Removed the irn_handler stack.
[libfirm] / ir / be / bearch.h
index 568d90c..ddb9c32 100644 (file)
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ *
+ * This file is part of libFirm.
+ *
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
+ *
+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
+ */
 
-#ifndef _FIRM_BEARCH_H
-#define _FIRM_BEARCH_H
-
-#include "firm_config.h"
-
-#include "irop_t.h"
-#include "irnode_t.h"
-#include "irmode_t.h"
+/**
+ * @file
+ * @brief       Processor architecture specification.
+ * @author      Sebastian Hack
+ * @version     $Id$
+ */
+#ifndef FIRM_BE_BEARCH_H
+#define FIRM_BE_BEARCH_H
+
+#include "firm_types.h"
+#include "bitset.h"
+#include "be.h"
+#include "obst.h"
+
+typedef struct arch_register_class_t     arch_register_class_t;
+typedef struct arch_register_req_t       arch_register_req_t;
+typedef struct arch_register_t           arch_register_t;
+typedef struct arch_flag_t               arch_flag_t;
+typedef struct arch_inverse_t            arch_inverse_t;
+typedef struct arch_isa_if_t             arch_isa_if_t;
+typedef struct arch_isa_t                arch_isa_t;
+typedef struct arch_env_t                arch_env_t;
+typedef struct arch_irn_ops_if_t         arch_irn_ops_if_t;
+typedef struct arch_irn_ops_t            arch_irn_ops_t;
+typedef struct arch_code_generator_t     arch_code_generator_t;
+typedef struct arch_code_generator_if_t  arch_code_generator_if_t;
+
+typedef enum arch_register_class_flags_t {
+       arch_register_class_flag_none      = 0,
+       arch_register_class_flag_manual_ra = 1,  /**< don't do automatic register allocation for this class */
+       arch_register_class_flag_state     = 2
+} arch_register_class_flags_t;
+
+typedef enum arch_register_type_t {
+       arch_register_type_none         = 0,
+       arch_register_type_caller_save  = 1,  /**< The register must be saved by the caller
+                                             upon a function call. It thus can be overwritten
+                                             in the called function. */
+       arch_register_type_callee_save  = 2,  /**< The register must be saved by the caller
+                                             upon a function call. It thus can be overwritten
+                                             in the called function. */
+       arch_register_type_ignore       = 4,  /**< Do not consider this register when allocating. */
+       arch_register_type_joker        = 8,  /**< The emitter can choose an arbitrary register */
+       arch_register_type_virtual      = 16, /**< This is just a virtual register.Virtual registers have
+                                               nearly no constraints, it is a allowed to have multiple
+                                                                                          definition for the same register at a point) */
+       arch_register_type_state        = 32, /**< The register represents a state that should be handled by
+                                                  bestate code */
+} arch_register_type_t;
 
-#include "hashptr.h"
-#include "fourcc.h"
-#include "set.h"
-#include "list.h"
-#include "ident.h"
+/**
+ * Put all registers in a class into a bitset.
+ * @param cls The class.
+ * @param bs The bitset. May be NULL.
+ * @return The number of registers in the class.
+ */
+extern int arch_register_class_put(const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs);
+
+typedef enum arch_operand_type_t {
+       arch_operand_type_invalid,
+       arch_operand_type_memory,
+       arch_operand_type_register,
+       arch_operand_type_immediate,
+       arch_operand_type_symconst,
+       arch_operand_type_last
+} arch_operand_type_t;
 
-#include "bearch.h"
+/**
+ * Different types of register allocation requirements.
+ */
+typedef enum arch_register_req_type_t {
+       arch_register_req_type_none                = 0,  /**< No register requirement. */
+       arch_register_req_type_normal              = 1,  /**< All registers in the class are allowed. */
+       arch_register_req_type_limited             = 2,  /**< Only a real subset of the class is allowed. */
+       arch_register_req_type_should_be_same      = 4,  /**< The register should be equal to another one at the node. */
+       arch_register_req_type_should_be_different = 8,  /**< The register must be unequal from some other at the node. */
+} arch_register_req_type_t;
 
