- Improved addressmode optimisation for conv nodes
[libfirm] / ir / be / ia32 / bearch_ia32.c
index 2367605..3abf57d 100644 (file)
@@ -21,6 +21,8 @@
 #include <libcore/lc_opts_enum.h>
 #endif /* WITH_LIBCORE */
 
+#include <math.h>
+
 #include "pseudo_irg.h"
 #include "irgwalk.h"
 #include "irprog.h"
 #include "../belower.h"
 #include "../besched_t.h"
 #include "../be.h"
+#include "../be_t.h"
+#include "../beirgmod.h"
+#include "../be_dbgout.h"
+#include "../beblocksched.h"
 #include "bearch_ia32_t.h"
 
 #include "ia32_new_nodes.h"           /* ia32 nodes interface */
 #include "ia32_x87.h"
 #include "ia32_dbg_stat.h"
 #include "ia32_finish.h"
+#include "ia32_util.h"
 
 #define DEBUG_MODULE "firm.be.ia32.isa"
 
 /* TODO: ugly */
 static set *cur_reg_set = NULL;
 
-#undef is_Start
-#define is_Start(irn) (get_irn_opcode(irn) == iro_Start)
-
 /* Creates the unique per irg GP NoReg node. */
 ir_node *ia32_new_NoReg_gp(ia32_code_gen_t *cg) {
        return be_abi_get_callee_save_irn(cg->birg->abi, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
@@ -70,19 +74,19 @@ ir_node *ia32_new_NoReg_fp(ia32_code_gen_t *cg) {
                USE_SSE2(cg) ? &ia32_xmm_regs[REG_XMM_NOREG] : &ia32_vfp_regs[REG_VFP_NOREG]);
 }
 
-/* returns the first Proj with given mode from mode_T node */
-static ir_node *get_proj_for_mode(ir_node *node, ir_mode *mode) {
-       const ir_edge_t *edge;
-
-       assert(get_irn_mode(node) == mode_T && "Need mode_T node.");
-
-       foreach_out_edge(node, edge) {
-               ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
-               if (get_irn_mode(proj) == mode)
-                       return proj;
-       }
-
-       return NULL;
+/**
+ * Returns gp_noreg or fp_noreg, depending in input requirements.
+ */
+ir_node *ia32_get_admissible_noreg(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *irn, int pos) {
+       arch_register_req_t       req;
+       const arch_register_req_t *p_req;
+
+       p_req = arch_get_register_req(cg->arch_env, &req, irn, pos);
+       assert(p_req && "Missing register requirements");
+       if (p_req->cls == &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp])
+               return ia32_new_NoReg_gp(cg);
+       else
+               return ia32_new_NoReg_fp(cg);
 }
 
 /**************************************************
@@ -96,13 +100,6 @@ static ir_node *get_proj_for_mode(ir_node *node, ir_mode *mode) {
  *           |___/
  **************************************************/
 
-static ir_node *my_skip_proj(const ir_node *n) {
-       while (is_Proj(n))
-               n = get_Proj_pred(n);
-       return (ir_node *)n;
-}
-
-
 /**
  * Return register requirements for an ia32 node.
  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
@@ -128,24 +125,22 @@ static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const void *self, arch_re
        DBG((mod, LEVEL_1, "get requirements at pos %d for %+F ... ", pos, irn));
 
        if (is_Proj(irn)) {
-               if (pos == -1) {
-                       node_pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
-               }
-               else {
-                       node_pos = pos;
+               if(pos >= 0) {
+                       DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring request IN requirements for node %+F\n", irn));
+                       return NULL;
                }
 
-               irn = my_skip_proj(irn);
+               node_pos = (pos == -1) ? get_Proj_proj(irn) : pos;
+               irn      = skip_Proj(irn);
 
                DB((mod, LEVEL_1, "skipping Proj, going to %+F at pos %d ... ", irn, node_pos));
        }
 
        if (is_ia32_irn(irn)) {
-               if (pos >= 0) {
-                       irn_req = get_ia32_in_req(irn, pos);
-               }
-               else {
-                       irn_req = get_ia32_out_req(irn, node_pos);
+               irn_req = (pos >= 0) ? get_ia32_in_req(irn, pos) : get_ia32_out_req(irn, node_pos);
+               if (irn_req == NULL) {
+                       /* no requirements */
+                       return NULL;
                }
 
                DB((mod, LEVEL_1, "returning reqs for %+F at pos %d\n", irn, pos));
@@ -201,8 +196,8 @@ static void ia32_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register
        DBG((ops->cg->mod, LEVEL_1, "ia32 assigned register %s to node %+F\n", reg->name, irn));
 
        if (is_Proj(irn)) {
-               pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
-               irn = my_skip_proj(irn);
+               pos = get_Proj_proj(irn);
+               irn = skip_Proj(irn);
        }
 
        if (is_ia32_irn(irn)) {
@@ -226,8 +221,8 @@ static const arch_register_t *ia32_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *
                        return NULL;
                }
 
