draft for register width specifications
[libfirm] / ir / be / bearch.h
index abae06c..462ab08 100644 (file)
 #ifndef FIRM_BE_BEARCH_H
 #define FIRM_BE_BEARCH_H
 
+#include <stdbool.h>
+
 #include "firm_types.h"
 #include "bitset.h"
-#include "be.h"
 #include "obst.h"
+#include "raw_bitset.h"
+#include "irop_t.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_env_t                arch_env_t;
-typedef struct arch_code_generator_t     arch_code_generator_t;
-typedef struct arch_code_generator_if_t  arch_code_generator_if_t;
+#include "be_types.h"
+#include "beinfo.h"
+#include "be.h"
+#include "beirg.h"
+#include "error.h"
 
 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
+       /** don't do automatic register allocation for this class */
+       arch_register_class_flag_manual_ra = 1U << 0,
+       /** the register models an abstract state (example: fpu rounding mode) */
+       arch_register_class_flag_state     = 1U << 1
 } 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 */
+       /** The register must be saved by the caller upon a function call. It thus
+        * can be overwritten in the called function. */
+       arch_register_type_caller_save  = 1U << 0,
+       /** 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  = 1U << 1,
+       /** Do not consider this register when allocating. */
+       arch_register_type_ignore       = 1U << 2,
+       /** The emitter can choose an arbitrary register. The register fulfills any
+        * register constraints as long as the register class matches */
+       arch_register_type_joker        = 1U << 3,
+       /** This is just a virtual register. Virtual registers fulfill any register
+        * constraints as long as the register class matches. It is a allowed to
+        * have multiple definitions for the same virtual register at a point */
+       arch_register_type_virtual      = 1U << 4,
+       /** The register represents a state that should be handled by bestate
+        * code */
+       arch_register_type_state        = 1U << 5,
 } arch_register_type_t;
 
-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;
-
 /**
  * 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_must_be_different = 8,  /**< The register must be unequal from some other at the node. */
+       /** No register requirement. */
+       arch_register_req_type_none              = 0,
+       /** All registers in the class are allowed. */
+       arch_register_req_type_normal            = 1U << 0,
+       /** Only a real subset of the class is allowed. */
+       arch_register_req_type_limited           = 1U << 1,
+       /** The register should be equal to another one at the node. */
+       arch_register_req_type_should_be_same    = 1U << 2,
+       /** The register must be unequal from some other at the node. */
+       arch_register_req_type_must_be_different = 1U << 3,
+       /** The registernumber should be aligned (in case of multiregister values)*/
+       arch_register_req_type_must_be_aligned   = 1U << 4,
+       /** ignore while allocating registers */
+       arch_register_req_type_ignore            = 1U << 5,
+       /** the output produces a new value for the stack pointer
+        * (this is not really a constraint but a marker to guide the stackpointer
+        * rewiring logic) */
+       arch_register_req_type_produces_sp       = 1U << 6,
 } arch_register_req_type_t;
 
 extern const arch_register_req_t *arch_no_register_req;
 
 /**
- * Format a register requirements information into a string.
- * @param buf The string where to put it to.
- * @param len The size of @p buf.
+ * Print information about a register requirement in human readable form
+ * @param F   output stream/file
  * @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);
+void arch_dump_register_req(FILE *F, const arch_register_req_t *req,
+                            const ir_node *node);
+
+void arch_dump_register_reqs(FILE *F, const ir_node *node);
+void arch_dump_reqs_and_registers(FILE *F, const ir_node *node);
 
 /**
- * Certain node classes which are relevant for the register allocator.
+ * Node classification. Used for statistics and for detecting reload nodes.
  */
 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_remat      = 1 << 3,
-       arch_irn_class_copy       = 1 << 4,
-       arch_irn_class_perm       = 1 << 5,
-       arch_irn_class_branch     = 1 << 6,
-       arch_irn_class_call       = 1 << 7,
-       arch_irn_class_load       = 1 << 8,
-       arch_irn_class_store      = 1 << 9,
-       arch_irn_class_stackparam = 1 << 10,
+       arch_irn_class_spill  = 1 << 0,
+       arch_irn_class_reload = 1 << 1,
+       arch_irn_class_remat  = 1 << 2,
+       arch_irn_class_copy   = 1 << 3,
+       arch_irn_class_perm   = 1 << 4
 } arch_irn_class_t;
 
