sparc: Warn if trying to emit stack relative Lds/Sts with small offsets.
[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  * @author  Hannes Rapp, Matthias Braun
24  * @version $Id$
25  */
26 #include "config.h"
27
28 #include <limits.h>
29
30 #include "bitfiddle.h"
31 #include "xmalloc.h"
32 #include "tv.h"
33 #include "iredges.h"
34 #include "debug.h"
35 #include "irgwalk.h"
36 #include "irprintf.h"
37 #include "irop_t.h"
38 #include "irargs_t.h"
39 #include "irprog.h"
40 #include "irargs_t.h"
41 #include "error.h"
42 #include "raw_bitset.h"
43 #include "dbginfo.h"
44 #include "heights.h"
45
46 #include "besched.h"
47 #include "beblocksched.h"
48 #include "beirg.h"
49 #include "begnuas.h"
50 #include "be_dbgout.h"
51 #include "benode.h"
52 #include "bestack.h"
53
54 #include "sparc_emitter.h"
55 #include "gen_sparc_emitter.h"
56 #include "sparc_nodes_attr.h"
57 #include "sparc_new_nodes.h"
58 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
59
60 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
61
62 static ir_heights_t  *heights;
63 static const ir_node *delay_slot_filler; /**< this node has been choosen to fill
64                                               the next delay slot */
65
66 static void sparc_emit_node(const ir_node *node);
67
68 void sparc_emit_immediate(const ir_node *node)
69 {
70         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
71         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
72
73         if (entity == NULL) {
74                 int32_t value = attr->immediate_value;
75                 assert(sparc_is_value_imm_encodeable(value));
76                 be_emit_irprintf("%d", value);
77         } else {
78                 if (get_entity_owner(entity) == get_tls_type()) {
79                         be_emit_cstring("%tle_lox10(");
80                 } else {
81                         be_emit_cstring("%lo(");
82                 }
83                 be_gas_emit_entity(entity);
84                 if (attr->immediate_value != 0) {
85                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
86                 }
87                 be_emit_char(')');
88         }
89 }
90
91 void sparc_emit_high_immediate(const ir_node *node)
92 {
93         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
94         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
95
96         if (entity == NULL) {
97                 uint32_t value = (uint32_t) attr->immediate_value;
98                 be_emit_irprintf("%%hi(0x%X)", value);
99         } else {
100                 if (get_entity_owner(entity) == get_tls_type()) {
101                         be_emit_cstring("%tle_hix22(");
102                 } else {
103                         be_emit_cstring("%hi(");
104                 }
105                 be_gas_emit_entity(entity);
106                 if (attr->immediate_value != 0) {
107                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
108                 }
109                 be_emit_char(')');
110         }
111 }
112
113 void sparc_emit_source_register(const ir_node *node, int pos)
114 {
115         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, pos);
116         be_emit_char('%');
117         be_emit_string(arch_register_get_name(reg));
118 }
119
120 void sparc_emit_dest_register(const ir_node *node, int pos)
121 {
122         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_out(node, pos);
123         be_emit_char('%');
124         be_emit_string(arch_register_get_name(reg));
125 }
126
127 /**
128  * Emits either a imm or register depending on arity of node
129  * @param node
130  * @param register no (-1 if no register)
131  */
132 void sparc_emit_reg_or_imm(const ir_node *node, int pos)
133 {
134         if (arch_get_irn_flags(node) & ((arch_irn_flags_t)sparc_arch_irn_flag_immediate_form)) {
135                 // we have a imm input
136                 sparc_emit_immediate(node);
137         } else {
138                 // we have reg input
139                 sparc_emit_source_register(node, pos);
140         }
141 }
142
143 /**
144  * emit SP offset
145  */
146 void sparc_emit_offset(const ir_node *node, int offset_node_pos)
147 {
148         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
149
150         if (attr->is_reg_reg) {
151                 assert(!attr->is_frame_entity);
152                 assert(attr->base.immediate_value == 0);
153                 assert(attr->base.immediate_value_entity == NULL);
154                 be_emit_char('+');
155                 sparc_emit_source_register(node, offset_node_pos);
156         } else if (attr->is_frame_entity) {
157                 int32_t offset = attr->base.immediate_value;
158                 if (offset != 0) {
159                         assert(sparc_is_value_imm_encodeable(offset));
160                         be_emit_irprintf("%+ld", offset);
161                 }
162         } else if (attr->base.immediate_value != 0
163                         || attr->base.immediate_value_entity != NULL) {
164                 be_emit_char('+');
165                 sparc_emit_immediate(node);
166         }
167 }
168
169 void sparc_emit_source_reg_and_offset(const ir_node *node, int regpos,
170                                       int offpos)
171 {
172         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register_in(node, regpos);
173         const sparc_load_store_attr_t *attr;
174
175         if (reg == &sparc_registers[REG_SP]) {
176                 attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