-#define ARCH_OBJ(name,x) typedef struct _arch_ ## name ## _t arch_ ## name ## _t;
-#include "bearch_obj.def"
-#undef ARCH_OBJ
+extern const arch_register_req_t *arch_no_register_req;
 
-struct _bitset_t;
+/**
+ * Format a register requirements information into a string.
+ * @param buf The string where to put it to.
+ * @param len The size of @p buf.
+ * @param req The requirements structure to format.
+ * @return    A pointer to buf.
+ */
+extern char *arch_register_req_format(char *buf, size_t len, const arch_register_req_t *req, const ir_node *node);
 
-typedef enum _arch_register_type_t {
-       arch_register_type_none = 0,
-  arch_register_type_write_invariant,
-       arch_register_type_caller_saved,    /**< The register must be saved by the caller
-                                        upon a function call. It thus can be overwritten
-                                                                                                                                                                                               in the called function. */
-       arch_register_type_callee_saved,    /**< The register must be saved by the called function,
-                                        it thus survives a function call. */
-       arch_register_type_ignore           /**< Do not consider this register when allocating. */
-} arch_register_type_t;
+/**
+ * Certain node classes which are relevant for the register allocator.
+ */
+typedef enum arch_irn_class_t {
+       arch_irn_class_normal     = 1 << 0,
+       arch_irn_class_spill      = 1 << 1,
+       arch_irn_class_reload     = 1 << 2,
+       arch_irn_class_copy       = 1 << 3,
+       arch_irn_class_perm       = 1 << 4,
+       arch_irn_class_branch     = 1 << 5,
+       arch_irn_class_call       = 1 << 6,
+       arch_irn_class_load       = 1 << 7,
+       arch_irn_class_store      = 1 << 8,
+       arch_irn_class_stackparam = 1 << 9,
+} arch_irn_class_t;
 
 /**
- * A register.
+ * Some flags describing a node in more detail.
  */
-struct _arch_register_t {
-  const char *name;                         /**< The name of the register. */
-       const arch_register_class_t *reg_class;   /**< The class the register belongs to. */
-       int index;                                                                                                                              /**< The index of the register in the class. */
-       arch_register_type_t type;                /**< The type of the register. */
-};
-
-static INLINE const arch_register_class_t *
-_arch_register_get_class(const arch_register_t *reg)
-{
-  return reg->reg_class;
-}
-
-static INLINE int _arch_register_get_index(const arch_register_t *reg)
-{
-  return reg->index;
-}
-
-#define arch_register_get_class(reg)      _arch_register_get_class(reg)
-#define arch_register_get_index(reg)      _arch_register_get_index(reg)
+typedef enum arch_irn_flags_t {
+       arch_irn_flags_none             = 0, /**< Node flags. */
+       arch_irn_flags_dont_spill       = 1, /**< This must not be spilled. */
+       arch_irn_flags_rematerializable = 2, /**< This can be replicated instead of spilled/reloaded. */
+       arch_irn_flags_ignore           = 4, /**< Ignore node during register allocation. */
+       arch_irn_flags_modify_sp        = 8, /**< I modify the stack pointer. */
+       arch_irn_flags_modify_flags     = 16, /**< I modify flags. */
+       arch_irn_flags_last             = arch_irn_flags_modify_flags
+} arch_irn_flags_t;
 
 /**
- * A (sub-) set of registers.
+ * Get the string representation of a flag.
+ * This functions does not handle or'ed bitmasks of flags.
+ * @param flag The flag.
+ * @return The flag as a string.
  */
-struct _arch_register_set_t {
-       const struct _arch_register_class_t *reg_class;   /**< The register class for this set. */
-       int *regs;                                        /**< An array containing 0/1 at place i
-                                                                                                                                                                                                                       whether the register with index i is
-                                                                                                                                                                                                                       in the set or not. */
-};
+extern const char *arch_irn_flag_str(arch_irn_flags_t flag);
+
+extern const arch_irn_ops_t *arch_get_irn_ops(const arch_env_t *env,
+                                              const ir_node *irn);
 
