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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       This file implements the ia32 node emitter.
  23  * @author      Christian Wuerdig, Matthias Braun
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <limits.h>
  29
  30 #include "xmalloc.h"
  31 #include "tv.h"
  32 #include "iredges.h"
  33 #include "debug.h"
  34 #include "irgwalk.h"
  35 #include "irprintf.h"
  36 #include "irop_t.h"
  37 #include "irargs_t.h"
  38 #include "irprog_t.h"
  39 #include "iredges_t.h"
  40 #include "irtools.h"
  41 #include "execfreq.h"
  42 #include "error.h"
  43 #include "raw_bitset.h"
  44 #include "dbginfo.h"
  45 #include "lc_opts.h"
  46
  47 #include "../besched.h"
  48 #include "../benode.h"
  49 #include "../beabi.h"
  50 #include "../be_dbgout.h"
  51 #include "../beemitter.h"
  52 #include "../begnuas.h"
  53 #include "../beirg.h"
  54 #include "../be_dbgout.h"
  55
  56 #include "ia32_emitter.h"
  57 #include "gen_ia32_emitter.h"
  58 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  59 #include "ia32_nodes_attr.h"
  60 #include "ia32_new_nodes.h"
  61 #include "ia32_map_regs.h"
  62 #include "ia32_architecture.h"
  63 #include "bearch_ia32_t.h"
  64
  65 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  66
  67 #define BLOCK_PREFIX ".L"
  68
  69 #define SNPRINTF_BUF_LEN 128
  70
  71 static const ia32_isa_t *isa;
  72 static ia32_code_gen_t  *cg;
  73 static char              pic_base_label[128];
  74 static ir_label_t        exc_label_id;
  75 static int               mark_spill_reload = 0;
  76 static int               do_pic;
  77
  78 /** Return the next block in Block schedule */
  79 static ir_node *get_prev_block_sched(const ir_node *block)
  80 {
  81         return get_irn_link(block);
  82 }
  83
  84 /** Checks if the current block is a fall-through target. */
  85 static int is_fallthrough(const ir_node *cfgpred)
  86 {
  87         ir_node *pred;
  88
  89         if (!is_Proj(cfgpred))
  90                 return 1;
  91         pred = get_Proj_pred(cfgpred);
  92         if (is_ia32_SwitchJmp(pred))
  93                 return 0;
  94
  95         return 1;
  96 }
  97
  98 /**
  99  * returns non-zero if the given block needs a label
 100  * because of being a jump-target (and not a fall-through)
 101  */
 102 static int block_needs_label(const ir_node *block)
 103 {
 104         int need_label = 1;
 105         int  n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
 106
 107         if (has_Block_entity(block))
 108                 return 1;
 109
 110         if (n_cfgpreds == 0) {
 111                 need_label = 0;
 112         } else if (n_cfgpreds == 1) {
 113                 ir_node *cfgpred       = get_Block_cfgpred(block, 0);
 114                 ir_node *cfgpred_block = get_nodes_block(cfgpred);
 115
 116                 if (get_prev_block_sched(block) == cfgpred_block
 117                                 && is_fallthrough(cfgpred)) {
 118                         need_label = 0;
 119                 }
 120         }
 121
 122         return need_label;
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Returns the register at in position pos.
 127  */
 128 static const arch_register_t *get_in_reg(const ir_node *irn, int pos)
 129 {
 130         ir_node               *op;
 131         const arch_register_t *reg = NULL;
 132
 133         assert(get_irn_arity(irn) > pos && "Invalid IN position");
 134
 135         /* The out register of the operator at position pos is the
 136            in register we need. */
 137         op = get_irn_n(irn, pos);
 138
 139         reg = arch_get_irn_register(op);
 140
 141         assert(reg && "no in register found");
 142
 143         if (reg == &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG])
 144                 panic("trying to emit noreg for %+F input %d", irn, pos);
 145
 146         /* in case of unknown register: just return a valid register */
 147         if (reg == &ia32_gp_regs[REG_GP_UKNWN]) {
 148                 const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req(irn, pos);
 149
 150                 if (arch_register_req_is(req, limited)) {
 151                         /* in case of limited requirements: get the first allowed register */
 152                         unsigned idx = rbitset_next(req->limited, 0, 1);
 153                         reg = arch_register_for_index(req->cls, idx);
 154                 } else {
 155                         /* otherwise get first register in class */
 156                         reg = arch_register_for_index(req->cls, 0);
 157                 }
 158         }
 159
 160         return reg;
 161 }
 162
 163 /**
 164  * Returns the register at out position pos.
 165  */
 166 static const arch_register_t *get_out_reg(const ir_node *irn, int pos)
 167 {
 168         ir_node               *proj;
 169         const arch_register_t *reg = NULL;
 170
 171         /* 1st case: irn is not of mode_T, so it has only                 */
 172         /*           one OUT register -> good                             */
 173         /* 2nd case: irn is of mode_T -> collect all Projs and ask the    */
 174         /*           Proj with the corresponding projnum for the register */
 175
 176         if (get_irn_mode(irn) != mode_T) {
 177                 assert(pos == 0);
 178                 reg = arch_get_irn_register(irn);
 179         } else if (is_ia32_irn(irn)) {
 180                 reg = arch_irn_get_register(irn, pos);
 181         } else {
 182                 const ir_edge_t *edge;
 183
 184                 foreach_out_edge(irn, edge) {
 185                         proj = get_edge_src_irn(edge);
 186                         assert(is_Proj(proj) && "non-Proj from mode_T node");
 187                         if (get_Proj_proj(proj) == pos) {
 188                                 reg = arch_get_irn_register(proj);
 189                                 break;
 190                         }
 191                 }
 192         }
 193
 194         assert(reg && "no out register found");
 195         return reg;
 196 }
 197
 198 /**
 199  * Add a number to a prefix. This number will not be used a second time.
 200  */
 201 static char *get_unique_label(char *buf, size_t buflen, const char *prefix)
 202 {
 203         static unsigned long id = 0;
 204         snprintf(buf, buflen, "%s%lu", prefix, ++id);
 205         return buf;
 206 }
 207
 208 /*************************************************************
 209  *             _       _    __   _          _
 210  *            (_)     | |  / _| | |        | |
 211  *  _ __  _ __ _ _ __ | |_| |_  | |__   ___| |_ __   ___ _ __
 212  * | '_ \| '__| | '_ \| __|  _| | '_ \ / _ \ | '_ \ / _ \ '__|
 213  * | |_) | |  | | | | | |_| |   | | | |  __/ | |_) |  __/ |
 214  * | .__/|_|  |_|_| |_|\__|_|   |_| |_|\___|_| .__/ \___|_|
 215  * | |                                       | |
 216  * |_|                                       |_|
 217  *************************************************************/
 218
 219 /**
 220  * Emit the name of the 8bit low register
 221  */
 222 static void emit_8bit_register(const arch_register_t *reg)
 223 {
 224         const char *reg_name = arch_register_get_name(reg);
 225
 226         be_emit_char('%');
 227         be_emit_char(reg_name[1]);
 228         be_emit_char('l');
 229 }
 230
 231 /**
 232  * Emit the name of the 8bit high register
 233  */
 234 static void emit_8bit_register_high(const arch_register_t *reg)
 235 {
 236         const char *reg_name = arch_register_get_name(reg);
 237
 238         be_emit_char('%');
 239         be_emit_char(reg_name[1]);
 240         be_emit_char('h');
 241 }
 242
 243 static void emit_16bit_register(const arch_register_t *reg)
 244 {
 245         const char *reg_name = ia32_get_mapped_reg_name(isa->regs_16bit, reg);
 246
 247         be_emit_char('%');
 248         be_emit_string(reg_name);
 249 }
 250
 251 /**
 252  * emit a register, possible shortened by a mode
 253  *
 254  * @param reg   the register
 255  * @param mode  the mode of the register or NULL for full register
 256  */
 257 static void emit_register(const arch_register_t *reg, const ir_mode *mode)
 258 {
 259         const char *reg_name;
 260
 261         if (mode != NULL) {
 262                 int size = get_mode_size_bits(mode);
 263                 switch (size) {
 264                         case  8: emit_8bit_register(reg);  return;
 265                         case 16: emit_16bit_register(reg); return;
 266                 }
 267                 assert(mode_is_float(mode) || size == 32);
 268         }
 269
 270         reg_name = arch_register_get_name(reg);
 271
 272         be_emit_char('%');
 273         be_emit_string(reg_name);
 274 }
 275
 276 void ia32_emit_source_register(const ir_node *node, int pos)
 277 {
 278         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, pos);
 279
 280         emit_register(reg, NULL);
 281 }
 282
 283 static void ia32_emit_entity(ir_entity *entity, int no_pic_adjust)
 284 {
 285         set_entity_backend_marked(entity, 1);
 286         be_gas_emit_entity(entity);
 287
 288         if (get_entity_owner(entity) == get_tls_type()) {
 289                 if (get_entity_visibility(entity) == visibility_external_allocated) {
 290                         be_emit_cstring("@INDNTPOFF");
 291                 } else {
 292                         be_emit_cstring("@NTPOFF");
 293                 }
 294         }
 295
 296         if (do_pic && !no_pic_adjust) {
 297                 be_emit_char('-');
 298                 be_emit_string(pic_base_label);
 299         }
 300 }
 301
 302 static void emit_ia32_Immediate_no_prefix(const ir_node *node)
 303 {
 304         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
 305
 306         if (attr->symconst != NULL) {
 307                 if (attr->sc_sign)
 308                         be_emit_char('-');
 309                 ia32_emit_entity(attr->symconst, attr->no_pic_adjust);
 310         }
 311         if (attr->symconst == NULL || attr->offset != 0) {
 312                 if (attr->symconst != NULL) {
 313                         be_emit_irprintf("%+d", attr->offset);
 314                 } else {
 315                         be_emit_irprintf("0x%X", attr->offset);
 316                 }
 317         }
 318 }
 319
 320 static void emit_ia32_Immediate(const ir_node *node)
 321 {
 322         be_emit_char('$');
 323         emit_ia32_Immediate_no_prefix(node);
 324 }
 325
 326 void ia32_emit_8bit_source_register_or_immediate(const ir_node *node, int pos)
 327 {
 328         const arch_register_t *reg;
 329         const ir_node         *in = get_irn_n(node, pos);
 330         if (is_ia32_Immediate(in)) {
 331                 emit_ia32_Immediate(in);
 332                 return;
 333         }
 334
 335         reg = get_in_reg(node, pos);
 336         emit_8bit_register(reg);
 337 }
 338
 339 void ia32_emit_8bit_high_source_register(const ir_node *node, int pos)
 340 {
 341         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, pos);
 342         emit_8bit_register_high(reg);
 343 }
 344
 345 void ia32_emit_16bit_source_register_or_immediate(const ir_node *node, int pos)
 346 {
 347         const arch_register_t *reg;
 348         const ir_node         *in = get_irn_n(node, pos);
 349         if (is_ia32_Immediate(in)) {
 350                 emit_ia32_Immediate(in);
 351                 return;
 352         }
 353
 354         reg = get_in_reg(node, pos);
 355         emit_16bit_register(reg);
 356 }
 357
 358 void ia32_emit_dest_register(const ir_node *node, int pos)
 359 {
 360         const arch_register_t *reg  = get_out_reg(node, pos);
 361
 362         emit_register(reg, NULL);
 363 }
 364
 365 void ia32_emit_dest_register_size(const ir_node *node, int pos)
 366 {
 367         const arch_register_t *reg  = get_out_reg(node, pos);
 368
 369         emit_register(reg, get_ia32_ls_mode(node));
 370 }
 371
 372 void ia32_emit_8bit_dest_register(const ir_node *node, int pos)
 373 {
 374         const arch_register_t *reg  = get_out_reg(node, pos);
 375
 376         emit_register(reg, mode_Bu);
 377 }
 378
 379 void ia32_emit_x87_register(const ir_node *node, int pos)
 380 {
 381         const ia32_x87_attr_t *attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
 382
 383         assert(pos < 3);
 384         be_emit_char('%');
 385         be_emit_string(attr->x87[pos]->name);
 386 }
 387
 388 static void ia32_emit_mode_suffix_mode(const ir_mode *mode)
 389 {
 390         assert(mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode));
 391         switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 392                 case 8:  be_emit_char('b');     return;
 393                 case 16: be_emit_char('w');     return;
 394                 case 32: be_emit_char('l');     return;
 395                 /* gas docu says q is the suffix but gcc, objdump and icc use ll
 396                  * apparently */
 397                 case 64: be_emit_cstring("ll"); return;
 398         }
 399         panic("Can't output mode_suffix for %+F", mode);
 400 }
 401
 402 void ia32_emit_mode_suffix(const ir_node *node)
 403 {
 404         ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 405         if (mode == NULL)
 406                 mode = mode_Iu;
 407
 408         ia32_emit_mode_suffix_mode(mode);
 409 }
 410
 411 void ia32_emit_x87_mode_suffix(const ir_node *node)
 412 {
 413         ir_mode *mode;
 414
 415         /* we only need to emit the mode on address mode */
 416         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal)
 417                 return;
 418
 419         mode = get_ia32_ls_mode(node);
 420         assert(mode != NULL);
 421
 422         if (mode_is_float(mode)) {
 423                 switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 424                         case 32: be_emit_char('s'); return;
 425                         case 64: be_emit_char('l'); return;
 426                         case 80:
 427                         case 96: be_emit_char('t'); return;
 428                 }
 429         } else {
 430                 assert(mode_is_int(mode));
 431                 switch (get_mode_size_bits(mode)) {
 432                         case 16: be_emit_char('s');     return;
 433                         case 32: be_emit_char('l');     return;
 434                         /* gas docu says q is the suffix but gcc, objdump and icc use ll
 435                          * apparently */
 436                         case 64: be_emit_cstring("ll"); return;
 437                 }
 438         }
 439         panic("Can't output mode_suffix for %+F", mode);
 440 }
 441
 442 static char get_xmm_mode_suffix(ir_mode *mode)
 443 {
 444         assert(mode_is_float(mode));
 445         switch(get_mode_size_bits(mode)) {
 446         case 32: return 's';
 447         case 64: return 'd';
 448         default: panic("Invalid XMM mode");
 449         }
 450 }
 451
 452 void ia32_emit_xmm_mode_suffix(const ir_node *node)
 453 {
 454         ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 455         assert(mode != NULL);
 456         be_emit_char('s');
 457         be_emit_char(get_xmm_mode_suffix(mode));
 458 }
 459
 460 void ia32_emit_xmm_mode_suffix_s(const ir_node *node)
 461 {
 462         ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 463         assert(mode != NULL);
 464         be_emit_char(get_xmm_mode_suffix(mode));
 465 }
 466
 467 void ia32_emit_extend_suffix(const ir_node *node)
 468 {
 469         ir_mode *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 470         if (get_mode_size_bits(mode) == 32)
 471                 return;
 472         be_emit_char(mode_is_signed(mode) ? 's' : 'z');
 473         ia32_emit_mode_suffix_mode(mode);
 474 }
 475
 476 void ia32_emit_source_register_or_immediate(const ir_node *node, int pos)
 477 {
 478         ir_node *in = get_irn_n(node, pos);
 479         if (is_ia32_Immediate(in)) {
 480                 emit_ia32_Immediate(in);
 481         } else {
 482                 const ir_mode         *mode = get_ia32_ls_mode(node);
 483                 const arch_register_t *reg  = get_in_reg(node, pos);
 484                 emit_register(reg, mode);
 485         }
 486 }
 487
 488 /**
 489  * Returns the target block for a control flow node.
