refactoring: split stackframe handling completely from beabi struct
[libfirm] / ir / be / sparc / sparc_emitter.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2010 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   emit assembler for a backend graph
23  * @version $Id$
24  */
25 #include "config.h"
26
27 #include <limits.h>
28
29 #include "xmalloc.h"
30 #include "tv.h"
31 #include "iredges.h"
32 #include "debug.h"
33 #include "irgwalk.h"
34 #include "irprintf.h"
35 #include "irop_t.h"
36 #include "irargs_t.h"
37 #include "irprog.h"
38 #include "irargs_t.h"
39 #include "error.h"
40 #include "raw_bitset.h"
41 #include "dbginfo.h"
42 #include "heights.h"
43
44 #include "../besched.h"
45 #include "../beblocksched.h"
46 #include "../beirg.h"
47 #include "../begnuas.h"
48 #include "../be_dbgout.h"
49 #include "../benode.h"
50 #include "../bestack.h"
51
52 #include "sparc_emitter.h"
53 #include "gen_sparc_emitter.h"
54 #include "sparc_nodes_attr.h"
55 #include "sparc_new_nodes.h"
56 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
57
58 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
59
60 static ir_heights_t  *heights;
61 static const ir_node *delay_slot_filler; /**< this node has been choosen to fill
62                                               the next delay slot */
63
64 static void sparc_emit_node(const ir_node *node);
65
66 /**
67  * Returns the register at in position pos.
68  */
69 static const arch_register_t *get_in_reg(const ir_node *node, int pos)
70 {
71         ir_node                *op;
72         const arch_register_t  *reg = NULL;
73
74         assert(get_irn_arity(node) > pos && "Invalid IN position");
75
76         /* The out register of the operator at position pos is the
77            in register we need. */
78         op = get_irn_n(node, pos);
79
80         reg = arch_get_irn_register(op);
81
82         assert(reg && "no in register found");
83         return reg;
84 }
85
86 /**
87  * Returns the register at out position pos.
88  */
89 static const arch_register_t *get_out_reg(const ir_node *node, int pos)
90 {
91         ir_node                *proj;
92         const arch_register_t  *reg = NULL;
93
94         /* 1st case: irn is not of mode_T, so it has only                 */
95         /*           one OUT register -> good                             */
96         /* 2nd case: irn is of mode_T -> collect all Projs and ask the    */
97         /*           Proj with the corresponding projnum for the register */
98
99         if (get_irn_mode(node) != mode_T) {
100                 reg = arch_get_irn_register(node);
101         } else if (is_sparc_irn(node)) {
102                 reg = arch_irn_get_register(node, pos);
103         } else {
104                 const ir_edge_t *edge;
105
106                 foreach_out_edge(node, edge) {
107                         proj = get_edge_src_irn(edge);
108                         assert(is_Proj(proj) && "non-Proj from mode_T node");
109                         if (get_Proj_proj(proj) == pos) {
110                                 reg = arch_get_irn_register(proj);
111                                 break;
112                         }
113                 }
114         }
115
116         assert(reg && "no out register found");
117         return reg;
118 }
119
120 static bool is_valid_immediate(int32_t value)
121 {
122         return -4096 <= value && value < 4096;
123 }
124
125 void sparc_emit_immediate(const ir_node *node)
126 {
127         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
128         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
129
130         if (entity == NULL) {
131                 int32_t value = attr->immediate_value;
132                 assert(is_valid_immediate(value));
133                 be_emit_irprintf("%d", value);
134         } else {
135                 be_emit_cstring("%lo(");
136                 be_gas_emit_entity(entity);
137                 if (attr->immediate_value != 0) {
138                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
139                 }
140                 be_emit_char(')');
141         }
142 }
143
144 void sparc_emit_high_immediate(const ir_node *node)
145 {
146         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
147         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
148
149         be_emit_cstring("%hi(");
150         if (entity == NULL) {
151                 uint32_t value = (uint32_t) attr->immediate_value;
152                 be_emit_irprintf("0x%X", value);
153         } else {
154                 be_gas_emit_entity(entity);
155                 if (attr->immediate_value != 0) {
156                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
157                 }
158         }
159         be_emit_char(')');
160 }
161
162 void sparc_emit_source_register(const ir_node *node, int pos)
163 {
164         const arch_register_t *reg = get_in_reg(node, pos);
165         be_emit_char('%');
166         be_emit_string(arch_register_get_name(reg));
167 }
168
169 void sparc_emit_dest_register(const ir_node *node, int pos)
170 {
171         const arch_register_t *reg = get_out_reg(node, pos);
172         be_emit_char('%');
173         be_emit_string(arch_register_get_name(reg));
174 }
175
176 /**
177  * Emits either a imm or register depending on arity of node
178  * @param node
179  * @param register no (-1 if no register)
