ir.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012
   3  *     Wolfgang Bumiller
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
   7  * the Software without restriction, including without limitation the rights to
   8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
   9  * of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
  10  * so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
  13  * copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  18  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <string.h>
  25 #include "gmqcc.h"
  26 #include "ir.h"
  27
  28 /***********************************************************************
  29  * Type sizes used at multiple points in the IR codegen
  30  */
  31
  32 size_t type_sizeof[TYPE_COUNT] = {
  33     1, /* TYPE_VOID     */
  34     1, /* TYPE_STRING   */
  35     1, /* TYPE_FLOAT    */
  36     3, /* TYPE_VECTOR   */
  37     1, /* TYPE_ENTITY   */
  38     1, /* TYPE_FIELD    */
  39     1, /* TYPE_FUNCTION */
  40     1, /* TYPE_POINTER  */
  41 #if 0
  42     1, /* TYPE_INTEGER  */
  43 #endif
  44     3, /* TYPE_VARIANT  */
  45 };
  46
  47 /***********************************************************************
  48  *IR Builder
  49  */
  50
  51 ir_builder* ir_builder_new(const char *modulename)
  52 {
  53     ir_builder* self;
  54
  55     self = (ir_builder*)mem_a(sizeof(*self));
  56     if (!self)
  57         return NULL;
  58
  59     MEM_VECTOR_INIT(self, functions);
  60     MEM_VECTOR_INIT(self, globals);
  61     self->name = NULL;
  62     if (!ir_builder_set_name(self, modulename)) {
  63         mem_d(self);
  64         return NULL;
  65     }
  66
  67     /* globals which always exist */
  68
  69     /* for now we give it a vector size */
  70     ir_builder_create_global(self, "OFS_RETURN", TYPE_VARIANT);
  71
  72     return self;
  73 }
  74
  75 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_builder, ir_value*, globals)
  76 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_builder, ir_function*, functions)
  77
  78 void ir_builder_delete(ir_builder* self)
  79 {
  80     size_t i;
  81     mem_d((void*)self->name);
  82     for (i = 0; i != self->functions_count; ++i) {
  83         ir_function_delete(self->functions[i]);
  84     }
  85     MEM_VECTOR_CLEAR(self, functions);
  86     for (i = 0; i != self->globals_count; ++i) {
  87         ir_value_delete(self->globals[i]);
  88     }
  89     MEM_VECTOR_CLEAR(self, globals);
  90     mem_d(self);
  91 }
  92
  93 bool ir_builder_set_name(ir_builder *self, const char *name)
  94 {
  95     if (self->name)
  96         mem_d((void*)self->name);
  97     self->name = util_strdup(name);
  98     return !!self->name;
  99 }
 100
 101 ir_function* ir_builder_get_function(ir_builder *self, const char *name)
 102 {
 103     size_t i;
 104     for (i = 0; i < self->functions_count; ++i) {
 105         if (!strcmp(name, self->functions[i]->name))
 106             return self->functions[i];
 107     }
 108     return NULL;
 109 }
 110
 111 ir_function* ir_builder_create_function(ir_builder *self, const char *name)
 112 {
 113     ir_function *fn = ir_builder_get_function(self, name);
 114     if (fn) {
 115         return NULL;
 116     }
 117
 118     fn = ir_function_new(self);
 119     if (!ir_function_set_name(fn, name) ||
 120         !ir_builder_functions_add(self, fn) )
 121     {
 122         ir_function_delete(fn);
 123         return NULL;
 124     }
 125     return fn;
 126 }
 127
 128 ir_value* ir_builder_get_global(ir_builder *self, const char *name)
 129 {
 130     size_t i;
 131     for (i = 0; i < self->globals_count; ++i) {
 132         if (!strcmp(self->globals[i]->name, name))
 133             return self->globals[i];
 134     }
 135     return NULL;
 136 }
 137
 138 ir_value* ir_builder_create_global(ir_builder *self, const char *name, int vtype)
 139 {
 140     ir_value *ve = ir_builder_get_global(self, name);
 141     if (ve) {
 142         return NULL;
 143     }
 144
 145     ve = ir_value_var(name, store_global, vtype);
 146     if (!ir_builder_globals_add(self, ve)) {
 147         ir_value_delete(ve);
 148         return NULL;
 149     }
 150     return ve;
 151 }
 152
 153 /***********************************************************************
 154  *IR Function
 155  */
 156
 157 bool ir_function_naive_phi(ir_function*);
 158 void ir_function_enumerate(ir_function*);
 159 bool ir_function_calculate_liferanges(ir_function*);
 160 bool ir_function_allocate_locals(ir_function*);
 161
 162 ir_function* ir_function_new(ir_builder* owner)
 163 {
 164     ir_function *self;
 165     self = (ir_function*)mem_a(sizeof(*self));
 166
 167     if (!self)
 168         return NULL;
 169
 170     self->name = NULL;
 171     if (!ir_function_set_name(self, "<@unnamed>")) {
 172         mem_d(self);
 173         return NULL;
 174     }
 175     self->owner = owner;
 176     self->context.file = "<@no context>";
 177     self->context.line = 0;
 178     self->retype = TYPE_VOID;
 179     MEM_VECTOR_INIT(self, params);
 180     MEM_VECTOR_INIT(self, blocks);
 181     MEM_VECTOR_INIT(self, values);
 182     MEM_VECTOR_INIT(self, locals);
 183
 184     self->run_id = 0;
 185     return self;
 186 }
 187 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_value*, values)
 188 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_block*, blocks)
 189 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_value*, locals)
 190
 191 bool ir_function_set_name(ir_function *self, const char *name)
 192 {
 193     if (self->name)
 194         mem_d((void*)self->name);
 195     self->name = util_strdup(name);
 196     return !!self->name;
 197 }
 198
 199 void ir_function_delete(ir_function *self)
 200 {
 201     size_t i;
 202     mem_d((void*)self->name);
 203
 204     for (i = 0; i != self->blocks_count; ++i)
 205         ir_block_delete(self->blocks[i]);
 206     MEM_VECTOR_CLEAR(self, blocks);
 207
 208     MEM_VECTOR_CLEAR(self, params);
 209
 210     for (i = 0; i != self->values_count; ++i)
 211         ir_value_delete(self->values[i]);
 212     MEM_VECTOR_CLEAR(self, values);
 213
 214     for (i = 0; i != self->locals_count; ++i)
 215         ir_value_delete(self->locals[i]);
 216     MEM_VECTOR_CLEAR(self, locals);
 217
 218     mem_d(self);
 219 }
 220
 221 bool GMQCC_WARN ir_function_collect_value(ir_function *self, ir_value *v)
 222 {
 223     return ir_function_values_add(self, v);
 224 }
 225
 226 ir_block* ir_function_create_block(ir_function *self, const char *label)
 227 {
 228     ir_block* bn = ir_block_new(self, label);
 229     memcpy(&bn->context, &self->context, sizeof(self->context));
 230     if (!ir_function_blocks_add(self, bn)) {
 231         ir_block_delete(bn);
 232         return NULL;
 233     }
 234     return bn;
 235 }
 236
 237 bool ir_function_finalize(ir_function *self)
 238 {
 239     if (!ir_function_naive_phi(self))
 240         return false;
 241
 242     ir_function_enumerate(self);
 243
 244     if (!ir_function_calculate_liferanges(self))
 245         return false;
 246
 247     if (!ir_function_allocate_locals(self))
 248         return false;
 249     return true;
 250 }
 251
 252 ir_value* ir_function_get_local(ir_function *self, const char *name)
 253 {
 254     size_t i;
 255     for (i = 0; i < self->locals_count; ++i) {
 256         if (!strcmp(self->locals[i]->name, name))
 257             return self->locals[i];
 258     }
 259     return NULL;
 260 }
 261
 262 ir_value* ir_function_create_local(ir_function *self, const char *name, int vtype)
 263 {
 264     ir_value *ve = ir_function_get_local(self, name);
 265     if (ve) {
 266         return NULL;
 267     }
 268
 269     ve = ir_value_var(name, store_local, vtype);
 270     if (!ir_function_locals_add(self, ve)) {
 271         ir_value_delete(ve);
 272         return NULL;
 273     }
 274     return ve;
 275 }
 276
 277 /***********************************************************************
 278  *IR Block
 279  */
 280
 281 ir_block* ir_block_new(ir_function* owner, const char *name)
 282 {
 283     ir_block *self;
 284     self = (ir_block*)mem_a(sizeof(*self));
 285     if (!self)
 286         return NULL;
 287
 288     memset(self, 0, sizeof(*self));
 289
 290     self->label = NULL;
 291     if (!ir_block_set_label(self, name)) {
 292         mem_d(self);
 293         return NULL;
 294     }
 295     self->owner = owner;
 296     self->context.file = "<@no context>";
 297     self->context.line = 0;
 298     self->final = false;
 299     MEM_VECTOR_INIT(self, instr);
 300     MEM_VECTOR_INIT(self, entries);
 301     MEM_VECTOR_INIT(self, exits);
 302
 303     self->eid = 0;
 304     self->is_return = false;
 305     self->run_id = 0;
 306     MEM_VECTOR_INIT(self, living);
 307
 308     self->generated = false;
 309
 310     return self;
 311 }
 312 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_block, ir_instr*, instr)
 313 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_block*, entries)
 314 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_block*, exits)
 315 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_value*, living)
 316
 317 void ir_block_delete(ir_block* self)
 318 {
 319     size_t i;
 320     mem_d(self->label);
 321     for (i = 0; i != self->instr_count; ++i)
 322         ir_instr_delete(self->instr[i]);
 323     MEM_VECTOR_CLEAR(self, instr);
 324     MEM_VECTOR_CLEAR(self, entries);
 325     MEM_VECTOR_CLEAR(self, exits);
 326     MEM_VECTOR_CLEAR(self, living);
 327     mem_d(self);
 328 }
 329
 330 bool ir_block_set_label(ir_block *self, const char *name)
 331 {
 332     if (self->label)
 333         mem_d((void*)self->label);
 334     self->label = util_strdup(name);
 335     return !!self->label;
 336 }
 337
 338 /***********************************************************************
 339  *IR Instructions
 340  */
 341
 342 ir_instr* ir_instr_new(ir_block* owner, int op)
 343 {
 344     ir_instr *self;
 345     self = (ir_instr*)mem_a(sizeof(*self));
 346     if (!self)
 347         return NULL;
 348
 349     self->owner = owner;
 350     self->context.file = "<@no context>";
 351     self->context.line = 0;
 352     self->opcode = op;
 353     self->_ops[0] = NULL;
 354     self->_ops[1] = NULL;
 355     self->_ops[2] = NULL;
 356     self->bops[0] = NULL;
 357     self->bops[1] = NULL;
 358     MEM_VECTOR_INIT(self, phi);
 359     MEM_VECTOR_INIT(self, params);
 360
 361     self->eid = 0;
 362     return self;
 363 }
 364 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_instr, ir_phi_entry_t, phi)
 365
 366 void ir_instr_delete(ir_instr *self)
 367 {
 368     size_t i;
 369     /* The following calls can only delete from
 370      * vectors, we still want to delete this instruction
 371      * so ignore the return value. Since with the warn_unused_result attribute