 490  */
 491 static ir_node *get_cfop_target_block(const ir_node *irn)
 492 {
 493         assert(get_irn_mode(irn) == mode_X);
 494         return get_irn_link(irn);
 495 }
 496
 497 /**
 498  * Emits a block label for the given block.
 499  */
 500 static void ia32_emit_block_name(const ir_node *block)
 501 {
 502         if (has_Block_entity(block)) {
 503                 ir_entity *entity = get_Block_entity(block);
 504                 be_gas_emit_entity(entity);
 505         } else {
 506                 be_emit_cstring(BLOCK_PREFIX);
 507                 be_emit_irprintf("%ld", get_irn_node_nr(block));
 508         }
 509 }
 510
 511 /**
 512  * Emits the target label for a control flow node.
 513  */
 514 static void ia32_emit_cfop_target(const ir_node *node)
 515 {
 516         ir_node *block = get_cfop_target_block(node);
 517         ia32_emit_block_name(block);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * positive conditions for signed compares
 522  */
 523 static const char *const cmp2condition_s[] = {
 524         NULL, /* always false */
 525         "e",  /* == */
 526         "l",  /* <  */
 527         "le", /* <= */
 528         "g",  /* >  */
 529         "ge", /* >= */
 530         "ne", /* != */
 531         NULL  /* always true */
 532 };
 533
 534 /*
 535  * positive conditions for unsigned compares
 536  */
 537 static const char *const cmp2condition_u[] = {
 538         NULL, /* always false */
 539         "e",  /* == */
 540         "b",  /* <  */
 541         "be", /* <= */
 542         "a",  /* >  */
 543         "ae", /* >= */
 544         "ne", /* != */
 545         NULL  /* always true */
 546 };
 547
 548 /**
 549  * Emit the suffix for a compare instruction.
 550  */
 551 static void ia32_emit_cmp_suffix(int pnc)
 552 {
 553         const char *str;
 554
 555         if (pnc == ia32_pn_Cmp_parity) {
 556                 be_emit_char('p');
 557                 return;
 558         }
 559         if (pnc & ia32_pn_Cmp_float || pnc & ia32_pn_Cmp_unsigned) {
 560                 str = cmp2condition_u[pnc & 7];
 561         } else {
 562                 str = cmp2condition_s[pnc & 7];
 563         }
 564
 565         be_emit_string(str);
 566 }
 567
 568 typedef enum ia32_emit_mod_t {
 569         EMIT_RESPECT_LS   = 1U << 0,
 570         EMIT_ALTERNATE_AM = 1U << 1,
 571         EMIT_LONG         = 1U << 2
 572 } ia32_emit_mod_t;
 573
 574 /**
 575  * Emits address mode.
 576  */
 577 void ia32_emit_am(const ir_node *node)
 578 {
 579         ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
 580         int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
 581         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
 582         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
 583         ir_node   *index     = get_irn_n(node, n_ia32_index);
 584         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(index);
 585
 586         /* just to be sure... */
 587         assert(!is_ia32_use_frame(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
 588
 589         /* emit offset */
 590         if (ent != NULL) {
 591                 const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
 592                 if (is_ia32_am_sc_sign(node))
 593                         be_emit_char('-');
 594                 ia32_emit_entity(ent, attr->data.am_sc_no_pic_adjust);
 595         }
 596
 597         /* also handle special case if nothing is set */
 598         if (offs != 0 || (ent == NULL && !has_base && !has_index)) {
 599                 if (ent != NULL) {
 600                         be_emit_irprintf("%+d", offs);
 601                 } else {
 602                         be_emit_irprintf("%d", offs);
 603                 }
 604         }
 605
 606         if (has_base || has_index) {
 607                 be_emit_char('(');
 608
 609                 /* emit base */
 610                 if (has_base) {
 611                         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, n_ia32_base);
 612                         emit_register(reg, NULL);
 613                 }
 614
 615                 /* emit index + scale */
 616                 if (has_index) {
 617                         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, n_ia32_index);
 618                         int scale;
 619                         be_emit_char(',');
 620                         emit_register(reg, NULL);
 621
 622                         scale = get_ia32_am_scale(node);
 623                         if (scale > 0) {
 624                                 be_emit_irprintf(",%d", 1 << scale);
 625                         }
 626                 }
 627                 be_emit_char(')');
 628         }
 629 }
 630
 631 /**
 632  * fmt  parameter               output
 633  * ---- ----------------------  ---------------------------------------------
 634  * %%                           %
 635  * %AM  <node>                  address mode of the node
 636  * %AR  const arch_register_t*  address mode of the node or register
 637  * %ASx <node>                  address mode of the node or source register x
 638  * %Dx  <node>                  destination register x
 639  * %I   <node>                  immediate of the node
 640  * %L   <node>                  control flow target of the node
 641  * %M   <node>                  mode suffix of the node
 642  * %P   int                     condition code
 643  * %R   const arch_register_t*  register
 644  * %Sx  <node>                  source register x
 645  * %s   const char*             string
 646  * %u   unsigned int            unsigned int
 647  * %d   signed int              signed int
 648  *
 649  * x starts at 0
 650  * # modifier for %ASx, %D and %S uses ls mode of node to alter register width
 651  * * modifier does not prefix immediates with $, but AM with *
 652  * l modifier for %lu and %ld
 653  */
 654 static void ia32_emitf(const ir_node *node, const char *fmt, ...)
 655 {
 656         va_list ap;
 657         va_start(ap, fmt);
 658
 659         for (;;) {
 660                 const char      *start = fmt;
 661                 ia32_emit_mod_t  mod   = 0;
 662
 663                 while (*fmt != '%' && *fmt != '\n' && *fmt != '\0')
 664                         ++fmt;
 665                 if (fmt != start) {
 666                         be_emit_string_len(start, fmt - start);
 667                 }
 668
 669                 if (*fmt == '\n') {
 670                         be_emit_finish_line_gas(node);
 671                         ++fmt;
 672                         if (*fmt == '\0')
 673                                 break;
 674                         continue;
 675                 }
 676
 677                 if (*fmt == '\0')
 678                         break;
 679
 680                 ++fmt;
 681                 if (*fmt == '*') {
 682                         mod |= EMIT_ALTERNATE_AM;
 683                         ++fmt;
 684                 }
 685
 686                 if (*fmt == '#') {
 687                         mod |= EMIT_RESPECT_LS;
 688                         ++fmt;
 689                 }
 690
 691                 if (*fmt == 'l') {
 692                         mod |= EMIT_LONG;
 693                         ++fmt;
 694                 }
 695
 696                 switch (*fmt++) {
 697                         case '%':
 698                                 be_emit_char('%');
 699                                 break;
 700
 701                         case 'A': {
 702                                 switch (*fmt++) {
 703                                         case 'M':
 704                                                 if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 705                                                         be_emit_char('*');
 706
 707                                                 ia32_emit_am(node);
 708                                                 break;
 709
 710                                         case 'R': {
 711                                                 const arch_register_t *reg = va_arg(ap, const arch_register_t*);
 712                                                 if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 713                                                         be_emit_char('*');
 714                                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 715                                                         ia32_emit_am(node);
 716                                                 } else {
 717                                                         emit_register(reg, NULL);
 718                                                 }
 719                                                 break;
 720                                         }
 721
 722                                         case 'S':
 723                                                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 724                                                         if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 725                                                                 be_emit_char('*');
 726                                                         ia32_emit_am(node);
 727                                                         ++fmt;
 728                                                 } else {
 729                                                         assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
 730                                                         goto emit_S;
 731                                                 }
 732                                                 break;
 733
 734                                         default: goto unknown;
 735                                 }
 736                                 break;
 737                         }
 738
 739                         case 'D': {
 740                                 unsigned               pos;
 741                                 const arch_register_t *reg;
 742
 743                                 if (*fmt < '0' || '9' <= *fmt)
 744                                         goto unknown;
 745
 746                                 pos = *fmt++ - '0';
 747                                 reg = get_out_reg(node, pos);
 748                                 emit_register(reg, mod & EMIT_RESPECT_LS ? get_ia32_ls_mode(node) : NULL);
 749                                 break;
 750                         }
 751
 752                         case 'I':
 753                                 if (!(mod & EMIT_ALTERNATE_AM))
 754                                         be_emit_char('$');
 755                                 emit_ia32_Immediate_no_prefix(node);
 756                                 break;
 757
 758                         case 'L':
 759                                 ia32_emit_cfop_target(node);
 760                                 break;
 761
 762                         case 'M': {
 763                                 ia32_emit_mode_suffix_mode(get_ia32_ls_mode(node));
 764                                 break;
 765                         }
 766
 767                         case 'P': {
 768                                 int pnc = va_arg(ap, int);
 769                                 ia32_emit_cmp_suffix(pnc);
 770                                 break;
 771                         }
 772
 773                         case 'R': {
 774                                 const arch_register_t *reg = va_arg(ap, const arch_register_t*);
 775                                 emit_register(reg, NULL);
 776                                 break;
 777                         }
 778
 779 emit_S:
 780                         case 'S': {
 781                                 unsigned       pos;
 782                                 const ir_node *in;
 783
 784                                 if (*fmt < '0' || '9' <= *fmt)
 785                                         goto unknown;
 786
 787                                 pos = *fmt++ - '0';
 788                                 in  = get_irn_n(node, pos);
 789                                 if (is_ia32_Immediate(in)) {
 790                                         if (!(mod & EMIT_ALTERNATE_AM))
 791                                                 be_emit_char('$');
 792                                         emit_ia32_Immediate_no_prefix(in);
 793                                 } else {
 794                                         const arch_register_t *reg;
 795
 796                                         if (mod & EMIT_ALTERNATE_AM)
 797                                                 be_emit_char('*');
 798                                         reg = get_in_reg(node, pos);
 799                                         emit_register(reg, mod & EMIT_RESPECT_LS ? get_ia32_ls_mode(node) : NULL);
 800                                 }
 801                                 break;
 802                         }
 803
 804                         case 's': {
 805                                 const char *str = va_arg(ap, const char*);
 806                                 be_emit_string(str);
 807                                 break;
 808                         }
 809
 810                         case 'u':
 811                                 if (mod & EMIT_LONG) {
 812                                         unsigned long num = va_arg(ap, unsigned long);
 813                                         be_emit_irprintf("%lu", num);
 814                                 } else {
 815                                         unsigned num = va_arg(ap, unsigned);
 816                                         be_emit_irprintf("%u", num);
 817                                 }
 818                                 break;
 819
 820                         case 'd':
 821                                 if (mod & EMIT_LONG) {
 822                                         long num = va_arg(ap, long);
 823                                         be_emit_irprintf("%ld", num);
 824                                 } else {
 825                                         int num = va_arg(ap, int);
 826                                         be_emit_irprintf("%d", num);
 827                                 }
 828                                 break;
 829
 830                         default:
 831 unknown:
 832                                 panic("unknown format conversion in ia32_emitf()");
 833                 }
 834         }
 835
 836         va_end(ap);
 837 }
 838
 839 /**
 840  * Emits registers and/or address mode of a binary operation.
 841  */
 842 void ia32_emit_binop(const ir_node *node)
 843 {
 844         if (is_ia32_Immediate(get_irn_n(node, n_ia32_binary_right))) {
 845                 ia32_emitf(node, "%#S4, %#AS3");
 846         } else {
 847                 ia32_emitf(node, "%#AS4, %#S3");
 848         }
 849 }
 850
 851 /**
 852  * Emits registers and/or address mode of a binary operation.
 853  */
 854 void ia32_emit_x87_binop(const ir_node *node)
 855 {
 856         switch(get_ia32_op_type(node)) {
 857                 case ia32_Normal:
 858                         {
 859                                 const ia32_x87_attr_t *x87_attr = get_ia32_x87_attr_const(node);
 860                                 const arch_register_t *in1      = x87_attr->x87[0];
 861                                 const arch_register_t *in       = x87_attr->x87[1];
 862                                 const arch_register_t *out      = x87_attr->x87[2];
 863
 864                                 if (out == NULL) {
 865                                         out = in1;
 866                                 } else if (out == in) {
 867                                         in = in1;
 868                                 }
 869
 870                                 be_emit_char('%');
 871                                 be_emit_string(arch_register_get_name(in));
 872                                 be_emit_cstring(", %");
 873                                 be_emit_string(arch_register_get_name(out));
 874                         }
 875                         break;
 876                 case ia32_AddrModeS:
 877                         ia32_emit_am(node);
 878                         break;
 879                 case ia32_AddrModeD:
 880                 default:
 881                         assert(0 && "unsupported op type");
 882         }
 883 }
 884
 885 /**
 886  * Emits registers and/or address mode of a unary operation.