-               pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
-               irn = my_skip_proj(irn);
+               pos = get_Proj_proj(irn);
+               irn = skip_Proj(irn);
        }
 
        if (is_ia32_irn(irn)) {
@@ -243,50 +238,91 @@ static const arch_register_t *ia32_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *
 }
 
 static arch_irn_class_t ia32_classify(const void *self, const ir_node *irn) {
-       irn = my_skip_proj(irn);
+       arch_irn_class_t classification = arch_irn_class_normal;
+
+       irn = skip_Proj(irn);
+
        if (is_cfop(irn))
-               return arch_irn_class_branch;
-       else if (is_ia32_Cnst(irn))
-               return arch_irn_class_const;
-       else if (is_ia32_Ld(irn))
-               return arch_irn_class_load;
-       else if (is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn))
-               return arch_irn_class_store;
-       else if (is_ia32_irn(irn))
-               return arch_irn_class_normal;
-       else
-               return 0;
+               classification |= arch_irn_class_branch;
+
+       if (! is_ia32_irn(irn))
+               return classification & ~arch_irn_class_normal;
+
+       if (is_ia32_Cnst(irn))
+               classification |= arch_irn_class_const;
+
+       if (is_ia32_Ld(irn))
+               classification |= arch_irn_class_load;
+
+       if (is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn))
+               classification |= arch_irn_class_store;
+
+       if (is_ia32_got_reload(irn))
+               classification |= arch_irn_class_reload;
+
+       return classification;
 }
 
 static arch_irn_flags_t ia32_get_flags(const void *self, const ir_node *irn) {
-       irn = my_skip_proj(irn);
-       if (is_ia32_irn(irn))
-               return get_ia32_flags(irn);
+       arch_irn_flags_t flags;
+       ir_node          *pred = is_Proj(irn) && mode_is_datab(get_irn_mode(irn)) ? get_Proj_pred(irn) : NULL;
+
+       if (is_Unknown(irn))
+               flags = arch_irn_flags_ignore;
        else {
-               if (is_Unknown(irn))
-                       return arch_irn_flags_ignore;
-               return 0;
+           /* pred is only set, if we have a Proj */
+               flags = pred && is_ia32_irn(pred) ? get_ia32_out_flags(pred, get_Proj_proj(irn)) : arch_irn_flags_none;
+
+               irn = skip_Proj(irn);
+               if (is_ia32_irn(irn))
+                       flags |= get_ia32_flags(irn);
        }
+
+       return flags;
 }
 
+/**
+ * The IA32 ABI callback object.
+ */
+typedef struct {
+       be_abi_call_flags_bits_t flags;  /**< The call flags. */
+       const arch_isa_t *isa;           /**< The ISA handle. */
+       const arch_env_t *aenv;          /**< The architecture environment. */
+       ir_graph *irg;                   /**< The associated graph. */
+} ia32_abi_env_t;
+
 static entity *ia32_get_frame_entity(const void *self, const ir_node *irn) {
        return is_ia32_irn(irn) ? get_ia32_frame_ent(irn) : NULL;
 }
 
-static void ia32_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
+static void ia32_set_frame_entity(const void *self, ir_node *irn, entity *ent) {
+       set_ia32_frame_ent(irn, ent);
+}
+
+static void ia32_set_frame_offset(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
        char buf[64];
        const ia32_irn_ops_t *ops = self;
 
        if (get_ia32_frame_ent(irn)) {
                ia32_am_flavour_t am_flav = get_ia32_am_flavour(irn);
 
+               if(is_ia32_Pop(irn)) {
+                       int omit_fp = be_abi_omit_fp(ops->cg->birg->abi);
+                       if (omit_fp) {
+                               /* Pop nodes modify the stack pointer before calculating the destination
+                                * address, so fix this here
+                                */
+                               bias -= 4;
+                       }
+               }
+
                DBG((ops->cg->mod, LEVEL_1, "stack biased %+F with %d\n", irn, bias));
+
                snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", bias);
 
                if (get_ia32_op_type(irn) == ia32_Normal) {
                        set_ia32_cnst(irn, buf);
-               }
-               else {
+               } else {
                        add_ia32_am_offs(irn, buf);
                        am_flav |= ia32_O;
                        set_ia32_am_flavour(irn, am_flav);
@@ -294,22 +330,18 @@ static void ia32_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
        }
 }
 
-typedef struct {
-       be_abi_call_flags_bits_t flags;
-       const arch_isa_t *isa;
-       const arch_env_t *aenv;
-       ir_graph *irg;
-} ia32_abi_env_t;
+static int ia32_get_sp_bias(const void *self, const ir_node *irn) {
+       if(is_Proj(irn)) {
+               long proj = get_Proj_proj(irn);
+               ir_node *pred = get_Proj_pred(irn);
 
-static void *ia32_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *aenv, ir_graph *irg)
-{
-       ia32_abi_env_t *env    = xmalloc(sizeof(env[0]));
-       be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
-       env->flags = fl.bits;
-       env->irg   = irg;
-       env->aenv  = aenv;
-       env->isa   = aenv->isa;
-       return env;
+               if (proj == pn_ia32_Push_stack && is_ia32_Push(pred))
+                       return 4;
+               if (proj == pn_ia32_Pop_stack && is_ia32_Pop(pred))
+                       return -4;
+       }
+
+       return 0;
 }
 
 /**
@@ -338,17 +370,17 @@ static void ia32_abi_dont_save_regs(void *self, pset *s)
  */
 static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map)
 {
-       ia32_abi_env_t *env              = self;
+       ia32_abi_env_t *env = self;
 