-/**
- * Some flags describing a node in more detail.
- */
-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;
-
-/**
- * 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.
- */
-extern const char *arch_irn_flag_str(arch_irn_flags_t flag);
-
-extern void arch_set_frame_offset(const arch_env_t *env, ir_node *irn, int bias);
+void arch_set_frame_offset(ir_node *irn, int bias);
 
-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);
+ir_entity *arch_get_frame_entity(const ir_node *irn);
+int        arch_get_sp_bias(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);
+int             arch_get_op_estimated_cost(const ir_node *irn);
+arch_inverse_t *arch_get_inverse(const ir_node *irn, int i,
+                                 arch_inverse_t *inverse,
+                                 struct obstack *obstack);
+int             arch_possible_memory_operand(const ir_node *irn,
+                                             unsigned int i);
+void            arch_perform_memory_operand(ir_node *irn, ir_node *spill,
+                                            unsigned int i);
 
 /**
  * Get the register requirements for a node.
+ * @note Deprecated API! Preferably use
+ *       arch_get_in_register_req and
+ *       arch_get_out_register_req.
+ *
  * @param irn The node.
  * @param pos The position of the operand you're interested in.
  * @return    A pointer to the register requirements.  If NULL is returned, the
@@ -153,104 +145,73 @@ extern void arch_perform_memory_operand(const arch_env_t *env, ir_node *irn, ir_
  */
 const arch_register_req_t *arch_get_register_req(const ir_node *irn, int pos);
 
-/**
- * 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.
- */
-extern int arch_is_register_operand(const arch_env_t *env,
-    const ir_node *irn, int pos);
-
-/**
- * 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 position 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.
- */
-extern int arch_get_allocatable_regs(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int pos, bitset_t *bs);
-
 /**
  * Put all registers which shall not be ignored by the register
  * allocator in a bit set.
  * @param cls The register class to consider.
  * @param bs  The bit set to put the registers to.
  */
-extern void arch_put_non_ignore_regs(const arch_register_class_t *cls, bitset_t *bs);
+extern void arch_put_non_ignore_regs(const arch_register_class_t *cls,
+                                     bitset_t *bs);
 
 /**
  * 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.
  */
-extern int arch_reg_is_allocatable(const arch_env_t *env,
-    const ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
+int arch_reg_is_allocatable(const ir_node *irn, int pos,
+                            const arch_register_t *reg);
+
+#define arch_reg_out_is_allocatable(irn, reg) arch_reg_is_allocatable(irn, -1, reg)
 
 /**
  * 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.
  */
-extern const arch_register_class_t *
-arch_get_irn_reg_class(const arch_env_t *env, const ir_node *irn, int pos);
+const arch_register_class_t *arch_get_irn_reg_class(const ir_node *irn,
+                                                    int pos);
+
+#define arch_get_irn_reg_class_out(irn) arch_get_irn_reg_class(irn, -1)
 
 /**
  * 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);
+const arch_register_t *arch_get_irn_register(const ir_node *irn);
+const arch_register_t *arch_irn_get_register(const ir_node *irn, int pos);
 
 /**
  * Set the register for a certain output operand.
- * @param env The architecture environment.
  * @param irn The node.
  * @param reg The register.
  */
-extern void arch_set_irn_register(const arch_env_t *env, ir_node *irn,
-                                  const arch_register_t *reg);
+void arch_set_irn_register(ir_node *irn, const arch_register_t *reg);
+void arch_irn_set_register(ir_node *irn, int pos, const arch_register_t *reg);
 
 /**
  * Classify a node.
- * @param env The architecture environment.
  * @param irn The node.
  * @return A classification of the node.
  */
-extern arch_irn_class_t arch_irn_classify(const arch_env_t *env, const ir_node *irn);
-
-#define arch_irn_class_is(env, irn, irn_class) ((arch_irn_classify(env, irn) & arch_irn_class_ ## irn_class) != 0)
+arch_irn_class_t arch_irn_classify(const ir_node *irn);
 
 /**
  * Get the flags of a node.
- * @param env The architecture environment.
  * @param irn The node.
  * @return The flags.
  */
-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)
+arch_irn_flags_t arch_irn_get_flags(const ir_node *irn);
 