 887  */
 888 void ia32_emit_unop(const ir_node *node, int pos)
 889 {
 890         char fmt[] = "%ASx";
 891         fmt[3] = '0' + pos;
 892         ia32_emitf(node, fmt);
 893 }
 894
 895 static void emit_ia32_IMul(const ir_node *node)
 896 {
 897         ir_node               *left    = get_irn_n(node, n_ia32_IMul_left);
 898         const arch_register_t *out_reg = get_out_reg(node, pn_ia32_IMul_res);
 899
 900         /* do we need the 3-address form? */
 901         if (is_ia32_NoReg_GP(left) ||
 902                         get_in_reg(node, n_ia32_IMul_left) != out_reg) {
 903                 ia32_emitf(node, "\timul%M %#S4, %#AS3, %#D0\n");
 904         } else {
 905                 ia32_emitf(node, "\timul%M %#AS4, %#S3\n");
 906         }
 907 }
 908
 909 /**
 910  * walks up a tree of copies/perms/spills/reloads to find the original value
 911  * that is moved around
 912  */
 913 static ir_node *find_original_value(ir_node *node)
 914 {
 915         if (irn_visited(node))
 916                 return NULL;
 917
 918         mark_irn_visited(node);
 919         if (be_is_Copy(node)) {
 920                 return find_original_value(be_get_Copy_op(node));
 921         } else if (be_is_CopyKeep(node)) {
 922                 return find_original_value(be_get_CopyKeep_op(node));
 923         } else if (is_Proj(node)) {
 924                 ir_node *pred = get_Proj_pred(node);
 925                 if (be_is_Perm(pred)) {
 926                         return find_original_value(get_irn_n(pred, get_Proj_proj(node)));
 927                 } else if (be_is_MemPerm(pred)) {
 928                         return find_original_value(get_irn_n(pred, get_Proj_proj(node) + 1));
 929                 } else if (is_ia32_Load(pred)) {
 930                         return find_original_value(get_irn_n(pred, n_ia32_Load_mem));
 931                 } else {
 932                         return node;
 933                 }
 934         } else if (is_ia32_Store(node)) {
 935                 return find_original_value(get_irn_n(node, n_ia32_Store_val));
 936         } else if (is_Phi(node)) {
 937                 int i, arity;
 938                 arity = get_irn_arity(node);
 939                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 940                         ir_node *in  = get_irn_n(node, i);
 941                         ir_node *res = find_original_value(in);
 942
 943                         if (res != NULL)
 944                                 return res;
 945                 }
 946                 return NULL;
 947         } else {
 948                 return node;
 949         }
 950 }
 951
 952 static int determine_final_pnc(const ir_node *node, int flags_pos,
 953                                int pnc)
 954 {
 955         ir_node           *flags = get_irn_n(node, flags_pos);
 956         const ia32_attr_t *flags_attr;
 957         flags = skip_Proj(flags);
 958
 959         if (is_ia32_Sahf(flags)) {
 960                 ir_node *cmp = get_irn_n(flags, n_ia32_Sahf_val);
 961                 if (!(is_ia32_FucomFnstsw(cmp) || is_ia32_FucompFnstsw(cmp)
 962                                 || is_ia32_FucomppFnstsw(cmp) || is_ia32_FtstFnstsw(cmp))) {
 963                         inc_irg_visited(current_ir_graph);
 964                         cmp = find_original_value(cmp);
 965                         assert(cmp != NULL);
 966                         assert(is_ia32_FucomFnstsw(cmp) || is_ia32_FucompFnstsw(cmp)
 967                                || is_ia32_FucomppFnstsw(cmp) || is_ia32_FtstFnstsw(cmp));
 968                 }
 969
 970                 flags_attr = get_ia32_attr_const(cmp);
 971                 if (flags_attr->data.ins_permuted)
 972                         pnc = get_mirrored_pnc(pnc);
 973                 pnc |= ia32_pn_Cmp_float;
 974         } else if (is_ia32_Ucomi(flags) || is_ia32_Fucomi(flags)
 975                         || is_ia32_Fucompi(flags)) {
 976                 flags_attr = get_ia32_attr_const(flags);
 977
 978                 if (flags_attr->data.ins_permuted)
 979                         pnc = get_mirrored_pnc(pnc);
 980                 pnc |= ia32_pn_Cmp_float;
 981         } else {
 982                 flags_attr = get_ia32_attr_const(flags);
 983
 984                 if (flags_attr->data.ins_permuted)
 985                         pnc = get_mirrored_pnc(pnc);
 986                 if (flags_attr->data.cmp_unsigned)
 987                         pnc |= ia32_pn_Cmp_unsigned;
 988         }
 989
 990         return pnc;
 991 }
 992
 993 static pn_Cmp ia32_get_negated_pnc(pn_Cmp pnc)
 994 {
 995         ir_mode *mode = pnc & ia32_pn_Cmp_float ? mode_F : mode_Iu;
 996         return get_negated_pnc(pnc, mode);
 997 }
 998
 999 void ia32_emit_cmp_suffix_node(const ir_node *node,
1000                                int flags_pos)
1001 {
1002         const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
1003
1004         pn_Cmp pnc = get_ia32_condcode(node);
1005
1006         pnc = determine_final_pnc(node, flags_pos, pnc);
1007         if (attr->data.ins_permuted)
1008                 pnc = ia32_get_negated_pnc(pnc);
1009
1010         ia32_emit_cmp_suffix(pnc);
1011 }
1012
1013 /**
1014  * Emits an exception label for a given node.
1015  */
1016 static void ia32_emit_exc_label(const ir_node *node)
1017 {
1018         be_emit_string(be_gas_insn_label_prefix());
1019         be_emit_irprintf("%lu", get_ia32_exc_label_id(node));
1020 }
1021
1022 /**
1023  * Returns the Proj with projection number proj and NOT mode_M
1024  */
1025 static ir_node *get_proj(const ir_node *node, long proj)
1026 {
1027         const ir_edge_t *edge;
1028         ir_node         *src;
1029
1030         assert(get_irn_mode(node) == mode_T && "expected mode_T node");
1031
1032         foreach_out_edge(node, edge) {
1033                 src = get_edge_src_irn(edge);
1034
1035                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
1036                 if (get_irn_mode(src) == mode_M)
1037                         continue;
1038
1039                 if (get_Proj_proj(src) == proj)
1040                         return src;
1041         }
1042         return NULL;
1043 }
1044
1045 static int can_be_fallthrough(const ir_node *node)
1046 {
1047         ir_node *target_block = get_cfop_target_block(node);
1048         ir_node *block        = get_nodes_block(node);
1049         return get_prev_block_sched(target_block) == block;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * Emits the jump sequence for a conditional jump (cmp + jmp_true + jmp_false)
1054  */
1055 static void emit_ia32_Jcc(const ir_node *node)
1056 {
1057         int            need_parity_label = 0;
1058         const ir_node *proj_true;
1059         const ir_node *proj_false;
1060         const ir_node *block;
1061         pn_Cmp         pnc = get_ia32_condcode(node);
1062
1063         pnc = determine_final_pnc(node, 0, pnc);
1064
1065         /* get both Projs */
1066         proj_true = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_true);
1067         assert(proj_true && "Jcc without true Proj");
1068
1069         proj_false = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_false);
1070         assert(proj_false && "Jcc without false Proj");
1071
1072         block      = get_nodes_block(node);
1073
1074         if (can_be_fallthrough(proj_true)) {
1075                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
1076                 const ir_node *t = proj_true;
1077
1078                 proj_true  = proj_false;
1079                 proj_false = t;
1080                 pnc        = ia32_get_negated_pnc(pnc);
1081         }
1082
1083         if (pnc & ia32_pn_Cmp_float) {
1084                 /* Some floating point comparisons require a test of the parity flag,
1085                  * which indicates that the result is unordered */
1086                 switch (pnc & 15) {
1087                         case pn_Cmp_Uo: {
1088                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjp %L\n");
1089                                 break;
1090                         }
1091
1092                         case pn_Cmp_Leg:
1093                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjnp %L\n");
1094                                 break;
1095
1096                         case pn_Cmp_Eq:
1097                         case pn_Cmp_Lt:
1098                         case pn_Cmp_Le:
1099                                 /* we need a local label if the false proj is a fallthrough
1100                                  * as the falseblock might have no label emitted then */
1101                                 if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
1102                                         need_parity_label = 1;
1103                                         ia32_emitf(proj_false, "\tjp 1f\n");
1104                                 } else {
1105                                         ia32_emitf(proj_false, "\tjp %L\n");
1106                                 }
1107                                 goto emit_jcc;
1108
1109                         case pn_Cmp_Ug:
1110                         case pn_Cmp_Uge:
1111                         case pn_Cmp_Ne:
1112                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjp %L\n");
1113                                 goto emit_jcc;
1114
1115                         default:
1116                                 goto emit_jcc;
1117                 }
1118         } else {
1119 emit_jcc:
1120                 ia32_emitf(proj_true, "\tj%P %L\n", pnc);
1121         }
1122
1123         if (need_parity_label) {
1124                 ia32_emitf(NULL, "1:\n");
1125         }
1126
1127         /* the second Proj might be a fallthrough */
1128         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
1129                 ia32_emitf(proj_false, "\t/* fallthrough to %L */\n");
1130         } else {
1131                 ia32_emitf(proj_false, "\tjmp %L\n");
1132         }
1133 }
1134
1135 static void emit_ia32_CMov(const ir_node *node)
1136 {
1137         const ia32_attr_t     *attr         = get_ia32_attr_const(node);
1138         int                    ins_permuted = attr->data.ins_permuted;
1139         const arch_register_t *out          = arch_irn_get_register(node, pn_ia32_res);
1140         pn_Cmp                 pnc          = get_ia32_condcode(node);
1141         const arch_register_t *in_true;
1142         const arch_register_t *in_false;
1143
1144         pnc = determine_final_pnc(node, n_ia32_CMov_eflags, pnc);
1145
1146         in_true  = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMov_val_true));
1147         in_false = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, n_ia32_CMov_val_false));
1148
1149         /* should be same constraint fullfilled? */
1150         if (out == in_false) {
1151                 /* yes -> nothing to do */
1152         } else if (out == in_true) {
1153                 const arch_register_t *tmp;
1154
1155                 assert(get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal);
1156
1157                 ins_permuted = !ins_permuted;
1158
1159                 tmp      = in_true;
1160                 in_true  = in_false;
1161                 in_false = tmp;
1162         } else {
1163                 /* we need a mov */
1164                 ia32_emitf(node, "\tmovl %R, %R\n", in_false, out);
1165         }
1166
1167         if (ins_permuted)
1168                 pnc = ia32_get_negated_pnc(pnc);
1169
1170         /* TODO: handling of Nans isn't correct yet */
1171
1172         ia32_emitf(node, "\tcmov%P %#AR, %#R\n", pnc, in_true, out);
1173 }
1174
1175 /*********************************************************
1176  *                 _ _       _
1177  *                (_) |     (_)
1178  *   ___ _ __ ___  _| |_     _ _   _ _ __ ___  _ __  ___
1179  *  / _ \ '_ ` _ \| | __|   | | | | | '_ ` _ \| '_ \/ __|
1180  * |  __/ | | | | | | |_    | | |_| | | | | | | |_) \__ \
1181  *  \___|_| |_| |_|_|\__|   | |\__,_|_| |_| |_| .__/|___/
1182  *                         _/ |               | |
1183  *                        |__/                |_|
1184  *********************************************************/
1185
1186 /* jump table entry (target and corresponding number) */
1187 typedef struct _branch_t {
1188         ir_node *target;
1189         int      value;
1190 } branch_t;
1191
1192 /* jump table for switch generation */
1193 typedef struct _jmp_tbl_t {
1194         ir_node  *defProj;         /**< default target */
1195         long      min_value;       /**< smallest switch case */
1196         long      max_value;       /**< largest switch case */
1197         long      num_branches;    /**< number of jumps */
1198         char     *label;           /**< label of the jump table */
1199         branch_t *branches;        /**< jump array */
1200 } jmp_tbl_t;
1201
1202 /**
1203  * Compare two variables of type branch_t. Used to sort all switch cases
1204  */
1205 static int ia32_cmp_branch_t(const void *a, const void *b)
1206 {
1207         branch_t *b1 = (branch_t *)a;
1208         branch_t *b2 = (branch_t *)b;
1209
1210         if (b1->value <= b2->value)
1211                 return -1;
1212         else
1213                 return 1;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * Emits code for a SwitchJmp (creates a jump table if
1218  * possible otherwise a cmp-jmp cascade). Port from
1219  * cggg ia32 backend
1220  */
1221 static void emit_ia32_SwitchJmp(const ir_node *node)
1222 {
1223         unsigned long       interval;
1224         int                 last_value, i;
1225         long                pnc;
1226         long                default_pn;
1227         jmp_tbl_t           tbl;
1228         ir_node            *proj;
1229         const ir_edge_t    *edge;
1230
1231         /* fill the table structure */
1232         tbl.label        = XMALLOCN(char, SNPRINTF_BUF_LEN);
1233         tbl.label        = get_unique_label(tbl.label, SNPRINTF_BUF_LEN, ".TBL_");
1234         tbl.defProj      = NULL;
1235         tbl.num_branches = get_irn_n_edges(node) - 1;
1236         tbl.branches     = XMALLOCNZ(branch_t, tbl.num_branches);
1237         tbl.min_value    = INT_MAX;
1238         tbl.max_value    = INT_MIN;
1239
1240         default_pn = get_ia32_condcode(node);
1241         i = 0;
1242         /* go over all proj's and collect them */
1243         foreach_out_edge(node, edge) {
1244                 proj = get_edge_src_irn(edge);
1245                 assert(is_Proj(proj) && "Only proj allowed at SwitchJmp");
1246
1247                 pnc = get_Proj_proj(proj);
1248
1249                 /* check for default proj */
1250                 if (pnc == default_pn) {
1251                         assert(tbl.defProj == NULL && "found two default Projs at SwitchJmp");
1252                         tbl.defProj = proj;
1253                 } else {
1254                         tbl.min_value = pnc < tbl.min_value ? pnc : tbl.min_value;
1255                         tbl.max_value = pnc > tbl.max_value ? pnc : tbl.max_value;
1256
1257                         /* create branch entry */
1258                         tbl.branches[i].target = proj;
1259                         tbl.branches[i].value  = pnc;
1260                         ++i;
1261                 }
1262
1263         }
1264         assert(i == tbl.num_branches);
1265
1266         /* sort the branches by their number */
1267         qsort(tbl.branches, tbl.num_branches, sizeof(tbl.branches[0]), ia32_cmp_branch_t);
1268
1269         /* two-complement's magic make this work without overflow */
1270         interval = tbl.max_value - tbl.min_value;
1271
1272         /* emit the table */
1273         ia32_emitf(node,        "\tcmpl $%u, %S0\n", interval);
1274         ia32_emitf(tbl.defProj, "\tja %L\n");
1275
1276         if (tbl.num_branches > 1) {
1277                 /* create table */
1278                 ia32_emitf(node, "\tjmp *%s(,%S0,4)\n", tbl.label);
1279
1280                 be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_RODATA);
1281                 ia32_emitf(NULL, "\t.align 4\n");
1282                 ia32_emitf(NULL, "%s:\n", tbl.label);
1283
1284                 last_value = tbl.branches[0].value;
1285                 for (i = 0; i != tbl.num_branches; ++i) {
1286                         while (last_value != tbl.branches[i].value) {
1287                                 ia32_emitf(tbl.defProj, ".long %L\n");
1288                                 ++last_value;
1289                         }
1290                         ia32_emitf(tbl.branches[i].target, ".long %L\n");
1291                         ++last_value;
1292                 }
1293                 be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_TEXT);
1294         } else {
1295                 /* one jump is enough */
1296                 ia32_emitf(tbl.branches[0].target, "\tjmp %L\n");
1297         }
1298
1299         if (tbl.label)
1300                 free(tbl.label);
1301         if (tbl.branches)
1302                 free(tbl.branches);
1303 }
1304
1305 /**
1306  * Emits code for a unconditional jump.
