create register slots in attributes on irg obstack
[libfirm] / ir / be / ia32 / bearch_ia32.c
index 00d1098..9b7a552 100644 (file)
@@ -1,3 +1,9 @@
+/**
+ * This is the main ia32 firm backend driver.
+ *
+ * $Id$
+ */
+
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include "config.h"
 #endif
@@ -15,6 +21,7 @@
 #include "iredges_t.h"
 #include "ircons.h"
 #include "irgmod.h"
+#include "irgopt.h"
 
 #include "bitset.h"
 #include "debug.h"
@@ -67,6 +74,7 @@ static ir_node *my_skip_proj(const ir_node *n) {
        return (ir_node *)n;
 }
 
+
 /**
  * Return register requirements for an ia32 node.
  * If the node returns a tuple (mode_T) then the proj's
@@ -75,12 +83,16 @@ static ir_node *my_skip_proj(const ir_node *n) {
 static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const void *self, arch_register_req_t *req, const ir_node *irn, int pos) {
        const ia32_register_req_t *irn_req;
        long                       node_pos = pos == -1 ? 0 : pos;
-       ir_mode                   *mode     = get_irn_mode(irn);
+       ir_mode                   *mode     = is_Block(irn) ? NULL : get_irn_mode(irn);
        firm_dbg_module_t         *mod      = firm_dbg_register(DEBUG_MODULE);
-       const ia32_irn_ops_t      *ops      = self;
 
-       if (mode == mode_T || mode == mode_M) {
-               DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring mode_T, mode_M node %+F\n", irn));
+       if (is_Block(irn) || mode == mode_M || mode == mode_X) {
+               DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring Block, mode_M, mode_X node %+F\n", irn));
+               return NULL;
+       }
+
+       if (mode == mode_T && pos < 0) {
+               DBG((mod, LEVEL_1, "ignoring request OUT requirements for node %+F\n", irn));
                return NULL;
        }
 
@@ -147,7 +159,14 @@ static const arch_register_req_t *ia32_get_irn_reg_req(const void *self, arch_re
 }
 
 static void ia32_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg) {
-       int pos = 0;
+       int                   pos = 0;
+       const ia32_irn_ops_t *ops = self;
+
+       if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
+               return;
+       }
+
+       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);
@@ -170,6 +189,11 @@ static const arch_register_t *ia32_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *
        const arch_register_t *reg = NULL;
 
        if (is_Proj(irn)) {
+
+               if (get_irn_mode(irn) == mode_X) {
+                       return NULL;
+               }
+
                pos = ia32_translate_proj_pos(irn);
                irn = my_skip_proj(irn);
        }
@@ -213,7 +237,7 @@ static void ia32_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias) {
        char buf[64];
        const ia32_irn_ops_t *ops = self;
 
-       if (is_ia32_use_frame(irn)) {
+       if (is_ia32_use_frame(irn) && bias != 0) {
                ia32_am_flavour_t am_flav = get_ia32_am_flavour(irn);
 