 372      * gcc doesn't care about an explicit: (void)foo(); to ignore the result,
 373      * I have to improvise here and use if(foo());
 374      */
 375     for (i = 0; i < self->phi_count; ++i) {
 376         size_t idx;
 377         if (ir_value_writes_find(self->phi[i].value, self, &idx))
 378             if (ir_value_writes_remove(self->phi[i].value, idx)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 379         if (ir_value_reads_find(self->phi[i].value, self, &idx))
 380             if (ir_value_reads_remove (self->phi[i].value, idx)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 381     }
 382     MEM_VECTOR_CLEAR(self, phi);
 383     for (i = 0; i < self->params_count; ++i) {
 384         size_t idx;
 385         if (ir_value_writes_find(self->params[i], self, &idx))
 386             if (ir_value_writes_remove(self->params[i], idx)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 387         if (ir_value_reads_find(self->params[i], self, &idx))
 388             if (ir_value_reads_remove (self->params[i], idx)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 389     }
 390     MEM_VECTOR_CLEAR(self, params);
 391     if (ir_instr_op(self, 0, NULL, false)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 392     if (ir_instr_op(self, 1, NULL, false)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 393     if (ir_instr_op(self, 2, NULL, false)) GMQCC_SUPRESS_EMPTY_BODY;
 394     mem_d(self);
 395 }
 396
 397 bool ir_instr_op(ir_instr *self, int op, ir_value *v, bool writing)
 398 {
 399     if (self->_ops[op]) {
 400         size_t idx;
 401         if (writing && ir_value_writes_find(self->_ops[op], self, &idx))
 402         {
 403             if (!ir_value_writes_remove(self->_ops[op], idx))
 404                 return false;
 405         }
 406         else if (ir_value_reads_find(self->_ops[op], self, &idx))
 407         {
 408             if (!ir_value_reads_remove(self->_ops[op], idx))
 409                 return false;
 410         }
 411     }
 412     if (v) {
 413         if (writing) {
 414             if (!ir_value_writes_add(v, self))
 415                 return false;
 416         } else {
 417             if (!ir_value_reads_add(v, self))
 418                 return false;
 419         }
 420     }
 421     self->_ops[op] = v;
 422     return true;
 423 }
 424
 425 /***********************************************************************
 426  *IR Value
 427  */
 428
 429 ir_value* ir_value_var(const char *name, int storetype, int vtype)
 430 {
 431     ir_value *self;
 432     self = (ir_value*)mem_a(sizeof(*self));
 433     self->vtype = vtype;
 434     self->fieldtype = TYPE_VOID;
 435     self->store = storetype;
 436     MEM_VECTOR_INIT(self, reads);
 437     MEM_VECTOR_INIT(self, writes);
 438     self->isconst = false;
 439     self->context.file = "<@no context>";
 440     self->context.line = 0;
 441     self->name = NULL;
 442     ir_value_set_name(self, name);
 443
 444     memset(&self->constval, 0, sizeof(self->constval));
 445     memset(&self->code,     0, sizeof(self->code));
 446
 447     MEM_VECTOR_INIT(self, life);
 448     return self;
 449 }
 450 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_value, ir_life_entry_t, life)
 451 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_value, ir_instr*, reads)
 452 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_value, ir_instr*, writes)
 453
 454 ir_value* ir_value_out(ir_function *owner, const char *name, int storetype, int vtype)
 455 {
 456     ir_value *v = ir_value_var(name, storetype, vtype);
 457     if (!v)
 458         return NULL;
 459     if (!ir_function_collect_value(owner, v))
 460     {
 461         ir_value_delete(v);
 462         return NULL;
 463     }
 464     return v;
 465 }
 466
 467 void ir_value_delete(ir_value* self)
 468 {
 469     if (self->name)
 470         mem_d((void*)self->name);
 471     if (self->isconst)
 472     {
 473         if (self->vtype == TYPE_STRING)
 474             mem_d((void*)self->constval.vstring);
 475     }
 476     MEM_VECTOR_CLEAR(self, reads);
 477     MEM_VECTOR_CLEAR(self, writes);
 478     MEM_VECTOR_CLEAR(self, life);
 479     mem_d(self);
 480 }
 481
 482 void ir_value_set_name(ir_value *self, const char *name)
 483 {
 484     if (self->name)
 485         mem_d((void*)self->name);
 486     self->name = util_strdup(name);
 487 }
 488
 489 bool ir_value_set_float(ir_value *self, float f)
 490 {
 491     if (self->vtype != TYPE_FLOAT)
 492         return false;
 493     self->constval.vfloat = f;
 494     self->isconst = true;
 495     return true;
 496 }
 497
 498 bool ir_value_set_vector(ir_value *self, vector v)
 499 {
 500     if (self->vtype != TYPE_VECTOR)
 501         return false;
 502     self->constval.vvec = v;
 503     self->isconst = true;
 504     return true;
 505 }
 506
 507 bool ir_value_set_string(ir_value *self, const char *str)
 508 {
 509     if (self->vtype != TYPE_STRING)
 510         return false;
 511     self->constval.vstring = util_strdup(str);
 512     self->isconst = true;
 513     return true;
 514 }
 515
 516 #if 0
 517 bool ir_value_set_int(ir_value *self, int i)
 518 {
 519     if (self->vtype != TYPE_INTEGER)
 520         return false;
 521     self->constval.vint = i;
 522     self->isconst = true;
 523     return true;
 524 }
 525 #endif
 526
 527 bool ir_value_lives(ir_value *self, size_t at)
 528 {
 529     size_t i;
 530     for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
 531     {
 532         ir_life_entry_t *life = &self->life[i];
 533         if (life->start <= at && at <= life->end)
 534             return true;
 535         if (life->start > at) /* since it's ordered */
 536             return false;
 537     }
 538     return false;
 539 }
 540
 541 bool ir_value_life_insert(ir_value *self, size_t idx, ir_life_entry_t e)
 542 {
 543     size_t k;
 544     if (!ir_value_life_add(self, e)) /* naive... */
 545         return false;
 546     for (k = self->life_count-1; k > idx; --k)
 547         self->life[k] = self->life[k-1];
 548     self->life[idx] = e;
 549     return true;
 550 }
 551
 552 bool ir_value_life_merge(ir_value *self, size_t s)
 553 {
 554     size_t i;
 555     ir_life_entry_t *life = NULL;
 556     ir_life_entry_t *before = NULL;
 557     ir_life_entry_t new_entry;
 558
 559     /* Find the first range >= s */
 560     for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
 561     {
 562         before = life;
 563         life = &self->life[i];
 564         if (life->start > s)
 565             break;
 566     }
 567     /* nothing found? append */
 568     if (i == self->life_count) {
 569         ir_life_entry_t e;
 570         if (life && life->end+1 == s)
 571         {
 572             /* previous life range can be merged in */
 573             life->end++;
 574             return true;
 575         }
 576         if (life && life->end >= s)
 577             return false;
 578         e.start = e.end = s;
 579         if (!ir_value_life_add(self, e))
 580             return false; /* failing */
 581         return true;
 582     }
 583     /* found */
 584     if (before)
 585     {
 586         if (before->end + 1 == s &&
 587             life->start - 1 == s)
 588         {
 589             /* merge */
 590             before->end = life->end;
 591             if (!ir_value_life_remove(self, i))
 592                 return false; /* failing */
 593             return true;
 594         }
 595         if (before->end + 1 == s)
 596         {
 597             /* extend before */
 598             before->end++;
 599             return true;
 600         }
 601         /* already contained */
 602         if (before->end >= s)
 603             return false;
 604     }
 605     /* extend */
 606     if (life->start - 1 == s)
 607     {
 608         life->start--;
 609         return true;
 610     }
 611     /* insert a new entry */
 612     new_entry.start = new_entry.end = s;
 613     return ir_value_life_insert(self, i, new_entry);
 614 }
 615
 616 bool ir_value_life_merge_into(ir_value *self, const ir_value *other)
 617 {
 618     size_t i, myi;
 619
 620     if (!other->life_count)
 621         return true;
 622
 623     if (!self->life_count) {
 624         for (i = 0; i < other->life_count; ++i) {
 625             if (!ir_value_life_add(self, other->life[i]))
 626                 return false;
 627         }
 628         return true;
 629     }
 630
 631     myi = 0;
 632     for (i = 0; i < other->life_count; ++i)
 633     {
 634         const ir_life_entry_t *life = &other->life[i];
 635         while (true)
 636         {
 637             ir_life_entry_t *entry = &self->life[myi];
 638
 639             if (life->end+1 < entry->start)
 640             {
 641                 /* adding an interval before entry */
 642                 if (!ir_value_life_insert(self, myi, *life))
 643                     return false;
 644                 ++myi;
 645                 break;
 646             }
 647
 648             if (life->start <  entry->start &&
 649                 life->end   >= entry->start)
 650             {
 651                 /* starts earlier and overlaps */
 652                 entry->start = life->start;
 653             }
 654
 655             if (life->end     >  entry->end &&
 656                 life->start-1 <= entry->end)
 657             {
 658                 /* ends later and overlaps */
 659                 entry->end = life->end;
 660             }
 661
 662             /* see if our change combines it with the next ranges */
 663             while (myi+1 < self->life_count &&
 664                    entry->end+1 >= self->life[1+myi].start)
 665             {
 666                 /* overlaps with (myi+1) */
 667                 if (entry->end < self->life[1+myi].end)
 668                     entry->end = self->life[1+myi].end;
 669                 if (!ir_value_life_remove(self, myi+1))
 670                     return false;
 671                 entry = &self->life[myi];
 672             }
 673
 674             /* see if we're after the entry */
 675             if (life->start > entry->end)
 676             {
 677                 ++myi;
 678                 /* append if we're at the end */
 679                 if (myi >= self->life_count) {
 680                     if (!ir_value_life_add(self, *life))
 681                         return false;
 682                     break;
 683                 }
 684                 /* otherweise check the next range */
 685                 continue;
 686             }
 687             break;
 688         }
 689     }
 690     return true;
 691 }
 692
 693 bool ir_values_overlap(const ir_value *a, const ir_value *b)
 694 {
 695     /* For any life entry in A see if it overlaps with
 696      * any life entry in B.