-       if (!env->flags.try_omit_fp) {
-               int reg_size         = get_mode_size_bytes(env->isa->bp->reg_class->mode);
-               ir_node *bl          = get_irg_start_block(env->irg);
-               ir_node *curr_sp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
-               ir_node *curr_bp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
+       if (! env->flags.try_omit_fp) {
+               ir_node *bl      = get_irg_start_block(env->irg);
+               ir_node *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
+               ir_node *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
+               ir_node *noreg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
                ir_node *push;
 
                /* push ebp */
-               push    = new_rd_ia32_Push(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_bp, *mem);
+               push    = new_rd_ia32_Push(NULL, env->irg, bl, noreg, noreg, curr_bp, curr_sp, *mem);
                curr_sp = new_r_Proj(env->irg, bl, push, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Push_stack);
                *mem    = new_r_Proj(env->irg, bl, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
 
@@ -389,38 +421,39 @@ static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap
  */
 static void ia32_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_map)
 {
-       ia32_abi_env_t *env  = self;
-       ir_node *curr_sp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
-       ir_node *curr_bp     = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
+       ia32_abi_env_t *env     = self;
+       ir_node        *curr_sp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->sp);
+       ir_node        *curr_bp = be_abi_reg_map_get(reg_map, env->isa->bp);
 
        if (env->flags.try_omit_fp) {
                /* simply remove the stack frame here */
-               curr_sp = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, *mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_shrink);
+               curr_sp = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK);
+               add_irn_dep(curr_sp, *mem);
        }
        else {
-               const ia32_isa_t *isa = (ia32_isa_t *)env->isa;
-               ir_mode *mode_bp = env->isa->bp->reg_class->mode;
-               int reg_size     = get_mode_size_bytes(env->isa->bp->reg_class->mode);
+               const ia32_isa_t *isa     = (ia32_isa_t *)env->isa;
+               ir_mode          *mode_bp = env->isa->bp->reg_class->mode;
 
                /* gcc always emits a leave at the end of a routine */
                if (1 || ARCH_AMD(isa->opt_arch)) {
                        ir_node *leave;
 
                        /* leave */
-                       leave = new_rd_ia32_Leave(NULL, env->irg, bl, curr_sp, *mem);
+                       leave   = new_rd_ia32_Leave(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_bp);
                        set_ia32_flags(leave, arch_irn_flags_ignore);
                        curr_bp = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, leave, mode_bp, pn_ia32_Leave_frame);
                        curr_sp = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, leave, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Leave_stack);
                        *mem    = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, leave, mode_M, pn_ia32_Leave_M);
                }
                else {
+                       ir_node *noreg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
                        ir_node *pop;
 
                        /* copy ebp to esp */
                        curr_sp = be_new_SetSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, curr_bp, *mem);
 
                        /* pop ebp */
-                       pop = new_rd_ia32_Pop(NULL, env->irg, bl, curr_sp, *mem);
+                       pop     = new_rd_ia32_Pop(NULL, env->irg, bl, noreg, noreg, curr_sp, *mem);
                        set_ia32_flags(pop, arch_irn_flags_ignore);
                        curr_bp = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, mode_bp, pn_ia32_Pop_res);
                        curr_sp = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, get_irn_mode(curr_sp), pn_ia32_Pop_stack);
@@ -434,6 +467,32 @@ static void ia32_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem, pmap *reg_
        be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
 }
 
+/**
+ * Initialize the callback object.
+ * @param call The call object.
+ * @param aenv The architecture environment.
+ * @param irg  The graph with the method.
+ * @return     Some pointer. This pointer is passed to all other callback functions as self object.
+ */
+static void *ia32_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *aenv, ir_graph *irg)
+{
+       ia32_abi_env_t *env    = xmalloc(sizeof(env[0]));
+       be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
+       env->flags = fl.bits;
+       env->irg   = irg;
+       env->aenv  = aenv;
+       env->isa   = aenv->isa;
+       return env;
+}
+
+/**
+ * Destroy the callback object.
+ * @param self The callback object.
+ */
+static void ia32_abi_done(void *self) {
+       free(self);
+}
+
 /**
  * Produces the type which sits between the stack args and the locals on the stack.
  * it will contain the return address and space to store the old base pointer.
@@ -487,41 +546,35 @@ static ir_type *ia32_abi_get_between_type(void *self)
 static int ia32_get_op_estimated_cost(const void *self, const ir_node *irn)
 {
        int cost;
-       switch (get_ia32_irn_opcode(irn)) {
-       case iro_ia32_xDiv:
-       case iro_ia32_DivMod:
-               cost = 8;
-               break;
-
-       case iro_ia32_xLoad:
-       case iro_ia32_l_Load:
-       case iro_ia32_Load:
-               cost = 25;
-               break;
-
-       case iro_ia32_Push:
-       case iro_ia32_Pop:
-               cost = 5;
-               break;
-
-       case iro_ia32_xStore:
-       case iro_ia32_l_Store:
-       case iro_ia32_Store:
-       case iro_ia32_Store8Bit:
-               cost = 50;
-               break;
-
-       case iro_ia32_MulS:
-       case iro_ia32_Mul:
-       case iro_ia32_Mulh:
-       case iro_ia32_xMul:
-       case iro_ia32_l_MulS:
-       case iro_ia32_l_Mul:
-               cost = 2;
-               break;
-
-       default:
-               cost = 1;
+       ia32_op_type_t op_tp;
+       const ia32_irn_ops_t *ops = self;
+
+       if (is_Proj(irn))
+         return 0;
+
+       assert(is_ia32_irn(irn));
+
+       cost  = get_ia32_latency(irn);
+       op_tp = get_ia32_op_type(irn);
+
+       if (is_ia32_CopyB(irn)) {
+               cost = 250;
+               if (ARCH_INTEL(ops->cg->arch))
+                       cost += 150;
+       }
+       else if (is_ia32_CopyB_i(irn)) {
+               int size = get_tarval_long(get_ia32_Immop_tarval(irn));
+               cost     = 20 + (int)ceil((4/3) * size);
+               if (ARCH_INTEL(ops->cg->arch))
+                       cost += 150;
+       }
+       /* in case of address mode operations add additional cycles */
+       else if (op_tp == ia32_AddrModeD || op_tp == ia32_AddrModeS) {
+               /*
+                       In case of stack access add 5 cycles (we assume stack is in cache),
+                       other memory operations cost 20 cycles.
+               */
+               cost += is_ia32_use_frame(irn) ? 5 : 20;
        }
 