180  */
181 void sparc_emit_reg_or_imm(const ir_node *node, int pos)
182 {
183         if (get_irn_arity(node) > pos) {
184                 // we have reg input
185                 sparc_emit_source_register(node, pos);
186         } else {
187                 // we have a imm input
188                 sparc_emit_immediate(node);
189         }
190 }
191
192 static bool is_stack_pointer_relative(const ir_node *node)
193 {
194         const arch_register_t *sp = &sparc_gp_regs[REG_SP];
195         return (is_sparc_St(node) && get_in_reg(node, n_sparc_St_ptr) == sp)
196             || (is_sparc_Ld(node) && get_in_reg(node, n_sparc_Ld_ptr) == sp);
197 }
198
199 /**
200  * emit SP offset
201  */
202 void sparc_emit_offset(const ir_node *node, int offset_node_pos)
203 {
204         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
205
206         if (attr->is_reg_reg) {
207                 assert(!attr->is_frame_entity);
208                 assert(attr->base.immediate_value == 0);
209                 assert(attr->base.immediate_value_entity == NULL);
210                 be_emit_char('+');
211                 sparc_emit_source_register(node, offset_node_pos);
212         } else if (attr->is_frame_entity) {
213                 int32_t offset = attr->base.immediate_value;
214                 /* bad hack: the real stack stuff is behind the always-there spill
215                  * space for the register window and stack */
216                 if (is_stack_pointer_relative(node))
217                         offset += SPARC_MIN_STACKSIZE;
218                 if (offset != 0) {
219                         assert(is_valid_immediate(offset));
220                         be_emit_irprintf("%+ld", offset);
221                 }
222         } else if (attr->base.immediate_value != 0
223                         || attr->base.immediate_value_entity != NULL) {
224                 be_emit_char('+');
225                 sparc_emit_immediate(node);
226         }
227 }
228
229 void sparc_emit_float_load_store_mode(const ir_node *node)
230 {
231         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
232         ir_mode *mode = attr->load_store_mode;
233         int      bits = get_mode_size_bits(mode);
234
235         assert(mode_is_float(mode));
236
237         switch (bits) {
238         case 32:  return;
239         case 64:  be_emit_char('d'); return;
240         case 128: be_emit_char('q'); return;
241         }
242         panic("invalid flaot load/store mode %+F", mode);
243 }
244
245 /**
246  *  Emit load mode char
247  */
248 void sparc_emit_load_mode(const ir_node *node)
249 {
250         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
251         ir_mode *mode      = attr->load_store_mode;
252         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
253         bool     is_signed = mode_is_signed(mode);
254
255         if (bits == 16) {
256                 be_emit_string(is_signed ? "sh" : "uh");
257         } else if (bits == 8) {
258                 be_emit_string(is_signed ? "sb" : "ub");
259         } else if (bits == 64) {
260                 be_emit_char('d');
261         } else {
262                 assert(bits == 32);
263         }
264 }
265
266 /**
267  * Emit store mode char
268  */
269 void sparc_emit_store_mode(const ir_node *node)
270 {
271         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
272         ir_mode *mode      = attr->load_store_mode;
273         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
274
275         if (bits == 16) {
276                 be_emit_string("h");
277         } else if (bits == 8) {
278                 be_emit_string("b");
279         } else if (bits == 64) {
280                 be_emit_char('d');
281         } else {
282                 assert(bits == 32);
283         }
284 }
285
286 /**
287  * emit integer signed/unsigned prefix char
288  */
289 void sparc_emit_mode_sign_prefix(const ir_node *node)
290 {
291         ir_mode *mode      = get_irn_mode(node);
292         bool     is_signed = mode_is_signed(mode);
293         be_emit_string(is_signed ? "s" : "u");
294 }
295
296 static void emit_fp_suffix(const ir_mode *mode)
297 {
298         unsigned bits = get_mode_size_bits(mode);
299         assert(mode_is_float(mode));
300
301         if (bits == 32) {
302                 be_emit_char('s');
303         } else if (bits == 64) {
304                 be_emit_char('d');
305         } else if (bits == 128) {
306                 be_emit_char('q');
307         } else {
308                 panic("invalid FP mode");
309         }
310 }
311
312 void sparc_emit_fp_conv_source(const ir_node *node)
313 {
314         const sparc_fp_conv_attr_t *attr = get_sparc_fp_conv_attr_const(node);
315         emit_fp_suffix(attr->src_mode);
316 }
317
318 void sparc_emit_fp_conv_destination(const ir_node *node)
319 {
320         const sparc_fp_conv_attr_t *attr = get_sparc_fp_conv_attr_const(node);
321         emit_fp_suffix(attr->dest_mode);
322 }
323
324 /**
325  * emits the FP mode suffix char
326  */
327 void sparc_emit_fp_mode_suffix(const ir_node *node)
328 {
329         const sparc_fp_attr_t *attr = get_sparc_fp_attr_const(node);
330         emit_fp_suffix(attr->fp_mode);
331 }
332
333 static ir_node *get_jump_target(const ir_node *jump)
334 {
335         return get_irn_link(jump);
336 }
337
338 /**
339  * Returns the target label for a control flow node.