177                 if (!attr->is_reg_reg
178                     && attr->base.immediate_value < SPARC_MIN_STACKSIZE) {
179
180                         ir_fprintf(stderr, "warning: emitting stack pointer relative load/store with offset < %d\n", SPARC_MIN_STACKSIZE);
181                 }
182         }
183
184         sparc_emit_source_register(node, regpos);
185         sparc_emit_offset(node, offpos);
186 }
187
188 void sparc_emit_float_load_store_mode(const ir_node *node)
189 {
190         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
191         ir_mode *mode = attr->load_store_mode;
192         int      bits = get_mode_size_bits(mode);
193
194         assert(mode_is_float(mode));
195
196         switch (bits) {
197         case 32:  return;
198         case 64:  be_emit_char('d'); return;
199         case 128: be_emit_char('q'); return;
200         }
201         panic("invalid float load/store mode %+F", mode);
202 }
203
204 /**
205  *  Emit load mode char
206  */
207 void sparc_emit_load_mode(const ir_node *node)
208 {
209         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
210         ir_mode *mode      = attr->load_store_mode;
211         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
212         bool     is_signed = mode_is_signed(mode);
213
214         if (bits == 16) {
215                 be_emit_string(is_signed ? "sh" : "uh");
216         } else if (bits == 8) {
217                 be_emit_string(is_signed ? "sb" : "ub");
218         } else if (bits == 64) {
219                 be_emit_char('d');
220         } else {
221                 assert(bits == 32);
222         }
223 }
224
225 /**
226  * Emit store mode char
227  */
228 void sparc_emit_store_mode(const ir_node *node)
229 {
230         const sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr_const(node);
231         ir_mode *mode      = attr->load_store_mode;
232         int      bits      = get_mode_size_bits(mode);
233
234         if (bits == 16) {
235                 be_emit_string("h");
236         } else if (bits == 8) {
237                 be_emit_string("b");
238         } else if (bits == 64) {
239                 be_emit_char('d');
240         } else {
241                 assert(bits == 32);
242         }
243 }
244
245 static void emit_fp_suffix(const ir_mode *mode)
246 {
247         unsigned bits = get_mode_size_bits(mode);
248         assert(mode_is_float(mode));
249
250         if (bits == 32) {
251                 be_emit_char('s');
252         } else if (bits == 64) {
253                 be_emit_char('d');
254         } else if (bits == 128) {
255                 be_emit_char('q');
256         } else {
257                 panic("invalid FP mode");
258         }
259 }
260
261 void sparc_emit_fp_conv_source(const ir_node *node)
262 {
263         const sparc_fp_conv_attr_t *attr = get_sparc_fp_conv_attr_const(node);
264         emit_fp_suffix(attr->src_mode);
265 }
266
267 void sparc_emit_fp_conv_destination(const ir_node *node)
268 {
269         const sparc_fp_conv_attr_t *attr = get_sparc_fp_conv_attr_const(node);
270         emit_fp_suffix(attr->dest_mode);
271 }
272
273 /**
274  * emits the FP mode suffix char
275  */
276 void sparc_emit_fp_mode_suffix(const ir_node *node)
277 {
278         const sparc_fp_attr_t *attr = get_sparc_fp_attr_const(node);
279         emit_fp_suffix(attr->fp_mode);
280 }
281
282 static ir_node *get_jump_target(const ir_node *jump)
283 {
284         return (ir_node*)get_irn_link(jump);
285 }
286
287 /**
288  * Returns the target label for a control flow node.
289  */
290 static void sparc_emit_cfop_target(const ir_node *node)
291 {
292         ir_node *block = get_jump_target(node);
293         be_gas_emit_block_name(block);
294 }
295
296 static int get_sparc_Call_dest_addr_pos(const ir_node *node)
297 {
298         return get_irn_arity(node)-1;
299 }
300
301 static bool ba_is_fallthrough(const ir_node *node)
302 {
303         ir_node *block      = get_nodes_block(node);
304         ir_node *next_block = (ir_node*)get_irn_link(block);
305         return get_irn_link(node) == next_block;
306 }
307
308 static bool is_no_instruction(const ir_node *node)
309 {
310         /* copies are nops if src_reg == dest_reg */
311         if (be_is_Copy(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
312                 const arch_register_t *src_reg  = arch_get_irn_register_in(node, 0);
313                 const arch_register_t *dest_reg = arch_get_irn_register_out(node, 0);
314
315                 if (src_reg == dest_reg)
316                         return true;
317         }
318         if (be_is_IncSP(node) && be_get_IncSP_offset(node) == 0)
319                 return true;
320         /* Ba is not emitted if it is a simple fallthrough */
321         if (is_sparc_Ba(node) && ba_is_fallthrough(node))
322                 return true;
323
324         return be_is_Keep(node) || be_is_Start(node) || is_Phi(node);
325 }
326
327 static bool has_delay_slot(const ir_node *node)
328 {
329         if (is_sparc_Ba(node)) {
330                 return !ba_is_fallthrough(node);
331         }
332
333         return arch_get_irn_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_has_delay_slot;
334 }
335
336 /** returns true if the emitter for this sparc node can produce more than one
337  * actual sparc instruction.
338  * Usually it is a bad sign if we have to add instructions here. We should
339  * rather try to get them lowered down. So we can actually put them into
340  * delay slots and make them more accessible to the scheduler.