-#define arch_irn_has_reg_class(env, irn, pos, cls) \
-       ((cls) == arch_get_irn_reg_class(env, irn, pos))
+void arch_irn_set_flags(ir_node *node, arch_irn_flags_t flags);
+void arch_irn_add_flags(ir_node *node, arch_irn_flags_t flags);
 
-#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))
+#define arch_irn_is(irn, flag) ((arch_irn_get_flags(irn) & arch_irn_flags_ ## flag) != 0)
 
 /**
  * Get the operations of an irn.
@@ -274,4 +235,605 @@ extern arch_env_t *arch_env_init(const arch_isa_if_t *isa,
  */
 void be_register_isa_if(const char *name, const arch_isa_if_t *isa);
 
-#endif /* FIRM_BE_BEARCH_H */
+/**
+ * A register.
+ */
+struct arch_register_t {
+       const char                  *name;       /**< The name of the register. */
+       const arch_register_class_t *reg_class;  /**< The class of the register */
+       unsigned                     index;      /**< The index of the register in
+                                                     the class. */
+       arch_register_type_t         type;       /**< The type of the register. */
+       /** register constraint allowing just this register */
+       const arch_register_req_t   *single_req;
+};
+
+static inline const arch_register_class_t *_arch_register_get_class(
+               const arch_register_t *reg)
+{
+       return reg->reg_class;
+}
+
+static inline unsigned _arch_register_get_index(const arch_register_t *reg)
+{
+       return reg->index;
+}
+
+static inline const char *_arch_register_get_name(const arch_register_t *reg)
+{
+       return reg->name;
+}
+
+#define arch_register_get_class(reg)        _arch_register_get_class(reg)
+#define arch_register_get_index(reg)        _arch_register_get_index(reg)
+#define arch_register_get_name(reg)         _arch_register_get_name(reg)
+
+/**
+ * Convenience macro to check for register type.
+ * @param req   A pointer to register.
+ * @param kind  The kind of type to check for (see arch_register_type_t).
+ * @return      1, If register is of given kind, 0 if not.
+ */
+#define arch_register_type_is(reg, kind) \
+  (((reg)->type & arch_register_type_ ## kind) != 0)
+
+/**
+ * A class of registers.
+ * Like general purpose or floating point.
+ */
+struct arch_register_class_t {
+       unsigned                     index;   /**< index of this register class */
+       const char                  *name;    /**< The name of the register class.*/
+       unsigned                     n_regs;  /**< Number of registers in this
+                                                  class. */
+       ir_mode                     *mode;    /**< The mode of the register class.*/
+       const arch_register_t       *regs;    /**< The array of registers. */
+       arch_register_class_flags_t  flags;   /**< register class flags. */
+       const arch_register_req_t   *class_req;
+};
+
+/** return the number of registers in this register class */
+#define arch_register_class_n_regs(cls) ((cls)->n_regs)
+
+/** return the largest mode of this register class */
+#define arch_register_class_mode(cls) ((cls)->mode)
+
+/** return the name of this register class */
+#define arch_register_class_name(cls) ((cls)->name)
+
+/** return the index of this register class */
+#define arch_register_class_index(cls)  ((cls)->index)
+
+/** return the register class flags */
+#define arch_register_class_flags(cls) ((cls)->flags)
+
+static inline const arch_register_t *_arch_register_for_index(
+               const arch_register_class_t *cls, unsigned idx)
+{
+       assert(idx < cls->n_regs);
+       return &cls->regs[idx];
+}
+
+#define arch_register_for_index(cls, idx)   _arch_register_for_index(cls, idx)
+
+/**
+ * Convenience macro to check for set constraints.
+ * @param req   A pointer to register requirements.
+ * @param kind  The kind of constraint to check for
+ *              (see arch_register_req_type_t).
+ * @return      1, If the kind of constraint is present, 0 if not.
+ */
+#define arch_register_req_is(req, kind) \
+       (((req)->type & (arch_register_req_type_ ## kind)) != 0)
+
+/**
+ * Expresses requirements to register allocation for an operand.
+ */
+struct arch_register_req_t {
+       arch_register_req_type_t     type; /**< The type of the constraint. */
+       const arch_register_class_t *cls;  /**< The register class this constraint
+                                               belongs to. */
+       const unsigned *limited;            /**< allowed register bitset */
+       unsigned other_same;                /**< Bitmask of ins which should use the
+                                                same register (should_be_same). */
+       unsigned other_different;           /**< Bitmask of ins which shall use a