340  */
341 static void sparc_emit_cfop_target(const ir_node *node)
342 {
343         ir_node *block = get_jump_target(node);
344         be_gas_emit_block_name(block);
345 }
346
347 static int get_sparc_Call_dest_addr_pos(const ir_node *node)
348 {
349         return get_irn_arity(node)-1;
350 }
351
352 static bool ba_is_fallthrough(const ir_node *node)
353 {
354         ir_node *block      = get_nodes_block(node);
355         ir_node *next_block = get_irn_link(block);
356         return get_irn_link(node) == next_block;
357 }
358
359 static bool is_no_instruction(const ir_node *node)
360 {
361         /* copies are nops if src_reg == dest_reg */
362         if (be_is_Copy(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
363                 const arch_register_t *src_reg  = get_in_reg(node, 0);
364                 const arch_register_t *dest_reg = get_out_reg(node, 0);
365
366                 if (src_reg == dest_reg)
367                         return true;
368         }
369         /* Ba is not emitted if it is a simple fallthrough */
370         if (is_sparc_Ba(node) && ba_is_fallthrough(node))
371                 return true;
372
373         return be_is_Keep(node) || be_is_Barrier(node) || be_is_Start(node)
374                 || is_Phi(node);
375 }
376
377 static bool has_delay_slot(const ir_node *node)
378 {
379         if (is_sparc_Ba(node) && ba_is_fallthrough(node))
380                 return false;
381
382         return is_sparc_Bicc(node) || is_sparc_fbfcc(node) || is_sparc_Ba(node)
383                 || is_sparc_SwitchJmp(node) || is_sparc_Call(node)
384                 || is_sparc_SDiv(node) || is_sparc_UDiv(node);
385 }
386
387 /** returns true if the emitter for this sparc node can produce more than one
388  * actual sparc instruction.
389  * Usually it is a bad sign if we have to add instructions here. We should
390  * rather try to get them lowered down. So we can actually put them into
391  * delay slots and make them more accessible to the scheduler.
392  */
393 static bool emits_multiple_instructions(const ir_node *node)
394 {
395         if (has_delay_slot(node))
396                 return true;
397
398         return is_sparc_Mulh(node) || is_sparc_SDiv(node) || is_sparc_UDiv(node)
399                 || be_is_MemPerm(node) || be_is_Perm(node) || be_is_Return(node);
400 }
401
402 /**
403  * search for an instruction that can fill the delay slot of @p node
404  */
405 static const ir_node *pick_delay_slot_for(const ir_node *node)
406 {
407         const ir_node *check      = node;
408         const ir_node *schedpoint = node;
409         unsigned       tries      = 0;
410         /* currently we don't track which registers are still alive, so we can't
411          * pick any other instructions other than the one directly preceding */
412         static const unsigned PICK_DELAY_SLOT_MAX_DISTANCE = 1;
413
414         assert(has_delay_slot(node));
415
416         if (is_sparc_Call(node)) {
417                 const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
418                 ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
419                 if (entity != NULL) {
420                         check = NULL; /* pick any instruction, dependencies on Call
421                                          don't matter */
422                 } else {
423                         /* we only need to check the value for the call destination */
424                         check = get_irn_n(node, get_sparc_Call_dest_addr_pos(node));
425                 }
426
427                 /* the Call also destroys the value of %o7, but since this is currently
428                  * marked as ignore register in the backend, it should never be used by
429                  * the instruction in the delay slot. */
430         } else {
431                 check = node;
432         }
433
434         while (sched_has_prev(schedpoint)) {
435                 schedpoint = sched_prev(schedpoint);
436
437                 if (tries++ >= PICK_DELAY_SLOT_MAX_DISTANCE)
438                         break;
439
440                 if (has_delay_slot(schedpoint))
441                         break;
442
443                 /* skip things which don't really result in instructions */
444                 if (is_no_instruction(schedpoint))
445                         continue;
446
447                 if (emits_multiple_instructions(schedpoint))
448                         continue;
449
450                 /* allowed for delayslot: any instruction which is not necessary to
451                  * compute an input to the branch. */
452                 if (check != NULL
453                                 && heights_reachable_in_block(heights, check, schedpoint))
454                         continue;
455
456                 /* found something */
457                 return schedpoint;
458         }
459
460         return NULL;
461 }
462
463 /**
464  * Emits code for stack space management
465  */
466 static void emit_be_IncSP(const ir_node *irn)
467 {
468         int offs = -be_get_IncSP_offset(irn);
469
470         if (offs == 0)
471                 return;
472
473         /* SPARC stack grows downwards */
474         if (offs < 0) {
475                 be_emit_cstring("\tsub ");
476                 offs = -offs;
477         } else {
478                 be_emit_cstring("\tadd ");
479         }
480
481         sparc_emit_source_register(irn, 0);