341  */
342 static bool emits_multiple_instructions(const ir_node *node)
343 {
344         if (has_delay_slot(node))
345                 return true;
346
347         if (is_sparc_Call(node)) {
348                 return arch_get_irn_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_aggregate_return;
349         }
350
351         return is_sparc_SMulh(node) || is_sparc_UMulh(node)
352                 || is_sparc_SDiv(node) || is_sparc_UDiv(node)
353                 || be_is_MemPerm(node) || be_is_Perm(node);
354 }
355
356 /**
357  * search for an instruction that can fill the delay slot of @p node
358  */
359 static const ir_node *pick_delay_slot_for(const ir_node *node)
360 {
361         const ir_node *check      = node;
362         const ir_node *schedpoint = node;
363         unsigned       tries      = 0;
364         /* currently we don't track which registers are still alive, so we can't
365          * pick any other instructions other than the one directly preceding */
366         static const unsigned PICK_DELAY_SLOT_MAX_DISTANCE = 1;
367
368         assert(has_delay_slot(node));
369
370         if (is_sparc_Call(node)) {
371                 const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
372                 ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
373                 if (entity != NULL) {
374                         check = NULL; /* pick any instruction, dependencies on Call
375                                          don't matter */
376                 } else {
377                         /* we only need to check the value for the call destination */
378                         check = get_irn_n(node, get_sparc_Call_dest_addr_pos(node));
379                 }
380
381                 /* the Call also destroys the value of %o7, but since this is currently
382                  * marked as ignore register in the backend, it should never be used by
383                  * the instruction in the delay slot. */
384         } else if (is_sparc_Return(node)) {
385                 /* we only have to check the jump destination value */
386                 int arity = get_irn_arity(node);
387                 int i;
388
389                 check = NULL;
390                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
391                         ir_node               *in  = get_irn_n(node, i);
392                         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(in);
393                         if (reg == &sparc_registers[REG_O7]) {
394                                 check = skip_Proj(in);
395                                 break;
396                         }
397                 }
398         } else {
399                 check = node;
400         }
401
402         while (sched_has_prev(schedpoint)) {
403                 schedpoint = sched_prev(schedpoint);
404
405                 if (has_delay_slot(schedpoint))
406                         break;
407
408                 /* skip things which don't really result in instructions */
409                 if (is_no_instruction(schedpoint))
410                         continue;
411
412                 if (tries++ >= PICK_DELAY_SLOT_MAX_DISTANCE)
413                         break;
414
415                 if (emits_multiple_instructions(schedpoint))
416                         continue;
417
418                 /* if check and schedpoint are not in the same block, give up. */
419                 if (check != NULL
420                                 && get_nodes_block(check) != get_nodes_block(schedpoint))
421                         break;
422
423                 /* allowed for delayslot: any instruction which is not necessary to
424                  * compute an input to the branch. */
425                 if (check != NULL
426                                 && heights_reachable_in_block(heights, check, schedpoint))
427                         continue;
428
429                 /* found something */
430                 return schedpoint;
431         }
432
433         return NULL;
434 }
435
436 /**
437  * Emits code for stack space management
438  */
439 static void emit_be_IncSP(const ir_node *irn)
440 {
441         int offset = be_get_IncSP_offset(irn);
442
443         if (offset == 0)
444                 return;
445
446         /* SPARC stack grows downwards */
447         if (offset < 0) {
448                 be_emit_cstring("\tsub ");
449                 offset = -offset;
450         } else {
451                 be_emit_cstring("\tadd ");
452         }
453
454         sparc_emit_source_register(irn, 0);
455         be_emit_irprintf(", %d", -offset);
456         be_emit_cstring(", ");
457         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
458         be_emit_finish_line_gas(irn);
459 }
460
461 /**
462  * emits code for mulh
463  */
464 static void emit_sparc_Mulh(const ir_node *irn)
465 {
466         be_emit_cstring("\t");
467         if (is_sparc_UMulh(irn)) {
468                 be_emit_char('u');
469         } else {
470                 assert(is_sparc_SMulh(irn));
471                 be_emit_char('s');
472         }
473         be_emit_cstring("mul ");
474
475         sparc_emit_source_register(irn, 0);
476         be_emit_cstring(", ");
477         sparc_emit_reg_or_imm(irn, 1);
478         be_emit_cstring(", ");
479         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
480         be_emit_finish_line_gas(irn);
481
482         // our result is in the y register now
483         // we just copy it to the assigned target reg
484         be_emit_cstring("\tmov %y, ");
485         sparc_emit_dest_register(irn, 0);
486         be_emit_finish_line_gas(irn);
487 }
488
489 static void fill_delay_slot(void)
490 {
491         if (delay_slot_filler != NULL) {
492                 sparc_emit_node(delay_slot_filler);
493                 delay_slot_filler = NULL;
494         } else {
495                 be_emit_cstring("\tnop\n");
496                 be_emit_write_line();
497         }
498 }
499
500 static void emit_sparc_Div(const ir_node *node, bool is_signed)
501 {
502         /* can we get the delay count of the wr instruction somewhere? */
503         unsigned wry_delay_count = 3;
504         unsigned i;
505
506         be_emit_cstring("\twr ");
507         sparc_emit_source_register(node, 0);
508         be_emit_cstring(", 0, %y");
509         be_emit_finish_line_gas(node);
510
511         for (i = 0; i < wry_delay_count; ++i) {
512                 fill_delay_slot();
513         }
514
515         be_emit_irprintf("\t%s ", is_signed ? "sdiv" : "udiv");
516         sparc_emit_source_register(node, 1);
517         be_emit_cstring(", ");
518         sparc_emit_reg_or_imm(node, 2);
519         be_emit_cstring(", ");
520         sparc_emit_dest_register(node, 0);
521         be_emit_finish_line_gas(node);
522 }
523
524 static void emit_sparc_SDiv(const ir_node *node)
525 {
526         emit_sparc_Div(node, true);
527 }
528
529 static void emit_sparc_UDiv(const ir_node *node)
530 {
531         emit_sparc_Div(node, false);