1307  */
1308 static void emit_ia32_Jmp(const ir_node *node)
1309 {
1310         ir_node *block;
1311
1312         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
1313         block = get_nodes_block(node);
1314
1315         /* we have a block schedule */
1316         if (can_be_fallthrough(node)) {
1317                 ia32_emitf(node, "\t/* fallthrough to %L */\n");
1318         } else {
1319                 ia32_emitf(node, "\tjmp %L\n");
1320         }
1321 }
1322
1323 /**
1324  * Emit an inline assembler operand.
1325  *
1326  * @param node  the ia32_ASM node
1327  * @param s     points to the operand (a %c)
1328  *
1329  * @return  pointer to the first char in s NOT in the current operand
1330  */
1331 static const char* emit_asm_operand(const ir_node *node, const char *s)
1332 {
1333         const ia32_attr_t     *ia32_attr = get_ia32_attr_const(node);
1334         const ia32_asm_attr_t *attr      = CONST_CAST_IA32_ATTR(ia32_asm_attr_t,
1335                                                             ia32_attr);
1336         const arch_register_t *reg;
1337         const ia32_asm_reg_t  *asm_regs = attr->register_map;
1338         const ia32_asm_reg_t  *asm_reg;
1339         const char            *reg_name;
1340         char                   c;
1341         char                   modifier = 0;
1342         int                    num      = -1;
1343         int                    p;
1344
1345         assert(*s == '%');
1346         c = *(++s);
1347
1348         /* parse modifiers */
1349         switch(c) {
1350         case 0:
1351                 ir_fprintf(stderr, "Warning: asm text (%+F) ends with %%\n", node);
1352                 be_emit_char('%');
1353                 return s + 1;
1354         case '%':
1355                 be_emit_char('%');
1356                 return s + 1;
1357         case 'w':
1358         case 'b':
1359         case 'h':
1360                 modifier = c;
1361                 ++s;
1362                 break;
1363         case '0':
1364         case '1':
1365         case '2':
1366         case '3':
1367         case '4':
1368         case '5':
1369         case '6':
1370         case '7':
1371         case '8':
1372         case '9':
1373                 break;
1374         default:
1375                 ir_fprintf(stderr,
1376                                 "Warning: asm text (%+F) contains unknown modifier '%c' for asm op\n",
1377                                 node, c);
1378                 ++s;
1379                 break;
1380         }
1381
1382         /* parse number */
1383         sscanf(s, "%d%n", &num, &p);
1384         if (num < 0) {
1385                 ir_fprintf(stderr, "Warning: Couldn't parse assembler operand (%+F)\n",
1386                            node);
1387                 return s;
1388         } else {
1389                 s += p;
1390         }
1391
1392         if (num < 0 || ARR_LEN(asm_regs) <= num) {
1393                 ir_fprintf(stderr,
1394                                 "Error: Custom assembler references invalid input/output (%+F)\n",
1395                                 node);
1396                 return s;
1397         }
1398         asm_reg = & asm_regs[num];
1399         assert(asm_reg->valid);
1400
1401         /* get register */
1402         if (asm_reg->use_input == 0) {
1403                 reg = get_out_reg(node, asm_reg->inout_pos);
1404         } else {
1405                 ir_node *pred = get_irn_n(node, asm_reg->inout_pos);
1406
1407                 /* might be an immediate value */
1408                 if (is_ia32_Immediate(pred)) {
1409                         emit_ia32_Immediate(pred);
1410                         return s;
1411                 }
1412                 reg = get_in_reg(node, asm_reg->inout_pos);
1413         }
1414         if (reg == NULL) {
1415                 ir_fprintf(stderr,
1416                                 "Warning: no register assigned for %d asm op (%+F)\n",
1417                                 num, node);
1418                 return s;
1419         }
1420
1421         if (asm_reg->memory) {
1422                 be_emit_char('(');
1423         }
1424
1425         /* emit it */
1426         if (modifier != 0) {
1427                 be_emit_char('%');
1428                 switch(modifier) {
1429                 case 'b':
1430                         reg_name = ia32_get_mapped_reg_name(isa->regs_8bit, reg);
1431                         break;
1432                 case 'h':
1433                         reg_name = ia32_get_mapped_reg_name(isa->regs_8bit_high, reg);
1434                         break;
1435                 case 'w':
1436                         reg_name = ia32_get_mapped_reg_name(isa->regs_16bit, reg);
1437                         break;
1438                 default:
1439                         panic("Invalid asm op modifier");
1440                 }
1441                 be_emit_string(reg_name);
1442         } else {
1443                 emit_register(reg, asm_reg->mode);
1444         }
1445
1446         if (asm_reg->memory) {
1447                 be_emit_char(')');
1448         }
1449
1450         return s;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * Emits code for an ASM pseudo op.
1455  */
1456 static void emit_ia32_Asm(const ir_node *node)
1457 {
1458         const void            *gen_attr = get_irn_generic_attr_const(node);
1459         const ia32_asm_attr_t *attr
1460                 = CONST_CAST_IA32_ATTR(ia32_asm_attr_t, gen_attr);
1461         ident                 *asm_text = attr->asm_text;
1462         const char            *s        = get_id_str(asm_text);
1463
1464         ia32_emitf(node, "#APP\t\n");
1465
1466         if (s[0] != '\t')
1467                 be_emit_char('\t');
1468
1469         while(*s != 0) {
1470                 if (*s == '%') {
1471                         s = emit_asm_operand(node, s);
1472                 } else {
1473                         be_emit_char(*s++);
1474                 }
1475         }
1476
1477         ia32_emitf(NULL, "\n#NO_APP\n");
1478 }
1479
1480 /**********************************
1481  *   _____                  ____
1482  *  / ____|                |  _ \
1483  * | |     ___  _ __  _   _| |_) |
1484  * | |    / _ \| '_ \| | | |  _ <
1485  * | |___| (_) | |_) | |_| | |_) |
1486  *  \_____\___/| .__/ \__, |____/
1487  *             | |     __/ |
1488  *             |_|    |___/
1489  **********************************/
1490
1491 /**
1492  * Emit movsb/w instructions to make mov count divideable by 4
1493  */
1494 static void emit_CopyB_prolog(unsigned size)
1495 {
1496         if (size & 1)
1497                 ia32_emitf(NULL, "\tmovsb\n");
1498         if (size & 2)
1499                 ia32_emitf(NULL, "\tmovsw\n");
1500 }
1501
1502 /**
1503  * Emit rep movsd instruction for memcopy.
1504  */
1505 static void emit_ia32_CopyB(const ir_node *node)
1506 {
1507         unsigned size = get_ia32_copyb_size(node);
1508
1509         emit_CopyB_prolog(size);
1510         ia32_emitf(node, "\trep movsd\n");
1511 }
1512
1513 /**
1514  * Emits unrolled memcopy.
1515  */
1516 static void emit_ia32_CopyB_i(const ir_node *node)
1517 {
1518         unsigned size = get_ia32_copyb_size(node);
1519
1520         emit_CopyB_prolog(size);
1521
1522         size >>= 2;
1523         while (size--) {
1524                 ia32_emitf(NULL, "\tmovsd\n");
1525         }
1526 }
1527
1528
1529
1530 /***************************
1531  *   _____
1532  *  / ____|
1533  * | |     ___  _ ____   __
1534  * | |    / _ \| '_ \ \ / /
1535  * | |___| (_) | | | \ V /
1536  *  \_____\___/|_| |_|\_/
1537  *
1538  ***************************/
1539
1540 /**
1541  * Emit code for conversions (I, FP), (FP, I) and (FP, FP).
1542  */
1543 static void emit_ia32_Conv_with_FP(const ir_node *node, const char* conv_f,
1544                 const char* conv_d)
1545 {
1546         ir_mode            *ls_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1547         int                 ls_bits = get_mode_size_bits(ls_mode);
1548         const char         *conv    = ls_bits == 32 ? conv_f : conv_d;
1549
1550         ia32_emitf(node, "\tcvt%s %AS3, %D0\n", conv);
1551 }
1552
1553 static void emit_ia32_Conv_I2FP(const ir_node *node)
1554 {
1555         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "si2ss", "si2sd");
1556 }
1557
1558 static void emit_ia32_Conv_FP2I(const ir_node *node)
1559 {
1560         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "ss2si", "sd2si");
1561 }
1562
1563 static void emit_ia32_Conv_FP2FP(const ir_node *node)
1564 {
1565         emit_ia32_Conv_with_FP(node, "sd2ss", "ss2sd");
1566 }
1567
1568 /**
1569  * Emits code for an Int conversion.
1570  */
1571 static void emit_ia32_Conv_I2I(const ir_node *node)
1572 {
1573         ir_mode *smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1574         int      signed_mode  = mode_is_signed(smaller_mode);
1575         const char *sign_suffix;
1576
1577         assert(!mode_is_float(smaller_mode));
1578
1579         sign_suffix = signed_mode ? "s" : "z";
1580         ia32_emitf(node, "\tmov%s%Ml %#AS3, %D0\n", sign_suffix);
1581 }
1582
1583 /**
1584  * Emits a call
1585  */
1586 static void emit_ia32_Call(const ir_node *node)
1587 {
1588         /* Special case: Call must not have its immediates prefixed by $, instead
1589          * address mode is prefixed by *. */
1590         ia32_emitf(node, "\tcall %*AS3\n");
1591 }
1592
1593
1594 /*******************************************
1595  *  _                          _
1596  * | |                        | |
1597  * | |__   ___ _ __   ___   __| | ___  ___
1598  * | '_ \ / _ \ '_ \ / _ \ / _` |/ _ \/ __|
1599  * | |_) |  __/ | | | (_) | (_| |  __/\__ \
1600  * |_.__/ \___|_| |_|\___/ \__,_|\___||___/
1601  *
1602  *******************************************/
1603
1604 /**
1605  * Emits code to increase stack pointer.
1606  */
1607 static void emit_be_IncSP(const ir_node *node)
1608 {
1609         int offs = be_get_IncSP_offset(node);
1610
1611         if (offs == 0)
1612                 return;
1613
1614         if (offs > 0) {
1615                 ia32_emitf(node, "\tsubl $%u, %D0\n", offs);
1616         } else {
1617                 ia32_emitf(node, "\taddl $%u, %D0\n", -offs);
1618         }
1619 }
1620
1621 static inline bool is_unknown_reg(const arch_register_t *reg)
1622 {
1623         if(reg == &ia32_gp_regs[REG_GP_UKNWN]
1624                         || reg == &ia32_xmm_regs[REG_XMM_UKNWN]
1625                         || reg == &ia32_vfp_regs[REG_VFP_UKNWN])
1626                 return true;
1627
1628         return false;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * Emits code for Copy/CopyKeep.
1633  */
1634 static void Copy_emitter(const ir_node *node, const ir_node *op)
1635 {
1636         const arch_register_t *in  = arch_get_irn_register(op);
1637         const arch_register_t *out = arch_get_irn_register(node);
1638
1639         if (in == out) {
1640                 return;
1641         }
1642         if (is_unknown_reg(in))
1643                 return;
1644         /* copies of vf nodes aren't real... */
1645         if (arch_register_get_class(in) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_vfp])
1646                 return;
1647
1648         if (get_irn_mode(node) == mode_E) {
1649                 ia32_emitf(node, "\tmovsd %R, %R\n", in, out);
1650         } else {
1651                 ia32_emitf(node, "\tmovl %R, %R\n", in, out);
1652         }
1653 }
1654
1655 static void emit_be_Copy(const ir_node *node)
1656 {
1657         Copy_emitter(node, be_get_Copy_op(node));
1658 }
1659
1660 static void emit_be_CopyKeep(const ir_node *node)
1661 {
1662         Copy_emitter(node, be_get_CopyKeep_op(node));
1663 }
1664
1665 /**
1666  * Emits code for exchange.
1667  */
1668 static void emit_be_Perm(const ir_node *node)
1669 {
1670         const arch_register_t *in0, *in1;
1671         const arch_register_class_t *cls0, *cls1;
1672
1673         in0 = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 0));
1674         in1 = arch_get_irn_register(get_irn_n(node, 1));
1675
1676         cls0 = arch_register_get_class(in0);
1677         cls1 = arch_register_get_class(in1);
1678
1679         assert(cls0 == cls1 && "Register class mismatch at Perm");
1680
1681         if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]) {
1682                 ia32_emitf(node, "\txchg %R, %R\n", in1, in0);
1683         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_xmm]) {
1684                 ia32_emitf(NULL, "\txorpd %R, %R\n", in1, in0);
1685                 ia32_emitf(NULL, "\txorpd %R, %R\n", in0, in1);
1686                 ia32_emitf(node, "\txorpd %R, %R\n", in1, in0);
1687         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_vfp]) {
1688                 /* is a NOP */
1689         } else if (cls0 == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_st]) {
1690                 /* is a NOP */
1691         } else {
1692                 panic("unexpected register class in be_Perm (%+F)", node);
1693         }
1694 }
1695
1696 /**
1697  * Emits code for Constant loading.