482         be_emit_irprintf(", %d", offs);
483         be_emit_cstring(", ");
484         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
485         be_emit_finish_line_gas(irn);
486 }
487
488 /**
489  * emits code for save instruction with min. required stack space
490  */
491 static void emit_sparc_Save(const ir_node *irn)
492 {
493         const sparc_save_attr_t *save_attr = get_sparc_save_attr_const(irn);
494         be_emit_cstring("\tsave ");
495         sparc_emit_source_register(irn, 0);
496         be_emit_irprintf(", %d, ", -save_attr->initial_stacksize);
497         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
498         be_emit_finish_line_gas(irn);
499 }
500
501 /**
502  * emits code for mulh
503  */
504 static void emit_sparc_Mulh(const ir_node *irn)
505 {
506         be_emit_cstring("\t");
507         sparc_emit_mode_sign_prefix(irn);
508         be_emit_cstring("mul ");
509
510         sparc_emit_source_register(irn, 0);
511         be_emit_cstring(", ");
512         sparc_emit_reg_or_imm(irn, 1);
513         be_emit_cstring(", ");
514         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
515         be_emit_finish_line_gas(irn);
516
517         // our result is in the y register now
518         // we just copy it to the assigned target reg
519         be_emit_cstring("\tmov %y, ");
520         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
521         be_emit_finish_line_gas(irn);
522 }
523
524 static void fill_delay_slot(void)
525 {
526         if (delay_slot_filler != NULL) {
527                 sparc_emit_node(delay_slot_filler);
528                 delay_slot_filler = NULL;
529         } else {
530                 be_emit_cstring("\tnop\n");
531                 be_emit_write_line();
532         }
533 }
534
535 static void emit_sparc_Div(const ir_node *node, bool is_signed)
536 {
537         /* can we get the delay count of the wr instruction somewhere? */
538         unsigned wry_delay_count = 3;
539         unsigned i;
540
541         be_emit_cstring("\twr ");
542         sparc_emit_source_register(node, 0);
543         be_emit_cstring(", 0, %y");
544         be_emit_finish_line_gas(node);
545
546         for (i = 0; i < wry_delay_count; ++i) {
547                 fill_delay_slot();
548         }
549
550         be_emit_irprintf("\t%s ", is_signed ? "sdiv" : "udiv");
551         sparc_emit_source_register(node, 1);
552         be_emit_cstring(", ");
553         sparc_emit_reg_or_imm(node, 2);
554         be_emit_cstring(", ");
555         sparc_emit_dest_register(node, 0);
556         be_emit_finish_line_gas(node);
557 }
558
559 static void emit_sparc_SDiv(const ir_node *node)
560 {
561         emit_sparc_Div(node, true);
562 }
563
564 static void emit_sparc_UDiv(const ir_node *node)
565 {
566         emit_sparc_Div(node, false);
567 }
568
569 /**
570  * Emits code for return node
571  */
572 static void emit_be_Return(const ir_node *irn)
573 {
574         be_emit_cstring("\tret");
575         //be_emit_cstring("\tjmp %i7+8");
576         be_emit_finish_line_gas(irn);
577         be_emit_cstring("\trestore");
578         be_emit_finish_line_gas(irn);
579 }
580
581 /**
582  * Emits code for Call node
583  */
584 static void emit_sparc_Call(const ir_node *node)
585 {
586         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
587         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
588
589         be_emit_cstring("\tcall ");
590         if (entity != NULL) {
591             be_gas_emit_entity(entity);
592             if (attr->immediate_value != 0) {
593                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
594                 }
595                 be_emit_cstring(", 0");
596         } else {
597                 int dest_addr = get_sparc_Call_dest_addr_pos(node);
598                 sparc_emit_source_register(node, dest_addr);
599         }
600         be_emit_finish_line_gas(node);
601
602         fill_delay_slot();
603 }
604
605 /**
606  * Emit code for Perm node
607  */
608 static void emit_be_Perm(const ir_node *irn)
609 {
610         be_emit_cstring("\txor ");
611         sparc_emit_source_register(irn, 1);
612         be_emit_cstring(", ");
613         sparc_emit_source_register(irn, 0);
614         be_emit_cstring(", ");
615         sparc_emit_source_register(irn, 0);
616         be_emit_finish_line_gas(NULL);
617
618         be_emit_cstring("\txor ");
619         sparc_emit_source_register(irn, 1);
620         be_emit_cstring(", ");
621         sparc_emit_source_register(irn, 0);
622         be_emit_cstring(", ");
623         sparc_emit_source_register(irn, 1);
624         be_emit_finish_line_gas(NULL);
625
626         be_emit_cstring("\txor ");
627         sparc_emit_source_register(irn, 1);
628         be_emit_cstring(", ");
629         sparc_emit_source_register(irn, 0);
630         be_emit_cstring(", ");
631         sparc_emit_source_register(irn, 0);
632         be_emit_finish_line_gas(irn);
633 }
634
635 static void emit_be_MemPerm(const ir_node *node)
636 {
637         int i;
638         int memperm_arity;
639         int sp_change = 0;
640         ir_graph          *irg    = get_irn_irg(node);
641         be_stack_layout_t *layout = be_get_irg_stack_layout(irg);
642
643         /* this implementation only works with frame pointers currently */
644         assert(layout->sp_relative == false);
645
646         /* TODO: this implementation is slower than necessary.
