);
2186         } else {
2187                 bemit_mod_am(ext, node);
2188         }
2189 }
2190
2191 static void bemit_unop_reg(const ir_node *node, unsigned char code, int input)
2192 {
2193         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2194         bemit_unop(node, code, reg_gp_map[out->index], input);
2195 }
2196
2197 static void bemit_unop_mem(const ir_node *node, unsigned char code, unsigned char ext)
2198 {
2199         unsigned size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
2200         if (size == 16)
2201                 bemit8(0x66);
2202         bemit8(size == 8 ? code : code + 1);
2203         bemit_mod_am(ext, node);
2204 }
2205
2206 static void bemit_0f_unop_reg(ir_node const *const node, unsigned char const code, int const input)
2207 {
2208         bemit8(0x0F);
2209         bemit_unop_reg(node, code, input);
2210 }
2211
2212 static void bemit_immediate(const ir_node *node, bool relative)
2213 {
2214         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
2215         bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, attr->offset, relative);
2216 }
2217
2218 static void bemit_copy(const ir_node *copy)
2219 {
2220         const arch_register_t *in  = arch_get_irn_register_in(copy, 0);
2221         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(copy, 0);
2222
2223         if (in == out)
2224                 return;
2225         /* copies of fp nodes aren't real... */
2226         if (in->reg_class == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp])
2227                 return;
2228
2229         assert(in->reg_class == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]);
2230         bemit8(0x8B);
2231         bemit_modrr(in, out);
2232 }
2233
2234 static void bemit_perm(const ir_node *node)
2235 {
2236         const arch_register_t       *in0  = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 0));
2237         const arch_register_t       *in1  = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 1));
2238         const arch_register_class_t *cls0 = in0->reg_class;
2239
2240         assert(cls0 == in1->reg_class && "Register class mismatch at Perm");
2241
2242         if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]) {
2243                 if (in0->index == REG_GP_EAX) {
2244                         bemit8(0x90 + reg_gp_map[in1->index]);
2245                 } else if (in1->index == REG_GP_EAX) {
2246                         bemit8(0x90 + reg_gp_map[in0->index]);
2247                 } else {
2248                         bemit8(0x87);
2249                         bemit_modrr(in0, in1);
2250                 }
2251         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm]) {
2252                 panic("unimplemented"); // TODO implement
2253                 //ia32_emitf(NULL, "xorpd %R, %R", in1, in0);
2254                 //ia32_emitf(NULL, "xorpd %R, %R", in0, in1);
2255                 //ia32_emitf(node, "xorpd %R, %R", in1, in0);
2256         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp]) {
2257                 /* is a NOP */
2258         } else {
2259                 panic("unexpected register class in be_Perm (%+F)", node);
2260         }
2261 }
2262
2263 static void bemit_xor0(const ir_node *node)
2264 {
2265         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2266         bemit8(0x31);
2267         bemit_modrr(out, out);
2268 }
2269
2270 static void bemit_mov_const(const ir_node *node)
2271 {
2272         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2273         bemit8(0xB8 + reg_gp_map[out->index]);
2274         bemit_immediate(node, false);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * Creates a function for a Binop with 3 possible encodings.
2279  */
2280 #define BINOP(op, op0, op1, op2, op2_ext)                                 \
2281 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) {                           \
2282         static const unsigned char op ## _codes[] = {op0, op1, op2, op2_ext}; \
2283         bemit_binop(node, op ## _codes);                                      \
2284 }
2285
2286 /*    insn  def  eax,imm   imm */
2287 BINOP(add,  0x03, 0x05, 0x81, 0)
2288 BINOP(or,   0x0B, 0x0D, 0x81, 1)
2289 BINOP(adc,  0x13, 0x15, 0x81, 2)
2290 BINOP(sbb,  0x1B, 0x1D, 0x81, 3)
2291 BINOP(and,  0x23, 0x25, 0x81, 4)
2292 BINOP(sub,  0x2B, 0x2D, 0x81, 5)
2293 BINOP(xor,  0x33, 0x35, 0x81, 6)
2294 BINOP(test, 0x85, 0xA9, 0xF7, 0)
2295
2296 #define BINOPMEM(op, ext) \
2297 static void bemit_##op(const ir_node *node) \
2298 { \
2299         ir_node *val; \
2300         unsigned size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node)); \
2301         if (size == 16) \
2302                 bemit8(0x66); \
2303         val = get_irn_n(node, n_ia32_unary_op); \
2304         if (is_ia32_Immediate(val)) { \
2305                 const ia32_immediate_attr_t *attr   = get_ia32_immediate_attr_const(val); \
2306                 int                          offset = attr->offset; \
2307                 if (attr->symconst == NULL && get_signed_imm_size(offset) == 1) { \
2308                         bemit8(0x83); \
2309                         bemit_mod_am(ext, node); \
2310                         bemit8(offset); \
2311                 } else { \
2312                         bemit8(0x81); \
2313                         bemit_mod_am(ext, node); \
2314                         if (size == 16) { \
2315                                 bemit16(offset); \
2316                         } else { \
2317                                 bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, offset, false); \
2318                         } \
2319                 } \
2320         } else { \
2321                 bemit8(ext << 3 | 1); \
2322                 bemit_mod_am(reg_gp_map[arch_get_irn_register(val)->index], node); \
2323         } \
2324 } \
2325  \
2326 static void bemit_##op##8bit(const ir_node *node) \
2327 { \
2328         ir_node *val = get_irn_n(node, n_ia32_unary_op); \
2329         if (is_ia32_Immediate(val)) { \
2330                 bemit8(0x80); \
2331                 bemit_mod_am(ext, node); \
2332                 bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(val)->offset); \
2333         } else { \
2334                 bemit8(ext << 3); \
2335                 bemit_mod_am(reg_gp_map[arch_get_irn_register(val)->index], node); \
2336         } \
2337 }
2338
2339 BINOPMEM(addmem,  0)
2340 BINOPMEM(ormem,   1)
2341 BINOPMEM(andmem,  4)
2342 BINOPMEM(submem,  5)
2343 BINOPMEM(xormem,  6)
2344
2345
2346 /**
2347  * Creates a function for an Unop with code /ext encoding.