1698  */
1699 static void emit_ia32_Const(const ir_node *node)
1700 {
1701         ia32_emitf(node, "\tmovl %I, %D0\n");
1702 }
1703
1704 /**
1705  * Emits code to load the TLS base
1706  */
1707 static void emit_ia32_LdTls(const ir_node *node)
1708 {
1709         ia32_emitf(node, "\tmovl %%gs:0, %D0\n");
1710 }
1711
1712 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1713 static void emit_mov(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1714 {
1715         ia32_emitf(node, "\tmovl %R, %R\n", src, dst);
1716 }
1717
1718 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1719 static void emit_neg(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1720 {
1721         ia32_emitf(node, "\tnegl %R\n", reg);
1722 }
1723
1724 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1725 static void emit_sbb0(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1726 {
1727         ia32_emitf(node, "\tsbbl $0, %R\n", reg);
1728 }
1729
1730 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1731 static void emit_sbb(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1732 {
1733         ia32_emitf(node, "\tsbbl %R, %R\n", src, dst);
1734 }
1735
1736 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1737 static void emit_xchg(const ir_node* node, const arch_register_t *src, const arch_register_t *dst)
1738 {
1739         ia32_emitf(node, "\txchgl %R, %R\n", src, dst);
1740 }
1741
1742 /* helper function for emit_ia32_Minus64Bit */
1743 static void emit_zero(const ir_node* node, const arch_register_t *reg)
1744 {
1745         ia32_emitf(node, "\txorl %R, %R\n", reg, reg);
1746 }
1747
1748 static void emit_ia32_Minus64Bit(const ir_node *node)
1749 {
1750         const arch_register_t *in_lo  = get_in_reg(node, 0);
1751         const arch_register_t *in_hi  = get_in_reg(node, 1);
1752         const arch_register_t *out_lo = get_out_reg(node, 0);
1753         const arch_register_t *out_hi = get_out_reg(node, 1);
1754
1755         if (out_lo == in_lo) {
1756                 if (out_hi != in_hi) {
1757                         /* a -> a, b -> d */
1758                         goto zero_neg;
1759                 } else {
1760                         /* a -> a, b -> b */
1761                         goto normal_neg;
1762                 }
1763         } else if (out_lo == in_hi) {
1764                 if (out_hi == in_lo) {
1765                         /* a -> b, b -> a */
1766                         emit_xchg(node, in_lo, in_hi);
1767                         goto normal_neg;
1768                 } else {
1769                         /* a -> b, b -> d */
1770                         emit_mov(node, in_hi, out_hi);
1771                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1772                         goto normal_neg;
1773                 }
1774         } else {
1775                 if (out_hi == in_lo) {
1776                         /* a -> c, b -> a */
1777                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1778                         goto zero_neg;
1779                 } else if (out_hi == in_hi) {
1780                         /* a -> c, b -> b */
1781                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1782                         goto normal_neg;
1783                 } else {
1784                         /* a -> c, b -> d */
1785                         emit_mov(node, in_lo, out_lo);
1786                         goto zero_neg;
1787                 }
1788         }
1789
1790 normal_neg:
1791         emit_neg( node, out_hi);
1792         emit_neg( node, out_lo);
1793         emit_sbb0(node, out_hi);
1794         return;
1795
1796 zero_neg:
1797         emit_zero(node, out_hi);
1798         emit_neg( node, out_lo);
1799         emit_sbb( node, in_hi, out_hi);
1800 }
1801
1802 static void emit_ia32_GetEIP(const ir_node *node)
1803 {
1804         ia32_emitf(node, "\tcall %s\n", pic_base_label);
1805         ia32_emitf(NULL, "%s:\n", pic_base_label);
1806         ia32_emitf(node, "\tpopl %D0\n");
1807 }
1808
1809 static void emit_ia32_ClimbFrame(const ir_node *node)
1810 {
1811         const ia32_climbframe_attr_t *attr = get_ia32_climbframe_attr_const(node);
1812
1813         ia32_emitf(node, "\tmovl %S0, %D0\n");
1814         ia32_emitf(node, "\tmovl $%u, %S1\n", attr->count);
1815         ia32_emitf(NULL, BLOCK_PREFIX "%ld:\n", get_irn_node_nr(node));
1816         ia32_emitf(node, "\tmovl (%D0), %D0\n");
1817         ia32_emitf(node, "\tdec %S1\n");
1818         ia32_emitf(node, "\tjnz " BLOCK_PREFIX "%ld\n", get_irn_node_nr(node));
1819 }
1820
1821 static void emit_be_Return(const ir_node *node)
1822 {
1823         unsigned pop = be_Return_get_pop(node);
1824
1825         if (pop > 0 || be_Return_get_emit_pop(node)) {
1826                 ia32_emitf(node, "\tret $%u\n", pop);
1827         } else {
1828                 ia32_emitf(node, "\tret\n");
1829         }
1830 }
1831
1832 static void emit_Nothing(const ir_node *node)
1833 {
1834         (void) node;
1835 }
1836
1837
1838 /***********************************************************************************
1839  *                  _          __                                             _
1840  *                 (_)        / _|                                           | |
1841  *  _ __ ___   __ _ _ _ __   | |_ _ __ __ _ _ __ ___   _____      _____  _ __| | __
1842  * | '_ ` _ \ / _` | | '_ \  |  _| '__/ _` | '_ ` _ \ / _ \ \ /\ / / _ \| '__| |/ /
1843  * | | | | | | (_| | | | | | | | | | | (_| | | | | | |  __/\ V  V / (_) | |  |   <
1844  * |_| |_| |_|\__,_|_|_| |_| |_| |_|  \__,_|_| |_| |_|\___| \_/\_/ \___/|_|  |_|\_\
1845  *
1846  ***********************************************************************************/
1847
1848 /**
1849  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
1850  * pointer of an opcode.
1851  */
1852 static void ia32_register_emitters(void)
1853 {
1854 #define IA32_EMIT2(a,b) op_ia32_##a->ops.generic = (op_func)emit_ia32_##b
1855 #define IA32_EMIT(a)    IA32_EMIT2(a,a)
1856 #define EMIT(a)         op_##a->ops.generic = (op_func)emit_##a
1857 #define IGN(a)                  op_##a->ops.generic = (op_func)emit_Nothing
1858 #define BE_EMIT(a)      op_be_##a->ops.generic = (op_func)emit_be_##a
1859 #define BE_IGN(a)               op_be_##a->ops.generic = (op_func)emit_Nothing
1860
1861         /* first clear the generic function pointer for all ops */
1862         clear_irp_opcodes_generic_func();
1863
1864         /* register all emitter functions defined in spec */
1865         ia32_register_spec_emitters();
1866
1867         /* other ia32 emitter functions */
1868         IA32_EMIT2(Conv_I2I8Bit, Conv_I2I);
1869         IA32_EMIT(Asm);
1870         IA32_EMIT(CMov);
1871         IA32_EMIT(Call);
1872         IA32_EMIT(Const);
1873         IA32_EMIT(Conv_FP2FP);
1874         IA32_EMIT(Conv_FP2I);
1875         IA32_EMIT(Conv_I2FP);
1876         IA32_EMIT(Conv_I2I);
1877         IA32_EMIT(CopyB);
1878         IA32_EMIT(CopyB_i);
1879         IA32_EMIT(GetEIP);
1880         IA32_EMIT(IMul);
1881         IA32_EMIT(Jcc);
1882         IA32_EMIT(LdTls);
1883         IA32_EMIT(Minus64Bit);
1884         IA32_EMIT(SwitchJmp);
1885         IA32_EMIT(ClimbFrame);
1886         IA32_EMIT(Jmp);
1887
1888         /* benode emitter */
1889         BE_EMIT(Copy);
1890         BE_EMIT(CopyKeep);
1891         BE_EMIT(IncSP);
1892         BE_EMIT(Perm);
1893         BE_EMIT(Return);
1894
1895         BE_IGN(Barrier);
1896         BE_IGN(Keep);
1897         BE_IGN(Start);
1898
1899         /* firm emitter */
1900         IGN(Phi);
1901
1902 #undef BE_EMIT
1903 #undef EMIT
1904 #undef IGN
1905 #undef IA32_EMIT2
1906 #undef IA32_EMIT
1907 }
1908
1909 typedef void (*emit_func_ptr) (const ir_node *);
1910
1911 /**
1912  * Assign and emit an exception label if the current instruction can fail.
1913  */
1914 static void ia32_assign_exc_label(ir_node *node)
1915 {
1916         /* assign a new ID to the instruction */
1917         set_ia32_exc_label_id(node, ++exc_label_id);
1918         /* print it */
1919         ia32_emit_exc_label(node);
1920         be_emit_char(':');
1921         be_emit_pad_comment();
1922         be_emit_cstring("/* exception to Block ");
1923         ia32_emit_cfop_target(node);
1924         be_emit_cstring(" */\n");
1925         be_emit_write_line();
1926 }
1927
1928 /**
1929  * Emits code for a node.
1930  */
1931 static void ia32_emit_node(ir_node *node)
1932 {
1933         ir_op *op = get_irn_op(node);
1934
1935         DBG((dbg, LEVEL_1, "emitting code for %+F\n", node));
1936
1937         if (is_ia32_irn(node)) {
1938                 if (get_ia32_exc_label(node)) {
1939                         /* emit the exception label of this instruction */
1940                         ia32_assign_exc_label(node);
1941                 }
1942                 if (mark_spill_reload) {
1943                         if (is_ia32_is_spill(node)) {
1944                                 ia32_emitf(NULL, "\txchg %ebx, %ebx        /* spill mark */\n");
1945                         }
1946                         if (is_ia32_is_reload(node)) {
1947                                 ia32_emitf(NULL, "\txchg %edx, %edx        /* reload mark */\n");
1948                         }
1949                         if (is_ia32_is_remat(node)) {
1950                                 ia32_emitf(NULL, "\txchg %ecx, %ecx        /* remat mark */\n");
1951                         }
1952                 }
1953         }
1954         if (op->ops.generic) {
1955                 emit_func_ptr func = (emit_func_ptr) op->ops.generic;
1956
1957                 be_dbg_set_dbg_info(get_irn_dbg_info(node));
1958
1959                 (*func) (node);
1960         } else {
1961                 emit_Nothing(node);
1962                 ir_fprintf(stderr, "Error: No emit handler for node %+F (%+G, graph %+F)\n", node, node, current_ir_graph);
1963                 abort();
1964         }
1965 }
1966
1967 /**
1968  * Emits gas alignment directives
1969  */
1970 static void ia32_emit_alignment(unsigned align, unsigned skip)
1971 {
1972         ia32_emitf(NULL, "\t.p2align %u,,%u\n", align, skip);
1973 }
1974
1975 /**
1976  * Emits gas alignment directives for Labels depended on cpu architecture.
1977  */
1978 static void ia32_emit_align_label(void)
1979 {
1980         unsigned align        = ia32_cg_config.label_alignment;
1981         unsigned maximum_skip = ia32_cg_config.label_alignment_max_skip;
1982         ia32_emit_alignment(align, maximum_skip);
1983 }
1984
1985 /**
1986  * Test whether a block should be aligned.
1987  * For cpus in the P4/Athlon class it is useful to align jump labels to
1988  * 16 bytes. However we should only do that if the alignment nops before the
1989  * label aren't executed more often than we have jumps to the label.
1990  */
1991 static int should_align_block(const ir_node *block)
1992 {
1993         static const double DELTA = .0001;
1994         ir_exec_freq *exec_freq   = cg->birg->exec_freq;
1995         ir_node      *prev        = get_prev_block_sched(block);
1996         double        block_freq;
1997         double        prev_freq = 0;  /**< execfreq of the fallthrough block */
1998         double        jmp_freq  = 0;  /**< execfreq of all non-fallthrough blocks */
1999         int           i, n_cfgpreds;
2000
2001         if (exec_freq == NULL)
2002                 return 0;
2003         if (ia32_cg_config.label_alignment_factor <= 0)
2004                 return 0;
2005
2006         block_freq = get_block_execfreq(exec_freq, block);
2007         if (block_freq < DELTA)
2008                 return 0;
2009
2010         n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
2011         for(i = 0; i < n_cfgpreds; ++i) {
2012                 const ir_node *pred      = get_Block_cfgpred_block(block, i);
2013                 double         pred_freq = get_block_execfreq(exec_freq, pred);
2014
2015                 if (pred == prev) {
2016                         prev_freq += pred_freq;
2017                 } else {
2018                         jmp_freq  += pred_freq;
2019                 }
2020         }
2021
2022         if (prev_freq < DELTA && !(jmp_freq < DELTA))
2023                 return 1;
2024
2025         jmp_freq /= prev_freq;
2026
2027         return jmp_freq > ia32_cg_config.label_alignment_factor;
2028 }
2029
2030 /**
2031  * Emit the block header for a block.
2032  *
2033  * @param block       the block
2034  * @param prev_block  the previous block
2035  */
2036 static void ia32_emit_block_header(ir_node *block)
2037 {
2038         ir_graph     *irg = current_ir_graph;
2039         int           need_label = block_needs_label(block);
2040         int           i, arity;
2041         ir_exec_freq *exec_freq = cg->birg->exec_freq;
2042
2043         if (block == get_irg_end_block(irg))
2044                 return;
2045
2046         if (ia32_cg_config.label_alignment > 0) {
2047                 /* align the current block if:
2048                  * a) if should be aligned due to its execution frequency
2049                  * b) there is no fall-through here
2050                  */
2051                 if (should_align_block(block)) {
2052                         ia32_emit_align_label();
2053                 } else {
2054                         /* if the predecessor block has no fall-through,
2055                            we can always align the label. */
2056                         int i;
2057                         int has_fallthrough = 0;
2058
2059                         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
2060                                 ir_node *cfg_pred = get_Block_cfgpred(block, i);
2061                                 if (can_be_fallthrough(cfg_pred)) {
2062                                         has_fallthrough = 1;
2063                                         break;
2064                                 }
2065                         }
2066
2067                         if (!has_fallthrough)
2068                                 ia32_emit_align_label();
2069                 }
2070         }
2071
2072         if (need_label) {
2073                 ia32_emit_block_name(block);
2074                 be_emit_char(':');
2075
2076                 be_emit_pad_comment();
2077                 be_emit_cstring("   /* ");
2078         } else {
2079                 be_emit_cstring("\t/* ");
2080                 ia32_emit_block_name(block);
2081                 be_emit_cstring(": ");
2082         }
2083
2084         be_emit_cstring("preds:");
2085
2086         /* emit list of pred blocks in comment */
2087         arity = get_irn_arity(block);
2088         if (arity <= 0) {
2089                 be_emit_cstring(" none");
2090         } else {
2091                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
2092                         ir_node *predblock = get_Block_cfgpred_block(block, i);
2093                         be_emit_irprintf(" %d", get_irn_node_nr(predblock));
2094                 }
2095         }
2096         if (exec_freq != NULL) {
2097                 be_emit_irprintf(", freq: %f",
2098                                  get_block_execfreq(exec_freq, block));
2099         }
2100         be_emit_cstring(" */\n");
2101         be_emit_write_line();
2102 }
2103
2104 /**
2105  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
2106  * and emits code for each node.