532 }
533
534 /**
535  * Emits code for Call node
536  */
537 static void emit_sparc_Call(const ir_node *node)
538 {
539         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
540         ir_entity          *entity = attr->immediate_value_entity;
541
542         be_emit_cstring("\tcall ");
543         if (entity != NULL) {
544             be_gas_emit_entity(entity);
545             if (attr->immediate_value != 0) {
546                         be_emit_irprintf("%+d", attr->immediate_value);
547                 }
548                 be_emit_cstring(", 0");
549         } else {
550                 int dest_addr = get_sparc_Call_dest_addr_pos(node);
551                 sparc_emit_source_register(node, dest_addr);
552         }
553         be_emit_finish_line_gas(node);
554
555         fill_delay_slot();
556
557         if (arch_get_irn_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_aggregate_return) {
558                 be_emit_cstring("\tunimp 8\n");
559                 be_emit_write_line();
560         }
561 }
562
563 /**
564  * Emit code for Perm node
565  */
566 static void emit_be_Perm(const ir_node *irn)
567 {
568         be_emit_cstring("\txor ");
569         sparc_emit_source_register(irn, 1);
570         be_emit_cstring(", ");
571         sparc_emit_source_register(irn, 0);
572         be_emit_cstring(", ");
573         sparc_emit_source_register(irn, 0);
574         be_emit_finish_line_gas(NULL);
575
576         be_emit_cstring("\txor ");
577         sparc_emit_source_register(irn, 1);
578         be_emit_cstring(", ");
579         sparc_emit_source_register(irn, 0);
580         be_emit_cstring(", ");
581         sparc_emit_source_register(irn, 1);
582         be_emit_finish_line_gas(NULL);
583
584         be_emit_cstring("\txor ");
585         sparc_emit_source_register(irn, 1);
586         be_emit_cstring(", ");
587         sparc_emit_source_register(irn, 0);
588         be_emit_cstring(", ");
589         sparc_emit_source_register(irn, 0);
590         be_emit_finish_line_gas(irn);
591 }
592
593 /* The stack pointer must always be SPARC_STACK_ALIGNMENT bytes aligned, so get
594  * the next bigger integer that's evenly divisible by it. */
595 static unsigned get_aligned_sp_change(const unsigned num_regs)
596 {
597         const unsigned bytes = num_regs * SPARC_REGISTER_SIZE;
598         return round_up2(bytes, SPARC_STACK_ALIGNMENT);
599 }
600
601 /* Spill register l0 or both l0 and l1, depending on n_spilled and n_to_spill.*/
602 static void memperm_emit_spill_registers(const ir_node *node, int n_spilled,
603                                          int n_to_spill)
604 {
605         assert(n_spilled < n_to_spill);
606
607         if (n_spilled == 0) {
608                 /* We always reserve stack space for two registers because during copy
609                  * processing we don't know yet if we also need to handle a cycle which
610                  * needs two registers.  More complicated code in emit_MemPerm would
611                  * prevent wasting SPARC_REGISTER_SIZE bytes of stack space but
612                  * it is not worth the worse readability of emit_MemPerm. */
613
614                 /* Keep stack pointer aligned. */
615                 unsigned sp_change = get_aligned_sp_change(2);
616                 be_emit_irprintf("\tsub %%sp, %u, %%sp", sp_change);
617                 be_emit_finish_line_gas(node);
618
619                 /* Spill register l0. */
620                 be_emit_irprintf("\tst %%l0, [%%sp%+d]", SPARC_MIN_STACKSIZE);
621                 be_emit_finish_line_gas(node);
622         }
623
624         if (n_to_spill == 2) {
625                 /* Spill register l1. */
626                 be_emit_irprintf("\tst %%l1, [%%sp%+d]", SPARC_MIN_STACKSIZE + SPARC_REGISTER_SIZE);
627                 be_emit_finish_line_gas(node);
628         }
629 }
630
631 /* Restore register l0 or both l0 and l1, depending on n_spilled. */
632 static void memperm_emit_restore_registers(const ir_node *node, int n_spilled)
633 {
634         unsigned sp_change;
635
636         if (n_spilled == 2) {
637                 /* Restore register l1. */
638                 be_emit_irprintf("\tld [%%sp%+d], %%l1", SPARC_MIN_STACKSIZE + SPARC_REGISTER_SIZE);
639                 be_emit_finish_line_gas(node);
640         }
641
642         /* Restore register l0. */
643         be_emit_irprintf("\tld [%%sp%+d], %%l0", SPARC_MIN_STACKSIZE);
644         be_emit_finish_line_gas(node);
645
646         /* Restore stack pointer. */
647         sp_change = get_aligned_sp_change(2);
648         be_emit_irprintf("\tadd %%sp, %u, %%sp", sp_change);
649         be_emit_finish_line_gas(node);
650 }
651
652 /* Emit code to copy in_ent to out_ent.  Only uses l0. */
653 static void memperm_emit_copy(const ir_node *node, ir_entity *in_ent,
654                               ir_entity *out_ent)
655 {
656         ir_graph          *irg     = get_irn_irg(node);
657         be_stack_layout_t *layout  = be_get_irg_stack_layout(irg);
658         int                off_in  = be_get_stack_entity_offset(layout, in_ent, 0);
659         int                off_out = be_get_stack_entity_offset(layout, out_ent, 0);
660
661         /* Load from input entity. */
662         be_emit_irprintf("\tld [%%fp%+d], %%l0", off_in);
663         be_emit_finish_line_gas(node);
664
665         /* Store to output entity. */
666         be_emit_irprintf("\tst %%l0, [%%fp%+d]", off_out);
667         be_emit_finish_line_gas(node);
668 }
669
670 /* Emit code to swap ent1 and ent2.  Uses l0 and l1. */
671 static void memperm_emit_swap(const ir_node *node, ir_entity *ent1,
672                               ir_entity *ent2)
673 {
674         ir_graph          *irg     = get_irn_irg(node);
675         be_stack_layout_t *layout  = be_get_irg_stack_layout(irg);
676         int                off1    = be_get_stack_entity_offset(layout, ent1, 0);
677         int                off2    = be_get_stack_entity_offset(layout, ent2, 0);
678
679         /* Load from first input entity. */
680         be_emit_irprintf("\tld [%%fp%+d], %%l0", off1);
681         be_emit_finish_line_gas(node);
682
683         /* Load from second input entity. */
684         be_emit_irprintf("\tld [%%fp%+d], %%l1", off2);
685         be_emit_finish_line_gas(node);
686
687         /* Store first value to second output entity. */
688         be_emit_irprintf("\tst %%l0, [%%fp%+d]", off2);
689         be_emit_finish_line_gas(node);
690
691         /* Store second value to first output entity. */
692         be_emit_irprintf("\tst %%l1, [%%fp%+d]", off1);
693         be_emit_finish_line_gas(node);
694 }
695
696 /* Find the index of ent in ents or return -1 if not found. */
697 static int get_index(ir_entity **ents, int n, ir_entity *ent)
698 {
699         int i;
700
701         for (i = 0; i < n; ++i)
702                 if (ents[i] == ent)
703                         return i;
704
705         return -1;
706 }
707
708 /*
709  * Emit code for a MemPerm node.