2348  */
2349 #define UNOP(op, code, ext, input)              \
2350 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) { \
2351         bemit_unop(node, code, ext, input);         \
2352 }
2353
2354 UNOP(not,     0xF7, 2, n_ia32_Not_val)
2355 UNOP(neg,     0xF7, 3, n_ia32_Neg_val)
2356 UNOP(mul,     0xF7, 4, n_ia32_Mul_right)
2357 UNOP(imul1op, 0xF7, 5, n_ia32_IMul1OP_right)
2358 UNOP(div,     0xF7, 6, n_ia32_Div_divisor)
2359 UNOP(idiv,    0xF7, 7, n_ia32_IDiv_divisor)
2360
2361 /* TODO: am support for IJmp */
2362 UNOP(ijmp,    0xFF, 4, n_ia32_IJmp_target)
2363
2364 #define SHIFT(op, ext) \
2365 static void bemit_##op(const ir_node *node) \
2366 { \
2367         const arch_register_t *out   = arch_get_irn_register_out(node, 0); \
2368         ir_node               *count = get_irn_n(node, 1); \
2369         if (is_ia32_Immediate(count)) { \
2370                 int offset = get_ia32_immediate_attr_const(count)->offset; \
2371                 if (offset == 1) { \
2372                         bemit8(0xD1); \
2373                         bemit_modru(out, ext); \
2374                 } else { \
2375                         bemit8(0xC1); \
2376                         bemit_modru(out, ext); \
2377                         bemit8(offset); \
2378                 } \
2379         } else { \
2380                 bemit8(0xD3); \
2381                 bemit_modru(out, ext); \
2382         } \
2383 } \
2384  \
2385 static void bemit_##op##mem(const ir_node *node) \
2386 { \
2387         ir_node *count; \
2388         unsigned size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node)); \
2389         if (size == 16) \
2390                 bemit8(0x66); \
2391         count = get_irn_n(node, 1); \
2392         if (is_ia32_Immediate(count)) { \
2393                 int offset = get_ia32_immediate_attr_const(count)->offset; \
2394                 if (offset == 1) { \
2395                         bemit8(size == 8 ? 0xD0 : 0xD1); \
2396                         bemit_mod_am(ext, node); \
2397                 } else { \
2398                         bemit8(size == 8 ? 0xC0 : 0xC1); \
2399                         bemit_mod_am(ext, node); \
2400                         bemit8(offset); \
2401                 } \
2402         } else { \
2403                 bemit8(size == 8 ? 0xD2 : 0xD3); \
2404                 bemit_mod_am(ext, node); \
2405         } \
2406 }
2407
2408 SHIFT(rol, 0)
2409 SHIFT(ror, 1)
2410 SHIFT(shl, 4)
2411 SHIFT(shr, 5)
2412 SHIFT(sar, 7)
2413
2414 static void bemit_shld(const ir_node *node)
2415 {
2416         const arch_register_t *in  = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_ShlD_val_low);
2417         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_ShlD_res);
2418         ir_node *count = get_irn_n(node, n_ia32_ShlD_count);
2419         bemit8(0x0F);
2420         if (is_ia32_Immediate(count)) {
2421                 bemit8(0xA4);
2422                 bemit_modrr(out, in);
2423                 bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(count)->offset);
2424         } else {
2425                 bemit8(0xA5);
2426                 bemit_modrr(out, in);
2427         }
2428 }
2429
2430 static void bemit_shrd(const ir_node *node)
2431 {
2432         const arch_register_t *in  = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_ShrD_val_low);
2433         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_ShrD_res);
2434         ir_node *count = get_irn_n(node, n_ia32_ShrD_count);
2435         bemit8(0x0F);
2436         if (is_ia32_Immediate(count)) {
2437                 bemit8(0xAC);
2438                 bemit_modrr(out, in);
2439                 bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(count)->offset);
2440         } else {
2441                 bemit8(0xAD);
2442                 bemit_modrr(out, in);
2443         }
2444 }
2445
2446 static void bemit_sbb0(ir_node const *const node)
2447 {
2448         arch_register_t const *const out = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Sbb0_res);
2449         unsigned char          const reg = reg_gp_map[out->index];
2450         bemit8(0x1B);
2451         bemit8(MOD_REG | ENC_REG(reg) | ENC_RM(reg));
2452 }
2453
2454 /**
2455  * binary emitter for setcc.
2456  */
2457 static void bemit_setcc(const ir_node *node)
2458 {
2459         const arch_register_t *dreg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Setcc_res);
2460
2461         ia32_condition_code_t cc = get_ia32_condcode(node);
2462         cc = determine_final_cc(node, n_ia32_Setcc_eflags, cc);
2463         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases) {
2464                 if (cc & ia32_cc_negated) {
2465                         /* set%PNC <dreg */
2466                         bemit8(0x0F);
2467                         bemit8(0x90 | pnc2cc(cc));
2468                         bemit_modrm8(REG_LOW, dreg);
2469
2470                         /* setp >dreg */
2471                         bemit8(0x0F);
2472                         bemit8(0x9A);
2473                         bemit_modrm8(REG_HIGH, dreg);
2474
2475                         /* orb %>dreg, %<dreg */
2476                         bemit8(0x08);
2477                         bemit_modrr8(REG_LOW, dreg, REG_HIGH, dreg);
2478                 } else {
2479                          /* set%PNC <dreg */
2480                         bemit8(0x0F);
2481                         bemit8(0x90 | pnc2cc(cc));
2482                         bemit_modrm8(REG_LOW, dreg);
2483
2484                         /* setnp >dreg */
2485                         bemit8(0x0F);
2486                         bemit8(0x9B);
2487                         bemit_modrm8(REG_HIGH, dreg);
2488
2489                         /* andb %>dreg, %<dreg */
2490                         bemit8(0x20);
2491                         bemit_modrr8(REG_LOW, dreg, REG_HIGH, dreg);
2492                 }
2493         } else {
2494                 /* set%PNC <dreg */
2495                 bemit8(0x0F);
2496                 bemit8(0x90 | pnc2cc(cc));
2497                 bemit_modrm8(REG_LOW, dreg);
2498         }
2499 }
2500
2501 static void bemit_bsf(ir_node const *const node)
2502 {
2503         bemit_0f_unop_reg(node, 0xBC, n_ia32_Bsf_operand);
2504 }
2505
2506 static void bemit_bsr(ir_node const *const node)
2507 {
2508         bemit_0f_unop_reg(node, 0xBD, n_ia32_Bsr_operand);
2509 }
2510
2511 static void bemit_bswap(ir_node const *const node)
2512 {
2513         bemit8(0x0F);
2514         bemit_modru(arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Bswap_res), 1);
2515 }
2516
2517 static void bemit_bt(ir_node const *const node)
2518 {
2519         bemit8(0x0F);
2520         arch_register_t const *const lreg  = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Bt_left);
2521         ir_node         const *const right = get_irn_n(node, n_ia32_Bt_right);
2522         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2523                 ia32_immediate_attr_t const *const attr   = get_ia32_immediate_attr_const(right);
2524                 int                          const offset = attr->offset;
2525                 assert(!attr->symconst);
2526                 assert(get_signed_imm_size(offset) == 1);
2527                 bemit8(0xBA);
2528                 bemit_modru(lreg, 4);
2529                 bemit8(offset);
2530         } else {
2531                 bemit8(0xA3);
2532                 bemit_modrr(lreg, arch_get_irn_register(right));
2533         }
2534 }
2535
2536 static void bemit_cmovcc(const ir_node *node)
2537 {
2538         const ia32_attr_t     *attr         = get_ia32_attr_const(node);
2539         int                    ins_permuted = attr->data.ins_permuted;
2540         const arch_register_t *out          = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_res);
2541         ia32_condition_code_t  cc           = get_ia32_condcode(node);
2542         const arch_register_t *in_true;
2543         const arch_register_t *in_false;
2544
2545         cc = determine_final_cc(node, n_ia32_CMovcc_eflags, cc);
2546
2547         in_true  = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMovcc_val_true));
2548         in_false = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMovcc_val_false));
2549
2550         /* should be same constraint fullfilled? */
2551         if (out == in_false) {
2552                 /* yes -> nothing to do */
2553         } else if (out == in_true) {
2554                 assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
2555                 ins_permuted = !ins_permuted;
2556                 in_true      = in_false;
2557         } else {
2558                 /* we need a mov */
2559                 bemit8(0x8B); // mov %in_false, %out
2560                 bemit_modrr(in_false, out);
2561         }
2562
2563         if (ins_permuted)
2564                 cc = ia32_negate_condition_code(cc);
2565
2566         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases)