                DBG((ops->cg->mod, LEVEL_1, "stack biased %+F with %d\n", irn, bias));
@@ -224,6 +248,135 @@ 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;
+       ir_graph *irg;
+} ia32_abi_env_t;
+
+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->isa   = aenv->isa;
+       return env;
+}
+
+static void ia32_abi_dont_save_regs(void *self, pset *s)
+{
+       ia32_abi_env_t *env = self;
+       if(env->flags.try_omit_fp)
+               pset_insert_ptr(s, env->isa->bp);
+}
+
+static const arch_register_t *ia32_abi_prologue(void *self, ir_node **mem, pmap *reg_map)
+{
+       ia32_abi_env_t *env              = self;
+       const arch_register_t *frame_reg = env->isa->sp;
+
+       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);
+               ir_node *curr_no_reg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_XXX]);
+               ir_node *store_bp;
+
+               curr_sp  = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, *mem, reg_size, be_stack_dir_along);
+               store_bp = new_rd_ia32_Store(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_no_reg, curr_bp, *mem, mode_T);
+               set_ia32_am_support(store_bp, ia32_am_Dest);
+               set_ia32_am_flavour(store_bp, ia32_B);
+               set_ia32_op_type(store_bp, ia32_AddrModeD);
+               *mem     = new_r_Proj(env->irg, bl, store_bp, mode_M, 0);
+               curr_bp  = be_new_Copy(env->isa->bp->reg_class, env->irg, bl, curr_sp);
+               be_set_constr_single_reg(curr_bp, BE_OUT_POS(0), env->isa->bp);
+               be_node_set_flags(curr_bp, BE_OUT_POS(0), arch_irn_flags_ignore);
+
+               be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, curr_sp);
+               be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
+       }
+
+       return frame_reg;
+}
+
+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);
+       ir_node *curr_no_reg = be_abi_reg_map_get(reg_map, &ia32_gp_regs[REG_XXX]);
+
+       if(env->flags.try_omit_fp) {
+               curr_sp = be_new_IncSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, *mem, BE_STACK_FRAME_SIZE, be_stack_dir_against);
+       }
+
+       else {
+               ir_node *load_bp;
+               ir_mode *mode_bp = env->isa->bp->reg_class->mode;
+
+               curr_sp = be_new_SetSP(env->isa->sp, env->irg, bl, curr_sp, curr_bp, *mem);
+               load_bp = new_rd_ia32_Load(NULL, env->irg, bl, curr_sp, curr_no_reg, *mem, mode_T);
+               set_ia32_am_support(load_bp, ia32_am_Source);
+               set_ia32_am_flavour(load_bp, ia32_B);
+               set_ia32_op_type(load_bp, ia32_AddrModeS);
+               set_ia32_ls_mode(load_bp, mode_bp);
+               curr_bp = new_r_Proj(env->irg, bl, load_bp, mode_bp, 0);
+               *mem    = new_r_Proj(env->irg, bl, load_bp, mode_M, 1);
+       }
+
+       be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->sp, curr_sp);
+       be_abi_reg_map_set(reg_map, env->isa->bp, curr_bp);
+}
+
+/**
+ * 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.
+ * @return The Firm type modeling the ABI between type.
+ */
+static ir_type *ia32_abi_get_between_type(void *self)
+{
+       static ir_type *omit_fp_between_type = NULL;
+       static ir_type *between_type         = NULL;
+
+       ia32_abi_env_t *env = self;
+
+       if(!between_type) {
+               entity *old_bp_ent;
+               entity *ret_addr_ent;
+               entity *omit_fp_ret_addr_ent;
+
+               ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(new_id_from_str("bp"), mode_P);
+               ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(new_id_from_str("return_addr"), mode_P);
+
+               between_type           = new_type_class(new_id_from_str("ia32_between_type"));
+               old_bp_ent             = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), old_bp_type);
+               ret_addr_ent           = new_entity(between_type, new_id_from_str("ret_addr"), ret_addr_type);
+
+               set_entity_offset_bytes(old_bp_ent, 0);
+               set_entity_offset_bytes(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
+               set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
+
+               omit_fp_between_type   = new_type_class(new_id_from_str("ia32_between_type_omit_fp"));
+               omit_fp_ret_addr_ent   = new_entity(omit_fp_between_type, new_id_from_str("ret_addr"), ret_addr_type);
+
+               set_entity_offset_bytes(omit_fp_ret_addr_ent, 0);
+               set_type_size_bytes(omit_fp_between_type, get_type_size_bytes(ret_addr_type));
+       }
+
+       return env->flags.try_omit_fp ? omit_fp_between_type : between_type;
+}
+
+static const be_abi_callbacks_t ia32_abi_callbacks = {
+       ia32_abi_init,
+       free,
+       ia32_abi_get_between_type,
+       ia32_abi_dont_save_regs,
+       ia32_abi_prologue,
+       ia32_abi_epilogue,
+};
+
 /* fill register allocator interface */
 
 static const arch_irn_ops_if_t ia32_irn_ops_if = {
@@ -260,19 +413,29 @@ ia32_irn_ops_t ia32_irn_ops = {
  */
 static void ia32_prepare_graph(void *self) {
        ia32_code_gen_t *cg = self;
+       firm_dbg_module_t *old_mod = cg->mod;
+
+       cg->mod = firm_dbg_register("firm.be.ia32.transform");
+       irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, ia32_place_consts_set_modes, ia32_transform_node, cg);
+       be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
 