710  *
711  * Analyze MemPerm for copy chains and cyclic swaps and resolve them using
712  * loads and stores.
713  * This function is conceptually very similar to permute_values in
714  * beprefalloc.c.
715  */
716 static void emit_be_MemPerm(const ir_node *node)
717 {
718         int         memperm_arity = be_get_MemPerm_entity_arity(node);
719         /* Upper limit for the number of participating entities is twice the
720          * arity, e.g., for a simple copying MemPerm node with one input/output. */
721         int         max_size      = 2 * memperm_arity;
722         ir_entity **entities      = ALLOCANZ(ir_entity *, max_size);
723         /* sourceof contains the input entity for each entity.  If an entity is
724          * never used as an output, its entry in sourceof is a fix point. */
725         int        *sourceof      = ALLOCANZ(int,         max_size);
726         /* n_users counts how many output entities use this entity as their input.*/
727         int        *n_users       = ALLOCANZ(int,         max_size);
728         /* n_spilled records the number of spilled registers, either 1 or 2. */
729         int         n_spilled     = 0;
730         int         i, n, oidx;
731
732         for (i = 0; i < max_size; ++i) {
733                 sourceof[i] = i;
734         }
735
736         for (i = n = 0; i < memperm_arity; ++i) {
737                 ir_entity *out  = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
738                 ir_entity *in   = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
739                 int              oidx; /* Out index */
740                 int              iidx; /* In index */
741
742                 /* Insert into entities to be able to operate on unique indices. */
743                 if (get_index(entities, n, out) == -1)
744                         entities[n++] = out;
745                 if (get_index(entities, n, in) == -1)
746                         entities[n++] = in;
747
748                 oidx = get_index(entities, n, out);
749                 iidx = get_index(entities, n, in);
750
751                 sourceof[oidx] = iidx; /* Remember the source. */
752                 ++n_users[iidx]; /* Increment number of users of this entity. */
753         }
754
755         /* First do all the copies. */
756         for (oidx = 0; oidx < n; /* empty */) {
757                 int iidx = sourceof[oidx];
758
759                 /* Nothing to do for fix points.
760                  * Also, if entities[oidx] is used as an input by another copy, we
761                  * can't overwrite entities[oidx] yet.*/
762                 if (iidx == oidx || n_users[oidx] > 0) {
763                         ++oidx;
764                         continue;
765                 }
766
767                 /* We found the end of a 'chain', so do the copy. */
768                 if (n_spilled == 0) {
769                         memperm_emit_spill_registers(node, n_spilled, /*n_to_spill=*/1);
770                         n_spilled = 1;
771                 }
772                 memperm_emit_copy(node, entities[iidx], entities[oidx]);
773
774                 /* Mark as done. */
775                 sourceof[oidx] = oidx;
776
777                 assert(n_users[iidx] > 0);
778                 /* Decrementing the number of users might enable us to do another
779                  * copy. */
780                 --n_users[iidx];
781
782                 if (iidx < oidx && n_users[iidx] == 0) {
783                         oidx = iidx;
784                 } else {
785                         ++oidx;
786                 }
787         }
788
789         /* The rest are cycles. */
790         for (oidx = 0; oidx < n; /* empty */) {
791                 int iidx = sourceof[oidx];
792                 int tidx;
793
794                 /* Nothing to do for fix points. */
795                 if (iidx == oidx) {
796                         ++oidx;
797                         continue;
798                 }
799
800                 assert(n_users[iidx] == 1);
801
802                 /* Swap the two values to resolve the cycle. */
803                 if (n_spilled < 2) {
804                         memperm_emit_spill_registers(node, n_spilled, /*n_to_spill=*/2);
805                         n_spilled = 2;
806                 }
807                 memperm_emit_swap(node, entities[iidx], entities[oidx]);
808
809                 tidx = sourceof[iidx];
810                 /* Mark as done. */
811                 sourceof[iidx] = iidx;
812
813                 /* The source of oidx is now the old source of iidx, because we swapped
814                  * the two entities. */
815                 sourceof[oidx] = tidx;
816         }
817
818 #ifdef DEBUG_libfirm
819         /* Only fix points should remain. */
820         for (i = 0; i < max_size; ++i) {
821                 assert(sourceof[i] == i);
822         }
823 #endif
824
825         assert(n_spilled > 0 && "Useless MemPerm node");
826
827         memperm_emit_restore_registers(node, n_spilled);
828 }
829
830 static void emit_sparc_Return(const ir_node *node)
831 {
832         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
833         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
834         ir_type   *type   = get_entity_type(entity);
835
836         const char *destreg = "%o7";
837
838         /* hack: we don't explicitely model register changes because of the
839          * restore node. So we have to do it manually here */
840         if (delay_slot_filler != NULL &&
841                         (is_sparc_Restore(delay_slot_filler)
842                          || is_sparc_RestoreZero(delay_slot_filler))) {
843                 destreg = "%i7";
844         }
845         be_emit_cstring("\tjmp ");
846         be_emit_string(destreg);
847         if (get_method_calling_convention(type) & cc_compound_ret) {
848                 be_emit_cstring("+12");
849         } else {
850                 be_emit_cstring("+8");
851         }
852         be_emit_finish_line_gas(node);
853         fill_delay_slot();