2567                 panic("cmov can't handle parity float cases");
2568
2569         bemit8(0x0F);
2570         bemit8(0x40 | pnc2cc(cc));
2571         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2572                 bemit_modrr(in_true, out);
2573         } else {
2574                 bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2575         }
2576 }
2577
2578 static void bemit_cmp(const ir_node *node)
2579 {
2580         unsigned  ls_size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
2581         ir_node  *right;
2582
2583         if (ls_size == 16)
2584                 bemit8(0x66);
2585
2586         right = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2587         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2588                 /* Use in-reg, because some instructions (cmp, test) have no out-reg. */
2589                 const ir_node               *op   = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2590                 const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(op);
2591                 unsigned                     size;
2592
2593                 if (attr->symconst != NULL) {
2594                         size = 4;
2595                 } else {
2596                         /* check for sign extension */
2597                         size = get_signed_imm_size(attr->offset);
2598                 }
2599
2600                 switch (size) {
2601                         case 1:
2602                                 bemit8(0x81 | SIGNEXT_IMM);
2603                                 /* cmp has this special mode */
2604                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2605                                         bemit_mod_am(7, node);
2606                                 } else {
2607                                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2608                                         bemit_modru(reg, 7);
2609                                 }
2610                                 bemit8((unsigned char)attr->offset);
2611                                 return;
2612                         case 2:
2613                         case 4:
2614                                 /* check for eax variant: this variant is shorter for 32bit immediates only */
2615                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2616                                         bemit8(0x81);
2617                                         bemit_mod_am(7, node);
2618                                 } else {
2619                                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2620                                         if (reg->index == REG_GP_EAX) {
2621                                                 bemit8(0x3D);
2622                                         } else {
2623                                                 bemit8(0x81);
2624                                                 bemit_modru(reg, 7);
2625                                         }
2626                                 }
2627                                 if (ls_size == 16) {
2628                                         bemit16(attr->offset);
2629                                 } else {
2630                                         bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, attr->offset, false);
2631                                 }
2632                                 return;
2633                 }
2634                 panic("invalid imm size?!?");
2635         } else {
2636                 const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_left);
2637                 bemit8(0x3B);
2638                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2639                         const arch_register_t *op2 = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_binary_right);
2640                         bemit_modrr(op2, out);
2641                 } else {
2642                         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2643                 }
2644         }
2645 }
2646
2647 static void bemit_cmp8bit(const ir_node *node)
2648 {
2649         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2650         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2651                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2652                         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Cmp_left);
2653                         if (out->index == REG_GP_EAX) {
2654                                 bemit8(0x3C);
2655                         } else {
2656                                 bemit8(0x80);
2657                                 bemit_modru(out, 7);
2658                         }
2659                 } else {
2660                         bemit8(0x80);
2661                         bemit_mod_am(7, node);
2662                 }
2663                 bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(right)->offset);
2664         } else {
2665                 const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Cmp_left);
2666                 bemit8(0x3A);
2667                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2668                         const arch_register_t *in = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Cmp_right);
2669                         bemit_modrr(out, in);
2670                 } else {
2671                         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2672                 }
2673         }
2674 }
2675
2676 static void bemit_test8bit(const ir_node *node)
2677 {
2678         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_Test8Bit_right);
2679         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2680                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2681                         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Test8Bit_left);
2682                         if (out->index == REG_GP_EAX) {
2683                                 bemit8(0xA8);
2684                         } else {
2685                                 bemit8(0xF6);
2686                                 bemit_modru(out, 0);
2687                         }
2688                 } else {
2689                         bemit8(0xF6);
2690                         bemit_mod_am(0, node);
2691                 }
2692                 bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(right)->offset);
2693         } else {
2694                 const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Test8Bit_left);
2695                 bemit8(0x84);
2696                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2697                         const arch_register_t *in = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Test8Bit_right);
2698                         bemit_modrr(out, in);
2699                 } else {
2700                         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2701                 }
2702         }
2703 }
2704
2705 static void bemit_imul(const ir_node *node)
2706 {
2707         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_IMul_right);
2708         /* Do we need the immediate form? */
2709         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2710                 int imm = get_ia32_immediate_attr_const(right)->offset;
2711                 if (get_signed_imm_size(imm) == 1) {
2712                         bemit_unop_reg(node, 0x6B, n_ia32_IMul_left);
2713                         bemit8(imm);
2714                 } else {
2715                         bemit_unop_reg(node, 0x69, n_ia32_IMul_left);
2716                         bemit32(imm);
2717                 }
2718         } else {
2719                 bemit_0f_unop_reg(node, 0xAF, n_ia32_IMul_right);
2720         }
2721 }
2722
2723 static void bemit_dec(const ir_node *node)
2724 {
2725         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Dec_res);
2726         bemit8(0x48 + reg_gp_map[out->index]);
2727 }
2728
2729 static void bemit_inc(const ir_node *node)
2730 {
2731         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Inc_res);
2732         bemit8(0x40 + reg_gp_map[out->index]);
2733 }
2734
2735 #define UNOPMEM(op, code, ext) \
2736 static void bemit_##op(const ir_node *node) \
2737 { \
2738         bemit_unop_mem(node, code, ext); \
2739 }
2740
2741 UNOPMEM(notmem, 0xF6, 2)
2742 UNOPMEM(negmem, 0xF6, 3)
2743 UNOPMEM(incmem, 0xFE, 0)
2744 UNOPMEM(decmem, 0xFE, 1)
2745
2746 static void bemit_ldtls(const ir_node *node)
2747 {
2748         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2749
2750         bemit8(0x65); // gs:
2751         if (out->index == REG_GP_EAX) {
2752                 bemit8(0xA1); // movl 0, %eax
2753         } else {
2754                 bemit8(0x8B); // movl 0, %reg
2755                 bemit8(MOD_IND | ENC_REG(reg_gp_map[out->index]) | ENC_RM(0x05));
2756         }
2757         bemit32(0);
2758 }
2759
2760 /**
2761  * Emit a Lea.