647            The longterm goal is however to avoid the memperm node completely */
648
649         memperm_arity = be_get_MemPerm_entity_arity(node);
650         // we use our local registers - so this is limited to 8 inputs !
651         if (memperm_arity > 8)
652                 panic("memperm with more than 8 inputs not supported yet");
653
654         be_emit_irprintf("\tsub %%sp, %d, %%sp", memperm_arity*4);
655         be_emit_finish_line_gas(node);
656
657         for (i = 0; i < memperm_arity; ++i) {
658                 ir_entity *entity = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
659                 int        offset = be_get_stack_entity_offset(layout, entity, 0);
660
661                 /* spill register */
662                 be_emit_irprintf("\tst %%l%d, [%%sp%+d]", i, sp_change + SPARC_MIN_STACKSIZE);
663                 be_emit_finish_line_gas(node);
664
665                 /* load from entity */
666                 be_emit_irprintf("\tld [%%fp%+d], %%l%d", offset, i);
667                 be_emit_finish_line_gas(node);
668                 sp_change += 4;
669         }
670
671         for (i = memperm_arity-1; i >= 0; --i) {
672                 ir_entity *entity = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
673                 int        offset = be_get_stack_entity_offset(layout, entity, 0);
674
675                 sp_change -= 4;
676
677                 /* store to new entity */
678                 be_emit_irprintf("\tst %%l%d, [%%fp%+d]", i, offset);
679                 be_emit_finish_line_gas(node);
680                 /* restore register */
681                 be_emit_irprintf("\tld [%%sp%+d], %%l%d", sp_change + SPARC_MIN_STACKSIZE, i);
682                 be_emit_finish_line_gas(node);
683         }
684
685         be_emit_irprintf("\tadd %%sp, %d, %%sp", memperm_arity*4);
686         be_emit_finish_line_gas(node);
687
688         assert(sp_change == 0);
689 }
690
691 static void emit_sparc_FrameAddr(const ir_node *node)
692 {
693         const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
694
695         // no need to fix offset as we are adressing via the framepointer
696         if (attr->immediate_value >= 0) {
697                 be_emit_cstring("\tadd ");
698                 sparc_emit_source_register(node, 0);
699                 be_emit_cstring(", ");
700                 be_emit_irprintf("%ld", attr->immediate_value);
701         } else {
702                 be_emit_cstring("\tsub ");
703                 sparc_emit_source_register(node, 0);
704                 be_emit_cstring(", ");
705                 be_emit_irprintf("%ld", -attr->immediate_value);
706         }
707
708         be_emit_cstring(", ");
709         sparc_emit_dest_register(node, 0);
710         be_emit_finish_line_gas(node);
711 }
712
713 static const char *get_icc_unsigned(pn_Cmp pnc)
714 {
715         switch (pnc) {
716         case pn_Cmp_False: return "bn";
717         case pn_Cmp_Eq:    return "be";
718         case pn_Cmp_Lt:    return "blu";
719         case pn_Cmp_Le:    return "bleu";
720         case pn_Cmp_Gt:    return "bgu";
721         case pn_Cmp_Ge:    return "bgeu";
722         case pn_Cmp_Lg:    return "bne";
723         case pn_Cmp_Leg:   return "ba";
724         default: panic("Cmp has unsupported pnc");
725         }
726 }
727
728 static const char *get_icc_signed(pn_Cmp pnc)
729 {
730         switch (pnc) {
731         case pn_Cmp_False: return "bn";
732         case pn_Cmp_Eq:    return "be";
733         case pn_Cmp_Lt:    return "bl";
734         case pn_Cmp_Le:    return "ble";
735         case pn_Cmp_Gt:    return "bg";
736         case pn_Cmp_Ge:    return "bge";
737         case pn_Cmp_Lg:    return "bne";
738         case pn_Cmp_Leg:   return "ba";
739         default: panic("Cmp has unsupported pnc");
740         }
741 }
742
743 static const char *get_fcc(pn_Cmp pnc)
744 {
745         switch (pnc) {
746         case pn_Cmp_False: return "fbn";
747         case pn_Cmp_Eq:    return "fbe";
748         case pn_Cmp_Lt:    return "fbl";
749         case pn_Cmp_Le:    return "fble";
750         case pn_Cmp_Gt:    return "fbg";
751         case pn_Cmp_Ge:    return "fbge";
752         case pn_Cmp_Lg:    return "fblg";
753         case pn_Cmp_Leg:   return "fbo";
754         case pn_Cmp_Uo:    return "fbu";
755         case pn_Cmp_Ue:    return "fbue";
756         case pn_Cmp_Ul:    return "fbul";
757         case pn_Cmp_Ule:   return "fbule";
758         case pn_Cmp_Ug:    return "fbug";
759         case pn_Cmp_Uge:   return "fbuge";
760         case pn_Cmp_Ne:    return "fbne";
761         case pn_Cmp_True:  return "fba";
762         case pn_Cmp_max:
763                 break;
764         }
765         panic("invalid pnc");
766 }
767
768 typedef const char* (*get_cc_func)(pn_Cmp pnc);
769
770 static void emit_sparc_branch(const ir_node *node, get_cc_func get_cc)
771 {
772         const sparc_jmp_cond_attr_t *attr = get_sparc_jmp_cond_attr_const(node);