854 }
855
856 static void emit_sparc_FrameAddr(const ir_node *node)
857 {
858         const sparc_attr_t *attr   = get_sparc_attr_const(node);
859         int32_t             offset = attr->immediate_value;
860
861         if (offset < 0) {
862                 be_emit_cstring("\tadd ");
863                 sparc_emit_source_register(node, 0);
864                 be_emit_cstring(", ");
865                 assert(sparc_is_value_imm_encodeable(offset));
866                 be_emit_irprintf("%ld", offset);
867         } else {
868                 be_emit_cstring("\tsub ");
869                 sparc_emit_source_register(node, 0);
870                 be_emit_cstring(", ");
871                 assert(sparc_is_value_imm_encodeable(-offset));
872                 be_emit_irprintf("%ld", -offset);
873         }
874
875         be_emit_cstring(", ");
876         sparc_emit_dest_register(node, 0);
877         be_emit_finish_line_gas(node);
878 }
879
880 static const char *get_icc_unsigned(ir_relation relation)
881 {
882         switch (relation & (ir_relation_less_equal_greater)) {
883         case ir_relation_false:              return "bn";
884         case ir_relation_equal:              return "be";
885         case ir_relation_less:               return "blu";
886         case ir_relation_less_equal:         return "bleu";
887         case ir_relation_greater:            return "bgu";
888         case ir_relation_greater_equal:      return "bgeu";
889         case ir_relation_less_greater:       return "bne";
890         case ir_relation_less_equal_greater: return "ba";
891         default: panic("Cmp has unsupported relation");
892         }
893 }
894
895 static const char *get_icc_signed(ir_relation relation)
896 {
897         switch (relation & (ir_relation_less_equal_greater)) {
898         case ir_relation_false:              return "bn";
899         case ir_relation_equal:              return "be";
900         case ir_relation_less:               return "bl";
901         case ir_relation_less_equal:         return "ble";
902         case ir_relation_greater:            return "bg";
903         case ir_relation_greater_equal:      return "bge";
904         case ir_relation_less_greater:       return "bne";
905         case ir_relation_less_equal_greater: return "ba";
906         default: panic("Cmp has unsupported relation");
907         }
908 }
909
910 static const char *get_fcc(ir_relation relation)
911 {
912         switch (relation) {
913         case ir_relation_false:                   return "fbn";
914         case ir_relation_equal:                   return "fbe";
915         case ir_relation_less:                    return "fbl";
916         case ir_relation_less_equal:              return "fble";
917         case ir_relation_greater:                 return "fbg";
918         case ir_relation_greater_equal:           return "fbge";
919         case ir_relation_less_greater:            return "fblg";
920         case ir_relation_less_equal_greater:      return "fbo";
921         case ir_relation_unordered:               return "fbu";
922         case ir_relation_unordered_equal:         return "fbue";
923         case ir_relation_unordered_less:          return "fbul";
924         case ir_relation_unordered_less_equal:    return "fbule";
925         case ir_relation_unordered_greater:       return "fbug";
926         case ir_relation_unordered_greater_equal: return "fbuge";
927         case ir_relation_unordered_less_greater:  return "fbne";
928         case ir_relation_true:                    return "fba";
929         }
930         panic("invalid relation");
931 }
932
933 typedef const char* (*get_cc_func)(ir_relation relation);
934
935 static void emit_sparc_branch(const ir_node *node, get_cc_func get_cc)
936 {
937         const sparc_jmp_cond_attr_t *attr = get_sparc_jmp_cond_attr_const(node);
938         ir_relation      relation    = attr->relation;
939         const ir_node   *proj_true   = NULL;
940         const ir_node   *proj_false  = NULL;
941         const ir_edge_t *edge;
942         const ir_node   *block;
943         const ir_node   *next_block;
944
945         foreach_out_edge(node, edge) {
946                 ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
947                 long nr = get_Proj_proj(proj);
948                 if (nr == pn_Cond_true) {
949                         proj_true = proj;
950                 } else {
951                         proj_false = proj;
952                 }
953         }
954
955         /* for now, the code works for scheduled and non-schedules blocks */
956         block = get_nodes_block(node);
957
958         /* we have a block schedule */
959         next_block = (ir_node*)get_irn_link(block);
960
961         if (get_irn_link(proj_true) == next_block) {
962                 /* exchange both proj's so the second one can be omitted */
963                 const ir_node *t = proj_true;
964
965                 proj_true  = proj_false;
966                 proj_false = t;
967                 relation   = get_negated_relation(relation);
968         }
969
970         /* emit the true proj */
971         be_emit_cstring("\t");
972         be_emit_string(get_cc(relation));
973         be_emit_char(' ');
974         sparc_emit_cfop_target(proj_true);
975         be_emit_finish_line_gas(proj_true);
976
977         fill_delay_slot();
978
979         if (get_irn_link(proj_false) == next_block) {
980                 be_emit_cstring("\t/* fallthrough to ");
981                 sparc_emit_cfop_target(proj_false);
982                 be_emit_cstring(" */");
983                 be_emit_finish_line_gas(proj_false);
984         } else {
985                 be_emit_cstring("\tba ");
986                 sparc_emit_cfop_target(proj_false);
987                 be_emit_finish_line_gas(proj_false);
988                 fill_delay_slot();
989         }
990 }
991
992 static void emit_sparc_Bicc(const ir_node *node)
993 {
994         const sparc_jmp_cond_attr_t *attr = get_sparc_jmp_cond_attr_const(node);