 697      * Note that the life entries are orderes, so we can make a
 698      * more efficient algorithm there than naively translating the
 699      * statement above.
 700      */
 701
 702     ir_life_entry_t *la, *lb, *enda, *endb;
 703
 704     /* first of all, if either has no life range, they cannot clash */
 705     if (!a->life_count || !b->life_count)
 706         return false;
 707
 708     la = a->life;
 709     lb = b->life;
 710     enda = la + a->life_count;
 711     endb = lb + b->life_count;
 712     while (true)
 713     {
 714         /* check if the entries overlap, for that,
 715          * both must start before the other one ends.
 716          */
 717 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
 718         if (la->start <= lb->end &&
 719             lb->start <= la->end)
 720 #else
 721         if (la->start <  lb->end &&
 722             lb->start <  la->end)
 723 #endif
 724         {
 725             return true;
 726         }
 727
 728         /* entries are ordered
 729          * one entry is earlier than the other
 730          * that earlier entry will be moved forward
 731          */
 732         if (la->start < lb->start)
 733         {
 734             /* order: A B, move A forward
 735              * check if we hit the end with A
 736              */
 737             if (++la == enda)
 738                 break;
 739         }
 740         else if (lb->start < la->start)
 741         {
 742             /* order: B A, move B forward
 743              * check if we hit the end with B
 744              */
 745             if (++lb == endb)
 746                 break;
 747         }
 748     }
 749     return false;
 750 }
 751
 752 /***********************************************************************
 753  *IR main operations
 754  */
 755
 756 bool ir_block_create_store_op(ir_block *self, int op, ir_value *target, ir_value *what)
 757 {
 758     if (target->store == store_value) {
 759         fprintf(stderr, "cannot store to an SSA value\n");
 760         fprintf(stderr, "trying to store: %s <- %s\n", target->name, what->name);
 761         return false;
 762     } else {
 763         ir_instr *in = ir_instr_new(self, op);
 764         if (!in)
 765             return false;
 766         if (!ir_instr_op(in, 0, target, true) ||
 767             !ir_instr_op(in, 1, what, false)  ||
 768             !ir_block_instr_add(self, in) )
 769         {
 770             return false;
 771         }
 772         return true;
 773     }
 774 }
 775
 776 bool ir_block_create_store(ir_block *self, ir_value *target, ir_value *what)
 777 {
 778     int op = 0;
 779     int vtype;
 780     if (target->vtype == TYPE_VARIANT)
 781         vtype = what->vtype;
 782     else
 783         vtype = target->vtype;
 784
 785     switch (vtype) {
 786         case TYPE_FLOAT:
 787 #if 0
 788             if (what->vtype == TYPE_INTEGER)
 789                 op = INSTR_CONV_ITOF;
 790             else
 791 #endif
 792                 op = INSTR_STORE_F;
 793             break;
 794         case TYPE_VECTOR:
 795             op = INSTR_STORE_V;
 796             break;
 797         case TYPE_ENTITY:
 798             op = INSTR_STORE_ENT;
 799             break;
 800         case TYPE_STRING:
 801             op = INSTR_STORE_S;
 802             break;
 803         case TYPE_FIELD:
 804             op = INSTR_STORE_FLD;
 805             break;
 806 #if 0
 807         case TYPE_INTEGER:
 808             if (what->vtype == TYPE_INTEGER)
 809                 op = INSTR_CONV_FTOI;
 810             else
 811                 op = INSTR_STORE_I;
 812             break;
 813 #endif
 814         case TYPE_POINTER:
 815 #if 0
 816             op = INSTR_STORE_I;
 817 #else
 818             op = INSTR_STORE_ENT;
 819 #endif
 820             break;
 821         default:
 822             /* Unknown type */
 823             return false;
 824     }
 825     return ir_block_create_store_op(self, op, target, what);
 826 }
 827
 828 bool ir_block_create_storep(ir_block *self, ir_value *target, ir_value *what)
 829 {
 830     int op = 0;
 831     int vtype;
 832
 833     if (target->vtype != TYPE_POINTER)
 834         return false;
 835
 836     /* storing using pointer - target is a pointer, type must be
 837      * inferred from source
 838      */
 839     vtype = what->vtype;
 840
 841     switch (vtype) {
 842         case TYPE_FLOAT:
 843             op = INSTR_STOREP_F;
 844             break;
 845         case TYPE_VECTOR:
 846             op = INSTR_STOREP_V;
 847             break;
 848         case TYPE_ENTITY:
 849             op = INSTR_STOREP_ENT;
 850             break;
 851         case TYPE_STRING:
 852             op = INSTR_STOREP_S;
 853             break;
 854         case TYPE_FIELD:
 855             op = INSTR_STOREP_FLD;
 856             break;
 857 #if 0
 858         case TYPE_INTEGER:
 859             op = INSTR_STOREP_I;
 860             break;
 861 #endif
 862         case TYPE_POINTER:
 863 #if 0
 864             op = INSTR_STOREP_I;
 865 #else
 866             op = INSTR_STOREP_ENT;
 867 #endif
 868             break;
 869         default:
 870             /* Unknown type */
 871             return false;
 872     }
 873     return ir_block_create_store_op(self, op, target, what);
 874 }
 875
 876 bool ir_block_create_return(ir_block *self, ir_value *v)
 877 {
 878     ir_instr *in;
 879     if (self->final) {
 880         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
 881         return false;
 882     }
 883     self->final = true;
 884     self->is_return = true;
 885     in = ir_instr_new(self, INSTR_RETURN);
 886     if (!in)
 887         return false;
 888
 889     if (!ir_instr_op(in, 0, v, false) ||
 890         !ir_block_instr_add(self, in) )
 891     {
 892         return false;
 893     }
 894     return true;
 895 }
 896
 897 bool ir_block_create_if(ir_block *self, ir_value *v,
 898                         ir_block *ontrue, ir_block *onfalse)
 899 {
 900     ir_instr *in;
 901     if (self->final) {
 902         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
 903         return false;
 904     }
 905     self->final = true;
 906     /*in = ir_instr_new(self, (v->vtype == TYPE_STRING ? INSTR_IF_S : INSTR_IF_F));*/
 907     in = ir_instr_new(self, VINSTR_COND);
 908     if (!in)
 909         return false;
 910
 911     if (!ir_instr_op(in, 0, v, false)) {
 912         ir_instr_delete(in);
 913         return false;
 914     }
 915
 916     in->bops[0] = ontrue;
 917     in->bops[1] = onfalse;
 918
 919     if (!ir_block_instr_add(self, in))
 920         return false;
 921
 922     if (!ir_block_exits_add(self, ontrue)    ||
 923         !ir_block_exits_add(self, onfalse)   ||
 924         !ir_block_entries_add(ontrue, self)  ||
 925         !ir_block_entries_add(onfalse, self) )
 926     {
 927         return false;
 928     }
 929     return true;
 930 }
 931
 932 bool ir_block_create_jump(ir_block *self, ir_block *to)
 933 {
 934     ir_instr *in;
 935     if (self->final) {
 936         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
 937         return false;
 938     }
 939     self->final = true;
 940     in = ir_instr_new(self, VINSTR_JUMP);
 941     if (!in)
 942         return false;
 943
 944     in->bops[0] = to;
 945     if (!ir_block_instr_add(self, in))
 946         return false;
 947
 948     if (!ir_block_exits_add(self, to) ||
 949         !ir_block_entries_add(to, self) )
 950     {
 951         return false;
 952     }
 953     return true;
 954 }
 955
 956 bool ir_block_create_goto(ir_block *self, ir_block *to)
 957 {
 958     ir_instr *in;
 959     if (self->final) {
 960         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
 961         return false;
 962     }
 963     self->final = true;
 964     in = ir_instr_new(self, INSTR_GOTO);
 965     if (!in)
 966         return false;
 967
 968     in->bops[0] = to;
 969     if (!ir_block_instr_add(self, in))
 970         return false;
 971
 972     if (!ir_block_exits_add(self, to) ||
 973         !ir_block_entries_add(to, self) )
 974     {
 975         return false;
 976     }
 977     return true;
 978 }
 979
 980 ir_instr* ir_block_create_phi(ir_block *self, const char *label, int ot)
 981 {
 982     ir_value *out;
 983     ir_instr *in;
 984     in = ir_instr_new(self, VINSTR_PHI);
 985     if (!in)
 986         return NULL;
 987     out = ir_value_out(self->owner, label, store_value, ot);
 988     if (!out) {
 989         ir_instr_delete(in);
 990         return NULL;
 991     }
 992     if (!ir_instr_op(in, 0, out, true)) {
 993         ir_instr_delete(in);
 994         ir_value_delete(out);
 995         return NULL;
 996     }
 997     if (!ir_block_instr_add(self, in)) {
 998         ir_instr_delete(in);
 999         ir_value_delete(out);
1000         return NULL;
1001     }
1002     return in;
1003 }
1004
1005 ir_value* ir_phi_value(ir_instr *self)
1006 {
1007     return self->_ops[0];
1008 }
1009
1010 bool ir_phi_add(ir_instr* self, ir_block *b, ir_value *v)
1011 {
1012     ir_phi_entry_t pe;
1013
1014     if (!ir_block_entries_find(self->owner, b, NULL)) {
1015         /* Must not be possible to cause this, otherwise the AST
1016          * is doing something wrong.