-       irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, ia32_place_consts, ia32_transform_node, cg);
-       dump_ir_block_graph_sched(cg->irg, "-transformed");
-       edges_deactivate(cg->irg);
-       edges_activate(cg->irg);
-       irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, ia32_optimize_am, cg);
-       dump_ir_block_graph_sched(cg->irg, "-am");
+       cg->mod = old_mod;
+
+       if (cg->opt.doam) {
+               edges_deactivate(cg->irg);
+               //dead_node_elimination(cg->irg);
+               edges_activate(cg->irg);
+
+               irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, ia32_optimize_am, cg);
+               be_dump(cg->irg, "-am", dump_ir_block_graph_sched);
+       }
 }
 
 
 /**
  * Insert copies for all ia32 nodes where the should_be_same requirement
  * is not fulfilled.
+ * Transform Sub into Neg -- Add if IN2 == OUT
  */
 static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *irn, void *env) {
        ia32_code_gen_t            *cg = env;
@@ -284,6 +447,10 @@ static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *irn, void *env) {
        if (! is_ia32_irn(irn))
                return;
 
+       /* nodes with destination address mode don't produce values */
+       if (get_ia32_op_type(irn) == ia32_AddrModeD)
+               return;
+
        reqs  = get_ia32_out_req_all(irn);
        n_res = get_ia32_n_res(irn);
        block = get_nodes_block(irn);
@@ -308,9 +475,21 @@ static void ia32_finish_irg_walker(ir_node *irn, void *env) {
 
                                /* insert copy before the node into the schedule */
                                sched_add_before(irn, copy);
+
+                               /* set copy as in */
+                               set_irn_n(irn, reqs[i]->same_pos, copy);
                        }
                }
        }
+
+       /* check if there is a sub which need to be transformed */
+       ia32_transform_sub_to_neg_add(irn, cg);
+
+       /* transform a LEA into an Add if possible */
+       ia32_transform_lea_to_add(irn, cg);
+
+       /* check for peephole optimization */
+       ia32_peephole_optimization(irn, cg);
 }
 
 /**
@@ -337,23 +516,26 @@ static void ia32_before_ra(void *self) {
  * Transforms a be node into a Load.
  */
 static void transform_to_Load(ia32_transform_env_t *env) {
-       ir_node *irn   = env->irn;
-       entity  *ent   = be_get_frame_entity(irn);
-       ir_mode *mode  = env->mode;
-       ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
-       ir_node *nomem = new_rd_NoMem(env->irg);
-       ir_node *new_op, *proj;
+       ir_node *irn         = env->irn;
+       entity  *ent         = be_get_frame_entity(irn);
+       ir_mode *mode        = env->mode;
+       ir_node *noreg       = ia32_new_NoReg_gp(env->cg);
+       ir_node *nomem       = new_rd_NoMem(env->irg);
        ir_node *sched_point = NULL;
+       ir_node *ptr         = get_irn_n(irn, 0);
+       ir_node *mem         = be_is_Reload(irn) ? get_irn_n(irn, 1) : nomem;
+       ir_node *new_op, *proj;
+       const arch_register_t *reg;
 
        if (sched_is_scheduled(irn)) {
                sched_point = sched_prev(irn);
        }
 
        if (mode_is_float(mode)) {
-               new_op = new_rd_ia32_fLoad(env->dbg, env->irg, env->block, get_irn_n(irn, 0), noreg, nomem, mode_T);
+               new_op = new_rd_ia32_fLoad(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem, mode_T);
        }
        else {
-               new_op = new_rd_ia32_Load(env->dbg, env->irg, env->block, get_irn_n(irn, 0), noreg, nomem, mode_T);
+               new_op = new_rd_ia32_Load(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, mem, mode_T);
        }
 
        set_ia32_am_support(new_op, ia32_am_Source);
@@ -372,6 +554,10 @@ static void transform_to_Load(ia32_transform_env_t *env) {
                sched_remove(irn);
        }
 
+       /* copy the register from the old node to the new Load */
+       reg = arch_get_irn_register(env->cg->arch_env, irn);
+       arch_set_irn_register(env->cg->arch_env, new_op, reg);
+
        exchange(irn, proj);
 