773         pn_Cmp           pnc         = attr->pnc;
774         const ir_node   *proj_true   = NULL;
775         const ir_node   *proj_false  = NULL;
776         const ir_edge_t *edge;
777         const ir_node   *block;
778         const ir_node   *next_block;
779
780         foreach_out_edge(node, edge) {
781                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
782                 long nr = get_Proj_proj(proj);
783                 if (nr == pn_Cond_true) {
784                         proj_true = proj;
785                 } else {
786                         proj_false = proj;
787                 }
788         }
789
790         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
791         block = get_nodes_block(node);
792
793         /* we have a block schedule */
794         next_block = get_irn_link(block);
795
796         if (get_irn_link(proj_true) == next_block) {
797                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
798                 const ir_node *t = proj_true;
799
800                 proj_true  = proj_false;
801                 proj_false = t;
802                 if (is_sparc_fbfcc(node)) {
803                         pnc = get_negated_pnc(pnc, mode_F);
804                 } else {
805                         pnc = get_negated_pnc(pnc, mode_Iu);
806                 }
807         }
808
809         /* emit the true proj */
810         be_emit_cstring("\t");
811         be_emit_string(get_cc(pnc));
812         be_emit_char(' ');
813         sparc_emit_cfop_target(proj_true);
814         be_emit_finish_line_gas(proj_true);
815
816         fill_delay_slot();
817
818         if (get_irn_link(proj_false) == next_block) {
819                 be_emit_cstring("\t/* fallthrough to ");
820                 sparc_emit_cfop_target(proj_false);
821                 be_emit_cstring(" */");
822                 be_emit_finish_line_gas(proj_false);
823         } else {
824                 be_emit_cstring("\tba ");
825                 sparc_emit_cfop_target(proj_false);
826                 be_emit_finish_line_gas(proj_false);
827                 fill_delay_slot();
828         }
829 }
830
831 static void emit_sparc_Bicc(const ir_node *node)
832 {
833         const sparc_jmp_cond_attr_t *attr = get_sparc_jmp_cond_attr_const(node);
834         bool             is_unsigned = attr->is_unsigned;
835         emit_sparc_branch(node, is_unsigned ? get_icc_unsigned : get_icc_signed);
836 }
837
838 static void emit_sparc_fbfcc(const ir_node *node)
839 {
840         emit_sparc_branch(node, get_fcc);
841 }
842
843 static void emit_sparc_Ba(const ir_node *node)
844 {
845         if (ba_is_fallthrough(node)) {
846                 be_emit_cstring("\t/* fallthrough to ");
847                 sparc_emit_cfop_target(node);
848                 be_emit_cstring(" */");
849         } else {
850                 be_emit_cstring("\tba ");
851                 sparc_emit_cfop_target(node);
852                 be_emit_finish_line_gas(node);
853                 fill_delay_slot();
854         }
855         be_emit_finish_line_gas(node);
856 }
857
858 static void emit_jump_table(const ir_node *node)
859 {
860         const sparc_switch_jmp_attr_t *attr = get_sparc_switch_jmp_attr_const(node);
861         long             switch_min    = LONG_MAX;
862         long             switch_max    = LONG_MIN;
863         long             default_pn    = attr->default_proj_num;
864         ir_entity       *entity        = attr->jump_table;
865         ir_node         *default_block = NULL;
866         unsigned         length;
867         const ir_edge_t *edge;
868         unsigned         i;
869         ir_node        **table;
870
871         /* go over all proj's and collect them */
872         foreach_out_edge(node, edge) {
873                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
874                 long     pn   = get_Proj_proj(proj);
875
876                 /* check for default proj */
877                 if (pn == default_pn) {
878                         assert(default_block == NULL); /* more than 1 default_pn? */
879                         default_block = get_jump_target(proj);
880                 } else {
881                         switch_min = pn < switch_min ? pn : switch_min;
882                         switch_max = pn > switch_max ? pn : switch_max;
883                 }
884         }
885         length = (unsigned long) (switch_max - switch_min) + 1;
886         assert(switch_min < LONG_MAX || switch_max > LONG_MIN);
887
888         table = XMALLOCNZ(ir_node*, length);
889         foreach_out_edge(node, edge) {
890                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
891                 long     pn   = get_Proj_proj(proj);
892                 if (pn == default_pn)
893                         continue;
894
895                 table[pn - switch_min] = get_jump_target(proj);
896         }
897