1017          */
1018         fprintf(stderr, "Invalid entry block for PHI\n");
1019         abort();
1020     }
1021
1022     pe.value = v;
1023     pe.from = b;
1024     if (!ir_value_reads_add(v, self))
1025         return false;
1026     return ir_instr_phi_add(self, pe);
1027 }
1028
1029 /* binary op related code */
1030
1031 ir_value* ir_block_create_binop(ir_block *self,
1032                                 const char *label, int opcode,
1033                                 ir_value *left, ir_value *right)
1034 {
1035     int ot = TYPE_VOID;
1036     switch (opcode) {
1037         case INSTR_ADD_F:
1038         case INSTR_SUB_F:
1039         case INSTR_DIV_F:
1040         case INSTR_MUL_F:
1041         case INSTR_MUL_V:
1042         case INSTR_AND:
1043         case INSTR_OR:
1044 #if 0
1045         case INSTR_AND_I:
1046         case INSTR_AND_IF:
1047         case INSTR_AND_FI:
1048         case INSTR_OR_I:
1049         case INSTR_OR_IF:
1050         case INSTR_OR_FI:
1051 #endif
1052         case INSTR_BITAND:
1053         case INSTR_BITOR:
1054 #if 0
1055         case INSTR_SUB_S: /* -- offset of string as float */
1056         case INSTR_MUL_IF:
1057         case INSTR_MUL_FI:
1058         case INSTR_DIV_IF:
1059         case INSTR_DIV_FI:
1060         case INSTR_BITOR_IF:
1061         case INSTR_BITOR_FI:
1062         case INSTR_BITAND_FI:
1063         case INSTR_BITAND_IF:
1064         case INSTR_EQ_I:
1065         case INSTR_NE_I:
1066 #endif
1067             ot = TYPE_FLOAT;
1068             break;
1069 #if 0
1070         case INSTR_ADD_I:
1071         case INSTR_ADD_IF:
1072         case INSTR_ADD_FI:
1073         case INSTR_SUB_I:
1074         case INSTR_SUB_FI:
1075         case INSTR_SUB_IF:
1076         case INSTR_MUL_I:
1077         case INSTR_DIV_I:
1078         case INSTR_BITAND_I:
1079         case INSTR_BITOR_I:
1080         case INSTR_XOR_I:
1081         case INSTR_RSHIFT_I:
1082         case INSTR_LSHIFT_I:
1083             ot = TYPE_INTEGER;
1084             break;
1085 #endif
1086         case INSTR_ADD_V:
1087         case INSTR_SUB_V:
1088         case INSTR_MUL_VF:
1089         case INSTR_MUL_FV:
1090 #if 0
1091         case INSTR_DIV_VF:
1092         case INSTR_MUL_IV:
1093         case INSTR_MUL_VI:
1094 #endif
1095             ot = TYPE_VECTOR;
1096             break;
1097 #if 0
1098         case INSTR_ADD_SF:
1099             ot = TYPE_POINTER;
1100             break;
1101 #endif
1102         default:
1103             /* ranges: */
1104             /* boolean operations result in floats */
1105             if (opcode >= INSTR_EQ_F && opcode <= INSTR_GT)
1106                 ot = TYPE_FLOAT;
1107             else if (opcode >= INSTR_LE && opcode <= INSTR_GT)
1108                 ot = TYPE_FLOAT;
1109 #if 0
1110             else if (opcode >= INSTR_LE_I && opcode <= INSTR_EQ_FI)
1111                 ot = TYPE_FLOAT;
1112 #endif
1113             break;
1114     };
1115     if (ot == TYPE_VOID) {
1116         /* The AST or parser were supposed to check this! */
1117         return NULL;
1118     }
1119
1120     return ir_block_create_general_instr(self, label, opcode, left, right, ot);
1121 }
1122
1123 ir_value* ir_block_create_general_instr(ir_block *self, const char *label,
1124                                         int op, ir_value *a, ir_value *b, int outype)
1125 {
1126     ir_instr *instr;
1127     ir_value *out;
1128
1129     out = ir_value_out(self->owner, label, store_value, outype);
1130     if (!out)
1131         return NULL;
1132
1133     instr = ir_instr_new(self, op);
1134     if (!instr) {
1135         ir_value_delete(out);
1136         return NULL;
1137     }
1138
1139     if (!ir_instr_op(instr, 0, out, true) ||
1140         !ir_instr_op(instr, 1, a, false) ||
1141         !ir_instr_op(instr, 2, b, false) )
1142     {
1143         goto on_error;
1144     }
1145
1146     if (!ir_block_instr_add(self, instr))
1147         goto on_error;
1148
1149     return out;
1150 on_error:
1151     ir_instr_delete(instr);
1152     ir_value_delete(out);
1153     return NULL;
1154 }
1155
1156 ir_value* ir_block_create_fieldaddress(ir_block *self, const char *label, ir_value *ent, ir_value *field)
1157 {
1158     /* Support for various pointer types todo if so desired */
1159     if (ent->vtype != TYPE_ENTITY)
1160         return NULL;
1161
1162     if (field->vtype != TYPE_FIELD)
1163         return NULL;
1164
1165     return ir_block_create_general_instr(self, label, INSTR_ADDRESS, ent, field, TYPE_POINTER);
1166 }
1167
1168 ir_value* ir_block_create_load_from_ent(ir_block *self, const char *label, ir_value *ent, ir_value *field, int outype)
1169 {
1170     int op;
1171     if (ent->vtype != TYPE_ENTITY)
1172         return NULL;
1173
1174     /* at some point we could redirect for TYPE_POINTER... but that could lead to carelessness */
1175     if (field->vtype != TYPE_FIELD)
1176         return NULL;
1177
1178     switch (outype)
1179     {
1180         case TYPE_FLOAT:   op = INSTR_LOAD_F;   break;
1181         case TYPE_VECTOR:  op = INSTR_LOAD_V;   break;
1182         case TYPE_STRING:  op = INSTR_LOAD_S;   break;
1183         case TYPE_FIELD:   op = INSTR_LOAD_FLD; break;
1184         case TYPE_ENTITY:  op = INSTR_LOAD_ENT; break;
1185 #if 0
1186         case TYPE_POINTER: op = INSTR_LOAD_I;   break;
1187         case TYPE_INTEGER: op = INSTR_LOAD_I;   break;
1188 #endif
1189         default:
1190             return NULL;
1191     }
1192
1193     return ir_block_create_general_instr(self, label, op, ent, field, outype);
1194 }
1195
1196 ir_value* ir_block_create_add(ir_block *self,
1197                               const char *label,
1198                               ir_value *left, ir_value *right)
1199 {
1200     int op = 0;
1201     int l = left->vtype;
1202     int r = right->vtype;
1203     if (l == r) {
1204         switch (l) {
1205             default:
1206                 return NULL;
1207             case TYPE_FLOAT:
1208                 op = INSTR_ADD_F;
1209                 break;
1210 #if 0
1211             case TYPE_INTEGER:
1212                 op = INSTR_ADD_I;
1213                 break;
1214 #endif
1215             case TYPE_VECTOR:
1216                 op = INSTR_ADD_V;
1217                 break;
1218         }
1219     } else {
1220 #if 0
1221         if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1222             op = INSTR_ADD_FI;
1223         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1224             op = INSTR_ADD_IF;
1225         else
1226 #endif
1227             return NULL;
1228     }
1229     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1230 }
1231
1232 ir_value* ir_block_create_sub(ir_block *self,
1233                               const char *label,
1234                               ir_value *left, ir_value *right)
1235 {
1236     int op = 0;
1237     int l = left->vtype;
1238     int r = right->vtype;
1239     if (l == r) {
1240
1241         switch (l) {
1242             default:
1243                 return NULL;
1244             case TYPE_FLOAT:
1245                 op = INSTR_SUB_F;
1246                 break;
1247 #if 0
1248             case TYPE_INTEGER:
1249                 op = INSTR_SUB_I;
1250                 break;
1251 #endif
1252             case TYPE_VECTOR:
1253                 op = INSTR_SUB_V;
1254                 break;
1255         }
1256     } else {
1257 #if 0
1258         if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1259             op = INSTR_SUB_FI;
1260         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1261             op = INSTR_SUB_IF;
1262         else
1263 #endif
1264             return NULL;
1265     }
1266     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1267 }
1268
1269 ir_value* ir_block_create_mul(ir_block *self,
1270                               const char *label,
1271                               ir_value *left, ir_value *right)
1272 {
1273     int op = 0;
1274     int l = left->vtype;
1275     int r = right->vtype;
1276     if (l == r) {
1277
1278         switch (l) {
1279             default:
1280                 return NULL;
1281             case TYPE_FLOAT:
1282                 op = INSTR_MUL_F;
1283                 break;
1284 #if 0
1285             case TYPE_INTEGER:
1286                 op = INSTR_MUL_I;
1287                 break;
1288 #endif
1289             case TYPE_VECTOR:
1290                 op = INSTR_MUL_V;
1291                 break;
1292         }
1293     } else {
1294         if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_FLOAT) )
1295             op = INSTR_MUL_VF;
1296         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_VECTOR) )
1297             op = INSTR_MUL_FV;
1298 #if 0
1299         else if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_INTEGER) )
1300             op = INSTR_MUL_VI;
1301         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_VECTOR) )
1302             op = INSTR_MUL_IV;
1303         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1304             op = INSTR_MUL_FI;
1305         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1306             op = INSTR_MUL_IF;
1307 #endif
1308         else
1309             return NULL;
1310     }
1311     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1312 }
1313
1314 ir_value* ir_block_create_div(ir_block *self,
1315                               const char *label,
1316                               ir_value *left, ir_value *right)
1317 {
1318     int op = 0;
1319     int l = left->vtype;
1320     int r = right->vtype;
1321     if (l == r) {
1322
1323         switch (l) {
1324             default:
1325                 return NULL;
1326             case TYPE_FLOAT:
1327                 op = INSTR_DIV_F;
1328                 break;
1329 #if 0
1330             case TYPE_INTEGER:
1331                 op = INSTR_DIV_I;
1332                 break;
1333 #endif
1334         }
1335     } else {
1336 #if 0
1337         if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_FLOAT) )
1338             op = INSTR_DIV_VF;
1339         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1340             op = INSTR_DIV_FI;
1341         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1342             op = INSTR_DIV_IF;
1343         else
1344 #endif
1345             return NULL;
1346     }
1347     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1348 }
1349
1350 /* PHI resolving breaks the SSA, and must thus be the last
1351  * step before life-range calculation.