+                                                different register
+                                                (must_be_different) */
+       unsigned char width;                /**< specifies how many sequential
+                                                registers are required */
+};
+
+static inline int reg_reqs_equal(const arch_register_req_t *req1,
+                                 const arch_register_req_t *req2)
+{
+       if (req1 == req2)
+               return 1;
+
+       if (req1->type != req2->type
+                       || req1->cls != req2->cls
+                       || req1->other_same != req2->other_same
+                       || req1->other_different != req2->other_different)
+               return 0;
+
+       if (req1->limited != NULL) {
+               size_t n_regs;
+
+               if (req2->limited == NULL)
+                       return 0;
+
+               n_regs = arch_register_class_n_regs(req1->cls);
+               if (!rbitsets_equal(req1->limited, req2->limited, n_regs))
+                       return 0;
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+/**
+ * An inverse operation returned by the backend
+ */
+struct arch_inverse_t {
+       int      n;       /**< count of nodes returned in nodes array */
+       int      costs;   /**< costs of this remat */
+
+       /** nodes for this inverse operation. shall be in schedule order.
+        * last element is the target value */
+       ir_node  **nodes;
+};
+
+struct arch_irn_ops_t {
+
+       /**
+        * Get the register requirements for a given operand.
+        * @param irn The node.
+        * @param pos The operand's position
+        * @return    The register requirements for the selected operand.
+        *            The pointer returned is never NULL.
+        */
+       const arch_register_req_t *(*get_irn_reg_req_in)(const ir_node *irn,
+                                                        int pos);
+
+       /**
+        * Classify the node.
+        * @param irn The node.
+        * @return A classification.
+        */
+       arch_irn_class_t (*classify)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Get the entity on the stack frame this node depends on.
+        * @param irn  The node in question.
+        * @return The entity on the stack frame or NULL, if the node does not have
+        *         a stack frame entity.
+        */
+       ir_entity *(*get_frame_entity)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Set the offset of a node carrying an entity on the stack frame.
+        * @param irn  The node.
+        * @param offset The offset of the node's stack frame entity.
+        */
+       void (*set_frame_offset)(ir_node *irn, int offset);
+
+       /**
+        * Returns the delta of the stackpointer for nodes that increment or
+        * decrement the stackpointer with a constant value. (push, pop
+        * nodes on most architectures).
+        * A positive value stands for an expanding stack area, a negative value for
+        * a shrinking one.
+        *
+        * @param irn       The node
+        * @return          0 if the stackpointer is not modified with a constant
+        *                  value, otherwise the increment/decrement value
+        */
+       int (*get_sp_bias)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Returns an inverse operation which yields the i-th argument
+        * of the given node as result.
+        *
+        * @param irn       The original operation
+        * @param i         Index of the argument we want the inverse operation to
+        *                  yield
+        * @param inverse   struct to be filled with the resulting inverse op
+        * @param obstack   The obstack to use for allocation of the returned nodes
+        *                  array
+        * @return          The inverse operation or NULL if operation invertible
+        */
+       arch_inverse_t *(*get_inverse)(const ir_node *irn, int i,
+                                      arch_inverse_t *inverse,
+                                      struct obstack *obstack);
+
+       /**
+        * Get the estimated cycle count for @p irn.
+        *
+        * @param irn  The node.
+        * @return     The estimated cycle count for this operation
+        */
+       int (*get_op_estimated_cost)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Asks the backend whether operand @p i of @p irn can be loaded form memory
+        * internally
+        *
+        * @param irn  The node.
+        * @param i    Index of the argument we would like to know whether @p irn
+        *             can load it form memory internally