2107  */
2108 static void ia32_gen_block(ir_node *block)
2109 {
2110         ir_node *node;
2111
2112         ia32_emit_block_header(block);
2113
2114         /* emit the contents of the block */
2115         be_dbg_set_dbg_info(get_irn_dbg_info(block));
2116         sched_foreach(block, node) {
2117                 ia32_emit_node(node);
2118         }
2119 }
2120
2121 typedef struct exc_entry {
2122         ir_node *exc_instr;  /** The instruction that can issue an exception. */
2123         ir_node *block;      /** The block to call then. */
2124 } exc_entry;
2125
2126 /**
2127  * Block-walker:
2128  * Sets labels for control flow nodes (jump target).
2129  * Links control predecessors to there destination blocks.
2130  */
2131 static void ia32_gen_labels(ir_node *block, void *data)
2132 {
2133         exc_entry **exc_list = data;
2134         ir_node *pred;
2135         int     n;
2136
2137         for (n = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; n >= 0; --n) {
2138                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
2139                 set_irn_link(pred, block);
2140
2141                 pred = skip_Proj(pred);
2142                 if (is_ia32_irn(pred) && get_ia32_exc_label(pred)) {
2143                         exc_entry e;
2144
2145                         e.exc_instr = pred;
2146                         e.block     = block;
2147                         ARR_APP1(exc_entry, *exc_list, e);
2148                         set_irn_link(pred, block);
2149                 }
2150         }
2151 }
2152
2153 /**
2154  * Compare two exception_entries.
2155  */
2156 static int cmp_exc_entry(const void *a, const void *b)
2157 {
2158         const exc_entry *ea = a;
2159         const exc_entry *eb = b;
2160
2161         if (get_ia32_exc_label_id(ea->exc_instr) < get_ia32_exc_label_id(eb->exc_instr))
2162                 return -1;
2163         return +1;
2164 }
2165
2166 /**
2167  * Main driver. Emits the code for one routine.
2168  */
2169 void ia32_gen_routine(ia32_code_gen_t *ia32_cg, ir_graph *irg)
2170 {
2171         ir_entity *entity     = get_irg_entity(irg);
2172         exc_entry *exc_list   = NEW_ARR_F(exc_entry, 0);
2173         int i, n;
2174
2175         cg       = ia32_cg;
2176         isa      = cg->isa;
2177         do_pic   = cg->birg->main_env->options->pic;
2178
2179         ia32_register_emitters();
2180
2181         get_unique_label(pic_base_label, sizeof(pic_base_label), ".PIC_BASE");
2182
2183         be_dbg_method_begin(entity, be_abi_get_stack_layout(cg->birg->abi));
2184         be_gas_emit_function_prolog(entity, ia32_cg_config.function_alignment);
2185
2186         /* we use links to point to target blocks */
2187         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
2188         irg_block_walk_graph(irg, ia32_gen_labels, NULL, &exc_list);
2189
2190         /* initialize next block links */
2191         n = ARR_LEN(cg->blk_sched);
2192         for (i = 0; i < n; ++i) {
2193                 ir_node *block = cg->blk_sched[i];
2194                 ir_node *prev  = i > 0 ? cg->blk_sched[i-1] : NULL;
2195
2196                 set_irn_link(block, prev);
2197         }
2198
2199         for (i = 0; i < n; ++i) {
2200                 ir_node *block = cg->blk_sched[i];
2201
2202                 ia32_gen_block(block);
2203         }
2204
2205         be_gas_emit_function_epilog(entity);
2206         be_dbg_method_end();
2207         be_emit_char('\n');
2208         be_emit_write_line();
2209
2210         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
2211
2212         /* Sort the exception table using the exception label id's.
2213            Those are ascending with ascending addresses. */
2214         qsort(exc_list, ARR_LEN(exc_list), sizeof(exc_list[0]), cmp_exc_entry);
2215         {
2216                 int i;
2217
2218                 for (i = 0; i < ARR_LEN(exc_list); ++i) {
2219                         be_emit_cstring("\t.long ");
2220                         ia32_emit_exc_label(exc_list[i].exc_instr);
2221                         be_emit_char('\n');
2222                         be_emit_cstring("\t.long ");
2223                         ia32_emit_block_name(exc_list[i].block);
2224                         be_emit_char('\n');
2225                 }
2226         }
2227         DEL_ARR_F(exc_list);
2228 }
2229
2230 static const lc_opt_table_entry_t ia32_emitter_options[] = {
2231         LC_OPT_ENT_BOOL("mark_spill_reload",   "mark spills and reloads with ud opcodes", &mark_spill_reload),
2232         LC_OPT_LAST
2233 };
2234
2235 /* ==== Experimental binary emitter ==== */
2236
2237 static unsigned char reg_gp_map[N_ia32_gp_REGS];
2238 static unsigned char reg_mmx_map[N_ia32_mmx_REGS];
2239 static unsigned char reg_sse_map[N_ia32_xmm_REGS];
2240 static unsigned char pnc_map_signed[8];
2241 static unsigned char pnc_map_unsigned[8];
2242
2243 static void build_reg_map(void)
2244 {
2245         reg_gp_map[REG_EAX] = 0x0;
2246         reg_gp_map[REG_ECX] = 0x1;
2247         reg_gp_map[REG_EDX] = 0x2;
2248         reg_gp_map[REG_EBX] = 0x3;
2249         reg_gp_map[REG_ESP] = 0x4;
2250         reg_gp_map[REG_EBP] = 0x5;
2251         reg_gp_map[REG_ESI] = 0x6;
2252         reg_gp_map[REG_EDI] = 0x7;
2253
2254         pnc_map_signed[pn_Cmp_False] = 0xFF;
2255         pnc_map_signed[pn_Cmp_Eq]    = 0x04;
2256         pnc_map_signed[pn_Cmp_Lt]    = 0x0C;
2257         pnc_map_signed[pn_Cmp_Le]    = 0x0E;
2258         pnc_map_signed[pn_Cmp_Gt]    = 0x0F;
2259         pnc_map_signed[pn_Cmp_Ge]    = 0x0D;
2260         pnc_map_signed[pn_Cmp_Lg]    = 0x05;
2261
2262         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_False] = 0xFF;
2263         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Eq]    = 0x04;
2264         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Lt]    = 0x02;
2265         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Le]    = 0x06;
2266         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Gt]    = 0x07;
2267         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Ge]    = 0x03;
2268         pnc_map_unsigned[pn_Cmp_Lg]    = 0x05;
2269 }
2270
2271 #define GET_MODE(code) ((code) & 0xC0)
2272
2273 /** Sign extension bit values for binops */
2274 enum SignExt {
2275         UNSIGNED_IMM = 0,  /**< unsigned immediate */
2276         SIGNEXT_IMM  = 2,  /**< sign extended immediate */
2277 };
2278
2279 /** The mod encoding of the ModR/M */
2280 enum Mod {
2281         MOD_IND          = 0x00, /**< [reg1] */
2282         MOD_IND_BYTE_OFS = 0x40, /**< [reg1 + byte ofs] */
2283         MOD_IND_WORD_OFS = 0x80, /**< [reg1 + word ofs] */
2284         MOD_REG          = 0xC0  /**< reg1 */
2285 };
2286
2287 /** create R/M encoding for ModR/M */
2288 #define ENC_RM(x) (x)
2289 /** create REG encoding for ModR/M */
2290 #define ENC_REG(x) ((x) << 3)
2291
2292 /** create encoding for a SIB byte */
2293 #define ENC_SIB(scale, index, base) ((scale) << 6 | (index) << 3 | (base))
2294
2295 /* Node: The following routines are supposed to append bytes, words, dwords
2296    to the output stream.
2297    Currently the implementation is stupid in that it still creates output
2298    for an "assembler" in the form of .byte, .long
2299    We will change this when enough infrastructure is there to create complete
2300    machine code in memory/object files */
2301
2302 static void bemit8(const unsigned char byte)
2303 {
2304         be_emit_irprintf("\t.byte 0x%x\n", byte);
2305         be_emit_write_line();
2306 }
2307
2308 static void bemit16(const unsigned u16)
2309 {
2310         be_emit_irprintf("\t.word 0x%x\n", u16);
2311         be_emit_write_line();
2312 }
2313
2314 static void bemit32(const unsigned u32)
2315 {
2316         be_emit_irprintf("\t.long 0x%x\n", u32);
2317         be_emit_write_line();
2318 }
2319
2320 /**
2321  * Emit address of an entity. If @p is_relative is true then a relative
2322  * offset from behind the address to the entity is created.
2323  */
2324 static void bemit_entity(ir_entity *entity, bool entity_sign, int offset,
2325                          bool is_relative)
2326 {
2327         if (entity == NULL) {
2328                 bemit32(offset);
2329                 return;
2330         }
2331
2332         if (is_relative) {
2333                 offset -= 4;
2334         }
2335
2336         /* the final version should remember the position in the bytestream
2337            and patch it with the correct address at linktime... */
2338         be_emit_cstring("\t.long ");
2339         if (entity_sign)
2340                 be_emit_char('-');
2341         set_entity_backend_marked(entity, 1);
2342         be_gas_emit_entity(entity);
2343
2344         if (is_relative) {
2345                 be_emit_cstring("-.");
2346         }
2347
2348         if (offset != 0) {
2349                 be_emit_irprintf("%+d", offset);
2350         }
2351         be_emit_char('\n');
2352         be_emit_write_line();
2353 }
2354
2355 static void bemit_jmp_destination(const ir_node *dest_block)
2356 {
2357         be_emit_cstring("\t.long ");
2358         ia32_emit_block_name(dest_block);
2359         be_emit_cstring(" - . - 4\n");
2360         be_emit_write_line();
2361 }
2362
2363 /* end emit routines, all emitters following here should only use the functions
2364    above. */
2365
2366 /** Create a ModR/M byte for src1,src2 registers */
2367 static void bemit_modrr(const arch_register_t *src1,
2368                         const arch_register_t *src2)
2369 {
2370         unsigned char modrm = MOD_REG;
2371         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[src1->index]);
2372         modrm |= ENC_REG(reg_gp_map[src2->index]);
2373         bemit8(modrm);
2374 }
2375
2376 /** Create a ModR/M byte for one register and extension */
2377 static void bemit_modru(const arch_register_t *reg, unsigned ext)
2378 {
2379         unsigned char modrm = MOD_REG;
2380         assert(ext <= 7);
2381         modrm |= ENC_RM(reg_gp_map[reg->index]);
2382         modrm |= ENC_REG(ext);
2383         bemit8(modrm);
2384 }
2385
2386 /**
2387  * Calculate the size of an (unsigned) immediate in bytes.
2388  *
2389  * @param offset  an offset
2390  */
2391 static unsigned get_unsigned_imm_size(unsigned offset)
2392 {
2393         if (offset < 256) {
2394                 return 1;
2395         } else if (offset < 65536) {
2396                 return 2;
2397         } else {
2398                 return 4;
2399         }
2400 }
2401
2402 /**
2403  * Calculate the size of an signed immediate in bytes.
2404  *
2405  * @param offset  an offset
2406  */
2407 static unsigned get_signed_imm_size(int offset)
2408 {
2409         if (-128 <= offset && offset < 128) {
2410                 return 1;
2411         } else if (-32768 <= offset && offset < 32768) {
2412                 return 2;
2413         } else {
2414                 return 4;
2415         }
2416 }
2417
2418 /**
2419  * Emit an address mode.
2420  *
2421  * @param reg   content of the reg field: either a register index or an opcode extension
2422  * @param node  the node
2423  */
2424 static void bemit_mod_am(unsigned reg, const ir_node *node)
2425 {
2426         ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
2427         int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
2428         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2429         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2430         ir_node   *index     = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2431         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(index);
2432         unsigned   modrm     = 0;
2433         unsigned   sib       = 0;
2434         unsigned   emitoffs  = 0;
2435         bool       emitsib   = false;
2436         unsigned   base_enc;
2437
2438         /* set the mod part depending on displacement */
2439         if (ent != NULL) {
2440                 modrm |= MOD_IND_WORD_OFS;
2441                 emitoffs = 32;
2442         } else if (offs == 0) {
2443                 modrm |= MOD_IND;
2444                 emitoffs = 0;
2445         } else if (-128 <= offs && offs < 128) {
2446                 modrm |= MOD_IND_BYTE_OFS;
2447                 emitoffs = 8;
2448         } else {
2449                 modrm |= MOD_IND_WORD_OFS;
2450                 emitoffs = 32;
2451         }
2452
2453         if (has_base) {
2454                 const arch_register_t *base_reg = arch_get_irn_register(base);
2455                 base_enc = reg_gp_map[base_reg->index];
2456         } else {
2457                 /* Use the EBP encoding + MOD_IND if NO base register. There is
2458                  * always a 32bit offset present in this case. */
2459                 modrm    = MOD_IND;
2460                 base_enc = 0x05;
2461                 emitoffs = 32;
2462         }
2463
2464         /* Determine if we need a SIB byte. */
2465         if (has_index) {
2466                 const arch_register_t *reg_index = arch_get_irn_register(index);
2467                 int                    scale     = get_ia32_am_scale(node);
2468                 assert(scale < 4);
2469                 /* R/M set to ESP means SIB in 32bit mode. */
2470                 modrm   |= ENC_RM(0x04);
2471                 sib      = ENC_SIB(scale, reg_gp_map[reg_index->index], base_enc);
2472                 emitsib = true;
2473         } else if (base_enc == 0x04) {
2474                 /* for the above reason we are forced to emit a SIB when base is ESP.
2475                  * Only the base is used, index must be ESP too, which means no index.
