- refactor emitter next/prev block handling a bit
[libfirm] / ir / be / bearch_t.h
index 50e5d0b..6a19096 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.
+ */
+
+/**
+ * @file
+ * @brief       Processor architecture specification - internal data structures.
+ * @author      Sebastian Hack
+ * @version     $Id$
+ */
+#ifndef FIRM_BE_BEARCH_T_H
+#define FIRM_BE_BEARCH_T_H
+
+#include "bearch.h"
+
+#include "belistsched.h"
+#include "beilpsched.h"
+#include "bemachine.h"
+#include "beirg.h"
+#include "beabi.h"
+#include "raw_bitset.h"
+
+/**
+ * A register.
+ */
+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. */
+       unsigned                    index;        /**< The index of the register in the class. */
+       arch_register_type_t        type;         /**< The type of the register. */
+       void                        *data;        /**< Custom data. */
+};
+
+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. */
+};
+
+/** 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) */
+};
+
+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 (!rbitset_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 self The self pointer.
+        * @param irn The node.
+        * @param pos The operand's position
+        *        (-1 for the result of the node, 0..n for the input operands).
+        * @return    The register requirements for the selected operand.
+        *            The pointer returned is never NULL.
+        */
+       const arch_register_req_t *(*get_irn_reg_req)(const ir_node *irn, int pos);
+
+       /**
+        * Set the register for an output operand.
+        * @param irn The node.
+        * @param reg The register allocated to that operand.
+        * @note      If the operand is not a register operand,
+        *            the call is ignored.
+        */
+       void (*set_irn_reg)(ir_node *irn, const arch_register_t *reg);
+
+       /**
+        * Get the register allocated for an output operand.
+        * @param irn The node.
+        * @return    The register allocated at that operand. NULL, if
+        *            the operand was no register operand or
+        *            @c arch_register_invalid, if no register has yet been
+        *            allocated for this node.
+        */
+       const arch_register_t *(*get_irn_reg)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Classify the node.
+        * @param irn The node.
+        * @return A classification.
+        */
+       arch_irn_class_t (*classify)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Get the flags of a node.
+        * @param self The irn ops themselves.
+        * @param irn The node.
+        * @return A set of flags.
+        */
+       arch_irn_flags_t (*get_flags)(const ir_node *irn);
+
+       /**
+        * Get the entity on the stack frame this node depends on.
+        * @param self The this pointer.
+        * @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 entity on the stack frame this node depends on.
+        * @param self The this pointer.
+        * @param irn  The node in question.
+        * @param ent  The entity to set
+        */
+       void (*set_frame_entity)(ir_node *irn, ir_entity *ent);
+
+       /**
+        * Set the offset of a node carrying an entity on the stack frame.
+        * @param self The this pointer.
+        * @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 self      The this pointer
+        * @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 self      The this pointer.
+        * @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 self The this pointer.
+        * @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 self The this pointer.
+        * @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 self   The this pointer.
+        * @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 birg A backend IRG session.
+        * @return     A newly created code generator.
+        */
+       void *(*init)(be_irg_t *birg);
+
+       /**
+        * 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, be_irg_t *birg);
+
+       /**
+        * Called before scheduling.
+        */
+       void (*before_sched)(void *self);
+
+       /**
+        * 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_sched(cg)    _arch_cg_call(cg, before_sched)
+#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, birg)     _arch_cg_call_env(cg, birg, 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;
+};
 
 /**
- * Type declarations for the BEARCH module.
- * $Id$
+ * Architecture interface.
  */
+struct arch_isa_if_t {
+       /**
+        * Initialize the isa interface.
+        * @param file_handle  the file handle to write the output to
+        * @param main_env     the be main environment
+        * @return a new isa instance
+        */
+       arch_env_t *(*init)(FILE *file_handle);
+
+       /**
+        * Free the isa instance.
+        */
+       void (*done)(void *self);
+
+       /**
+        * Get the the number of register classes in the isa.
+        * @return The number of register classes.
+        */
+       unsigned (*get_n_reg_class)(const void *self);
+
+       /**
+        * 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)(const void *self, 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 void *self, 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);
 
-#ifndef _BEARCH_T_H_
-#define _BEARCH_T_H_
+       /**
+        * 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 void *self, 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 void *self, 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);
+
+       /**
+        * 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 void *self, const char **c);
+
+       /**
+        * returns true if the string is a valid clobbered (register) in this
+        * backend
+        */
+       bool (*is_valid_clobber)(const void *self, const char *clobber);
+};
+
+#define arch_env_done(env)                             ((env)->impl->done(env))
+#define arch_env_get_n_reg_class(env)                  ((env)->impl->get_n_reg_class(env))
+#define arch_env_get_reg_class(env,i)                  ((env)->impl->get_reg_class(env, i))
+#define arch_env_get_reg_class_for_mode(env,mode)      ((env)->impl->get_reg_class_for_mode((env), (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((env), (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((env), (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((env), (c))
+#define arch_env_is_valid_clobber(env,clobber)         ((env)->impl->is_valid_clobber((env), (clobber))
+
+/**
+ * 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. */
+       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 */
+};
 
-typedef struct _arch_register_class_t     arch_register_class_t;
-typedef struct _arch_register_t           arch_register_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_irn_handler_t        arch_irn_handler_t;
-typedef struct _arch_code_generator_t     arch_code_generator_t;
-typedef struct _arch_code_generator_if_t  arch_code_generator_if_t;
+#define arch_env_stack_dir(env)  ((env)->stack_dir)
+#define arch_env_sp(env)         ((env)->sp)
+#define arch_env_bp(env)         ((env)->bp)
 
-#endif /* _BEARCH_T_H_ */
+#endif /* FIRM_BE_BEARCH_T_H */