 }
@@ -397,6 +583,9 @@ static void transform_to_Store(ia32_transform_env_t *env) {
        if (mode_is_float(mode)) {
                new_op = new_rd_ia32_fStore(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
        }
+       else if (get_mode_size_bits(mode) == 8) {
+               new_op = new_rd_ia32_Store8Bit(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
+       }
        else {
                new_op = new_rd_ia32_Store(env->dbg, env->irg, env->block, ptr, noreg, val, nomem, mode_T);
        }
@@ -426,7 +615,6 @@ static void transform_to_Store(ia32_transform_env_t *env) {
  */
 static void ia32_after_ra_walker(ir_node *node, void *env) {
        ia32_code_gen_t *cg = env;
-       ir_node *new_node   = NULL;
        ia32_transform_env_t tenv;
 
        if (is_Block(node))
@@ -440,7 +628,8 @@ static void ia32_after_ra_walker(ir_node *node, void *env) {
        tenv.mode  = get_irn_mode(node);
        tenv.cg    = cg;
 
-       if (be_is_StackParam(node) || be_is_Reload(node)) {
+       /* be_is_StackParam(node) || */
+       if (be_is_Reload(node)) {
                transform_to_Load(&tenv);
        }
        else if (be_is_Spill(node)) {
@@ -473,7 +662,7 @@ static void ia32_codegen(void *self) {
        }
 
        ia32_finish_irg(irg, cg);
-       dump_ir_block_graph_sched(irg, "-finished");
+       be_dump(irg, "-finished", dump_ir_block_graph_sched);
        ia32_gen_routine(out, irg, cg);
 
        cur_reg_set = NULL;
@@ -490,6 +679,7 @@ static void *ia32_cg_init(FILE *F, const be_irg_t *birg);
 
 static const arch_code_generator_if_t ia32_code_gen_if = {
        ia32_cg_init,
+       NULL,                /* before abi introduce hook */
        ia32_prepare_graph,
        ia32_before_sched,   /* before scheduling hook */
        ia32_before_ra,      /* before register allocation hook */
@@ -514,6 +704,22 @@ static void *ia32_cg_init(FILE *F, const be_irg_t *birg) {
        cg->tv_ent   = pmap_create();
        cg->birg     = birg;
 
+       /* set optimizations */
+       cg->opt.incdec    = 0;
+       cg->opt.doam      = 1;
+       cg->opt.placecnst = 1;
+       cg->opt.immops    = 1;
+       cg->opt.extbb     = 1;
+
+#ifndef NDEBUG
+       if (isa->name_obst_size) {
+               //printf("freed %d bytes from name obst\n", isa->name_obst_size);
+               isa->name_obst_size = 0;
+               obstack_free(isa->name_obst, NULL);
+               obstack_init(isa->name_obst);
+       }
+#endif /* NDEBUG */
+
        isa->num_codegens++;
 
        if (isa->num_codegens > 1)
@@ -541,11 +747,17 @@ static void *ia32_cg_init(FILE *F, const be_irg_t *birg) {
  *****************************************************************/
 
 static ia32_isa_t ia32_isa_template = {
-       &ia32_isa_if,
-       &ia32_gp_regs[REG_ESP],
-       &ia32_gp_regs[REG_EBP],
-       -1,
-       0
+       &ia32_isa_if,            /* isa interface implementation */
+       &ia32_gp_regs[REG_ESP],  /* stack pointer register */
+       &ia32_gp_regs[REG_EBP],  /* base pointer register */
+       -1,                      /* stack direction */
+       0,                       /* number of code generator objects so far */
+       NULL,                    /* 16bit register names */
+       NULL,                    /* 8bit register names */
+#ifndef NDEBUG
+       NULL,                    /* name obstack */
+       0                        /* name obst size */
+#endif
 };
 
 /**
@@ -563,6 +775,19 @@ static void *ia32_init(void) {
 
        ia32_register_init(isa);
        ia32_create_opcodes();
+       ia32_register_copy_attr_func();
+
+       isa->regs_16bit = pmap_create();
+       isa->regs_8bit  = pmap_create();
+
+       ia32_build_16bit_reg_map(isa->regs_16bit);
+       ia32_build_8bit_reg_map(isa->regs_8bit);
+
+#ifndef NDEBUG
+       isa->name_obst = xcalloc(1, sizeof(*(isa->name_obst)));
+       obstack_init(isa->name_obst);
+       isa->name_obst_size = 0;
+#endif /* NDEBUG */
 
        inited = 1;
 