995         bool             is_unsigned = attr->is_unsigned;
996         emit_sparc_branch(node, is_unsigned ? get_icc_unsigned : get_icc_signed);
997 }
998
999 static void emit_sparc_fbfcc(const ir_node *node)
1000 {
1001         /* if the flags producing node was immediately in front of us, emit
1002          * a nop */
1003         ir_node *flags = get_irn_n(node, n_sparc_fbfcc_flags);
1004         ir_node *prev  = sched_prev(node);
1005         if (is_Block(prev)) {
1006                 /* TODO: when the flags come from another block, then we have to do
1007                  * more complicated tests to see wether the flag producing node is
1008                  * potentially in front of us (could happen for fallthroughs) */
1009                 panic("TODO: fbfcc flags come from other block");
1010         }
1011         if (skip_Proj(flags) == prev) {
1012                 be_emit_cstring("\tnop\n");
1013         }
1014         emit_sparc_branch(node, get_fcc);
1015 }
1016
1017 static void emit_sparc_Ba(const ir_node *node)
1018 {
1019         if (ba_is_fallthrough(node)) {
1020                 be_emit_cstring("\t/* fallthrough to ");
1021                 sparc_emit_cfop_target(node);
1022                 be_emit_cstring(" */");
1023                 be_emit_finish_line_gas(node);
1024         } else {
1025                 be_emit_cstring("\tba ");
1026                 sparc_emit_cfop_target(node);
1027                 be_emit_finish_line_gas(node);
1028                 fill_delay_slot();
1029         }
1030 }
1031
1032 static void emit_sparc_SwitchJmp(const ir_node *node)
1033 {
1034         const sparc_switch_jmp_attr_t *attr = get_sparc_switch_jmp_attr_const(node);
1035
1036         be_emit_cstring("\tjmp ");
1037         sparc_emit_source_register(node, 0);
1038         be_emit_finish_line_gas(node);
1039         fill_delay_slot();
1040
1041         emit_jump_table(node, attr->default_proj_num, attr->jump_table,
1042                         get_jump_target);
1043 }
1044
1045 static void emit_fmov(const ir_node *node, const arch_register_t *src_reg,
1046                       const arch_register_t *dst_reg)
1047 {
1048         be_emit_cstring("\tfmovs %");
1049         be_emit_string(arch_register_get_name(src_reg));
1050         be_emit_cstring(", %");
1051         be_emit_string(arch_register_get_name(dst_reg));
1052         be_emit_finish_line_gas(node);
1053 }
1054
1055 static const arch_register_t *get_next_fp_reg(const arch_register_t *reg)
1056 {
1057         unsigned idx = reg->global_index;
1058         assert(reg == &sparc_registers[idx]);
1059         idx++;
1060         assert(idx - REG_F0 < N_sparc_fp_REGS);
1061         return &sparc_registers[idx];
1062 }
1063
1064 static void emit_be_Copy(const ir_node *node)
1065 {
1066         ir_mode               *mode    = get_irn_mode(node);
1067         const arch_register_t *src_reg = arch_get_irn_register_in(node, 0);
1068         const arch_register_t *dst_reg = arch_get_irn_register_out(node, 0);
1069
1070         if (src_reg == dst_reg)
1071                 return;
1072
1073         if (mode_is_float(mode)) {
1074                 unsigned bits = get_mode_size_bits(mode);
1075                 int      n    = bits > 32 ? bits > 64 ? 3 : 1 : 0;
1076                 int      i;
1077                 emit_fmov(node, src_reg, dst_reg);
1078                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1079                         src_reg = get_next_fp_reg(src_reg);
1080                         dst_reg = get_next_fp_reg(dst_reg);
1081                         emit_fmov(node, src_reg, dst_reg);
1082                 }
1083         } else if (mode_is_data(mode)) {
1084                 be_emit_cstring("\tmov ");
1085                 sparc_emit_source_register(node, 0);
1086                 be_emit_cstring(", ");
1087                 sparc_emit_dest_register(node, 0);
1088                 be_emit_finish_line_gas(node);
1089         } else {
1090                 panic("emit_be_Copy: invalid mode");
1091         }
1092 }
1093
1094 static void emit_nothing(const ir_node *irn)
1095 {
1096         (void) irn;
1097 }
1098
1099 typedef void (*emit_func) (const ir_node *);
1100
1101 static inline void set_emitter(ir_op *op, emit_func sparc_emit_node)
1102 {
1103         op->ops.generic = (op_func)sparc_emit_node;
1104 }
1105
1106 /**
1107  * Enters the emitter functions for handled nodes into the generic
1108  * pointer of an opcode.
1109  */
1110 static void sparc_register_emitters(void)
1111 {
1112         /* first clear the generic function pointer for all ops */
1113         clear_irp_opcodes_generic_func();
1114         /* register all emitter functions defined in spec */
1115         sparc_register_spec_emitters();
1116
1117         /* custom emitter */
1118         set_emitter(op_be_Copy,         emit_be_Copy);
1119         set_emitter(op_be_CopyKeep,     emit_be_Copy);
1120         set_emitter(op_be_IncSP,        emit_be_IncSP);
1121         set_emitter(op_be_MemPerm,      emit_be_MemPerm);
1122         set_emitter(op_be_Perm,         emit_be_Perm);
1123         set_emitter(op_sparc_Ba,        emit_sparc_Ba);
1124         set_emitter(op_sparc_Bicc,      emit_sparc_Bicc);
1125         set_emitter(op_sparc_Call,      emit_sparc_Call);
1126         set_emitter(op_sparc_fbfcc,     emit_sparc_fbfcc);
1127         set_emitter(op_sparc_FrameAddr, emit_sparc_FrameAddr);
1128         set_emitter(op_sparc_SMulh,     emit_sparc_Mulh);
1129         set_emitter(op_sparc_UMulh,     emit_sparc_Mulh);
1130         set_emitter(op_sparc_Return,    emit_sparc_Return);
1131         set_emitter(op_sparc_SDiv,      emit_sparc_SDiv);
1132         set_emitter(op_sparc_SwitchJmp, emit_sparc_SwitchJmp);
1133         set_emitter(op_sparc_UDiv,      emit_sparc_UDiv);
1134
1135         /* no need to emit anything for the following nodes */
1136         set_emitter(op_be_Keep,     emit_nothing);
1137         set_emitter(op_sparc_Start, emit_nothing);
1138         set_emitter(op_Phi,         emit_nothing);
1139 }
1140
1141 /**
1142  * Emits code for a node.