1352  */
1353
1354 static bool ir_block_naive_phi(ir_block *self);
1355 bool ir_function_naive_phi(ir_function *self)
1356 {
1357     size_t i;
1358
1359     for (i = 0; i < self->blocks_count; ++i)
1360     {
1361         if (!ir_block_naive_phi(self->blocks[i]))
1362             return false;
1363     }
1364     return true;
1365 }
1366
1367 static bool ir_naive_phi_emit_store(ir_block *block, size_t iid, ir_value *old, ir_value *what)
1368 {
1369     ir_instr *instr;
1370     size_t i;
1371
1372     /* create a store */
1373     if (!ir_block_create_store(block, old, what))
1374         return false;
1375
1376     /* we now move it up */
1377     instr = block->instr[block->instr_count-1];
1378     for (i = block->instr_count; i > iid; --i)
1379         block->instr[i] = block->instr[i-1];
1380     block->instr[i] = instr;
1381
1382     return true;
1383 }
1384
1385 static bool ir_block_naive_phi(ir_block *self)
1386 {
1387     size_t i, p, w;
1388     /* FIXME: optionally, create_phi can add the phis
1389      * to a list so we don't need to loop through blocks
1390      * - anyway: "don't optimize YET"
1391      */
1392     for (i = 0; i < self->instr_count; ++i)
1393     {
1394         ir_instr *instr = self->instr[i];
1395         if (instr->opcode != VINSTR_PHI)
1396             continue;
1397
1398         if (!ir_block_instr_remove(self, i))
1399             return false;
1400         --i; /* NOTE: i+1 below */
1401
1402         for (p = 0; p < instr->phi_count; ++p)
1403         {
1404             ir_value *v = instr->phi[p].value;
1405             for (w = 0; w < v->writes_count; ++w) {
1406                 ir_value *old;
1407
1408                 if (!v->writes[w]->_ops[0])
1409                     continue;
1410
1411                 /* When the write was to a global, we have to emit a mov */
1412                 old = v->writes[w]->_ops[0];
1413
1414                 /* The original instruction now writes to the PHI target local */
1415                 if (v->writes[w]->_ops[0] == v)
1416                     v->writes[w]->_ops[0] = instr->_ops[0];
1417
1418                 if (old->store != store_value && old->store != store_local)
1419                 {
1420                     /* If it originally wrote to a global we need to store the value
1421                      * there as welli
1422                      */
1423                     if (!ir_naive_phi_emit_store(self, i+1, old, v))
1424                         return false;
1425                     if (i+1 < self->instr_count)
1426                         instr = self->instr[i+1];
1427                     else
1428                         instr = NULL;
1429                     /* In case I forget and access instr later, it'll be NULL
1430                      * when it's a problem, to make sure we crash, rather than accessing
1431                      * invalid data.
1432                      */
1433                 }
1434                 else
1435                 {
1436                     /* If it didn't, we can replace all reads by the phi target now. */
1437                     size_t r;
1438                     for (r = 0; r < old->reads_count; ++r)
1439                     {
1440                         size_t op;
1441                         ir_instr *ri = old->reads[r];
1442                         for (op = 0; op < ri->phi_count; ++op) {
1443                             if (ri->phi[op].value == old)
1444                                 ri->phi[op].value = v;
1445                         }
1446                         for (op = 0; op < 3; ++op) {
1447                             if (ri->_ops[op] == old)
1448                                 ri->_ops[op] = v;
1449                         }
1450                     }
1451                 }
1452             }
1453         }
1454         ir_instr_delete(instr);
1455     }
1456     return true;
1457 }
1458
1459 /***********************************************************************
1460  *IR Temp allocation code
1461  * Propagating value life ranges by walking through the function backwards
1462  * until no more changes are made.
1463  * In theory this should happen once more than once for every nested loop
1464  * level.
1465  * Though this implementation might run an additional time for if nests.
1466  */
1467
1468 typedef struct
1469 {
1470     ir_value* *v;
1471     size_t    v_count;
1472     size_t    v_alloc;
1473 } new_reads_t;
1474 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(new_reads_t, ir_value*, v)
1475
1476 /* Enumerate instructions used by value's life-ranges
1477  */
1478 static void ir_block_enumerate(ir_block *self, size_t *_eid)
1479 {
1480     size_t i;
1481     size_t eid = *_eid;
1482     for (i = 0; i < self->instr_count; ++i)
1483     {
1484         self->instr[i]->eid = eid++;
1485     }
1486     *_eid = eid;
1487 }
1488
1489 /* Enumerate blocks and instructions.
1490  * The block-enumeration is unordered!
1491  * We do not really use the block enumreation, however
1492  * the instruction enumeration is important for life-ranges.
1493  */
1494 void ir_function_enumerate(ir_function *self)
1495 {
1496     size_t i;
1497     size_t instruction_id = 0;
1498     for (i = 0; i < self->blocks_count; ++i)
1499     {
1500         self->blocks[i]->eid = i;
1501         self->blocks[i]->run_id = 0;
1502         ir_block_enumerate(self->blocks[i], &instruction_id);
1503     }
1504 }
1505
1506 static bool ir_block_life_propagate(ir_block *b, ir_block *prev, bool *changed);
1507 bool ir_function_calculate_liferanges(ir_function *self)
1508 {
1509     size_t i;
1510     bool changed;
1511
1512     do {
1513         self->run_id++;
1514         changed = false;
1515         for (i = 0; i != self->blocks_count; ++i)
1516         {
1517             if (self->blocks[i]->is_return)
1518             {
1519                 if (!ir_block_life_propagate(self->blocks[i], NULL, &changed))
1520                     return false;
1521             }
1522         }
1523     } while (changed);
1524     return true;
1525 }
1526
1527 /* Local-value allocator
1528  * After finishing creating the liferange of all values used in a function
1529  * we can allocate their global-positions.
1530  * This is the counterpart to register-allocation in register machines.
1531  */
1532 typedef struct {
1533     MEM_VECTOR_MAKE(ir_value*, locals);
1534     MEM_VECTOR_MAKE(size_t,    sizes);
1535     MEM_VECTOR_MAKE(size_t,    positions);
1536 } function_allocator;
1537 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, ir_value*, locals)
1538 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, size_t,    sizes)
1539 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, size_t,    positions)
1540
1541 static bool function_allocator_alloc(function_allocator *alloc, const ir_value *var)
1542 {
1543     ir_value *slot;
1544     size_t vsize = type_sizeof[var->vtype];
1545
1546     slot = ir_value_var("reg", store_global, var->vtype);
1547     if (!slot)
1548         return false;
1549
1550     if (!ir_value_life_merge_into(slot, var))
1551         goto localerror;
1552
1553     if (!function_allocator_locals_add(alloc, slot))
1554         goto localerror;
1555
1556     if (!function_allocator_sizes_add(alloc, vsize))
1557         goto localerror;
1558
1559     return true;
1560
1561 localerror:
1562     ir_value_delete(slot);
1563     return false;
1564 }
1565
1566 bool ir_function_allocate_locals(ir_function *self)
1567 {
1568     size_t i, a;
1569     bool   retval = true;
1570     size_t pos;
1571
1572     ir_value *slot;
1573     const ir_value *v;
1574
1575     function_allocator alloc;
1576
1577     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, locals);
1578     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, sizes);
1579     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, positions);
1580
1581     for (i = 0; i < self->locals_count; ++i)
1582     {
1583         if (!function_allocator_alloc(&alloc, self->locals[i]))
1584             goto error;
1585     }
1586
1587     /* Allocate a slot for any value that still exists */
1588     for (i = 0; i < self->values_count; ++i)
1589     {
1590         v = self->values[i];
1591
1592         if (!v->life_count)
1593             continue;
1594
1595         for (a = 0; a < alloc.locals_count; ++a)
1596         {
1597             slot = alloc.locals[a];
1598
1599             if (ir_values_overlap(v, slot))
1600                 continue;
1601
1602             if (!ir_value_life_merge_into(slot, v))
1603                 goto error;
1604
1605             /* adjust size for this slot */
1606             if (alloc.sizes[a] < type_sizeof[v->vtype])
1607                 alloc.sizes[a] = type_sizeof[v->vtype];
1608
1609             self->values[i]->code.local = a;
1610             break;
1611         }
1612         if (a >= alloc.locals_count) {
1613             self->values[i]->code.local = alloc.locals_count;
1614             if (!function_allocator_alloc(&alloc, v))
1615                 goto error;
1616         }
1617     }
1618
1619     /* Adjust slot positions based on sizes */
1620     if (!function_allocator_positions_add(&alloc, 0))
1621         goto error;
1622
1623     for (i = 1; i < alloc.sizes_count; ++i)
1624     {
1625         pos = alloc.positions[i-1] + alloc.sizes[i-1];
1626         if (!function_allocator_positions_add(&alloc, pos))
1627             goto error;
1628     }
1629
1630     self->allocated_locals = pos + alloc.sizes[alloc.sizes_count-1];
1631
1632     /* Take over the actual slot positions */
1633     for (i = 0; i < self->values_count; ++i)
1634         self->values[i]->code.local = alloc.positions[self->values[i]->code.local];
1635
1636     goto cleanup;
1637
1638 error:
1639     retval = false;
1640 cleanup:
1641     for (i = 0; i < alloc.locals_count; ++i)
1642         ir_value_delete(alloc.locals[i]);
1643     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, locals);
1644     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, sizes);
1645     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, positions);
1646     return retval;
1647 }
1648
1649 /* Get information about which operand
1650  * is read from, or written to.