@@ -575,6 +800,16 @@ static void *ia32_init(void) {
  * Closes the output file and frees the ISA structure.
  */
 static void ia32_done(void *self) {
+       ia32_isa_t *isa = self;
+
+       pmap_destroy(isa->regs_16bit);
+       pmap_destroy(isa->regs_8bit);
+
+#ifndef NDEBUG
+       //printf("name obst size = %d bytes\n", isa->name_obst_size);
+       obstack_free(isa->name_obst, NULL);
+#endif /* NDEBUG */
+
        free(self);
 }
 
@@ -602,33 +837,6 @@ const arch_register_class_t *ia32_get_reg_class_for_mode(const void *self, const
                return &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp];
 }
 
-/**
- * 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.
- * @return The Firm type modelling the ABI between type.
- */
-static ir_type *get_between_type(void)
-{
-       static ir_type *between_type = NULL;
-       static entity *old_bp_ent    = NULL;
-
-       if(!between_type) {
-               entity *ret_addr_ent;
-               ir_type *ret_addr_type = new_type_primitive(new_id_from_str("return_addr"), mode_P);
-               ir_type *old_bp_type   = new_type_primitive(new_id_from_str("bp"), mode_P);
-
-               between_type           = new_type_class(new_id_from_str("ia32_between_type"));
-               old_bp_ent             = new_entity(between_type, new_id_from_str("old_bp"), old_bp_type);
-               ret_addr_ent           = new_entity(between_type, new_id_from_str("ret_addr"), ret_addr_type);
-
-               set_entity_offset_bytes(old_bp_ent, 0);
-               set_entity_offset_bytes(ret_addr_ent, get_type_size_bytes(old_bp_type));
-               set_type_size_bytes(between_type, get_type_size_bytes(old_bp_type) + get_type_size_bytes(ret_addr_type));
-       }
-
-       return between_type;
-}
-
 /**
  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
  * @param self        The this pointer.
@@ -636,23 +844,26 @@ static ir_type *get_between_type(void)
  * @param abi         The abi object to be modified
  */
 void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *abi) {
-       ir_type  *between_type;
        ir_type  *tp;
        ir_mode  *mode;
        unsigned  cc        = get_method_calling_convention(method_type);
        int       n         = get_method_n_params(method_type);
        int       biggest_n = -1;
        int       stack_idx = 0;
-       int       i, ignore;
+       int       i, ignore_1, ignore_2;
        ir_mode **modes;
        const arch_register_t *reg;
-       be_abi_call_flags_t call_flags = { 0, 0, 1, 0, 1 };
+       be_abi_call_flags_t call_flags;
 
-       /* get the between type and the frame pointer save entity */
-       between_type = get_between_type();
+       /* set abi flags for calls */
+       call_flags.bits.left_to_right         = 0;
+       call_flags.bits.store_args_sequential = 0;
+       call_flags.bits.try_omit_fp           = 1;
+       call_flags.bits.fp_free               = 0;
+       call_flags.bits.call_has_imm          = 1;
 
        /* set stack parameter passing style */
-       be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, between_type);
+       be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &ia32_abi_callbacks);
 
        /* collect the mode for each type */
        modes = alloca(n * sizeof(modes[0]));
@@ -665,7 +876,7 @@ void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *ab
        /* set register parameters  */
        if (cc & cc_reg_param) {
                /* determine the number of parameters passed via registers */
-               biggest_n = ia32_get_n_regparam_class(n, modes, &ignore, &ignore);
+               biggest_n = ia32_get_n_regparam_class(n, modes, &ignore_1, &ignore_2);
 
                /* loop over all parameters and set the register requirements */
                for (i = 0; i <= biggest_n; i++) {
@@ -680,7 +891,7 @@ void ia32_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *ab
 
        /* set stack parameters */
        for (i = stack_idx; i < n; i++) {
-               be_abi_call_param_stack(abi, i);
+               be_abi_call_param_stack(abi, i, 1, 0, 0);
        }
 
 
@@ -743,7 +954,7 @@ 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, trivial_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
+       memcpy(&ia32_sched_selector, reg_pressure_selector, sizeof(list_sched_selector_t));
        ia32_sched_selector.to_appear_in_schedule = ia32_to_appear_in_schedule;
        return &ia32_sched_selector;
 }