1143  */
1144 static void sparc_emit_node(const ir_node *node)
1145 {
1146         ir_op *op = get_irn_op(node);
1147
1148         if (op->ops.generic) {
1149                 emit_func func = (emit_func) op->ops.generic;
1150                 be_dbg_set_dbg_info(get_irn_dbg_info(node));
1151                 (*func) (node);
1152         } else {
1153                 panic("No emit handler for node %+F (graph %+F)\n", node,
1154                       current_ir_graph);
1155         }
1156 }
1157
1158 static ir_node *find_next_delay_slot(ir_node *from)
1159 {
1160         ir_node *schedpoint = from;
1161         while (!has_delay_slot(schedpoint)) {
1162                 if (!sched_has_next(schedpoint))
1163                         return NULL;
1164                 schedpoint = sched_next(schedpoint);
1165         }
1166         return schedpoint;
1167 }
1168
1169 static bool block_needs_label(const ir_node *block, const ir_node *sched_prev)
1170 {
1171         int n_cfgpreds;
1172
1173         if (has_Block_entity(block))
1174                 return true;
1175
1176         n_cfgpreds = get_Block_n_cfgpreds(block);
1177         if (n_cfgpreds == 0) {
1178                 return false;
1179         } else if (n_cfgpreds > 1) {
1180                 return true;
1181         } else {
1182                 ir_node *cfgpred       = get_Block_cfgpred(block, 0);
1183                 ir_node *cfgpred_block = get_nodes_block(cfgpred);
1184                 if (is_Proj(cfgpred) && is_sparc_SwitchJmp(get_Proj_pred(cfgpred)))
1185                         return true;
1186                 return sched_prev != cfgpred_block || get_irn_link(cfgpred) != block;
1187         }
1188 }
1189
1190 /**
1191  * Walks over the nodes in a block connected by scheduling edges
1192  * and emits code for each node.
1193  */
1194 static void sparc_emit_block(ir_node *block, ir_node *prev)
1195 {
1196         ir_node *node;
1197         ir_node *next_delay_slot;
1198
1199         assert(is_Block(block));
1200
1201         if (block_needs_label(block, prev)) {
1202                 be_gas_emit_block_name(block);
1203                 be_emit_cstring(":\n");
1204                 be_emit_write_line();
1205         }
1206
1207         next_delay_slot = find_next_delay_slot(sched_first(block));
1208         if (next_delay_slot != NULL)
1209                 delay_slot_filler = pick_delay_slot_for(next_delay_slot);
1210
1211         sched_foreach(block, node) {
1212                 if (node == delay_slot_filler) {
1213                         continue;
1214                 }
1215
1216                 sparc_emit_node(node);
1217
1218                 if (node == next_delay_slot) {
1219                         assert(delay_slot_filler == NULL);
1220                         next_delay_slot = find_next_delay_slot(sched_next(node));
1221                         if (next_delay_slot != NULL)
1222                                 delay_slot_filler = pick_delay_slot_for(next_delay_slot);
1223                 }
1224         }
1225 }
1226
1227 /**
1228  * Emits code for function start.
1229  */
1230 static void sparc_emit_func_prolog(ir_graph *irg)
1231 {
1232         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1233         be_gas_emit_function_prolog(ent, 4);
1234         be_emit_write_line();
1235 }
1236
1237 /**
1238  * Emits code for function end
1239  */
1240 static void sparc_emit_func_epilog(ir_graph *irg)
1241 {
1242         ir_entity *ent = get_irg_entity(irg);
1243         const char *irg_name = get_entity_ld_name(ent);
1244         be_emit_write_line();
1245         be_emit_irprintf("\t.size  %s, .-%s\n", irg_name, irg_name);
1246         be_emit_cstring("# -- End ");
1247         be_emit_string(irg_name);
1248         be_emit_cstring("\n");
1249         be_emit_write_line();
1250 }
1251
1252 static void sparc_gen_labels(ir_node *block, void *env)
1253 {
1254         ir_node *pred;
1255         int n = get_Block_n_cfgpreds(block);
1256         (void) env;
1257
1258         for (n--; n >= 0; n--) {
1259                 pred = get_Block_cfgpred(block, n);
1260                 set_irn_link(pred, block); // link the pred of a block (which is a jmp)
1261         }
1262 }
1263
1264 void sparc_emit_routine(ir_graph *irg)
1265 {
1266         ir_entity  *entity = get_irg_entity(irg);
1267         ir_node   **block_schedule;
1268         size_t      i;
1269         size_t      n;
1270
1271         heights = heights_new(irg);
1272
1273         /* register all emitter functions */
1274         sparc_register_emitters();
1275         be_dbg_method_begin(entity);
1276
1277         /* create the block schedule. For now, we don't need it earlier. */
1278         block_schedule = be_create_block_schedule(irg);
1279
1280         sparc_emit_func_prolog(irg);
1281         irg_block_walk_graph(irg, sparc_gen_labels, NULL, NULL);
1282
1283         /* inject block scheduling links & emit code of each block */
1284         n = ARR_LEN(block_schedule);
1285         for (i = 0; i < n; ++i) {
1286                 ir_node *block      = block_schedule[i];
1287                 ir_node *next_block = i+1 < n ? block_schedule[i+1] : NULL;
1288                 set_irn_link(block, next_block);
1289         }
1290
1291         for (i = 0; i < n; ++i) {
1292                 ir_node *block = block_schedule[i];
1293                 ir_node *prev  = i>=1 ? block_schedule[i-1] : NULL;
1294                 if (block == get_irg_end_block(irg))
1295                         continue;
1296                 sparc_emit_block(block, prev);
1297         }
1298
1299         /* emit function epilog */
1300         sparc_emit_func_epilog(irg);
1301
1302         heights_free(heights);
1303 }
1304
1305 void sparc_init_emitter(void)
1306 {
1307         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.emit");
1308 }