2476                  */
2477                 modrm   |= ENC_RM(0x04);
2478                 sib      = ENC_SIB(0, 0x04, 0x04);
2479                 emitsib  = true;
2480         } else {
2481                 modrm |= ENC_RM(base_enc);
2482         }
2483
2484         /* We are forced to emit an 8bit offset as EBP base without offset is a
2485          * special case for SIB without base register. */
2486         if (base_enc == 0x05 && emitoffs == 0) {
2487                 modrm    |= MOD_IND_BYTE_OFS;
2488                 emitoffs  = 8;
2489         }
2490
2491         modrm |= ENC_REG(reg);
2492
2493         bemit8(modrm);
2494         if (emitsib)
2495                 bemit8(sib);
2496
2497         /* emit displacement */
2498         if (emitoffs == 8) {
2499                 bemit8((unsigned) offs);
2500         } else if (emitoffs == 32) {
2501                 bemit_entity(ent, is_ia32_am_sc_sign(node), offs, false);
2502         }
2503 }
2504
2505 /**
2506  * Emit a binop with a immediate operand.
2507  *
2508  * @param node        the node to emit
2509  * @param opcode_eax  the opcode for the op eax, imm variant
2510  * @param opcode      the opcode for the reg, imm variant
2511  * @param ruval       the opcode extension for opcode
2512  */
2513 static void bemit_binop_with_imm(
2514         const ir_node *node,
2515         unsigned char opcode_ax,
2516         unsigned char opcode, unsigned char ruval)
2517 {
2518         /* Use in-reg, because some instructions (cmp, test) have no out-reg. */
2519         const ir_node               *op   = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2520         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(op);
2521         unsigned                     size;
2522
2523         /* Some instructions (test) have no short form with 32bit value + 8bit
2524          * immediate. */
2525         if (attr->symconst != NULL || opcode & SIGNEXT_IMM) {
2526                 size = 4;
2527         } else {
2528                 /* check for sign extension */
2529                 size = get_signed_imm_size(attr->offset);
2530         }
2531
2532         switch (size) {
2533         case 1:
2534                 bemit8(opcode | SIGNEXT_IMM);
2535                 /* cmp has this special mode */
2536                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2537                         bemit_mod_am(ruval, node);
2538                 } else {
2539                         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, n_ia32_binary_left);
2540                         bemit_modru(reg, ruval);
2541                 }
2542                 bemit8((unsigned char)attr->offset);
2543                 return;
2544         case 2:
2545         case 4:
2546                 /* check for eax variant: this variant is shorter for 32bit immediates only */
2547                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
2548                         bemit8(opcode);
2549                         bemit_mod_am(ruval, node);
2550                 } else {
2551                         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, n_ia32_binary_left);
2552                         if (reg->index == REG_EAX) {
2553                                 bemit8(opcode_ax);
2554                         } else {
2555                                 bemit8(opcode);
2556                                 bemit_modru(reg, ruval);
2557                         }
2558                 }
2559                 bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, attr->offset, false);
2560                 return;
2561         }
2562         panic("invalid imm size?!?");
2563 }
2564
2565 /**
2566  * Emits a binop.
2567  */
2568 static void bemit_binop_2(const ir_node *node, unsigned code)
2569 {
2570         const arch_register_t *out    = get_in_reg(node, n_ia32_binary_left);
2571         ia32_op_type_t        am_type = get_ia32_op_type(node);
2572         unsigned char         d       = 0;
2573         const arch_register_t *op2;
2574
2575         switch (am_type) {
2576         case ia32_AddrModeS:
2577                 d = 2;
2578                 /* FALLTHROUGH */
2579         case ia32_AddrModeD:
2580                 bemit8(code | d);
2581                 bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2582                 return;
2583         case ia32_Normal:
2584                 bemit8(code);
2585                 op2 = get_in_reg(node, n_ia32_binary_right);
2586                 bemit_modrr(out, op2);
2587                 return;
2588         }
2589         panic("invalid address mode");
2590 }
2591
2592 /**
2593  * Emit a binop.
2594  */
2595 static void bemit_binop(const ir_node *node, const unsigned char opcodes[4])
2596 {
2597         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_binary_right);
2598         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2599                 bemit_binop_with_imm(node, opcodes[1], opcodes[2], opcodes[3]);
2600         } else {
2601                 bemit_binop_2(node, opcodes[0]);
2602         }
2603 }
2604
2605 /**
2606  * Emit an unop.
2607  */
2608 static void bemit_unop(const ir_node *node, unsigned char code, unsigned char ext, int input)
2609 {
2610         bemit8(code);
2611         if (get_ia32_op_type(node) == ia32_Normal) {
2612                 const arch_register_t *in = get_in_reg(node, input);
2613                 bemit_modru(in, ext);
2614         } else {
2615                 bemit_mod_am(ext, node);
2616         }
2617 }
2618
2619 static void bemit_unop_reg(const ir_node *node, unsigned char code, int input)
2620 {
2621         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, 0);
2622         bemit_unop(node, code, reg_gp_map[out->index], input);
2623 }
2624
2625 static void bemit_immediate(const ir_node *node, bool relative)
2626 {
2627         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
2628         bemit_entity(attr->symconst, attr->sc_sign, attr->offset, relative);
2629 }
2630
2631 static void bemit_copy(const ir_node *copy)
2632 {
2633         const arch_register_t *in  = get_in_reg(copy, 0);
2634         const arch_register_t *out = get_out_reg(copy, 0);
2635
2636         if (in == out || is_unknown_reg(in))
2637                 return;
2638         /* copies of vf nodes aren't real... */
2639         if (arch_register_get_class(in) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_vfp])
2640                 return;
2641
2642         if (get_irn_mode(copy) == mode_E) {
2643                 panic("NIY");
2644         } else {
2645                 assert(arch_register_get_class(in) == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp]);
2646                 bemit8(0x89);
2647                 bemit_modrr(out, in);
2648         }
2649 }
2650
2651 static void bemit_xor0(const ir_node *node)
2652 {
2653         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, 0);
2654         bemit8(0x31);
2655         bemit_modrr(out, out);
2656 }
2657
2658 static void bemit_mov_const(const ir_node *node)
2659 {
2660         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, 0);
2661         bemit8(0xB8 + reg_gp_map[out->index]);
2662         bemit_immediate(node, false);
2663 }
2664
2665 /**
2666  * Creates a function for a Binop with 3 possible encodings.
2667  */
2668 #define BINOP(op, op0, op1, op2, op2_ext)                                 \
2669 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) {                           \
2670         static const unsigned char op ## _codes[] = {op0, op1, op2, op2_ext}; \
2671         bemit_binop(node, op ## _codes);                                      \
2672 }
2673
2674 /*    insn  def  eax,imm   imm */
2675 BINOP(add,  0x01, 0x05, 0x81, 0)
2676 BINOP(or,   0x09, 0x0D, 0x81, 1)
2677 BINOP(adc,  0x11, 0x15, 0x81, 2)
2678 BINOP(sbb,  0x19, 0x1D, 0x81, 3)
2679 BINOP(and,  0x21, 0x25, 0x81, 4)
2680 BINOP(sub,  0x29, 0x2D, 0x81, 5)
2681 BINOP(xor,  0x31, 0x35, 0x81, 6)
2682 BINOP(cmp,  0x39, 0x3D, 0x81, 7)
2683 BINOP(test, 0x85, 0xA9, 0xF7, 0)
2684
2685 /**
2686  * Creates a function for an Unop with code /ext encoding.
2687  */
2688 #define UNOP(op, code, ext, input)              \
2689 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) { \
2690         bemit_unop(node, code, ext, input);         \
2691 }
2692
2693 UNOP(not,     0xF7, 2, n_ia32_Not_val)
2694 UNOP(neg,     0xF7, 3, n_ia32_Neg_val)
2695 UNOP(mul,     0xF7, 4, n_ia32_Mul_right)
2696 UNOP(imul1op, 0xF7, 5, n_ia32_IMul1OP_right)
2697 UNOP(div,     0xF7, 6, n_ia32_Div_divisor)
2698 UNOP(idiv,    0xF7, 7, n_ia32_IDiv_divisor)
2699
2700 /* TODO: am support for IJmp */
2701 UNOP(ijmp,    0xFF, 4, n_ia32_IJmp_target)
2702
2703 #define SHIFT(op, ext) \
2704 static void bemit_##op(const ir_node *node) \
2705 { \
2706         const arch_register_t *out   = get_out_reg(node, 0); \
2707         ir_node               *count = get_irn_n(node, 1); \
2708         if (is_ia32_Immediate(count)) { \
2709                 int offset = get_ia32_immediate_attr_const(count)->offset; \
2710                 if (offset == 1) { \
2711                         bemit8(0xD1); \
2712                         bemit_modru(out, ext); \
2713                 } else { \
2714                         bemit8(0xC1); \
2715                         bemit_modru(out, ext); \
2716                         bemit8(offset); \
2717                 } \
2718         } else { \
2719                 bemit8(0xD3); \
2720                 bemit_modru(out, ext); \
2721         } \
2722 }
2723
2724 SHIFT(rol, 0)
2725 SHIFT(ror, 1)
2726 SHIFT(shl, 4)
2727 SHIFT(shr, 5)
2728 SHIFT(sar, 7)
2729
2730 static void bemit_imul(const ir_node *node)
2731 {
2732         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_IMul_right);
2733         /* Do we need the immediate form? */
2734         if (is_ia32_Immediate(right)) {
2735                 int imm = get_ia32_immediate_attr_const(right)->offset;
2736                 if (get_signed_imm_size(imm) == 1) {
2737                         bemit_unop_reg(node, 0x6B, n_ia32_IMul_left);
2738                         bemit8(imm);
2739                 } else {
2740                         bemit_unop_reg(node, 0x69, n_ia32_IMul_left);
2741                         bemit32(imm);
2742                 }
2743         } else {
2744                 bemit8(0x0F);
2745                 bemit_unop_reg(node, 0xAF, n_ia32_IMul_right);
2746         }
2747 }
2748
2749 static void bemit_dec(const ir_node *node)
2750 {
2751         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, pn_ia32_Dec_res);
2752         bemit8(0x48 + reg_gp_map[out->index]);
2753 }
2754
2755 static void bemit_inc(const ir_node *node)
2756 {
2757         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, pn_ia32_Inc_res);
2758         bemit8(0x40 + reg_gp_map[out->index]);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * Emit a Lea.
2763  */
2764 static void bemit_lea(const ir_node *node)
2765 {
2766         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, 0);
2767         bemit8(0x8D);
2768         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2769 }
2770
2771 /**
2772  * Emit a single optcode.
2773  */
2774 #define EMIT_SINGLEOP(op, code)                 \
2775 static void bemit_ ## op(const ir_node *node) { \
2776         (void) node;                                \
2777         bemit8(code);                               \
2778 }
2779
2780 //EMIT_SINGLEOP(daa,  0x27)
2781 //EMIT_SINGLEOP(das,  0x2F)
2782 //EMIT_SINGLEOP(aaa,  0x37)
2783 //EMIT_SINGLEOP(aas,  0x3F)
2784 //EMIT_SINGLEOP(nop,  0x90)
2785 EMIT_SINGLEOP(cwtl, 0x98)
2786 EMIT_SINGLEOP(cltd, 0x99)
2787 //EMIT_SINGLEOP(fwait, 0x9B)
2788 EMIT_SINGLEOP(sahf, 0x9E)
2789 //EMIT_SINGLEOP(popf, 0x9D)
2790 EMIT_SINGLEOP(int3, 0xCC)
2791 //EMIT_SINGLEOP(iret, 0xCF)
2792 //EMIT_SINGLEOP(xlat, 0xD7)
2793 //EMIT_SINGLEOP(lock, 0xF0)
2794 EMIT_SINGLEOP(rep,  0xF3)
2795 //EMIT_SINGLEOP(halt, 0xF4)
2796 EMIT_SINGLEOP(cmc,  0xF5)
2797 EMIT_SINGLEOP(stc,  0xF9)
2798 //EMIT_SINGLEOP(cli,  0xFA)
2799 //EMIT_SINGLEOP(sti,  0xFB)
2800 //EMIT_SINGLEOP(std,  0xFD)
2801
2802 /**
2803  * Emits a MOV out, [MEM].
2804  */
2805 static void bemit_load(const ir_node *node)
2806 {
2807         const arch_register_t *out = get_out_reg(node, 0);
2808
2809         if (out->index == REG_EAX) {
2810                 ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
2811                 int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
2812                 ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2813                 int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2814                 ir_node   *index     = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2815                 int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(index);
2816
2817                 if (ent == NULL && !has_base && !has_index) {
2818                         /* load from constant address to EAX can be encoded
2819                            as 0xA1 [offset] */
2820                         bemit8(0xA1);
2821                         bemit_entity(NULL, 0, offs, false);
2822                         return;
2823                 }
2824         }
2825         bemit8(0x8B);
2826         bemit_mod_am(reg_gp_map[out->index], node);
2827 }
2828
2829 /**
2830  * Emits a MOV [mem], in.
2831  */
2832 static void bemit_store(const ir_node *node)
2833 {
2834         const ir_node *value = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
2835
2836         if (is_ia32_Immediate(value)) {
2837                 bemit8(0xC7);
2838                 bemit_mod_am(0, node);
2839                 bemit_immediate(value, false);
2840         } else {
2841                 const arch_register_t *in = get_in_reg(node, n_ia32_Store_val);
2842
2843                 if (in->index == REG_EAX) {
2844                         ir_entity *ent       = get_ia32_am_sc(node);
2845                         int        offs      = get_ia32_am_offs_int(node);
2846                         ir_node   *base      = get_irn_n(node, n_ia32_base);
2847                         int        has_base  = !is_ia32_NoReg_GP(base);
2848                         ir_node   *index     = get_irn_n(node, n_ia32_index);
2849                         int        has_index = !is_ia32_NoReg_GP(index);
2850
2851                         if (ent == NULL && !has_base && !has_index) {
2852                                 /* store to constant address from EAX can be encoded as
2853                                    0xA3 [offset]*/
2854                                 bemit8(0xA3);
2855                                 bemit_entity(NULL, 0, offs, false);
2856                                 return;
2857                         }
2858                 }
2859                 bemit8(0x89);
2860                 bemit_mod_am(reg_gp_map[in->index], node);
2861         }
2862 }
2863
2864 static void bemit_conv_i2i(const ir_node *node)
2865 {
2866         ir_mode  *smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
2867         unsigned  opcode;
2868
2869         bemit8(0x0F);
2870         /*        8 16 bit source
2871          * movzx B6 B7
2872          * movsx BE BF
2873          */
2874         opcode = 0xB6;
2875         if (mode_is_signed(smaller_mode))           opcode |= 0x08;
2876         if (get_mode_size_bits(smaller_mode) == 16) opcode |= 0x01;
2877         bemit_unop_reg(node, opcode, n_ia32_Conv_I2I_val);
2878 }
2879
2880 /**
2881  * Emit a Push.