1651  */
1652 static void ir_op_read_write(int op, size_t *read, size_t *write)
1653 {
1654     switch (op)
1655     {
1656     case VINSTR_JUMP:
1657     case INSTR_GOTO:
1658         *write = 0;
1659         *read = 0;
1660         break;
1661     case INSTR_IF:
1662     case INSTR_IFNOT:
1663 #if 0
1664     case INSTR_IF_S:
1665     case INSTR_IFNOT_S:
1666 #endif
1667     case INSTR_RETURN:
1668     case VINSTR_COND:
1669         *write = 0;
1670         *read = 1;
1671         break;
1672     default:
1673         *write = 1;
1674         *read = 6;
1675         break;
1676     };
1677 }
1678
1679 static bool ir_block_living_add_instr(ir_block *self, size_t eid)
1680 {
1681     size_t i;
1682     bool changed = false;
1683     bool tempbool;
1684     for (i = 0; i != self->living_count; ++i)
1685     {
1686         tempbool = ir_value_life_merge(self->living[i], eid);
1687         /* debug
1688         if (tempbool)
1689             fprintf(stderr, "block_living_add_instr() value instruction added %s: %i\n", self->living[i]->_name, (int)eid);
1690         */
1691         changed = changed || tempbool;
1692     }
1693     return changed;
1694 }
1695
1696 static bool ir_block_life_prop_previous(ir_block* self, ir_block *prev, bool *changed)
1697 {
1698     size_t i;
1699     /* values which have been read in a previous iteration are now
1700      * in the "living" array even if the previous block doesn't use them.
1701      * So we have to remove whatever does not exist in the previous block.
1702      * They will be re-added on-read, but the liferange merge won't cause
1703      * a change.
1704      */
1705     for (i = 0; i < self->living_count; ++i)
1706     {
1707         if (!ir_block_living_find(prev, self->living[i], NULL)) {
1708             if (!ir_block_living_remove(self, i))
1709                 return false;
1710             --i;
1711         }
1712     }
1713
1714     /* Whatever the previous block still has in its living set
1715      * must now be added to ours as well.
1716      */
1717     for (i = 0; i < prev->living_count; ++i)
1718     {
1719         if (ir_block_living_find(self, prev->living[i], NULL))
1720             continue;
1721         if (!ir_block_living_add(self, prev->living[i]))
1722             return false;
1723         /*
1724         printf("%s got from prev: %s\n", self->label, prev->living[i]->_name);
1725         */
1726     }
1727     return true;
1728 }
1729
1730 static bool ir_block_life_propagate(ir_block *self, ir_block *prev, bool *changed)
1731 {
1732     ir_instr *instr;
1733     ir_value *value;
1734     bool  tempbool;
1735     size_t i, o, p;
1736     /* bitmasks which operands are read from or written to */
1737     size_t read, write;
1738 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1739     size_t rd;
1740     new_reads_t new_reads;
1741 #endif
1742     char dbg_ind[16] = { '#', '0' };
1743     (void)dbg_ind;
1744
1745 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1746     MEM_VECTOR_INIT(&new_reads, v);
1747 #endif
1748
1749     if (prev)
1750     {
1751         if (!ir_block_life_prop_previous(self, prev, changed))
1752             return false;
1753     }
1754
1755     i = self->instr_count;
1756     while (i)
1757     { --i;
1758         instr = self->instr[i];
1759
1760         /* PHI operands are always read operands */
1761         for (p = 0; p < instr->phi_count; ++p)
1762         {
1763             value = instr->phi[p].value;
1764 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1765             if (!ir_block_living_find(self, value, NULL) &&
1766                 !ir_block_living_add(self, value))
1767             {
1768                 goto on_error;
1769             }
1770 #else
1771             if (!new_reads_t_v_find(&new_reads, value, NULL))
1772             {
1773                 if (!new_reads_t_v_add(&new_reads, value))
1774                     goto on_error;
1775             }
1776 #endif
1777         }
1778
1779         /* See which operands are read and write operands */
1780         ir_op_read_write(instr->opcode, &read, &write);
1781
1782         /* Go through the 3 main operands */
1783         for (o = 0; o < 3; ++o)
1784         {
1785             if (!instr->_ops[o]) /* no such operand */
1786                 continue;
1787
1788             value = instr->_ops[o];
1789
1790             /* We only care about locals */
1791             if (value->store != store_value &&
1792                 value->store != store_local)
1793                 continue;
1794
1795             /* read operands */
1796             if (read & (1<<o))
1797             {
1798 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1799                 if (!ir_block_living_find(self, value, NULL) &&
1800                     !ir_block_living_add(self, value))
1801                 {
1802                     goto on_error;
1803                 }
1804 #else
1805                 /* fprintf(stderr, "read: %s\n", value->_name); */
1806                 if (!new_reads_t_v_find(&new_reads, value, NULL))
1807                 {
1808                     if (!new_reads_t_v_add(&new_reads, value))
1809                         goto on_error;
1810                 }
1811 #endif
1812             }
1813
1814             /* write operands */
1815             /* When we write to a local, we consider it "dead" for the
1816              * remaining upper part of the function, since in SSA a value
1817              * can only be written once (== created)
1818              */
1819             if (write & (1<<o))
1820             {
1821                 size_t idx;
1822                 bool in_living = ir_block_living_find(self, value, &idx);
1823 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1824                 size_t readidx;
1825                 bool in_reads = new_reads_t_v_find(&new_reads, value, &readidx);
1826                 if (!in_living && !in_reads)
1827 #else
1828                 if (!in_living)
1829 #endif
1830                 {
1831                     /* If the value isn't alive it hasn't been read before... */
1832                     /* TODO: See if the warning can be emitted during parsing or AST processing
1833                      * otherwise have warning printed here.
1834                      * IF printing a warning here: include filecontext_t,
1835                      * and make sure it's only printed once
1836                      * since this function is run multiple times.
1837                      */
1838                     /* For now: debug info: */
1839                     fprintf(stderr, "Value only written %s\n", value->name);
1840                     tempbool = ir_value_life_merge(value, instr->eid);
1841                     *changed = *changed || tempbool;
1842                     /*
1843                     ir_instr_dump(instr, dbg_ind, printf);
1844                     abort();
1845                     */
1846                 } else {
1847                     /* since 'living' won't contain it
1848                      * anymore, merge the value, since
1849                      * (A) doesn't.
1850                      */
1851                     tempbool = ir_value_life_merge(value, instr->eid);
1852                     /*
1853                     if (tempbool)
1854                         fprintf(stderr, "value added id %s %i\n", value->name, (int)instr->eid);
1855                     */
1856                     *changed = *changed || tempbool;
1857                     /* Then remove */
1858 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1859                     if (!ir_block_living_remove(self, idx))
1860                         goto on_error;
1861 #else
1862                     if (in_reads)
1863                     {
1864                         if (!new_reads_t_v_remove(&new_reads, readidx))
1865                             goto on_error;
1866                     }
1867 #endif
1868                 }
1869             }
1870         }
1871         /* (A) */
1872         tempbool = ir_block_living_add_instr(self, instr->eid);
1873         /*fprintf(stderr, "living added values\n");*/
1874         *changed = *changed || tempbool;
1875
1876 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1877         /* new reads: */
1878         for (rd = 0; rd < new_reads.v_count; ++rd)
1879         {
1880             if (!ir_block_living_find(self, new_reads.v[rd], NULL)) {
1881                 if (!ir_block_living_add(self, new_reads.v[rd]))
1882                     goto on_error;
1883             }
1884             if (!i && !self->entries_count) {
1885                 /* fix the top */
1886                 *changed = *changed || ir_value_life_merge(new_reads.v[rd], instr->eid);
1887             }
1888         }
1889         MEM_VECTOR_CLEAR(&new_reads, v);
1890 #endif
1891     }
1892
1893     if (self->run_id == self->owner->run_id)
1894         return true;
1895
1896     self->run_id = self->owner->run_id;
1897
1898     for (i = 0; i < self->entries_count; ++i)
1899     {
1900         ir_block *entry = self->entries[i];
1901         ir_block_life_propagate(entry, self, changed);
1902     }
1903
1904     return true;
1905 on_error:
1906 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1907     MEM_VECTOR_CLEAR(&new_reads, v);
1908 #endif
1909     return false;
1910 }
1911
1912 /***********************************************************************
1913  *IR Code-Generation
1914  *
1915  * Since the IR has the convention of putting 'write' operands
1916  * at the beginning, we have to rotate the operands of instructions
1917  * properly in order to generate valid QCVM code.
1918  *
1919  * Having destinations at a fixed position is more convenient. In QC
1920  * this is *mostly* OPC,  but FTE adds at least 2 instructions which
1921  * read from from OPA,  and store to OPB rather than OPC.   Which is
1922  * partially the reason why the implementation of these instructions
1923  * in darkplaces has been delayed for so long.
1924  *
1925  * Breaking conventions is annoying...
1926  */
1927 static bool ir_builder_gen_global(ir_builder *self, ir_value *global);
1928
1929 static bool gen_global_field(ir_value *global)
1930 {
1931     if (global->isconst)
1932     {
1933         ir_value *fld = global->constval.vpointer;
1934         if (!fld) {
1935             printf("Invalid field constant with no field: %s\n", global->name);
1936             return false;
1937         }
1938
1939         /* Now, in this case, a relocation would be impossible to code
1940          * since it looks like this:
1941          * .vector v = origin;     <- parse error, wtf is 'origin'?
1942          * .vector origin;
1943          *
1944          * But we will need a general relocation support later anyway
1945          * for functions... might as well support that here.
1946          */
1947         if (!fld->code.globaladdr) {
1948             printf("FIXME: Relocation support\n");
1949             return false;
1950         }
1951
1952         /* copy the field's value */
1953         global->code.globaladdr = code_globals_add(code_globals_data[fld->code.globaladdr]);
1954     }
1955     else
1956     {
1957         prog_section_field fld;
1958
1959         fld.name = global->code.name;
1960         fld.offset = code_fields_elements;
1961         fld.type = global->fieldtype;
1962
1963         if (fld.type == TYPE_VOID) {
1964             printf("Field is missing a type: %s\n", global->name);
1965             return false;
1966         }
1967
1968         if (code_fields_add(fld) < 0)
1969             return false;
1970
1971         global->code.globaladdr = code_globals_add(fld.offset);
1972     }
1973     if (global->code.globaladdr < 0)
1974         return false;
1975     return true;
1976 }
1977
1978 static bool gen_global_pointer(ir_value *global)
1979 {
1980     if (global->isconst)
1981     {
1982         ir_value *target = global->constval.vpointer;
1983         if (!target) {
1984             printf("Invalid pointer constant: %s\n", global->name);
1985             /* NULL pointers are pointing to the NULL constant, which also
1986              * sits at address 0, but still has an ir_value for itself.