898         /* emit table */
899         be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_RODATA);
900         be_emit_cstring("\t.align 4\n");
901         be_gas_emit_entity(entity);
902         be_emit_cstring(":\n");
903         for (i = 0; i < length; ++i) {
904                 ir_node *block = table[i];
905                 if (block == NULL)
906                         block = default_block;
907                 be_emit_cstring("\t.long ");
908                 be_gas_emit_block_name(block);
909                 be_emit_char('\n');
910                 be_emit_write_line();
911         }
912         be_gas_emit_switch_section(GAS_SECTION_TEXT);
913
914         xfree(table);
915 }
916
917 static void emit_sparc_SwitchJmp(const ir_node *node)
918 {
919         be_emit_cstring("\tjmp ");
920         sparc_emit_source_register(node, 0);
921         be_emit_finish_line_gas(node);
922         fill_delay_slot();
923
924         emit_jump_table(node);
925 }
926
927 static void emit_fmov(const ir_node *node, const arch_register_t *src_reg,
928                       const arch_register_t *dst_reg)
929 {
930         be_emit_cstring("\tfmov ");
931         be_emit_string(arch_register_get_name(src_reg));
932         be_emit_cstring(", ");
933         be_emit_string(arch_register_get_name(dst_reg));
934         be_emit_finish_line_gas(node);
935 }
936
937 static const arch_register_t *get_next_fp_reg(const arch_register_t *reg)
938 {
939         unsigned index = reg->index;
940         assert(reg == &sparc_fp_regs[index]);
941         index++;
942         assert(index < N_sparc_fp_REGS);
943         return &sparc_fp_regs[index];
944 }
945
946 static void emit_be_Copy(const ir_node *node)
947 {
948         ir_mode               *mode    = get_irn_mode(node);
949         const arch_register_t *src_reg = get_in_reg(node, 0);
950         const arch_register_t *dst_reg = get_out_reg(node, 0);
951
952         if (src_reg == dst_reg)
953                 return;
954
955         if (mode_is_float(mode)) {
956                 unsigned bits = get_mode_size_bits(mode);
957                 int      n    = bits > 32 ? bits > 64 ? 3 : 1 : 0;
958                 int      i;
959                 emit_fmov(node, src_reg, dst_reg);
960                 for (i = 0; i < n; ++i) {
961                         src_reg = get_next_fp_reg(src_reg);
962                         dst_reg = get_next_fp_reg(dst_reg);
963                         emit_fmov(node, src_reg, dst_reg);
964                 }
965         } else if (mode_is_data(mode)) {
966                 be_emit_cstring("\tmov ");
967                 sparc_emit_source_register(node, 0);
968                 be_emit_cstring(", ");
969                 sparc_emit_dest_register(node, 0);
970                 be_emit_finish_line_gas(node);
971         } else {
972                 panic("emit_be_Copy: invalid mode");
973         }
974 }
975
976 static void emit_nothing(const ir_node *irn)
977 {
978         (void) irn;
979 }
980
981 typedef void (*emit_func) (const ir_node *);
982
983 static inline void set_emitter(ir_op *op, emit_func sparc_emit_node)
984 {
985         op->ops.generic = (op_func)sparc_emit_node;
986 }
987
988 /**
989  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
990  * pointer of an opcode.
991  */
992 static void sparc_register_emitters(void)
993 {
994         /* first clear the generic function pointer for all ops */
995         clear_irp_opcodes_generic_func();
996         /* register all emitter functions defined in spec */
997         sparc_register_spec_emitters();
998
999         /* custom emitter */
1000         set_emitter(op_be_Copy,         emit_be_Copy);
1001         set_emitter(op_be_CopyKeep,     emit_be_Copy);
1002         set_emitter(op_be_IncSP,        emit_be_IncSP);
1003         set_emitter(op_be_MemPerm,      emit_be_MemPerm);
1004         set_emitter(op_be_Perm,         emit_be_Perm);
1005         set_emitter(op_be_Return,       emit_be_Return);
1006         set_emitter(op_sparc_Ba,        emit_sparc_Ba);
1007         set_emitter(op_sparc_Bicc,      emit_sparc_Bicc);
1008         set_emitter(op_sparc_Call,      emit_sparc_Call);
1009         set_emitter(op_sparc_fbfcc,     emit_sparc_fbfcc);
1010         set_emitter(op_sparc_FrameAddr, emit_sparc_FrameAddr);
1011         set_emitter(op_sparc_Mulh,      emit_sparc_Mulh);
1012         set_emitter(op_sparc_Save,      emit_sparc_Save);
1013         set_emitter(op_sparc_SDiv,      emit_sparc_SDiv);
1014         set_emitter(op_sparc_SwitchJmp, emit_sparc_SwitchJmp);
1015         set_emitter(op_sparc_UDiv,      emit_sparc_UDiv);
1016
1017         /* no need to emit anything for the following nodes */
1018         set_emitter(op_be_Barrier, emit_nothing);
1019         set_emitter(op_be_Keep,    emit_nothing);
1020         set_emitter(op_be_Start,   emit_nothing);
1021         set_emitter(op_Phi,        emit_nothing);
1022 }
1023
1024 /**
1025  * Emits code for a node.