2762  */
2763 static void bemit_lea(const ir_node *node)
2764 {
2765         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2766         bemit8(0x8D);
2767         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2768 }
2769
2770 /* helper function for bemit_minus64bit */
2771 static void bemit_helper_mov(const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
2772 {
2773         bemit8(0x8B); // movl %src, %dst
2774         bemit_modrr(src, dst);
2775 }
2776
2777 /* helper function for bemit_minus64bit */
2778 static void bemit_helper_neg(const arch_register_t *reg)
2779 {
2780         bemit8(0xF7); // negl %reg
2781         bemit_modru(reg, 3);
2782 }
2783
2784 /* helper function for bemit_minus64bit */
2785 static void bemit_helper_sbb0(const arch_register_t *reg)
2786 {
2787         bemit8(0x83); // sbbl $0, %reg
2788         bemit_modru(reg, 3);
2789         bemit8(0);
2790 }
2791
2792 /* helper function for bemit_minus64bit */
2793 static void bemit_helper_sbb(const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
2794 {
2795         bemit8(0x1B); // sbbl %src, %dst
2796         bemit_modrr(src, dst);
2797 }
2798
2799 /* helper function for bemit_minus64bit */
2800 static void bemit_helper_xchg(const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
2801 {
2802         if (src->index == REG_GP_EAX) {
2803                 bemit8(0x90 + reg_gp_map[dst->index]); // xchgl %eax, %dst
2804         } else if (dst->index == REG_GP_EAX) {
2805                 bemit8(0x90 + reg_gp_map[src->index]); // xchgl %src, %eax
2806         } else {
2807                 bemit8(0x87); // xchgl %src, %dst
2808                 bemit_modrr(src, dst);
2809         }
2810 }
2811
2812 /* helper function for bemit_minus64bit */
2813 static void bemit_helper_zero(const arch_register_t *reg)
2814 {
2815         bemit8(0x33); // xorl %reg, %reg
2816         bemit_modrr(reg, reg);
2817 }
2818
2819 static void bemit_minus64bit(const ir_node *node)
2820 {
2821         const arch_register_t *in_lo  = arch_get_irn_register_in(node, 0);
2822         const arch_register_t *in_hi  = arch_get_irn_register_in(node, 1);
2823         const arch_register_t *out_lo = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2824         const arch_register_t *out_hi = arch_get_irn_register_out(node, 1);
2825
2826         if (out_lo == in_lo) {
2827                 if (out_hi != in_hi) {
2828                         /* a -> a, b -> d */
2829                         goto zero_neg;
2830                 } else {
2831                         /* a -> a, b -> b */
2832                         goto normal_neg;
2833                 }
2834         } else if (out_lo == in_hi) {
2835                 if (out_hi == in_lo) {
2836                         /* a -> b, b -> a */
2837                         bemit_helper_xchg(in_lo, in_hi);
2838                         goto normal_neg;
2839                 } else {
2840                         /* a -> b, b -> d */
2841                         bemit_helper_mov(in_hi, out_hi);
2842                         bemit_helper_mov(in_lo, out_lo);
2843                         goto normal_neg;
2844                 }
2845         } else {
2846                 if (out_hi == in_lo) {
2847                         /* a -> c, b -> a */
2848                         bemit_helper_mov(in_lo, out_lo);
2849                         goto zero_neg;
2850                 } else if (out_hi == in_hi) {
2851                         /* a -> c, b -> b */
2852                         bemit_helper_mov(in_lo, out_lo);
2853                         goto normal_neg;
2854                 } else {
2855                         /* a -> c, b -> d */
2856                         bemit_helper_mov(in_lo, out_lo);
2857                         goto zero_neg;
2858                 }
2859         }
2860
2861 normal_neg:
2862         bemit_helper_neg( out_hi);
2863         bemit_helper_neg( out_lo);
2864         bemit_helper_sbb0(out_hi);
2865         return;
2866
2867 zero_neg:
2868         bemit_helper_zero(out_hi);
2869         bemit_helper_neg( out_lo);
2870         bemit_helper_sbb( in_hi, out_hi);
2871 }
2872
2873 /**
2874  * Emit a single opcode.
2875  */
2876 #define EMIT_SINGLEOP(op, code)                 \
2877 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) { \
2878         (void) node;                                \
2879         bemit8(code);                               \
2880 }
2881
2882 //EMIT_SINGLEOP(daa,  0x27)
2883 //EMIT_SINGLEOP(das,  0x2F)
2884 //EMIT_SINGLEOP(aaa,  0x37)
2885 //EMIT_SINGLEOP(aas,  0x3F)
2886 //EMIT_SINGLEOP(nop,  0x90)
2887 EMIT_SINGLEOP(cwtl,  0x98)
2888 EMIT_SINGLEOP(cltd,  0x99)
2889 //EMIT_SINGLEOP(fwait, 0x9B)
2890 EMIT_SINGLEOP(sahf,  0x9E)
2891 //EMIT_SINGLEOP(popf, 0x9D)
2892 EMIT_SINGLEOP(leave, 0xC9)
2893 EMIT_SINGLEOP(int3,  0xCC)
2894 //EMIT_SINGLEOP(iret, 0xCF)
2895 //EMIT_SINGLEOP(xlat, 0xD7)
2896 //EMIT_SINGLEOP(lock, 0xF0)
2897 EMIT_SINGLEOP(rep,   0xF3)
2898 //EMIT_SINGLEOP(halt, 0xF4)
2899 EMIT_SINGLEOP(cmc,   0xF5)
2900 EMIT_SINGLEOP(stc,   0xF9)
2901 //EMIT_SINGLEOP(cli,  0xFA)
2902 //EMIT_SINGLEOP(sti,  0xFB)
2903 //EMIT_SINGLEOP(std,  0xFD)
2904
2905 /**
2906  * Emits a MOV out, [MEM].
2907  */
2908 static void bemit_load(const ir_node *node)
2909 {
2910         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register_out(node, 0);
2911
2912         if (out->index == REG_GP_EAX) {
2913                 ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2914                 int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2915                 ir_node   *idx       = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2916                 int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(idx);
2917                 if (!has_base && !has_index) {
2918                         ir_entity *ent  = get_ia32_am_sc(node);
2919                         int        offs = get_ia32_am_offs_int(node);
2920                         /* load from constant address to EAX can be encoded
2921                            as 0xA1 [offset] */
2922                         bemit8(0xA1);
2923                         bemit_entity(ent, 0, offs, false);
2924                         return;
2925                 }
2926         }
2927         bemit8(0x8B);
2928         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2929 }
2930
2931 /**
2932  * Emits a MOV [mem], in.