+        * @return     nonzero if argument can be loaded or zero otherwise
+        */
+       int (*possible_memory_operand)(const ir_node *irn, unsigned int i);
+
+       /**
+        * Ask the backend to assimilate @p reload of operand @p i into @p irn.
+        *
+        * @param irn    The node.
+        * @param spill  The spill.
+        * @param i      The position of the reload.
+        */
+       void (*perform_memory_operand)(ir_node *irn, ir_node *spill,
+                                      unsigned int i);
+};
+
+/**
+ * The code generator interface.
+ */
+struct arch_code_generator_if_t {
+       /**
+        * Initialize the code generator.
+        * @param irg  A graph
+        * @return     A newly created code generator.
+        */
+       void *(*init)(ir_graph *irg);
+
+       /**
+        * return node used as base in pic code addresses
+        */
+       ir_node* (*get_pic_base)(void *self);
+
+       /**
+        * Called before abi introduce.
+        */
+       void (*before_abi)(void *self);
+
+       /**
+        * Called, when the graph is being normalized.
+        */
+       void (*prepare_graph)(void *self);
+
+       /**
+        * Backend may provide an own spiller.
+        * This spiller needs to spill all register classes.
+        */
+       void (*spill)(void *self, ir_graph *irg);
+
+       /**
+        * Called before register allocation.
+        */
+       void (*before_ra)(void *self);
+
+       /**
+        * Called after register allocation.
+        */
+       void (*after_ra)(void *self);
+
+       /**
+        * Called directly before done is called. This should be the last place
+        * where the irg is modified.
+        */
+       void (*finish)(void *self);
+
+       /**
+        * Called after everything happened. This call should emit the final
+        * assembly code but avoid changing the irg.
+        * The code generator must also be de-allocated here.
+        */
+       void (*done)(void *self);
+};
+
+/**
+ * helper macro: call function func from the code generator
+ * if it's implemented.
+ */
+#define _arch_cg_call(cg, func) \
+do { \
+       if((cg)->impl->func) \
+               (cg)->impl->func(cg); \
+} while(0)
+
+#define _arch_cg_call_env(cg, env, func) \
+do { \
+       if((cg)->impl->func) \
+               (cg)->impl->func(cg, env); \
+} while(0)
+
+#define arch_code_generator_before_abi(cg)      _arch_cg_call(cg, before_abi)
+#define arch_code_generator_prepare_graph(cg)   _arch_cg_call(cg, prepare_graph)
+#define arch_code_generator_before_ra(cg)       _arch_cg_call(cg, before_ra)
+#define arch_code_generator_after_ra(cg)        _arch_cg_call(cg, after_ra)
+#define arch_code_generator_finish(cg)          _arch_cg_call(cg, finish)
+#define arch_code_generator_done(cg)            _arch_cg_call(cg, done)
+#define arch_code_generator_spill(cg, irg)      _arch_cg_call_env(cg, irg, spill)
+#define arch_code_generator_has_spiller(cg)     ((cg)->impl->spill != NULL)
+#define arch_code_generator_get_pic_base(cg)    \
+       ((cg)->impl->get_pic_base != NULL ? (cg)->impl->get_pic_base(cg) : NULL)
+
+/**
+ * Code generator base class.
+ */
+struct arch_code_generator_t {
+       const arch_code_generator_if_t *impl;
+};
+
+/**
+ * Architecture interface.
+ */
+struct arch_isa_if_t {
+       /**
+        * Initialize the isa interface.
+        * @param file_handle  the file handle to write the output to
+        * @return a new isa instance
+        */
+       arch_env_t *(*init)(FILE *file_handle);
+
+       /**
+        * Free the isa instance.
+        */
+       void (*done)(void *self);
+
+       /**
+        * Called directly after initialization. Backend should handle all
+        * intrinsics here.
+        */
+       void (*handle_intrinsics)(void);
+
+       /**
+        * Get the the number of register classes in the isa.
+        * @return The number of register classes.
+        */
+       unsigned (*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)(unsigned i);
+
+       /**
+        * Get the register class which shall be used to store a value of a given
+        * mode.
+        * @param self The this pointer.
+        * @param mode The mode in question.
+        * @return A register class which can hold values of the given mode.
+        */
+       const arch_register_class_t *(*get_reg_class_for_mode)(const ir_mode *mode);
+
+       /**
+        * Get the ABI restrictions for procedure calls.
+        * @param self        The this pointer.
+        * @param call_type   The call type of the method (procedure) in question.
+        * @param p           The array of parameter locations to be filled.