1987              */
1988             return false;
1989         }
1990
1991         /* Here, relocations ARE possible - in fteqcc-enhanced-qc:
1992          * void() foo; <- proto
1993          * void() *fooptr = &foo;
1994          * void() foo = { code }
1995          */
1996         if (!target->code.globaladdr) {
1997             /* FIXME: Check for the constant nullptr ir_value!
1998              * because then code.globaladdr being 0 is valid.
1999              */
2000             printf("FIXME: Relocation support\n");
2001             return false;
2002         }
2003
2004         global->code.globaladdr = code_globals_add(target->code.globaladdr);
2005     }
2006     else
2007     {
2008         global->code.globaladdr = code_globals_add(0);
2009     }
2010     if (global->code.globaladdr < 0)
2011         return false;
2012     return true;
2013 }
2014
2015 static bool gen_blocks_recursive(ir_function *func, ir_block *block)
2016 {
2017     prog_section_statement stmt;
2018     ir_instr *instr;
2019     ir_block *target;
2020     ir_block *ontrue;
2021     ir_block *onfalse;
2022     size_t    stidx;
2023     size_t    i;
2024
2025 tailcall:
2026     block->generated = true;
2027     block->code_start = code_statements_elements;
2028     for (i = 0; i < block->instr_count; ++i)
2029     {
2030         instr = block->instr[i];
2031
2032         if (instr->opcode == VINSTR_PHI) {
2033             printf("cannot generate virtual instruction (phi)\n");
2034             return false;
2035         }
2036
2037         if (instr->opcode == VINSTR_JUMP) {
2038             target = instr->bops[0];
2039             /* for uncoditional jumps, if the target hasn't been generated
2040              * yet, we generate them right here.
2041              */
2042             if (!target->generated) {
2043                 block = target;
2044                 goto tailcall;
2045             }
2046
2047             /* otherwise we generate a jump instruction */
2048             stmt.opcode = INSTR_GOTO;
2049             stmt.o1.s1 = (target->code_start) - code_statements_elements;
2050             stmt.o2.s1 = 0;
2051             stmt.o3.s1 = 0;
2052             if (code_statements_add(stmt) < 0)
2053                 return false;
2054
2055             /* no further instructions can be in this block */
2056             return true;
2057         }
2058
2059         if (instr->opcode == VINSTR_COND) {
2060             ontrue  = instr->bops[0];
2061             onfalse = instr->bops[1];
2062             /* TODO: have the AST signal which block should
2063              * come first: eg. optimize IFs without ELSE...
2064              */
2065
2066             stmt.o1.u1 = instr->_ops[0]->code.globaladdr;
2067             stmt.o2.u1 = 0;
2068             stmt.o3.s1 = 0;
2069
2070             if (ontrue->generated) {
2071                 stmt.opcode = INSTR_IF;
2072                 stmt.o2.s1 = (ontrue->code_start-1) - code_statements_elements;
2073                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2074                     return false;
2075             }
2076             if (onfalse->generated) {
2077                 stmt.opcode = INSTR_IFNOT;
2078                 stmt.o2.s1 = (onfalse->code_start-1) - code_statements_elements;
2079                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2080                     return false;
2081             }
2082             if (!ontrue->generated) {
2083                 if (onfalse->generated) {
2084                     block = ontrue;
2085                     goto tailcall;
2086                 }
2087             }
2088             if (!onfalse->generated) {
2089                 if (ontrue->generated) {
2090                     block = onfalse;
2091                     goto tailcall;
2092                 }
2093             }
2094             /* neither ontrue nor onfalse exist */
2095             stmt.opcode = INSTR_IFNOT;
2096             stidx = code_statements_elements;
2097             if (code_statements_add(stmt) < 0)
2098                 return false;
2099             /* on false we jump, so add ontrue-path */
2100             if (!gen_blocks_recursive(func, ontrue))
2101                 return false;
2102             /* fixup the jump address */
2103             code_statements_data[stidx].o2.s1 = code_statements_elements - stidx;
2104             /* generate onfalse path */
2105             if (onfalse->generated) {
2106                 /* fixup the jump address */
2107                 code_statements_data[stidx].o2.s1 = (onfalse->code_start) - (stidx);
2108                 /* may have been generated in the previous recursive call */
2109                 stmt.opcode = INSTR_GOTO;
2110                 stmt.o1.s1 = (onfalse->code_start) - code_statements_elements;
2111                 stmt.o2.s1 = 0;
2112                 stmt.o3.s1 = 0;
2113                 return (code_statements_add(stmt) >= 0);
2114             }
2115             /* if not, generate now */
2116             block = onfalse;
2117             goto tailcall;
2118         }
2119
2120         if (instr->opcode >= INSTR_CALL0 && instr->opcode <= INSTR_CALL8) {
2121             /* Trivial call translation:
2122              * copy all params to OFS_PARM*
2123              */
2124             printf("TODO: call instruction\n");
2125             return false;
2126         }
2127
2128         if (instr->opcode == INSTR_STATE) {
2129             printf("TODO: state instruction\n");
2130             return false;
2131         }
2132
2133         stmt.opcode = instr->opcode;
2134         stmt.o1.u1 = 0;
2135         stmt.o2.u1 = 0;
2136         stmt.o3.u1 = 0;
2137
2138         /* This is the general order of operands */
2139         if (instr->_ops[0])
2140             stmt.o3.u1 = instr->_ops[0]->code.globaladdr;
2141
2142         if (instr->_ops[1])
2143             stmt.o1.u1 = instr->_ops[1]->code.globaladdr;
2144
2145         if (instr->_ops[2])
2146             stmt.o2.u1 = instr->_ops[2]->code.globaladdr;
2147
2148         if (stmt.opcode == INSTR_RETURN || stmt.opcode == INSTR_DONE)
2149         {
2150             stmt.o1.u1 = stmt.o3.u1;
2151             stmt.o3.u1 = 0;
2152         }
2153         else if ((stmt.opcode >= INSTR_STORE_F    &&
2154                   stmt.opcode <= INSTR_STORE_FNC)    ||
2155                  (stmt.opcode >= INSTR_NOT_F      &&
2156                   stmt.opcode <= INSTR_NOT_FNC))
2157         {
2158             /* 2-operand instructions with A -> B */
2159             stmt.o2.u1 = stmt.o3.u1;
2160             stmt.o3.u1 = 0;
2161         }
2162
2163         if (code_statements_add(stmt) < 0)
2164             return false;
2165     }
2166     return true;
2167 }
2168
2169 static bool gen_function_code(ir_function *self)
2170 {
2171     ir_block *block;
2172
2173     /* Starting from entry point, we generate blocks "as they come"
2174      * for now. Dead blocks will not be translated obviously.
2175      */
2176     if (!self->blocks_count) {
2177         printf("Function '%s' declared without body.\n", self->name);
2178         return false;
2179     }
2180
2181     block = self->blocks[0];
2182     if (block->generated)
2183         return true;
2184
2185     if (!gen_blocks_recursive(self, block)) {
2186         printf("failed to generate blocks for '%s'\n", self->name);
2187         return false;
2188     }
2189     return true;
2190 }
2191
2192 static bool gen_global_function(ir_builder *ir, ir_value *global)
2193 {
2194     prog_section_function fun;
2195     ir_function          *irfun;
2196
2197     size_t i;
2198     size_t local_var_end;
2199
2200     if (!global->isconst ||
2201         !global->constval.vfunc)
2202     {
2203         printf("Invalid state of function-global: not constant: %s\n", global->name);
2204         return false;
2205     }
2206
2207     irfun = global->constval.vfunc;
2208
2209     fun.name    = global->code.name;
2210     fun.file    = code_cachedstring(global->context.file);
2211     fun.profile = 0; /* always 0 */
2212     fun.nargs   = irfun->params_count;
2213
2214     for (i = 0;i < 8; ++i) {
2215         if (i >= fun.nargs)
2216             fun.argsize[i] = 0;
2217         else if (irfun->params[i] == TYPE_VECTOR)
2218             fun.argsize[i] = 3;
2219         else
2220             fun.argsize[i] = 1;
2221     }
2222
2223     fun.firstlocal = code_globals_elements;
2224     fun.locals     = irfun->allocated_locals + irfun->locals_count;
2225
2226     local_var_end = 0;
2227     for (i = 0; i < irfun->locals_count; ++i) {
2228         if (!ir_builder_gen_global(ir, irfun->locals[i])) {
2229             printf("Failed to generate global %s\n", irfun->locals[i]->name);
2230             return false;
2231         }
2232     }
2233     if (irfun->locals_count) {
2234         ir_value *last = irfun->locals[irfun->locals_count-1];
2235         local_var_end = last->code.globaladdr;
2236         local_var_end += type_sizeof[last->vtype];
2237     }
2238     for (i = 0; i < irfun->values_count; ++i)
2239     {
2240         /* generate code.globaladdr for ssa values */
2241         ir_value *v = irfun->values[i];
2242         v->code.globaladdr = local_var_end + v->code.local;
2243     }
2244     for (i = 0; i < irfun->locals_count; ++i) {
2245         /* fill the locals with zeros */
2246         code_globals_add(0);
2247     }
2248
2249     fun.entry      = code_statements_elements;
2250     if (!gen_function_code(irfun)) {
2251         printf("Failed to generate code for function %s\n", irfun->name);
2252         return false;
2253     }
2254
2255     return (code_functions_add(fun) >= 0);
2256 }
2257
2258 static bool ir_builder_gen_global(ir_builder *self, ir_value *global)
2259 {
2260     int32_t         *iptr;
2261     prog_section_def def;
2262
2263     def.type   = global->vtype;
2264     def.offset = code_globals_elements;
2265     def.name   = global->code.name       = code_genstring(global->name);
2266
2267     switch (global->vtype)
2268     {
2269     case TYPE_POINTER:
2270         if (code_defs_add(def) < 0)
2271             return false;
2272         return gen_global_pointer(global);
2273     case TYPE_FIELD:
2274         if (code_defs_add(def) < 0)
2275             return false;
2276         return gen_global_field(global);
2277     case TYPE_ENTITY:
2278         /* fall through */
2279     case TYPE_FLOAT:
2280     {
2281         if (code_defs_add(def) < 0)
2282             return false;
2283
2284         if (global->isconst) {
2285             iptr = (int32_t*)&global->constval.vfloat;
2286             global->code.globaladdr = code_globals_add(*iptr);
2287         } else
2288             global->code.globaladdr = code_globals_add(0);
2289
2290         return global->code.globaladdr >= 0;
2291     }
2292     case TYPE_STRING:
2293     {
2294         if (code_defs_add(def) < 0)
2295             return false;
2296         if (global->isconst)
2297             global->code.globaladdr = code_globals_add(code_cachedstring(global->constval.vstring));
2298         else
2299             global->code.globaladdr = code_globals_add(0);
2300         return global->code.globaladdr >= 0;
2301     }
2302     case TYPE_VECTOR:
2303     {
2304         if (code_defs_add(def) < 0)
2305             return false;
2306
2307         if (global->isconst) {
2308             iptr = (int32_t*)&global->constval.vvec;
2309             global->code.globaladdr = code_globals_add(iptr[0]);
2310             if (code_globals_add(iptr[1]) < 0 || code_globals_add(iptr[2]) < 0)
2311                 return false;
2312         } else {
2313             global->code.globaladdr = code_globals_add(0);
2314             if (code_globals_add(0) < 0 || code_globals_add(0) < 0)
2315                 return false;
2316         }
2317         return global->code.globaladdr >= 0;
2318     }
2319     case TYPE_FUNCTION:
2320         if (code_defs_add(def) < 0)
2321             return false;
2322         code_globals_add(code_functions_elements);
2323         return gen_global_function(self, global);
2324     case TYPE_VARIANT:
2325         /* assume biggest type */
2326             global->code.globaladdr = code_globals_add(0);
2327             code_globals_add(0);
2328             code_globals_add(0);
2329             return true;
2330     default:
2331         /* refuse to create 'void' type or any other fancy business. */
2332         printf("Invalid type for global variable %s\n", global->name);
2333         return false;
2334     }
2335 }
2336
2337 bool ir_builder_generate(ir_builder *self, const char *filename)
2338 {
2339     size_t i;
2340
2341     code_init();
2342
2343     /* FIXME: generate TYPE_FUNCTION globals and link them
2344      * to their ir_function.