2933  */
2934 static void bemit_store(const ir_node *node)
2935 {
2936         const ir_node *value = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
2937         unsigned       size  = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
2938
2939         if (is_ia32_Immediate(value)) {
2940                 if (size == 8) {
2941                         bemit8(0xC6);
2942                         bemit_mod_am(0, node);
2943                         bemit8(get_ia32_immediate_attr_const(value)->offset);
2944                 } else if (size == 16) {
2945                         bemit8(0x66);
2946                         bemit8(0xC7);
2947                         bemit_mod_am(0, node);
2948                         bemit16(get_ia32_immediate_attr_const(value)->offset);
2949                 } else {
2950                         bemit8(0xC7);
2951                         bemit_mod_am(0, node);
2952                         bemit_immediate(value, false);
2953                 }
2954         } else {
2955                 const arch_register_t *in = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Store_val);
2956
2957                 if (in->index == REG_GP_EAX) {
2958                         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2959                         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2960                         ir_node   *idx       = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2961                         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(idx);
2962                         if (!has_base && !has_index) {
2963                                 ir_entity *ent  = get_ia32_am_sc(node);
2964                                 int        offs = get_ia32_am_offs_int(node);
2965                                 /* store to constant address from EAX can be encoded as
2966                                  * 0xA2/0xA3 [offset]*/
2967                                 if (size == 8) {
2968                                         bemit8(0xA2);
2969                                 } else {
2970                                         if (size == 16)
2971                                                 bemit8(0x66);
2972                                         bemit8(0xA3);
2973                                 }
2974                                 bemit_entity(ent, 0, offs, false);
2975                                 return;
2976                         }
2977                 }
2978
2979                 if (size == 8) {
2980                         bemit8(0x88);
2981                 } else {
2982                         if (size == 16)
2983                                 bemit8(0x66);
2984                         bemit8(0x89);
2985                 }
2986                 bemit_mod_am(reg_gp_map[in->index], node);
2987         }
2988 }
2989
2990 static void bemit_conv_i2i(const ir_node *node)
2991 {
2992         /*        8 16 bit source
2993          * movzx B6 B7
2994          * movsx BE BF */
2995         ir_mode *const smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
2996         unsigned       opcode       = 0xB6;
2997         if (mode_is_signed(smaller_mode))           opcode |= 0x08;
2998         if (get_mode_size_bits(smaller_mode) == 16) opcode |= 0x01;
2999         bemit_0f_unop_reg(node, opcode, n_ia32_Conv_I2I_val);
3000 }
3001
3002 static void bemit_popcnt(ir_node const *const node)
3003 {
3004         bemit8(0xF3);
3005         bemit_0f_unop_reg(node, 0xB8, n_ia32_Popcnt_operand);
3006 }
3007
3008 /**
3009  * Emit a Push.
3010  */
3011 static void bemit_push(const ir_node *node)
3012 {
3013         const ir_node *value = get_irn_n(node, n_ia32_Push_val);
3014
3015         if (is_ia32_Immediate(value)) {
3016                 const ia32_immediate_attr_t *attr
3017                         = get_ia32_immediate_attr_const(value);
3018                 unsigned size = get_signed_imm_size(attr->offset);
3019                 if (attr->symconst)
3020                         size = 4;
3021                 switch (size) {
3022                 case 1:
3023                         bemit8(0x6A);
3024                         bemit8((unsigned char)attr->offset);
3025                         break;
3026                 case 2:
3027                 case 4:
3028                         bemit8(0x68);
3029                         bemit_immediate(value, false);
3030                         break;
3031                 }
3032         } else if (is_ia32_NoReg_GP(value)) {
3033                 bemit8(0xFF);
3034                 bemit_mod_am(6, node);
3035         } else {
3036                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, n_ia32_Push_val);
3037                 bemit8(0x50 + reg_gp_map[reg->index]);
3038         }
3039 }
3040
3041 /**
3042  * Emit a Pop.
3043  */
3044 static void bemit_pop(const ir_node *node)
3045 {
3046         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Pop_res);
3047         bemit8(0x58 + reg_gp_map[reg->index]);
3048 }
3049
3050 static void bemit_popmem(const ir_node *node)
3051 {
3052         bemit8(0x8F);
3053         bemit_mod_am(0, node);
3054 }
3055
3056 static void bemit_call(const ir_node *node)
3057 {
3058         ir_node *proc = get_irn_n(node, n_ia32_Call_addr);
3059
3060         if (is_ia32_Immediate(proc)) {
3061                 bemit8(0xE8);
3062                 bemit_immediate(proc, true);
3063         } else {
3064                 bemit_unop(node, 0xFF, 2, n_ia32_Call_addr);
3065         }
3066 }
3067
3068 static void bemit_jmp(const ir_node *dest_block)
3069 {
3070         bemit8(0xE9);
3071         bemit_jmp_destination(dest_block);
3072 }
3073
3074 static void bemit_jump(const ir_node *node)
3075 {
3076         if (can_be_fallthrough(node))
3077                 return;
3078
3079         bemit_jmp(get_cfop_target_block(node));
3080 }
3081
3082 static void bemit_jcc(ia32_condition_code_t pnc, const ir_node *dest_block)
3083 {
3084         unsigned char cc = pnc2cc(pnc);
3085         bemit8(0x0F);
3086         bemit8(0x80 + cc);
3087         bemit_jmp_destination(dest_block);
3088 }
3089
3090 static void bemit_jp(bool odd, const ir_node *dest_block)
3091 {
3092         bemit8(0x0F);
3093         bemit8(0x8A + odd);
3094         bemit_jmp_destination(dest_block);
3095 }
3096
3097 static void bemit_ia32_jcc(const ir_node *node)
3098 {
3099         ia32_condition_code_t cc = get_ia32_condcode(node);
3100         const ir_node        *proj_true;
3101         const ir_node        *proj_false;
3102         const ir_node        *dest_true;
3103         const ir_node        *dest_false;
3104
3105         cc = determine_final_cc(node, 0, cc);
3106
3107         /* get both Projs */
3108         proj_true = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_true);
3109         assert(proj_true && "Jcc without true Proj");
3110
3111         proj_false = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_false);
3112         assert(proj_false && "Jcc without false Proj");
3113
3114         if (can_be_fallthrough(proj_true)) {
3115                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
3116                 const ir_node *t = proj_true;
3117
3118                 proj_true  = proj_false;
3119                 proj_false = t;
3120                 cc         = ia32_negate_condition_code(cc);
3121         }
3122
3123         dest_true  = get_cfop_target_block(proj_true);
3124         dest_false = get_cfop_target_block(proj_false);
3125
3126         if (cc & ia32_cc_float_parity_cases) {
3127                 /* Some floating point comparisons require a test of the parity flag,
3128                  * which indicates that the result is unordered */
3129                 if (cc & ia32_cc_negated) {
3130                         bemit_jp(false, dest_true);
3131                 } else {
3132                         /* we need a local label if the false proj is a fallthrough
3133                          * as the falseblock might have no label emitted then */
3134                         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
3135                                 bemit8(0x7A);
3136                                 bemit8(0x06);  // jp + 6
3137                         } else {
3138                                 bemit_jp(false, dest_false);
3139                         }
3140                 }
3141         }
3142         bemit_jcc(cc, dest_true);
3143
3144         /* the second Proj might be a fallthrough */
3145         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
3146                 /* it's a fallthrough */
3147         } else {
3148                 bemit_jmp(dest_false);
3149         }
3150 }
3151
3152 static void bemit_switchjmp(const ir_node *node)
3153 {
3154         ir_entity             *jump_table = get_ia32_am_sc(node);
3155         const ir_switch_table *table      = get_ia32_switch_table(node);
3156
3157         bemit8(0xFF); // jmp *tbl.label(,%in,4)
3158         bemit_mod_am(0x05, node);
3159
3160         be_emit_jump_table(node, table, jump_table, get_cfop_target_block);
3161 }
3162
3163 /**
3164  * Emits a return.