+        */
+       void (*get_call_abi)(const void *self, ir_type *call_type,
+                            be_abi_call_t *abi);
+
+       /**
+        * Get the code generator interface.
+        * @param self The this pointer.
+        * @return     Some code generator interface.
+        */
+       const arch_code_generator_if_t *(*get_code_generator_if)(void *self);
+
+       /**
+        * Get the list scheduler to use. There is already a selector given, the
+        * backend is free to modify and/or ignore it.
+        *
+        * @param self     The isa object.
+        * @param selector The selector given by options.
+        * @return         The list scheduler selector.
+        */
+       const list_sched_selector_t *(*get_list_sched_selector)(const void *self,
+                       list_sched_selector_t *selector);
+
+       /**
+        * Get the ILP scheduler to use.
+        * @param self  The isa object.
+        * @return      The ILP scheduler selector
+        */
+       const ilp_sched_selector_t *(*get_ilp_sched_selector)(const void *self);
+
+       /**
+        * Get the necessary alignment for storing a register of given class.
+        * @param self  The isa object.
+        * @param cls   The register class.
+        * @return      The alignment in bytes.
+        */
+       int (*get_reg_class_alignment)(const arch_register_class_t *cls);
+
+       /**
+        * A "static" function, returns the frontend settings
+        * needed for this backend.
+        */
+       const backend_params *(*get_params)(void);
+
+       /**
+        * Returns an 2-dim array of execution units, @p irn can be executed on.
+        * The first dimension is the type, the second the allowed units of this
+        * type.
+        * Each dimension is a NULL terminated list.
+        * @param self  The isa object.
+        * @param irn   The node.
+        * @return An array of allowed execution units.
+        *         exec_unit = {
+        *                       { unit1_of_tp1, ..., unitX1_of_tp1, NULL },
+        *                       ...,
+        *                       { unit1_of_tpY, ..., unitXn_of_tpY, NULL },
+        *                       NULL
+        *                     };
+        */
+       const be_execution_unit_t ***(*get_allowed_execution_units)(
+                       const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Return the abstract machine for this isa.
+        * @param self  The isa object.
+        */
+       const be_machine_t *(*get_machine)(const void *self);
+
+       /**
+        * Return an ordered list of irgs where code should be generated for.
+        * If NULL is returned, all irg will be taken into account and they will be
+        * generated in an arbitrary order.
+        * @param self   The isa object.
+        * @param irgs   A flexible array ARR_F of length 0 where the backend can
+        *               append the desired irgs.
+        * @return A flexible array ARR_F containing all desired irgs in the
+        *         desired order.
+        */
+       ir_graph **(*get_backend_irg_list)(const void *self, ir_graph ***irgs);
+
+       /**
+        * mark node as rematerialized
+        */
+       void (*mark_remat)(ir_node *node);
+
+       /**
+        * parse an assembler constraint part and set flags according to its nature
+        * advances the *c pointer to point to the last parsed character (so if you
+        * parse a single character don't advance c)
+        */
+       asm_constraint_flags_t (*parse_asm_constraint)(const char **c);
+
+       /**
+        * returns true if the string is a valid clobbered (register) in this
+        * backend
+        */
+       int (*is_valid_clobber)(const char *clobber);
+};
+
+#define arch_env_done(env)                             ((env)->impl->done(env))
+#define arch_env_handle_intrinsics(env)                \
+       do { if((env)->impl->handle_intrinsics != NULL) (env)->impl->handle_intrinsics(); } while(0)
+#define arch_env_get_n_reg_class(env)                  ((env)->impl->get_n_reg_class())
+#define arch_env_get_reg_class(env,i)                  ((env)->impl->get_reg_class(i))
+#define arch_env_get_reg_class_for_mode(env,mode)      ((env)->impl->get_reg_class_for_mode((mode)))
+#define arch_env_get_call_abi(env,tp,abi)              ((env)->impl->get_call_abi((env), (tp), (abi)))
+#define arch_env_get_code_generator_if(env)            ((env)->impl->get_code_generator_if((env)))
+#define arch_env_get_list_sched_selector(env,selector) ((env)->impl->get_list_sched_selector((env), (selector)))
+#define arch_env_get_ilp_sched_selector(env)           ((env)->impl->get_ilp_sched_selector(env))