1026  */
1027 static void sparc_emit_node(const ir_node *node)
1028 {
1029         ir_op *op = get_irn_op(node);
1030
1031         if (op->ops.generic) {
1032                 emit_func func = (emit_func) op->ops.generic;
1033                 be_dbg_set_dbg_info(get_irn_dbg_info(node));
1034                 (*func) (node);
1035         } else {
1036                 panic("No emit handler for node %+F (graph %+F)\n",     node,
1037                       current_ir_graph);
1038         }
1039 }
1040
1041 static ir_node *find_next_delay_slot(ir_node *from)
1042 {
1043         ir_node *schedpoint = from;
1044         while (!has_delay_slot(schedpoint)) {
1045                 if (!sched_has_next(schedpoint))
1046                         return NULL;
1047                 schedpoint = sched_next(schedpoint);
1048         }
1049         return schedpoint;
1050 }
1051
1052 /**
1053  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
1054  * and emits code for each node.
1055  */
1056 static void sparc_emit_block(ir_node *block)
1057 {
1058         ir_node *node;
1059         ir_node *next_delay_slot;
1060
1061         assert(is_Block(block));
1062
1063         be_gas_emit_block_name(block);
1064         be_emit_cstring(":\n");
1065         be_emit_write_line();
1066
1067         next_delay_slot = find_next_delay_slot(sched_first(block));
1068         if (next_delay_slot != NULL)
1069                 delay_slot_filler = pick_delay_slot_for(next_delay_slot);
1070
1071         sched_foreach(block, node) {
1072                 if (node == delay_slot_filler) {
1073                         continue;
1074                 }
1075
1076                 sparc_emit_node(node);
1077
1078                 if (node == next_delay_slot) {
1079                         assert(delay_slot_filler == NULL);
1080                         next_delay_slot = find_next_delay_slot(sched_next(node));
1081                         if (next_delay_slot != NULL)
1082                                 delay_slot_filler = pick_delay_slot_for(next_delay_slot);
1083                 }
1084         }
1085 }
1086
1087 /**
1088  * Emits code for function start.
1089  */
1090 static void sparc_emit_func_prolog(ir_graph *irg)
1091 {
1092         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1093         be_gas_emit_function_prolog(ent, 4);
1094         be_emit_write_line();
1095 }
1096
1097 /**
1098  * Emits code for function end
1099  */
1100 static void sparc_emit_func_epilog(ir_graph *irg)
1101 {
1102         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1103         const char *irg_name = get_entity_ld_name(ent);
1104         be_emit_write_line();
1105         be_emit_irprintf("\t.size  %s, .-%s\n", irg_name, irg_name);
1106         be_emit_cstring("# -- End ");
1107         be_emit_string(irg_name);
1108         be_emit_cstring("\n");
1109         be_emit_write_line();
1110 }
1111
1112 static void sparc_gen_labels(ir_node *block, void *env)
1113 {
1114         ir_node *pred;
1115         int n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1116         (void) env;
1117
1118         for (n--; n >= 0; n--) {
1119                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
1120                 set_irn_link(pred, block); // link the pred of a block (which is a jmp)
1121         }
1122 }
1123
1124 void sparc_emit_routine(ir_graph *irg)
1125 {
1126         ir_entity  *entity = get_irg_entity(irg);
1127         ir_node   **block_schedule;
1128         int         i;
1129         int         n;
1130
1131         be_gas_elf_type_char      = '#';
1132         be_gas_object_file_format = OBJECT_FILE_FORMAT_ELF_SPARC;
1133
1134         heights = heights_new(irg);
1135
1136         /* register all emitter functions */
1137         sparc_register_emitters();
1138         be_dbg_method_begin(entity);
1139
1140         /* create the block schedule. For now, we don't need it earlier. */
1141         block_schedule = be_create_block_schedule(irg);
1142
1143         sparc_emit_func_prolog(irg);
1144         irg_block_walk_graph(irg, sparc_gen_labels, NULL, NULL);
1145
1146         /* inject block scheduling links & emit code of each block */
1147         n = ARR_LEN(block_schedule);
1148         for (i = 0; i < n; ++i) {
1149                 ir_node *block      = block_schedule[i];
1150                 ir_node *next_block = i+1 < n ? block_schedule[i+1] : NULL;
1151                 set_irn_link(block, next_block);
1152         }
1153
1154         for (i = 0; i < n; ++i) {
1155                 ir_node *block = block_schedule[i];
1156                 if (block == get_irg_end_block(irg))
1157                         continue;
1158                 sparc_emit_block(block);
1159         }
1160
1161         /* emit function epilog */
1162         sparc_emit_func_epilog(irg);
1163
1164         heights_free(heights);
1165 }
1166
1167 void sparc_init_emitter(void)
1168 {
1169         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.emit");
1170 }