        return cost;
@@ -587,8 +640,8 @@ static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const void *self, const ir_node *irn, in
                        }
                        else {
                                /* normal add: inverse == sub */
-                               ir_node  *proj = get_irn_out_edge_first(irn)->src;
-                               assert(proj && is_Proj(proj));
+                               ir_node *proj = ia32_get_res_proj(irn);
+                               assert(proj);
 
                                inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Sub(NULL, irg, block, noreg, noreg, proj, get_irn_n(irn, i ^ 1), nomem);
                                pnc               = pn_ia32_Sub_res;
@@ -606,8 +659,8 @@ static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const void *self, const ir_node *irn, in
                        }
                        else {
                                /* normal sub */
-                               ir_node  *proj = get_irn_out_edge_first(irn)->src;
-                               assert(proj && is_Proj(proj));
+                               ir_node *proj = ia32_get_res_proj(irn);
+                               assert(proj);
 
                                if (i == 2) {
                                        inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Add(NULL, irg, block, noreg, noreg, proj, get_irn_n(irn, 3), nomem);
@@ -635,22 +688,23 @@ static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const void *self, const ir_node *irn, in
                        }
                        break;
                case iro_ia32_Not: {
-                       ir_node  *proj = get_irn_out_edge_first(irn)->src;
-                       assert(proj && is_Proj(proj));
+                       ir_node *proj = ia32_get_res_proj(irn);
+                       assert(proj);
 
                        inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Not(NULL, irg, block, noreg, noreg, proj, nomem);
                        pnc = pn_ia32_Not_res;
                        inverse->costs   += 1;
                        break;
                }
-               case iro_ia32_Minus:
-                       ir_node  *proj = get_irn_out_edge_first(irn)->src;
-                       assert(proj && is_Proj(proj));
+               case iro_ia32_Minus: {
+                       ir_node *proj = ia32_get_res_proj(irn);
+                       assert(proj);
 
                        inverse->nodes[0] = new_rd_ia32_Minus(NULL, irg, block, noreg, noreg, proj, nomem);
-                       pnc = pn_ia32_Minus_res;
+                       pnc               = pn_ia32_Minus_res;
                        inverse->costs   += 1;
                        break;
+               }
                default:
                        /* inverse operation not supported */
                        return NULL;
@@ -662,9 +716,61 @@ static arch_inverse_t *ia32_get_inverse(const void *self, const ir_node *irn, in
        return inverse;
 }
 
+/**
+ * Check if irn can load it's operand at position i from memory (source addressmode).
+ * @param self   Pointer to irn ops itself
+ * @param irn    The irn to be checked
+ * @param i      The operands position
+ * @return Non-Zero if operand can be loaded
+ */
+static int ia32_possible_memory_operand(const void *self, const ir_node *irn, unsigned int i) {
+       if (! is_ia32_irn(irn)                            ||  /* must be an ia32 irn */
+               get_irn_arity(irn) != 5                       ||  /* must be a binary operation */
+               get_ia32_op_type(irn) != ia32_Normal          ||  /* must not already be a addressmode irn */
+               ! (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) ||  /* must be capable of source addressmode */
+               (i != 2 && i != 3)                            ||  /* a "real" operand position must be requested */
+               (i == 2 && ! is_ia32_commutative(irn))        ||  /* if first operand requested irn must be commutative */
+               is_ia32_use_frame(irn))                           /* must not already use frame */
+               return 0;
+
+       return 1;
+}
+
+static void ia32_perform_memory_operand(const void *self, ir_node *irn, ir_node *spill, unsigned int i) {
+       const ia32_irn_ops_t *ops = self;
+       ia32_code_gen_t      *cg  = ops->cg;
+
+       assert(ia32_possible_memory_operand(self, irn, i) && "Cannot perform memory operand change");
+
+       if (i == 2) {
+               ir_node *tmp = get_irn_n(irn, 3);
+               set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(irn, 2));
+               set_irn_n(irn, 2, tmp);
+       }
+
+       set_ia32_am_support(irn, ia32_am_Source);
+       set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
+       set_ia32_am_flavour(irn, ia32_B);
+       set_ia32_ls_mode(irn, get_irn_mode(get_irn_n(irn, i)));
+       set_ia32_use_frame(irn);
+       set_ia32_got_reload(irn);
+
+       set_irn_n(irn, 0, get_irg_frame(get_irn_irg(irn)));
+       set_irn_n(irn, 4, spill);
+
+       /*
+               Input at position one is index register, which is NoReg.
+               We would need cg object to get a real noreg, but we cannot
+               access it from here.
+        */
+       set_irn_n(irn, 3, ia32_get_admissible_noreg(cg, irn, 3));
+
+       //FIXME DBG_OPT_AM_S(reload, irn);
+}
+
 static const be_abi_callbacks_t ia32_abi_callbacks = {
        ia32_abi_init,
-       free,
+       ia32_abi_done,
        ia32_abi_get_between_type,
        ia32_abi_dont_save_regs,
        ia32_abi_prologue,
@@ -680,9 +786,13 @@ static const arch_irn_ops_if_t ia32_irn_ops_if = {
        ia32_classify,
        ia32_get_flags,
        ia32_get_frame_entity,
-       ia32_set_stack_bias,
+       ia32_set_frame_entity,
+       ia32_set_frame_offset,
+       ia32_get_sp_bias,
        ia32_get_inverse,
-       ia32_get_op_estimated_cost
+       ia32_get_op_estimated_cost,
+       ia32_possible_memory_operand,
+       ia32_perform_memory_operand,
 };
 