-static INLINE int _arch_register_in_set(const arch_register_set_t *set,
-    const arch_register_t *reg)
-{
-       if(reg->reg_class != set->reg_class)
-               return 0;
+extern void arch_set_frame_offset(const arch_env_t *env, ir_node *irn, int bias);
 
-       return set->regs[reg->index];
-}
+extern ir_entity *arch_get_frame_entity(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
+extern void arch_set_frame_entity(const arch_env_t *env, ir_node *irn, ir_entity *ent);
+extern int arch_get_sp_bias(const arch_env_t *env, ir_node *irn);
 
+extern int arch_get_op_estimated_cost(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
+extern arch_inverse_t *arch_get_inverse(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int i, arch_inverse_t *inverse, struct obstack *obstack);
+extern int arch_possible_memory_operand(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, unsigned int i);
+extern void arch_perform_memory_operand(const arch_env_t *env, ir_node *irn, ir_node *spill, unsigned int i);
 
 /**
- * A class of registers.
- * Like general purpose or floating point.
+ * Get the register requirements for a node.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param req A pointer to a requirements structure, where the data can
+ *            be put into.
+ * @param irn The node.
+ * @param pos The position of the operand you're interested in.
+ * @return    A pointer to the register requirements which may <b>not</b>
+ *            neccessarily be equal to @p req. If NULL is returned, the
+ *            operand was no register operand.
  */
-struct _arch_register_class_t {
-  const char *name;         /**< The name of the register. */
-       arch_register_set_t *set; /**< A register set containing all registers
-                                                                                                                       in this class. */
-       int n_regs;                                                             /**< Number of registers in this class. */
-       const arch_register_t *regs; /**< The array of registers. */
-};
-
-#define arch_register_class_n_regs(cls) ((cls)->n_regs)
-
-static INLINE const arch_register_t *
-_arch_register_for_index(const arch_register_class_t *cls, int idx)
-{
-       assert(0 <= idx && idx < cls->n_regs);
-       return &cls->regs[idx];
-}
-
-#define arch_register_for_index(cls, idx) \
-  _arch_register_for_index(cls, idx)
+extern const arch_register_req_t *
+arch_get_register_req(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int pos);
 
 /**
- * Get the register set for a register class.
- * @param cls The register class.
- * @return The set containing all registers in the class.
+ * Check if an operand is a register operand.
+ * @param env The environment.
+ * @param irn The node.
+ * @param pos The position of the operand.
+ * @return 1, if the operand is significant for register allocation, 0
+ * if not.
  */
-#define arch_get_register_set_for_class(cls) ((cls)->set)
+extern int arch_is_register_operand(const arch_env_t *env,
+    const ir_node *irn, int pos);
 
 /**
- * An immediate.
+ * Get the number of allocatable registers concerning
+ * a register class for an operand of a node.
+ * @param env The environment.
+ * @param irn The node.
+ * @param pos The postition of the node's operand.
+ * @param bs  The bitset all allocatable registers shall be put into.
+ *            Note, that you can also pass NULL here. If you don't,
+ *            make sure, the bitset is as large as the register class
+ *            has registers.
+ * @return    The amount of registers allocatable for that operand.
  */
-struct _arch_immediate_t {
-  const char *name;         /**< The name of the immediate. */
-       ir_mode *mode;                                          /**< The mode of the immediate. */
-};
+extern int arch_get_allocatable_regs(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int pos, bitset_t *bs);
 
 /**
- * The member of an enum.
+ * Put all registers which shall not be ignored by the register
+ * allocator in a bit set.
+ * @param env The arch env.
+ * @param cls The register class to consider.
+ * @param bs  The bit set to put the registers to.
  */
-struct _arch_enum_member_t {
-       arch_enum_t *enm;                                       /**< The enum, this member belongs to. */
-};
+extern void arch_put_non_ignore_regs(const arch_env_t *env, const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs);
 