3165  */
3166 static void bemit_return(const ir_node *node)
3167 {
3168         unsigned pop = be_Return_get_pop(node);
3169         if (pop > 0 || be_Return_get_emit_pop(node)) {
3170                 bemit8(0xC2);
3171                 assert(pop <= 0xffff);
3172                 bemit16(pop);
3173         } else {
3174                 bemit8(0xC3);
3175         }
3176 }
3177
3178 static void bemit_subsp(const ir_node *node)
3179 {
3180         const arch_register_t *out;
3181         /* sub %in, %esp */
3182         bemit_sub(node);
3183         /* mov %esp, %out */
3184         bemit8(0x8B);
3185         out = arch_get_irn_register_out(node, 1);
3186         bemit8(MOD_REG | ENC_REG(reg_gp_map[out->index]) | ENC_RM(0x04));
3187 }
3188
3189 static void bemit_incsp(const ir_node *node)
3190 {
3191         int                    offs;
3192         const arch_register_t *reg;
3193         unsigned               size;
3194         unsigned               ext;
3195
3196         offs = be_get_IncSP_offset(node);
3197         if (offs == 0)
3198                 return;
3199
3200         if (offs > 0) {
3201                 ext = 5; /* sub */
3202         } else {
3203                 ext = 0; /* add */
3204                 offs = -offs;
3205         }
3206
3207         size = get_signed_imm_size(offs);
3208         bemit8(size == 1 ? 0x83 : 0x81);
3209
3210         reg  = arch_get_irn_register_out(node, 0);
3211         bemit_modru(reg, ext);
3212
3213         if (size == 1) {
3214                 bemit8(offs);
3215         } else {
3216                 bemit32(offs);
3217         }
3218 }
3219
3220 static void bemit_copybi(const ir_node *node)
3221 {
3222         unsigned size = get_ia32_copyb_size(node);
3223         if (size & 1)
3224                 bemit8(0xA4); // movsb
3225         if (size & 2) {
3226                 bemit8(0x66);
3227                 bemit8(0xA5); // movsw
3228         }
3229         size >>= 2;
3230         while (size--) {
3231                 bemit8(0xA5); // movsl
3232         }
3233 }
3234
3235 static void bemit_fbinop(ir_node const *const node, unsigned const op_fwd, unsigned const op_rev)
3236 {
3237         ia32_x87_attr_t const *const attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
3238         unsigned               const op   = attr->attr.data.ins_permuted ? op_rev : op_fwd;
3239         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
3240                 assert(!attr->pop || attr->res_in_reg);
3241
3242                 unsigned char op0 = 0xD8;
3243                 if (attr->res_in_reg) op0 |= 0x04;
3244                 if (attr->pop)        op0 |= 0x02;
3245                 bemit8(op0);
3246
3247                 bemit8(MOD_REG | ENC_REG(op) | ENC_RM(attr->reg->index));
3248         } else {
3249                 assert(!attr->reg);
3250                 assert(!attr->pop);
3251
3252                 unsigned const size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
3253                 bemit8(size == 32 ? 0xD8 : 0xDC);
3254                 bemit_mod_am(op, node);
3255         }
3256 }
3257
3258 static void bemit_fop_reg(ir_node const *const node, unsigned char const op0, unsigned char const op1)
3259 {
3260         bemit8(op0);
3261         bemit8(op1 + get_ia32_x87_attr_const(node)->reg->index);
3262 }
3263
3264 static void bemit_fabs(const ir_node *node)
3265 {
3266         (void)node;
3267
3268         bemit8(0xD9);
3269         bemit8(0xE1);
3270 }
3271
3272 static void bemit_fadd(const ir_node *node)
3273 {
3274         bemit_fbinop(node, 0, 0);
3275 }
3276
3277 static void bemit_fchs(const ir_node *node)
3278 {
3279         (void)node;
3280
3281         bemit8(0xD9);
3282         bemit8(0xE0);
3283 }
3284
3285 static void bemit_fdiv(const ir_node *node)
3286 {
3287         bemit_fbinop(node, 6, 7);
3288 }
3289
3290 static void bemit_ffreep(ir_node const *const node)
3291 {
3292         bemit_fop_reg(node, 0xDF, 0xC0);
3293 }
3294
3295 static void bemit_fild(const ir_node *node)
3296 {
3297         switch (get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node))) {
3298                 case 16:
3299                         bemit8(0xDF); // filds
3300                         bemit_mod_am(0, node);
3301                         return;
3302
3303                 case 32:
3304                         bemit8(0xDB); // fildl
3305                         bemit_mod_am(0, node);
3306                         return;
3307
3308                 case 64:
3309                         bemit8(0xDF); // fildll
3310                         bemit_mod_am(5, node);
3311                         return;
3312
3313                 default:
3314                         panic("invalid mode size");
3315         }
3316 }
3317
3318 static void bemit_fist(const ir_node *node)
3319 {
3320         unsigned       op;
3321         unsigned const size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
3322         switch (size) {
3323         case 16: bemit8(0xDF); op = 2; break; // fist[p]s
3324         case 32: bemit8(0xDB); op = 2; break; // fist[p]l
3325         case 64: bemit8(0xDF); op = 6; break; // fistpll
3326         default: panic("invalid mode size");
3327         }
3328         if (get_ia32_x87_attr_const(node)->pop)
3329                 ++op;
3330         // There is only a pop variant for 64 bit integer store.
3331         assert(size < 64 || get_ia32_x87_attr_const(node)->pop);
3332         bemit_mod_am(op, node);
3333 }
3334
3335 static void bemit_fisttp(ir_node const *const node)
3336 {
3337         switch (get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node))) {
3338         case 16: bemit8(0xDF); break; // fisttps
3339         case 32: bemit8(0xDB); break; // fisttpl
3340         case 64: bemit8(0xDD); break; // fisttpll
3341         default: panic("Invalid mode size");
3342         }
3343         bemit_mod_am(1, node);
3344 }
3345
3346 static void bemit_fld(const ir_node *node)
3347 {
3348         switch (get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node))) {
3349                 case 32:
3350                         bemit8(0xD9); // flds
3351                         bemit_mod_am(0, node);
3352                         return;
3353
3354                 case 64:
3355                         bemit8(0xDD); // fldl
3356                         bemit_mod_am(0, node);
3357                         return;
3358
3359                 case 80:
3360                 case 96:
3361                         bemit8(0xDB); // fldt
3362                         bemit_mod_am(5, node);
3363                         return;
3364
3365                 default:
3366                         panic("invalid mode size");
3367         }
3368 }
3369
3370 static void bemit_fld1(const ir_node *node)
3371 {
3372         (void)node;
3373         bemit8(0xD9);
3374         bemit8(0xE8); // fld1
3375 }
3376
3377 static void bemit_fldcw(const ir_node *node)
3378 {
3379         bemit8(0xD9); // fldcw
3380         bemit_mod_am(5, node);
3381 }
3382
3383 static void bemit_fldz(const ir_node *node)
3384 {
3385         (void)node;
3386         bemit8(0xD9);
3387         bemit8(0xEE); // fldz
3388 }
3389
3390 static void bemit_fmul(const ir_node *node)
3391 {
3392         bemit_fbinop(node, 1, 1);
3393 }
3394
3395 static void bemit_fpop(const ir_node *node)
3396 {
3397         bemit_fop_reg(node, 0xDD, 0xD8);
3398 }
3399
3400 static void bemit_fpush(const ir_node *node)
3401 {
3402         bemit_fop_reg(node, 0xD9, 0xC0);
3403 }
3404
3405 static void bemit_fpushcopy(const ir_node *node)
3406 {
3407         bemit_fop_reg(node, 0xD9, 0xC0);
3408 }
3409
3410 static void bemit_fst(const ir_node *node)
3411 {
3412         unsigned       op;
3413         unsigned const size = get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node));
3414         switch (size) {
3415         case 32: bemit8(0xD9); op = 2; break; // fst[p]s
3416         case 64: bemit8(0xDD); op = 2; break; // fst[p]l
3417         case 80:
3418         case 96: bemit8(0xDB); op = 6; break; // fstpt
3419         default: panic("invalid mode size");
3420         }
3421         if (get_ia32_x87_attr_const(node)->pop)
3422                 ++op;
3423         // There is only a pop variant for long double store.