 ia32_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
@@ -703,6 +813,32 @@ ia32_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
  *                       |___/
  **************************************************/
 
+static void ia32_kill_convs(ia32_code_gen_t *cg) {
+       ir_node *irn;
+
+       /* BEWARE: the Projs are inserted in the set */
+       foreach_nodeset(cg->kill_conv, irn) {
+               ir_node *in = get_irn_n(get_Proj_pred(irn), 2);
+               edges_reroute(irn, in, cg->birg->irg);
+       }
+}
+
+/**
+ * Transform the Thread Local Store base.
+ */
+static void transform_tls(ir_graph *irg) {
+       ir_node *irn = get_irg_tls(irg);
+
+       if (irn) {
+               dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(irn);
+               ir_node  *blk = get_nodes_block(irn);
+               ir_node  *newn;
+               newn = new_rd_ia32_LdTls(dbg, irg, blk, get_irn_mode(irn));
+
+               exchange(irn, newn);
+       }
+}
+
 /**
  * Transforms the standard firm graph into
  * an ia32 firm graph
@@ -720,7 +856,13 @@ static void ia32_prepare_graph(void *self) {
        /* 2nd: transform all remaining nodes */
        ia32_register_transformers();
        dom = be_compute_dominance_frontiers(cg->irg);
+
+       cg->kill_conv = new_nodeset(5);
+       transform_tls(cg->irg);
        irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, ia32_transform_node, cg);
+       ia32_kill_convs(cg);
+       del_nodeset(cg->kill_conv);
+
        be_free_dominance_frontiers(dom);
 
        if (cg->dump)
@@ -743,9 +885,9 @@ static void ia32_before_sched(void *self) {
 }
 
 static void remove_unused_nodes(ir_node *irn, bitset_t *already_visited) {
-       int i;
+       int i, arity;
        ir_mode *mode;
-       ir_node *mem_proj;
+       ir_node *mem_proj = NULL;
 
        if (is_Block(irn))
                return;
@@ -753,29 +895,38 @@ static void remove_unused_nodes(ir_node *irn, bitset_t *already_visited) {
        mode = get_irn_mode(irn);
 
        /* check if we already saw this node or the node has more than one user */
-       if (bitset_contains_irn(already_visited, irn) || get_irn_n_edges(irn) > 1)
+       if (bitset_contains_irn(already_visited, irn) || get_irn_n_edges(irn) > 1) {
                return;
+       };
 
        /* mark irn visited */
        bitset_add_irn(already_visited, irn);
 
        /* non-Tuple nodes with one user: ok, return */
-       if (get_irn_n_edges(irn) >= 1 && mode != mode_T)
+       if (get_irn_n_edges(irn) >= 1 && mode != mode_T) {
                return;
+       }
 
        /* tuple node has one user which is not the mem proj-> ok */
        if (mode == mode_T && get_irn_n_edges(irn) == 1) {
-               mem_proj = get_proj_for_mode(irn, mode_M);
-               if (! mem_proj)
+               mem_proj = ia32_get_proj_for_mode(irn, mode_M);
+               if (mem_proj == NULL) {
                        return;
+               }
        }
 
-       for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; i--) {
+       arity = get_irn_arity(irn);
+       for (i = 0; i < arity; ++i) {
                ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 
                /* do not follow memory edges or we will accidentally remove stores */
-               if (is_Proj(pred) && get_irn_mode(pred) == mode_M)
+               if (get_irn_mode(pred) == mode_M) {
+                       if(mem_proj != NULL) {
+                               edges_reroute(mem_proj, pred, get_irn_irg(mem_proj));
+                               mem_proj = NULL;
+                       }
                        continue;
+               }
 
                set_irn_n(irn, i, new_Bad());
 
@@ -787,8 +938,15 @@ static void remove_unused_nodes(ir_node *irn, bitset_t *already_visited) {
                        remove_unused_nodes(pred, already_visited);
        }
 