+#define arch_env_get_reg_class_alignment(env,cls)      ((env)->impl->get_reg_class_alignment((cls)))
+#define arch_env_get_params(env)                       ((env)->impl->get_params())
+#define arch_env_get_allowed_execution_units(env,irn)  ((env)->impl->get_allowed_execution_units((irn)))
+#define arch_env_get_machine(env)                      ((env)->impl->get_machine(env))
+#define arch_env_get_backend_irg_list(env,irgs)        ((env)->impl->get_backend_irg_list((env), (irgs)))
+#define arch_env_parse_asm_constraint(env,c)           ((env)->impl->parse_asm_constraint((c))
+#define arch_env_is_valid_clobber(env,clobber)         ((env)->impl->is_valid_clobber((clobber))
+#define arch_env_mark_remat(env,node) \
+       do { if ((env)->impl->mark_remat != NULL) (env)->impl->mark_remat((node)); } while(0)
+
+/**
+ * ISA base class.
+ */
+struct arch_env_t {
+       const arch_isa_if_t   *impl;
+       const arch_register_t *sp;               /**< The stack pointer register. */
+       const arch_register_t *bp;               /**< The base pointer register. */
+       const arch_register_class_t *link_class; /**< The static link pointer
+                                                     register class. */
+       int                    stack_dir;        /**< -1 for decreasing, 1 for
+                                                     increasing. */
+       int                    stack_alignment;  /**< power of 2 stack alignment */
+       const be_main_env_t   *main_env;         /**< the be main environment */
+       int                    spill_cost;       /**< cost for a be_Spill node */
+       int                    reload_cost;      /**< cost for a be_Reload node */
+       bool                   custom_abi : 1;   /**< backend does all abi handling
+                                                     and does not need the generic stuff
+                                                     from beabi.h/.c */
+};
+
+static inline unsigned arch_irn_get_n_outs(const ir_node *node)
+{
+       backend_info_t *info = be_get_info(node);
+       if (info->out_infos == NULL)
+               return 0;
+
+       return ARR_LEN(info->out_infos);
+}
+
+static inline const arch_irn_ops_t *get_irn_ops_simple(const ir_node *node)
+{
+       const ir_op          *ops    = get_irn_op(node);
+       const arch_irn_ops_t *be_ops = get_op_ops(ops)->be_ops;
+       assert(!is_Proj(node));
+       return be_ops;
+}
+
+static inline const arch_register_req_t *arch_get_register_req_out(
+               const ir_node *irn)
+{
+       int             pos = 0;
+       backend_info_t *info;
+
+       /* you have to query the Proj nodes for the constraints (or use
+        * arch_get_out_register_req. Querying a mode_T node and expecting
+        * arch_no_register_req is a bug in your code! */
+       assert(get_irn_mode(irn) != mode_T);
+
+       if (is_Proj(irn)) {
+               pos = get_Proj_proj(irn);
+               irn = get_Proj_pred(irn);
+       }
+
+       info = be_get_info(irn);
+       if (info->out_infos == NULL)
+               return arch_no_register_req;
+
+       return info->out_infos[pos].req;
+}
+
+static inline bool arch_irn_is_ignore(const ir_node *irn)
+{
+       const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(irn);
+       return !!(req->type & arch_register_req_type_ignore);
+}
+
+static inline bool arch_irn_consider_in_reg_alloc(
+               const arch_register_class_t *cls, const ir_node *node)
+{
+       const arch_register_req_t *req = arch_get_register_req_out(node);
+       return
+               req->cls == cls &&
+               !(req->type & arch_register_req_type_ignore);
+}
+
+/**
+ * Get register constraints for an operand at position @p
+ */
+static inline const arch_register_req_t *arch_get_in_register_req(
+               const ir_node *node, int pos)
+{
+       const arch_irn_ops_t *ops = get_irn_ops_simple(node);
+       return ops->get_irn_reg_req_in(node, pos);
+}
+
+/**
+ * Get register constraint for a produced result (the @p pos result)
+ */
+static inline const arch_register_req_t *arch_get_out_register_req(
+               const ir_node *node, int pos)
+{
+       const backend_info_t *info = be_get_info(node);
+       if (info->out_infos == NULL)
+               return arch_no_register_req;
+       return info->out_infos[pos].req;
+}
+
+static inline void arch_set_out_register_req(ir_node *node, int pos,
+               const arch_register_req_t *req)
+{
+       backend_info_t *info = be_get_info(node);
+       assert(pos < (int) arch_irn_get_n_outs(node));
+       info->out_infos[pos].req = req;
+}
+
+#endif