3424         assert(size < 80 || get_ia32_x87_attr_const(node)->pop);
3425         bemit_mod_am(op, node);
3426 }
3427
3428 static void bemit_fsub(const ir_node *node)
3429 {
3430         bemit_fbinop(node, 4, 5);
3431 }
3432
3433 static void bemit_fnstcw(const ir_node *node)
3434 {
3435         bemit8(0xD9); // fnstcw
3436         bemit_mod_am(7, node);
3437 }
3438
3439 static void bemit_fnstsw(void)
3440 {
3441         bemit8(0xDF); // fnstsw %ax
3442         bemit8(0xE0);
3443 }
3444
3445 static void bemit_ftstfnstsw(const ir_node *node)
3446 {
3447         (void)node;
3448
3449         bemit8(0xD9); // ftst
3450         bemit8(0xE4);
3451         bemit_fnstsw();
3452 }
3453
3454 static void bemit_fucomi(const ir_node *node)
3455 {
3456         const ia32_x87_attr_t *attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
3457         bemit8(attr->pop ? 0xDF : 0xDB); // fucom[p]i
3458         bemit8(0xE8 + attr->reg->index);
3459 }
3460
3461 static void bemit_fucomfnstsw(const ir_node *node)
3462 {
3463         const ia32_x87_attr_t *attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
3464         bemit8(0xDD); // fucom[p]
3465         bemit8((attr->pop ? 0xE8 : 0xE0) + attr->reg->index);
3466         bemit_fnstsw();
3467 }
3468
3469 static void bemit_fucomppfnstsw(const ir_node *node)
3470 {
3471         (void)node;
3472
3473         bemit8(0xDA); // fucompp
3474         bemit8(0xE9);
3475         bemit_fnstsw();
3476 }
3477
3478 static void bemit_fxch(const ir_node *node)
3479 {
3480         bemit_fop_reg(node, 0xD9, 0xC8);
3481 }
3482
3483 /**
3484  * The type of a emitter function.
3485  */
3486 typedef void (*emit_func) (const ir_node *);
3487
3488 /**
3489  * Set a node emitter. Make it a bit more type safe.
3490  */
3491 static void register_emitter(ir_op *op, emit_func func)
3492 {
3493         op->ops.generic = (op_func) func;
3494 }
3495
3496 static void ia32_register_binary_emitters(void)
3497 {
3498         /* first clear the generic function pointer for all ops */
3499         ir_clear_opcodes_generic_func();
3500
3501         /* benode emitter */
3502         register_emitter(op_be_Copy,            bemit_copy);
3503         register_emitter(op_be_CopyKeep,        bemit_copy);
3504         register_emitter(op_be_IncSP,           bemit_incsp);
3505         register_emitter(op_be_Perm,            bemit_perm);
3506         register_emitter(op_be_Return,          bemit_return);
3507         register_emitter(op_ia32_Adc,           bemit_adc);
3508         register_emitter(op_ia32_Add,           bemit_add);
3509         register_emitter(op_ia32_AddMem,        bemit_addmem);
3510         register_emitter(op_ia32_AddMem8Bit,    bemit_addmem8bit);
3511         register_emitter(op_ia32_And,           bemit_and);
3512         register_emitter(op_ia32_AndMem,        bemit_andmem);
3513         register_emitter(op_ia32_AndMem8Bit,    bemit_andmem8bit);
3514         register_emitter(op_ia32_Asm,           emit_ia32_Asm); // TODO implement binary emitter
3515         register_emitter(op_ia32_Breakpoint,    bemit_int3);
3516         register_emitter(op_ia32_Bsf,           bemit_bsf);
3517         register_emitter(op_ia32_Bsr,           bemit_bsr);
3518         register_emitter(op_ia32_Bswap,         bemit_bswap);
3519         register_emitter(op_ia32_Bt,            bemit_bt);
3520         register_emitter(op_ia32_CMovcc,        bemit_cmovcc);
3521         register_emitter(op_ia32_Call,          bemit_call);
3522         register_emitter(op_ia32_Cltd,          bemit_cltd);
3523         register_emitter(op_ia32_Cmc,           bemit_cmc);
3524         register_emitter(op_ia32_Cmp,           bemit_cmp);
3525         register_emitter(op_ia32_Cmp8Bit,       bemit_cmp8bit);
3526         register_emitter(op_ia32_Const,         bemit_mov_const);
3527         register_emitter(op_ia32_Conv_I2I,      bemit_conv_i2i);
3528         register_emitter(op_ia32_Conv_I2I8Bit,  bemit_conv_i2i);
3529         register_emitter(op_ia32_CopyB_i,       bemit_copybi);
3530         register_emitter(op_ia32_Cwtl,          bemit_cwtl);
3531         register_emitter(op_ia32_Dec,           bemit_dec);
3532         register_emitter(op_ia32_DecMem,        bemit_decmem);
3533         register_emitter(op_ia32_Div,           bemit_div);
3534         register_emitter(op_ia32_FldCW,         bemit_fldcw);
3535         register_emitter(op_ia32_FnstCW,        bemit_fnstcw);
3536         register_emitter(op_ia32_FtstFnstsw,    bemit_ftstfnstsw);
3537         register_emitter(op_ia32_FucomFnstsw,   bemit_fucomfnstsw);
3538         register_emitter(op_ia32_Fucomi,        bemit_fucomi);
3539         register_emitter(op_ia32_FucomppFnstsw, bemit_fucomppfnstsw);
3540         register_emitter(op_ia32_IDiv,          bemit_idiv);
3541         register_emitter(op_ia32_IJmp,          bemit_ijmp);
3542         register_emitter(op_ia32_IMul,          bemit_imul);
3543         register_emitter(op_ia32_IMul1OP,       bemit_imul1op);
3544         register_emitter(op_ia32_Inc,           bemit_inc);
3545         register_emitter(op_ia32_IncMem,        bemit_incmem);
3546         register_emitter(op_ia32_Jcc,           bemit_ia32_jcc);
3547         register_emitter(op_ia32_Jmp,           bemit_jump);
3548         register_emitter(op_ia32_LdTls,         bemit_ldtls);
3549         register_emitter(op_ia32_Lea,           bemit_lea);
3550         register_emitter(op_ia32_Leave,         bemit_leave);
3551         register_emitter(op_ia32_Load,          bemit_load);
3552         register_emitter(op_ia32_Minus64Bit,    bemit_minus64bit);
3553         register_emitter(op_ia32_Mul,           bemit_mul);
3554         register_emitter(op_ia32_Neg,           bemit_neg);
3555         register_emitter(op_ia32_NegMem,        bemit_negmem);
3556         register_emitter(op_ia32_Not,           bemit_not);
3557         register_emitter(op_ia32_NotMem,        bemit_notmem);
3558         register_emitter(op_ia32_Or,            bemit_or);
3559         register_emitter(op_ia32_OrMem,         bemit_ormem);
3560         register_emitter(op_ia32_OrMem8Bit,     bemit_ormem8bit);
3561         register_emitter(op_ia32_Pop,           bemit_pop);
3562         register_emitter(op_ia32_PopEbp,        bemit_pop);