-       if (sched_is_scheduled(irn))
+       // we need to set the presd to Bad again to also get the memory edges
+       arity = get_irn_arity(irn);
+       for (i = 0; i < arity; ++i) {
+               set_irn_n(irn, i, new_Bad());
+       }
+
+       if (sched_is_scheduled(irn)) {
                sched_remove(irn);
+       }
 }
 
 static void remove_unused_loads_walker(ir_node *irn, void *env) {
@@ -804,9 +962,7 @@ static void remove_unused_loads_walker(ir_node *irn, void *env) {
  */
 static void ia32_before_ra(void *self) {
        ia32_code_gen_t *cg              = self;
-       bitset_t        *already_visited = bitset_irg_malloc(cg->irg);
-
-       cg->blk_sched = sched_create_block_schedule(cg->irg);
+       bitset_t        *already_visited = bitset_irg_alloca(cg->irg);
 
        /*
                Handle special case:
@@ -814,8 +970,7 @@ static void ia32_before_ra(void *self) {
                We need to remove those Loads and all other nodes which won't be used
                after removing the Load from schedule.
        */
-       irg_walk_graph(cg->irg, remove_unused_loads_walker, NULL, already_visited);
-       bitset_free(already_visited);
+       irg_walk_graph(cg->irg, NULL, remove_unused_loads_walker, already_visited);
 }
 
 
@@ -844,9 +999,8 @@ static void transform_to_Load(ia32_transform_env_t *env) {
                else
                        new_op = new_rd_ia32_vfld(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem);
        }
-       else {
+       else
                new_op = new_rd_ia32_Load(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem);
-       }
 
        set_ia32_am_support(new_op, ia32_am_Source);
        set_ia32_op_type(new_op, ia32_AddrModeS);
@@ -857,7 +1011,7 @@ static void transform_to_Load(ia32_transform_env_t *env) {
 
        DBG_OPT_RELOAD2LD(irn, new_op);
 
-       proj = new_rd_Proj(env->dbg, env->irg, env->block, new_op, mode, pn_Load_res);
+       proj = new_rd_Proj(env->dbg, env->irg, env->block, new_op, mode, pn_ia32_Load_res);
 
        if (sched_point) {
                sched_add_after(sched_point, new_op);
@@ -927,6 +1081,130 @@ static void transform_to_Store(ia32_transform_env_t *env) {
        exchange(irn, proj);
 }
 
+static ir_node *create_push(ia32_transform_env_t *env, ir_node *schedpoint, ir_node *sp, ir_node *mem, entity *ent) {
+       ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
+       ir_node *frame = get_irg_frame(env->irg);
+
+       ir_node *push = new_rd_ia32_Push(env->dbg, env->irg, env->block, frame, noreg, noreg, sp, mem);
+
+       set_ia32_frame_ent(push, ent);
+       set_ia32_use_frame(push);
+       set_ia32_op_type(push, ia32_AddrModeS);
+       set_ia32_am_flavour(push, ia32_B);
+       set_ia32_ls_mode(push, mode_Is);
+
+       sched_add_before(schedpoint, push);
+       return push;
+}
+
+static ir_node *create_pop(ia32_transform_env_t *env, ir_node *schedpoint, ir_node *sp, entity *ent) {
+       ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
+       ir_node *frame = get_irg_frame(env->irg);
+
+       ir_node *pop = new_rd_ia32_Pop(env->dbg, env->irg, env->block, frame, noreg, sp, new_NoMem());
+
+       set_ia32_frame_ent(pop, ent);
+       set_ia32_use_frame(pop);
+       set_ia32_op_type(pop, ia32_AddrModeD);
+       set_ia32_am_flavour(pop, ia32_B);
+       set_ia32_ls_mode(pop, mode_Is);
+
+       sched_add_before(schedpoint, pop);
+
+       return pop;
+}
+
+static ir_node* create_spproj(ia32_transform_env_t *env, ir_node *pred, int pos, ir_node *schedpoint) {
+       ir_mode *spmode = mode_Iu;
+       const arch_register_t *spreg = &ia32_gp_regs[REG_ESP];
+       ir_node *sp;
+
+       sp = new_rd_Proj(env->dbg, env->irg, env->block, pred, spmode, pos);
+       arch_set_irn_register(env->cg->arch_env, sp, spreg);
+       sched_add_before(schedpoint, sp);
+
+       return sp;
+}
+
+/**
+ * Transform memperm, currently we do this the ugly way and produce
+ * push/pop into/from memory cascades. This is possible without using
+ * any registers.
+ */
+static void transform_MemPerm(ia32_transform_env_t *env) {
+       ir_node *node = env->irn;
+       int i, arity;
+       ir_node *sp = be_abi_get_ignore_irn(env->cg->birg->abi, &ia32_gp_regs[REG_ESP]);
+       const ir_edge_t *edge;
+       const ir_edge_t *next;
+       ir_node **pops;
+
+       arity = be_get_MemPerm_entity_arity(node);
+       pops = alloca(arity * sizeof(pops[0]));
+
+       // create pushs
+       for(i = 0; i < arity; ++i) {
+               entity *ent = be_get_MemPerm_in_entity(node, i);
+               ir_type *enttype = get_entity_type(ent);
+               int entbits = get_type_size_bits(enttype);
+               ir_node *mem = get_irn_n(node, i + 1);
+               ir_node *push;
+
+               assert( (entbits == 32 || entbits == 64) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
+
+               push = create_push(env, node, sp, mem, ent);
+               sp = create_spproj(env, push, 0, node);
+               if(entbits == 64) {
+                       // add another push after the first one
+                       push = create_push(env, node, sp, mem, ent);
+                       add_ia32_am_offs_int(push, 4);
+                       sp = create_spproj(env, push, 0, node);
+               }
+
+               set_irn_n(node, i, new_Bad());
+       }
+
+       // create pops
+       for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
+               entity *ent = be_get_MemPerm_out_entity(node, i);
+               ir_type *enttype = get_entity_type(ent);
+               int entbits = get_type_size_bits(enttype);
+
+               ir_node *pop;
+
+               assert( (entbits == 32 || entbits == 64) && "spillslot on x86 should be 32 or 64 bit");
+
+               pop = create_pop(env, node, sp, ent);
+               if(entbits == 64) {
+                       // add another pop after the first one
+                       sp = create_spproj(env, pop, 1, node);
+                       pop = create_pop(env, node, sp, ent);
+                       add_ia32_am_offs_int(pop, 4);
+               }
+               sp = create_spproj(env, pop, 1, node);
+
+               pops[i] = pop;
+       }
+
+       // exchange memprojs
+       foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
+               ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
+               int p = get_Proj_proj(proj);
+
+               assert(p < arity);
+
+               set_Proj_pred(proj, pops[p]);
+               set_Proj_proj(proj, 3);
+       }
+
+       // remove memperm
+       arity = get_irn_arity(node);
+       for(i = 0; i < arity; ++i) {
+               set_irn_n(node, i, new_Bad());
+       }
+       sched_remove(node);
+}
+
 /**
  * Fix the mode of Spill/Reload
  */
@@ -967,12 +1245,18 @@ static void ia32_after_ra_walker(ir_node *block, void *env) {
                        transform_to_Load(&tenv);
                }
                else if (be_is_Spill(node)) {
+                       ir_node *spillval = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
                        /* we always spill the whole register  */
                        tenv.dbg  = get_irn_dbg_info(node);
                        tenv.irn  = node;
-                       tenv.mode = fix_spill_mode(cg, get_irn_mode(be_get_Spill_context(node)));
+                       tenv.mode = fix_spill_mode(cg, get_irn_mode(spillval));
                        transform_to_Store(&tenv);
                }
+               else if(be_is_MemPerm(node)) {
+                       tenv.dbg = get_irn_dbg_info(node);
+                       tenv.irn = node;
+                       transform_MemPerm(&tenv);
+               }
        }
 }
 