2345      */
2346
2347     for (i = 0; i < self->functions_count; ++i)
2348     {
2349         ir_value    *funval;
2350         ir_function *fun = self->functions[i];
2351
2352         funval = ir_builder_create_global(self, fun->name, TYPE_FUNCTION);
2353         funval->isconst = true;
2354         funval->constval.vfunc = fun;
2355         funval->context = fun->context;
2356     }
2357
2358     for (i = 0; i < self->globals_count; ++i)
2359     {
2360         if (!ir_builder_gen_global(self, self->globals[i])) {
2361             return false;
2362         }
2363     }
2364
2365     printf("writing '%s'...\n", filename);
2366     return code_write(filename);
2367 }
2368
2369 /***********************************************************************
2370  *IR DEBUG Dump functions...
2371  */
2372
2373 #define IND_BUFSZ 1024
2374
2375 const char *qc_opname(int op)
2376 {
2377     if (op < 0) return "<INVALID>";
2378     if (op < ( sizeof(asm_instr) / sizeof(asm_instr[0]) ))
2379         return asm_instr[op].m;
2380     switch (op) {
2381         case VINSTR_PHI:  return "PHI";
2382         case VINSTR_JUMP: return "JUMP";
2383         case VINSTR_COND: return "COND";
2384         default:          return "<UNK>";
2385     }
2386 }
2387
2388 void ir_builder_dump(ir_builder *b, int (*oprintf)(const char*, ...))
2389 {
2390         size_t i;
2391         char indent[IND_BUFSZ];
2392         indent[0] = '\t';
2393         indent[1] = 0;
2394
2395         oprintf("module %s\n", b->name);
2396         for (i = 0; i < b->globals_count; ++i)
2397         {
2398                 oprintf("global ");
2399                 if (b->globals[i]->isconst)
2400                         oprintf("%s = ", b->globals[i]->name);
2401                 ir_value_dump(b->globals[i], oprintf);
2402                 oprintf("\n");
2403         }
2404         for (i = 0; i < b->functions_count; ++i)
2405                 ir_function_dump(b->functions[i], indent, oprintf);
2406         oprintf("endmodule %s\n", b->name);
2407 }
2408
2409 void ir_function_dump(ir_function *f, char *ind,
2410                       int (*oprintf)(const char*, ...))
2411 {
2412         size_t i;
2413         oprintf("%sfunction %s\n", ind, f->name);
2414         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2415         if (f->locals_count)
2416         {
2417                 oprintf("%s%i locals:\n", ind, (int)f->locals_count);
2418                 for (i = 0; i < f->locals_count; ++i) {
2419                         oprintf("%s\t", ind);
2420                         ir_value_dump(f->locals[i], oprintf);
2421                         oprintf("\n");
2422                 }
2423         }
2424         if (f->blocks_count)
2425         {
2426                 oprintf("%slife passes (check): %i\n", ind, (int)f->run_id);
2427                 for (i = 0; i < f->blocks_count; ++i) {
2428                     if (f->blocks[i]->run_id != f->run_id) {
2429                         oprintf("%slife pass check fail! %i != %i\n", ind, (int)f->blocks[i]->run_id, (int)f->run_id);
2430                     }
2431                         ir_block_dump(f->blocks[i], ind, oprintf);
2432                 }
2433
2434         }
2435         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2436         oprintf("%sendfunction %s\n", ind, f->name);
2437 }
2438
2439 void ir_block_dump(ir_block* b, char *ind,
2440                    int (*oprintf)(const char*, ...))
2441 {
2442         size_t i;
2443         oprintf("%s:%s\n", ind, b->label);
2444         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2445
2446         for (i = 0; i < b->instr_count; ++i)
2447                 ir_instr_dump(b->instr[i], ind, oprintf);
2448         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2449 }
2450
2451 void dump_phi(ir_instr *in, char *ind,
2452               int (*oprintf)(const char*, ...))
2453 {
2454         size_t i;
2455         oprintf("%s <- phi ", in->_ops[0]->name);
2456         for (i = 0; i < in->phi_count; ++i)
2457         {
2458                 oprintf("([%s] : %s) ", in->phi[i].from->label,
2459                                         in->phi[i].value->name);
2460         }
2461         oprintf("\n");
2462 }
2463
2464 void ir_instr_dump(ir_instr *in, char *ind,
2465                        int (*oprintf)(const char*, ...))
2466 {
2467         size_t i;
2468         const char *comma = NULL;
2469
2470         oprintf("%s (%i) ", ind, (int)in->eid);
2471
2472         if (in->opcode == VINSTR_PHI) {
2473                 dump_phi(in, ind, oprintf);
2474                 return;
2475         }
2476
2477         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2478
2479         if (in->_ops[0] && (in->_ops[1] || in->_ops[2])) {
2480                 ir_value_dump(in->_ops[0], oprintf);
2481                 if (in->_ops[1] || in->_ops[2])
2482                         oprintf(" <- ");
2483         }
2484         oprintf("%s\t", qc_opname(in->opcode));
2485         if (in->_ops[0] && !(in->_ops[1] || in->_ops[2])) {
2486                 ir_value_dump(in->_ops[0], oprintf);
2487                 comma = ",\t";
2488         }
2489         else
2490         {
2491                 for (i = 1; i != 3; ++i) {
2492                         if (in->_ops[i]) {
2493                                 if (comma)
2494                                         oprintf(comma);
2495                                 ir_value_dump(in->_ops[i], oprintf);
2496                                 comma = ",\t";
2497                         }
2498                 }
2499         }
2500         if (in->bops[0]) {
2501                 if (comma)
2502                         oprintf(comma);
2503                 oprintf("[%s]", in->bops[0]->label);
2504                 comma = ",\t";
2505         }
2506         if (in->bops[1])
2507                 oprintf("%s[%s]", comma, in->bops[1]->label);
2508         oprintf("\n");
2509         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2510 }
2511
2512 void ir_value_dump(ir_value* v, int (*oprintf)(const char*, ...))
2513 {
2514         if (v->isconst) {
2515                 switch (v->vtype) {
2516                         case TYPE_VOID:
2517                                 oprintf("(void)");
2518                                 break;
2519                         case TYPE_FLOAT:
2520                                 oprintf("%g", v->constval.vfloat);
2521                                 break;
2522                         case TYPE_VECTOR:
2523                                 oprintf("'%g %g %g'",
2524                                         v->constval.vvec.x,
2525                                         v->constval.vvec.y,
2526                                         v->constval.vvec.z);
2527                                 break;
2528                         case TYPE_ENTITY:
2529                                 oprintf("(entity)");
2530                                 break;
2531                         case TYPE_STRING:
2532                                 oprintf("\"%s\"", v->constval.vstring);
2533                                 break;
2534 #if 0
2535                         case TYPE_INTEGER:
2536                                 oprintf("%i", v->constval.vint);
2537                                 break;
2538 #endif
2539                         case TYPE_POINTER:
2540                                 oprintf("&%s",
2541                                         v->constval.vpointer->name);
2542                                 break;
2543                 }
2544         } else {
2545                 oprintf("%s", v->name);
2546         }
2547 }
2548
2549 void ir_value_dump_life(ir_value *self, int (*oprintf)(const char*,...))
2550 {
2551         size_t i;
2552         oprintf("Life of %s:\n", self->name);
2553         for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
2554         {
2555                 oprintf(" + [%i, %i]\n", self->life[i].start, self->life[i].end);
2556         }
2557 }