2882  */
2883 static void bemit_push(const ir_node *node)
2884 {
2885         const ir_node *value = get_irn_n(node, n_ia32_Push_val);
2886
2887         if (is_ia32_Immediate(value)) {
2888                 const ia32_immediate_attr_t *attr
2889                         = get_ia32_immediate_attr_const(value);
2890                 unsigned size = get_unsigned_imm_size(attr->offset);
2891                 if (attr->symconst)
2892                         size = 4;
2893                 switch (size) {
2894                 case 1:
2895                         bemit8(0x6A);
2896                         bemit8((unsigned char)attr->offset);
2897                         break;
2898                 case 2:
2899                 case 4:
2900                         bemit8(0x68);
2901                         bemit_immediate(value, false);
2902                         break;
2903                 }
2904         } else if (is_ia32_NoReg_GP(value)) {
2905                 bemit8(0xFF);
2906                 bemit_mod_am(6, node);
2907         } else {
2908                 const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, n_ia32_Push_val);
2909                 bemit8(0x50 + reg_gp_map[reg->index]);
2910         }
2911 }
2912
2913 /**
2914  * Emit a Pop.
2915  */
2916 static void bemit_pop(const ir_node *node)
2917 {
2918         const arch_register_t *reg = get_out_reg(node, pn_ia32_Pop_res);
2919         bemit8(0x58 + reg_gp_map[reg->index]);
2920 }
2921
2922 static void bemit_popmem(const ir_node *node)
2923 {
2924         bemit8(0x8F);
2925         bemit_mod_am(0, node);
2926 }
2927
2928 static void bemit_call(const ir_node *node)
2929 {
2930         ir_node *proc = get_irn_n(node, n_ia32_Call_addr);
2931
2932         if (is_ia32_Immediate(proc)) {
2933                 bemit8(0xE8);
2934                 bemit_immediate(proc, true);
2935         } else {
2936                 bemit_unop(node, 0xFF, 2, n_ia32_Call_addr);
2937         }
2938 }
2939
2940 static void bemit_jmp(const ir_node *dest_block)
2941 {
2942         bemit8(0xE9);
2943         bemit_jmp_destination(dest_block);
2944 }
2945
2946 static void bemit_jump(const ir_node *node)
2947 {
2948         if (can_be_fallthrough(node))
2949                 return;
2950
2951         bemit_jmp(get_cfop_target_block(node));
2952 }
2953
2954 static void bemit_jcc(int pnc, const ir_node *dest_block)
2955 {
2956         unsigned char cc;
2957
2958         if (pnc == ia32_pn_Cmp_parity) {
2959                 cc = 0x0A;
2960         } else {
2961                 if (pnc & ia32_pn_Cmp_float || pnc & ia32_pn_Cmp_unsigned) {
2962                         cc = pnc_map_unsigned[pnc & 0x07];
2963                 } else {
2964                         cc = pnc_map_signed[pnc & 0x07];
2965                 }
2966         }
2967         assert(cc != 0xFF);
2968
2969         bemit8(0x0F);
2970         bemit8(0x80 + cc);
2971         bemit_jmp_destination(dest_block);
2972 }
2973
2974 static void bemit_ia32_jcc(const ir_node *node)
2975 {
2976         int            pnc = get_ia32_condcode(node);
2977         int            need_parity_label = 0;
2978         const ir_node *proj_true;
2979         const ir_node *proj_false;
2980         const ir_node *dest_true;
2981         const ir_node *dest_false;
2982         const ir_node *block;
2983
2984         pnc = determine_final_pnc(node, 0, pnc);
2985
2986         /* get both Projs */
2987         proj_true = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_true);
2988         assert(proj_true && "Jcc without true Proj");
2989
2990         proj_false = get_proj(node, pn_ia32_Jcc_false);
2991         assert(proj_false && "Jcc without false Proj");
2992
2993         block = get_nodes_block(node);
2994
2995         if (can_be_fallthrough(proj_true)) {
2996                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
2997                 const ir_node *t = proj_true;
2998
2999                 proj_true  = proj_false;
3000                 proj_false = t;
3001                 pnc        = ia32_get_negated_pnc(pnc);
3002         }
3003
3004         dest_true  = get_cfop_target_block(proj_true);
3005         dest_false = get_cfop_target_block(proj_false);
3006
3007         if (pnc & ia32_pn_Cmp_float) {
3008                 panic("Float jump NIY");
3009                 /* Some floating point comparisons require a test of the parity flag,
3010                  * which indicates that the result is unordered */
3011                 switch (pnc & 15) {
3012                         case pn_Cmp_Uo: {
3013                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjp %L\n");
3014                                 break;
3015                         }
3016
3017                         case pn_Cmp_Leg:
3018                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjnp %L\n");
3019                                 break;
3020
3021                         case pn_Cmp_Eq:
3022                         case pn_Cmp_Lt:
3023                         case pn_Cmp_Le:
3024                                 /* we need a local label if the false proj is a fallthrough
3025                                  * as the falseblock might have no label emitted then */
3026                                 if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
3027                                         need_parity_label = 1;
3028                                         ia32_emitf(proj_false, "\tjp 1f\n");
3029                                 } else {
3030                                         ia32_emitf(proj_false, "\tjp %L\n");
3031                                 }
3032                                 goto emit_jcc;
3033
3034                         case pn_Cmp_Ug:
3035                         case pn_Cmp_Uge:
3036                         case pn_Cmp_Ne:
3037                                 ia32_emitf(proj_true, "\tjp %L\n");
3038                                 goto emit_jcc;
3039
3040                         default:
3041                                 goto emit_jcc;
3042                 }
3043         } else {
3044 emit_jcc:
3045                 bemit_jcc(pnc, dest_true);
3046         }
3047
3048         if (need_parity_label) {
3049                 panic("parity label NIY");
3050         }
3051
3052         /* the second Proj might be a fallthrough */
3053         if (can_be_fallthrough(proj_false)) {
3054                 /* it's a fallthrough */
3055         } else {
3056                 bemit_jmp(dest_false);
3057         }
3058 }
3059
3060 /**
3061  * Emits a return.
3062  */
3063 static void bemit_return(const ir_node *node)
3064 {
3065         unsigned pop = be_Return_get_pop(node);
3066         if (pop > 0 || be_Return_get_emit_pop(node)) {
3067                 bemit8(0xC2);
3068                 assert(pop <= 0xffff);
3069                 bemit16(pop);
3070         } else {
3071                 bemit8(0xC3);
3072         }
3073 }
3074
3075 static void bemit_incsp(const ir_node *node)
3076 {
3077         int                    offs;
3078         const arch_register_t *reg;
3079         unsigned               size;
3080         unsigned               ext;
3081
3082         offs = be_get_IncSP_offset(node);
3083         if (offs == 0)
3084                 return;
3085
3086         if (offs > 0) {
3087                 ext = 5; /* sub */
3088         } else {
3089                 ext = 0; /* add */
3090                 offs = -offs;
3091         }
3092
3093         size = get_signed_imm_size(offs);
3094         bemit8(size == 1 ? 0x83 : 0x81);
3095
3096         reg  = get_out_reg(node, 0);
3097         bemit_modru(reg, ext);
3098
3099         if (size == 1) {
3100                 bemit8(offs);
3101         } else {
3102                 bemit32(offs);
3103         }
3104 }
3105
3106 /**
3107  * The type of a emitter function.
3108  */
3109 typedef void (*emit_func) (const ir_node *);
3110
3111 /**
3112  * Set a node emitter. Make it a bit more type safe.
3113  */
3114 static void register_emitter(ir_op *op, emit_func func)
3115 {
3116         op->ops.generic = (op_func) func;
3117 }
3118
3119 static void ia32_register_binary_emitters(void)
3120 {
3121         /* first clear the generic function pointer for all ops */
3122         clear_irp_opcodes_generic_func();
3123
3124         /* benode emitter */
3125         register_emitter(op_be_Copy,           bemit_copy);
3126         register_emitter(op_be_CopyKeep,       bemit_copy);
3127         register_emitter(op_be_IncSP,          bemit_incsp);
3128         register_emitter(op_be_Return,         bemit_return);
3129         register_emitter(op_ia32_Adc,          bemit_adc);
3130         register_emitter(op_ia32_Add,          bemit_add);
3131         register_emitter(op_ia32_And,          bemit_and);
3132         register_emitter(op_ia32_Breakpoint,   bemit_int3);
3133         register_emitter(op_ia32_Call,         bemit_call);
3134         register_emitter(op_ia32_Cltd,         bemit_cltd);
3135         register_emitter(op_ia32_Cmc,          bemit_cmc);
3136         register_emitter(op_ia32_Cmp,          bemit_cmp);
3137         register_emitter(op_ia32_Const,        bemit_mov_const);
3138         register_emitter(op_ia32_Conv_I2I,     bemit_conv_i2i);
3139         register_emitter(op_ia32_Conv_I2I8Bit, bemit_conv_i2i);
3140         register_emitter(op_ia32_Cwtl,         bemit_cwtl);
3141         register_emitter(op_ia32_Dec,          bemit_dec);
3142         register_emitter(op_ia32_Div,          bemit_div);
3143         register_emitter(op_ia32_IDiv,         bemit_idiv);
3144         register_emitter(op_ia32_IJmp,         bemit_ijmp);
3145         register_emitter(op_ia32_IMul1OP,      bemit_imul1op);
3146         register_emitter(op_ia32_IMul,         bemit_imul);
3147         register_emitter(op_ia32_Inc,          bemit_inc);
3148         register_emitter(op_ia32_Jcc,          bemit_ia32_jcc);
3149         register_emitter(op_ia32_Jmp,          bemit_jump);
3150         register_emitter(op_ia32_Lea,          bemit_lea);
3151         register_emitter(op_ia32_Load,         bemit_load);
3152         register_emitter(op_ia32_Mul,          bemit_mul);
3153         register_emitter(op_ia32_Neg,          bemit_neg);
3154         register_emitter(op_ia32_Not,          bemit_not);
3155         register_emitter(op_ia32_Or,           bemit_or);
3156         register_emitter(op_ia32_Pop,          bemit_pop);
3157         register_emitter(op_ia32_PopEbp,       bemit_pop);
3158         register_emitter(op_ia32_PopMem,       bemit_popmem);
3159         register_emitter(op_ia32_Push,         bemit_push);
3160         register_emitter(op_ia32_RepPrefix,    bemit_rep);
3161         register_emitter(op_ia32_Rol,          bemit_rol);
3162         register_emitter(op_ia32_Ror,          bemit_ror);
3163         register_emitter(op_ia32_Sahf,         bemit_sahf);
3164         register_emitter(op_ia32_Sar,          bemit_sar);
3165         register_emitter(op_ia32_Sbb,          bemit_sbb);
3166         register_emitter(op_ia32_Shl,          bemit_shl);
3167         register_emitter(op_ia32_Shr,          bemit_shr);
3168         register_emitter(op_ia32_Stc,          bemit_stc);
3169         register_emitter(op_ia32_Store,        bemit_store);
3170         register_emitter(op_ia32_Sub,          bemit_sub);
3171         register_emitter(op_ia32_Test,         bemit_test);
3172         register_emitter(op_ia32_Xor,          bemit_xor);
3173         register_emitter(op_ia32_Xor0,         bemit_xor0);
3174
3175         /* ignore the following nodes */
3176         register_emitter(op_ia32_ProduceVal,   emit_Nothing);
3177         register_emitter(op_be_Barrier,        emit_Nothing);
3178         register_emitter(op_be_Keep,           emit_Nothing);
3179         register_emitter(op_be_Start,          emit_Nothing);
3180         register_emitter(op_Phi,               emit_Nothing);
3181         register_emitter(op_Start,             emit_Nothing);
3182 }
3183
3184 static void gen_binary_block(ir_node *block)
3185 {
3186         ir_node *node;
3187
3188         ia32_emit_block_header(block);
3189
3190         /* emit the contents of the block */
3191         sched_foreach(block, node) {
3192                 ia32_emit_node(node);
3193         }
3194 }
3195
3196 void ia32_gen_binary_routine(ia32_code_gen_t *ia32_cg, ir_graph *irg)
3197 {
3198         ir_entity *entity     = get_irg_entity(irg);
3199         int i, n;
3200
3201         cg  = ia32_cg;
3202         isa = cg->isa;
3203
3204         ia32_register_binary_emitters();
3205
3206         be_gas_emit_function_prolog(entity, ia32_cg_config.function_alignment);
3207
3208         /* we use links to point to target blocks */
3209         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
3210         irg_block_walk_graph(irg, ia32_gen_labels, NULL, NULL);
3211
3212         /* initialize next block links */
3213         n = ARR_LEN(cg->blk_sched);
3214         for (i = 0; i < n; ++i) {
3215                 ir_node *block = cg->blk_sched[i];
3216                 ir_node *prev  = i > 0 ? cg->blk_sched[i-1] : NULL;
3217
3218                 set_irn_link(block, prev);
3219         }
3220
3221         for (i = 0; i < n; ++i) {
3222                 ir_node *block = cg->blk_sched[i];
3223                 gen_binary_block(block);
3224         }
3225
3226         be_gas_emit_function_epilog(entity);
3227         be_dbg_method_end();
3228         be_emit_char('\n');
3229         be_emit_write_line();
3230
3231         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
3232 }
3233
3234
3235
3236
3237 void ia32_init_emitter(void)
3238 {
3239         lc_opt_entry_t *be_grp;
3240         lc_opt_entry_t *ia32_grp;
3241
3242         be_grp   = lc_opt_get_grp(firm_opt_get_root(), "be");
3243         ia32_grp = lc_opt_get_grp(be_grp, "ia32");
3244
3245         lc_opt_add_table(ia32_grp, ia32_emitter_options);
3246
3247         build_reg_map();
3248
3249         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.emitter");
3250 }