 /**
- * An enumeration operand type.
- *
- * Enumeration operand types can be used to describe the variants
- * of an instruction, like giving the cases for a compare (gt, lt,
- * eq, ...) some other special attributes of an instruction.
+ * Check, if a register is assignable to an operand of a node.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param irn The node.
+ * @param pos The position of the operand.
+ * @param reg The register.
+ * @return    1, if the register might be allocated to the operand 0 if not.
  */
-struct _arch_enum_t {
-       int n_members;                                                                          /**< The number of members in this enum. */
-       arch_enum_member_t *members[1];         /**< The array of members. */
-};
-
-typedef enum _arch_operand_type_t {
-#define ARCH_OPERAND_TYPE(name,size_in_irn) arch_operand_type_ ## name,
-#include "bearch_operand_types.def"
-#undef ARCH_OPERAND_TYPE
-       arch_operand_type_last
-} arch_operand_type_t;
-
-
+extern int arch_reg_is_allocatable(const arch_env_t *env,
+    const ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
 
 /**
- * The data for the different flavours of operand types.
+ * Get the register class of an operand of a node.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param irn The node.
+ * @param pos The position of the operand, -1 for the output.
+ * @return    The register class of the operand or NULL, if
+ *            operand is a non-register operand.
  */
-typedef union _arch_operand_data_t {
-       const arch_register_set_t *set;       /**< The set of valid registers is directly
-                                          given. Note, that if an insn has no constraints,
-                                          the set comprises all registers in the
-                                          register class. */
-
-       const arch_immediate_t *imm;          /**< If the operand is an immediate
-                                          operand, this describes the kind of
-                                          immediate. */
-
-       const arch_enum_t *enm;               /**< Some enumeration value. */
+extern const arch_register_class_t *
+arch_get_irn_reg_class(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int pos);
 
-       int same_as_pos;                      /**< 'Same as' position for equals. */
-} arch_operand_data_t;
+/**
+ * Get the register allocated at a certain output operand of a node.
+ * @param env The arch environment.
+ * @param irn The node.
+ * @return    The register allocated for this operand
+ */
+extern const arch_register_t *
+arch_get_irn_register(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
 
 /**
- * An operand to an instruction.
+ * Set the register for a certain output operand.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param irn The node.
+ * @param idx The index of the output operand.
+ * @param reg The register.
  */
-struct _arch_operand_t {
-       arch_operand_type_t type;                                                                       /**< The type of the operand. */
-       arch_operand_data_t data;                                                                       /**< The payload. */
-};
+extern void arch_set_irn_register(const arch_env_t *env, ir_node *irn,
+               const arch_register_t *reg);
 
 /**
- * An instruction format.
+ * Classify a node.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param irn The node.
+ * @return A classification of the node.
  */
-struct _arch_insn_format_t {
-       int n_in;                       /**< Number of in operands. */
-       int n_out;                      /**< Number of out operands. */
+extern arch_irn_class_t arch_irn_classify(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
 
-       arch_operand_t * const *in_operands;    /**< In operands. */
-       arch_operand_t * const *out_operands;   /**< Out operands. */
-};
+#define arch_irn_class_is(env, irn, irn_class) ((arch_irn_classify(env, irn) & arch_irn_class_ ## irn_class) != 0)
 
 /**
- * An instruction.
+ * Get the flags of a node.
+ * @param env The architecture environment.
+ * @param irn The node.
+ * @return The flags.
  */
-struct _arch_insn_t {
-       const arch_insn_format_t *format;                       /**< The format of the instruction. */
-       ir_op *op;                                                                                                              /**< The firm opcode for this insn. */
-};
+extern arch_irn_flags_t arch_irn_get_flags(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
+
+#define arch_irn_is(env, irn, flag) ((arch_irn_get_flags(env, irn) & arch_irn_flags_ ## flag) != 0)
+
+#define arch_irn_has_reg_class(env, irn, pos, cls) \
+       ((cls) == arch_get_irn_reg_class(env, irn, pos))
 