@@ -985,14 +1269,32 @@ static void ia32_after_ra_walker(ir_node *block, void *env) {
  */
 static void ia32_after_ra(void *self) {
        ia32_code_gen_t *cg = self;
-       irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, ia32_after_ra_walker, self);
+       ir_graph *irg = cg->irg;
+
+       irg_block_walk_graph(irg, NULL, ia32_after_ra_walker, cg);
+
+       ia32_finish_irg(irg, cg);
+}
+
+/**
+ * Last touchups for the graph before emit
+ */
+static void ia32_finish(void *self) {
+       ia32_code_gen_t *cg = self;
+       ir_graph        *irg = cg->irg;
+
+       //be_remove_empty_blocks(irg);
+       cg->blk_sched = be_create_block_schedule(irg, cg->birg->execfreqs);
+
+       //cg->blk_sched = sched_create_block_schedule(cg->irg, cg->birg->execfreqs);
 
        /* if we do x87 code generation, rewrite all the virtual instructions and registers */
        if (cg->used_fp == fp_x87 || cg->force_sim) {
-               x87_simulate_graph(cg->arch_env, cg->irg, cg->blk_sched);
+               x87_simulate_graph(cg->arch_env, irg, cg->blk_sched);
        }
-}
 
+       ia32_peephole_optimization(irg, cg);
+}
 
 /**
  * Emits the code, closes the output file and frees
@@ -1002,9 +1304,6 @@ static void ia32_codegen(void *self) {
        ia32_code_gen_t *cg = self;
        ir_graph        *irg = cg->irg;
 
-       ia32_finish_irg(irg, cg);
-       if (cg->dump)
-               be_dump(irg, "-finished", dump_ir_block_graph_sched);
        ia32_gen_routine(cg->isa->out, irg, cg);
 
        cur_reg_set = NULL;
@@ -1014,8 +1313,7 @@ static void ia32_codegen(void *self) {
 
        /* de-allocate code generator */
        del_set(cg->reg_set);
-       free(self);
-
+       free(cg);
 }
 
 static void *ia32_cg_init(const be_irg_t *birg);
@@ -1027,6 +1325,7 @@ static const arch_code_generator_if_t ia32_code_gen_if = {
        ia32_before_sched,   /* before scheduling hook */
        ia32_before_ra,      /* before register allocation hook */
        ia32_after_ra,       /* after register allocation hook */
+       ia32_finish,         /* called before codegen */
        ia32_codegen         /* emit && done */
 };
 
@@ -1098,21 +1397,18 @@ static const tarval_mode_info mo_integer = {
 };
 