3563         register_emitter(op_ia32_PopMem,        bemit_popmem);
3564         register_emitter(op_ia32_Popcnt,        bemit_popcnt);
3565         register_emitter(op_ia32_Push,          bemit_push);
3566         register_emitter(op_ia32_RepPrefix,     bemit_rep);
3567         register_emitter(op_ia32_Rol,           bemit_rol);
3568         register_emitter(op_ia32_RolMem,        bemit_rolmem);
3569         register_emitter(op_ia32_Ror,           bemit_ror);
3570         register_emitter(op_ia32_RorMem,        bemit_rormem);
3571         register_emitter(op_ia32_Sahf,          bemit_sahf);
3572         register_emitter(op_ia32_Sar,           bemit_sar);
3573         register_emitter(op_ia32_SarMem,        bemit_sarmem);
3574         register_emitter(op_ia32_Sbb,           bemit_sbb);
3575         register_emitter(op_ia32_Sbb0,          bemit_sbb0);
3576         register_emitter(op_ia32_Setcc,         bemit_setcc);
3577         register_emitter(op_ia32_Shl,           bemit_shl);
3578         register_emitter(op_ia32_ShlD,          bemit_shld);
3579         register_emitter(op_ia32_ShlMem,        bemit_shlmem);
3580         register_emitter(op_ia32_Shr,           bemit_shr);
3581         register_emitter(op_ia32_ShrD,          bemit_shrd);
3582         register_emitter(op_ia32_ShrMem,        bemit_shrmem);
3583         register_emitter(op_ia32_Stc,           bemit_stc);
3584         register_emitter(op_ia32_Store,         bemit_store);
3585         register_emitter(op_ia32_Store8Bit,     bemit_store);
3586         register_emitter(op_ia32_Sub,           bemit_sub);
3587         register_emitter(op_ia32_SubMem,        bemit_submem);
3588         register_emitter(op_ia32_SubMem8Bit,    bemit_submem8bit);
3589         register_emitter(op_ia32_SubSP,         bemit_subsp);
3590         register_emitter(op_ia32_SwitchJmp,     bemit_switchjmp);
3591         register_emitter(op_ia32_Test,          bemit_test);
3592         register_emitter(op_ia32_Test8Bit,      bemit_test8bit);
3593         register_emitter(op_ia32_Xor,           bemit_xor);
3594         register_emitter(op_ia32_Xor0,          bemit_xor0);
3595         register_emitter(op_ia32_XorMem,        bemit_xormem);
3596         register_emitter(op_ia32_XorMem8Bit,    bemit_xormem8bit);
3597         register_emitter(op_ia32_fabs,          bemit_fabs);
3598         register_emitter(op_ia32_fadd,          bemit_fadd);
3599         register_emitter(op_ia32_fchs,          bemit_fchs);
3600         register_emitter(op_ia32_fdiv,          bemit_fdiv);
3601         register_emitter(op_ia32_ffreep,        bemit_ffreep);
3602         register_emitter(op_ia32_fild,          bemit_fild);
3603         register_emitter(op_ia32_fist,          bemit_fist);
3604         register_emitter(op_ia32_fisttp,        bemit_fisttp);
3605         register_emitter(op_ia32_fld,           bemit_fld);
3606         register_emitter(op_ia32_fld1,          bemit_fld1);
3607         register_emitter(op_ia32_fldz,          bemit_fldz);
3608         register_emitter(op_ia32_fmul,          bemit_fmul);
3609         register_emitter(op_ia32_fpop,          bemit_fpop);
3610         register_emitter(op_ia32_fpush,         bemit_fpush);
3611         register_emitter(op_ia32_fpushCopy,     bemit_fpushcopy);
3612         register_emitter(op_ia32_fst,           bemit_fst);
3613         register_emitter(op_ia32_fsub,          bemit_fsub);
3614         register_emitter(op_ia32_fxch,          bemit_fxch);
3615
3616         /* ignore the following nodes */
3617         register_emitter(op_ia32_ProduceVal,   emit_Nothing);
3618         register_emitter(op_ia32_Unknown,      emit_Nothing);
3619         register_emitter(op_be_Keep,           emit_Nothing);
3620         register_emitter(op_be_Start,          emit_Nothing);
3621         register_emitter(op_Phi,               emit_Nothing);
3622         register_emitter(op_Start,             emit_Nothing);
3623 }
3624
3625 static void gen_binary_block(ir_node *block)
3626 {
3627         ia32_emit_block_header(block);
3628
3629         /* emit the contents of the block */
3630         sched_foreach(block, node) {
3631                 ia32_emit_node(node);
3632         }
3633 }
3634
3635 void ia32_gen_binary_routine(ir_graph *irg)
3636 {
3637         ir_entity        *entity    = get_irg_entity(irg);
3638         const arch_env_t *arch_env  = be_get_irg_arch_env(irg);
3639         ia32_irg_data_t  *irg_data  = ia32_get_irg_data(irg);
3640         ir_node         **blk_sched = irg_data->blk_sched;
3641         size_t            i, n;
3642         parameter_dbg_info_t *infos;
3643
3644         isa = (ia32_isa_t*) arch_env;
3645
3646         ia32_register_binary_emitters();
3647
3648         infos = construct_parameter_infos(irg);
3649         be_gas_emit_function_prolog(entity, ia32_cg_config.function_alignment,
3650                                     NULL);
3651         xfree(infos);
3652
3653         /* we use links to point to target blocks */
3654         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
3655         irg_block_walk_graph(irg, ia32_gen_labels, NULL, NULL);
3656
3657         /* initialize next block links */
3658         n = ARR_LEN(blk_sched);
3659         for (i = 0; i < n; ++i) {
3660                 ir_node *block = blk_sched[i];
3661                 ir_node *prev  = i > 0 ? blk_sched[i-1] : NULL;
3662
3663                 set_irn_link(block, prev);
3664         }
3665
3666         for (i = 0; i < n; ++i) {
3667                 ir_node *block = blk_sched[i];
3668                 gen_binary_block(block);
3669         }
3670
3671         be_gas_emit_function_epilog(entity);
3672
3673         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
3674 }
3675
3676
3677 void ia32_init_emitter(void)
3678 {
3679         lc_opt_entry_t *be_grp;
3680         lc_opt_entry_t *ia32_grp;
3681
3682         be_grp   = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
3683         ia32_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "ia32");
3684
3685         lc_opt_add_table(ia32_grp, ia32_emitter_options);
3686
3687         build_reg_map();
3688
3689         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.emitter");
3690 }