-#define arch_insn_is_allocatable(insn,reg) \
-  ((irn)->get_allocatable_regs(irn, cls, NULL) != 0)
+#define arch_irn_consider_in_reg_alloc(env, cls, irn) \
+       (arch_irn_has_reg_class(env, irn, -1, cls) && !arch_irn_is(env, irn, ignore))
 
 /**
- * Architecture interface.
+ * Get the operations of an irn.
+ * @param self The handler from which the method is invoked.
+ * @param irn Some node.
+ * @return Operations for that irn.
  */
-struct _arch_isa_if_t {
-
-  /**
-   * Initialize the isa interface.
-   */
-  void (*init)(void);
-
-  /**
-   * Get the the number of register classes in the isa.
-   * @return The number of register classes.
-   */
-  int (*get_n_reg_class)(void);
-
-  /**
-   * Get the i-th register class.
-   * @param i The number of the register class.
-   * @return The register class.
-   */
-  const arch_register_class_t *(*get_reg_class)(int i);
-
-  /**
-   * Put all registers of a given class which are allocatable to a
-   * certain node into a bitset.
-   * The bitset contains the indices of the registers concerning
-   * the register class @p cls.
-   * @param irn The node.
-   * @param cls The register class.
-   * @param bs The bitset. Can be NULL.
-   * @return The number of registers which are allocatable at this node.
-   */
-  int (*get_allocatable_regs)(const ir_node *irn,
-      const arch_register_class_t *cls, struct _bitset_t *bs);
-
-  int (*is_reg_allocatable)(const ir_node *irn, const arch_register_t *reg);
-
-  /**
-   * Get the register class, the value of a node belongs to.
-   * @param irn The node.
-   * @return The register class of the registers which can hold the
-   * value of irn. If the node does not return a value, or possesses no
-   * suitable register class, NULL is returned.
-   */
-  const arch_register_class_t *(*get_irn_reg_class)(const ir_node *irn);
-
-
-
-  /**
-   * Get an op for a name.
-   * @note This method may not be implemented.
-   * @param name The name of the op.
-   * @return The op with that name.
-   */
-  ir_op *(*get_op_by_name)(const char *name);
-};
+typedef const void *(arch_get_irn_ops_t)(const ir_node *irn);
 
 /**
- * Check, if the value of a node can be stored in a
- * specific register class.
- * @param isa The isa.
- * @param irn The node.
- * @param cls The register class.
- * @return 1, if the value can be stored in the register class, 0 if
- * not.
+ * Initialize the architecture environment struct.
+ * @param isa           The isa which shall be put into the environment.
+ * @param file_handle   The file handle
+ * @return The environment.
  */
-#define arch_isa_irn_has_reg_class(isa, irn, cls) \
-  ((isa)->get_irn_reg_class(irn) == (cls))
+extern arch_env_t *arch_env_init(arch_env_t *env, const arch_isa_if_t *isa,
+                                 FILE *file_handle, be_main_env_t *main_env);
 
 /**
- * Check, if a register is allocatable for an irn.
- * @param irn The node.
- * @param reg The register.
- * @return 1, if the register can be allocated to this node, 0 if not.
+ * Set the architectural node handler to the environment.
+ * @param env The environment.
+ * @param handler The node handler for the selected architecture.
+ * @return The environment itself.
+ */
+extern void arch_env_set_irn_handler(arch_env_t *env, arch_get_irn_ops_t *handler);
+
+/**
+ * Register an instruction set architecture
  */
-#define arch_isa_reg_is_allocatable(irn, reg) \
-  ((isa)->is_reg_allocatable(irn, reg))
+void be_register_isa_if(const char *name, const arch_isa_if_t *isa);
 
-#endif /* _FIRM_BEARCH_H */
+#endif /* FIRM_BE_BEARCH_H */