 /*
-* set the tarval output mode to C-semantics
-*/
+ * set the tarval output mode of all integer modes to decimal
+ */
 static void set_tarval_output_modes(void)
 {
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeLs(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeLu(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeIs(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeIu(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeHs(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeHu(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeBs(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeBu(), &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeC(),  &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeU(),  &mo_integer);
-       set_tarval_mode_output_option(get_modeIu(), &mo_integer);
+       int i;
+
+       for (i = get_irp_n_modes() - 1; i >= 0; --i) {
+               ir_mode *mode = get_irp_mode(i);
+
+               if (mode_is_int(mode))
+                       set_tarval_mode_output_option(mode, &mo_integer);
+       }
 }
 
 
@@ -1127,6 +1423,7 @@ static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
                &ia32_gp_regs[REG_ESP],  /* stack pointer register */
                &ia32_gp_regs[REG_EBP],  /* base pointer register */
                -1,                      /* stack direction */
+               NULL,                    /* main environment */
        },
        NULL,                    /* 16bit register names */
        NULL,                    /* 8bit register names */
@@ -1143,6 +1440,7 @@ static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
        arch_pentium_4,          /* optimize for architecture */
        fp_sse2,                 /* use sse2 unit */
        NULL,                    /* current code generator */
+       NULL,                    /* output file */
 #ifndef NDEBUG
        NULL,                    /* name obstack */
        0                        /* name obst size */
@@ -1205,9 +1503,13 @@ static void *ia32_init(FILE *file_handle) {
 #endif /* NDEBUG */
 
        ia32_handle_intrinsics();
-       ia32_switch_section(NULL, NO_SECTION);
+       ia32_switch_section(isa->out, NO_SECTION);
        fprintf(isa->out, "\t.intel_syntax\n");
 
+       /* needed for the debug support */
+       ia32_switch_section(isa->out, SECTION_TEXT);
+       fprintf(isa->out, ".Ltext0:\n");
+
        inited = 1;
 
        return isa;
@@ -1222,7 +1524,7 @@ static void ia32_done(void *self) {
        ia32_isa_t *isa = self;
 
        /* emit now all global declarations */
-       ia32_gen_decls(isa->out);
+       ia32_gen_decls(isa->out, isa->arch_isa.main_env);
 
        pmap_destroy(isa->regs_16bit);
        pmap_destroy(isa->regs_8bit);
@@ -1253,7 +1555,6 @@ static int ia32_get_n_reg_class(const void *self) {
  * Return the register class for index i.
  */
 static const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class(const void *self, int i) {
-       const ia32_isa_t *isa = self;
        assert(i >= 0 && i < 3 && "Invalid ia32 register class requested.");
        if (i == 0)
                return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp];
@@ -1335,7 +1636,8 @@ static void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_cal
 
        /* set stack parameters */
        for (i = stack_idx; i < n; i++) {
-               be_abi_call_param_stack(abi, i, 1, 0, 0);
+               /* parameters on the stack are 32 bit aligned */
+               be_abi_call_param_stack(abi, i, 4, 0, 0);
        }
 
 
@@ -1354,7 +1656,7 @@ static void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_cal
                tp   = get_method_res_type(method_type, 1);
                mode = get_type_mode(tp);
 
-               assert(!mode_is_float(mode) && "two FP results not supported");
+               assert(!mode_is_float(mode) && "mixed INT, FP results not supported");
 
                be_abi_call_res_reg(abi, 0, &ia32_gp_regs[REG_EAX]);
                be_abi_call_res_reg(abi, 1, &ia32_gp_regs[REG_EDX]);
@@ -1366,9 +1668,7 @@ static void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_cal
                assert(is_atomic_type(tp));
                mode = get_type_mode(tp);
 
-               reg = mode_is_float(mode) ?
-                       (USE_SSE2(isa) ? &ia32_xmm_regs[REG_XMM0] : &ia32_vfp_regs[REG_VF0]) :
-                       &ia32_gp_regs[REG_EAX];
+               reg = mode_is_float(mode) ? &ia32_vfp_regs[REG_VF0] : &ia32_gp_regs[REG_EAX];
 
                be_abi_call_res_reg(abi, 0, reg);
        }
@@ -1398,14 +1698,22 @@ static const arch_code_generator_if_t *ia32_get_code_generator_if(void *self) {
        return &ia32_code_gen_if;
 }
 
+/**
+ * Returns the estimated execution time of an ia32 irn.
+ */
+static sched_timestep_t ia32_sched_exectime(void *env, const ir_node *irn) {
+       const arch_env_t *arch_env = env;
+       return is_ia32_irn(irn) ? ia32_get_op_estimated_cost(arch_get_irn_ops(arch_env, irn), irn) : 1;
+}
+
 list_sched_selector_t ia32_sched_selector;
 
 /**
  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
  */
-static const list_sched_selector_t *ia32_get_list_sched_selector(const void *self) {
-//     memcpy(&ia32_sched_selector, reg_pressure_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
-       memcpy(&ia32_sched_selector, trivial_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
+static const list_sched_selector_t *ia32_get_list_sched_selector(const void *self, list_sched_selector_t *selector) {
+       memcpy(&ia32_sched_selector, selector, sizeof(ia32_sched_selector));
+       ia32_sched_selector.exectime              = ia32_sched_exectime;
        ia32_sched_selector.to_appear_in_schedule = ia32_to_appear_in_schedule;
        return &ia32_sched_selector;
 }