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 uint16_t type_store_instr[TYPE_COUNT] = {
  48     INSTR_STORE_F, /* should use I when having integer support */
  49     INSTR_STORE_S,
  50     INSTR_STORE_F,
  51     INSTR_STORE_V,
  52     INSTR_STORE_ENT,
  53     INSTR_STORE_FLD,
  54     INSTR_STORE_FNC,
  55     INSTR_STORE_ENT, /* should use I */
  56 #if 0
  57     INSTR_STORE_ENT, /* integer type */
  58 #endif
  59     INSTR_STORE_V, /* variant, should never be accessed */
  60 };
  61
  62 uint16_t type_storep_instr[TYPE_COUNT] = {
  63     INSTR_STOREP_F, /* should use I when having integer support */
  64     INSTR_STOREP_S,
  65     INSTR_STOREP_F,
  66     INSTR_STOREP_V,
  67     INSTR_STOREP_ENT,
  68     INSTR_STOREP_FLD,
  69     INSTR_STOREP_FNC,
  70     INSTR_STOREP_ENT, /* should use I */
  71 #if 0
  72     INSTR_STOREP_ENT, /* integer type */
  73 #endif
  74     INSTR_STOREP_V, /* variant, should never be accessed */
  75 };
  76
  77 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_value_vector, ir_value*, v)
  78
  79 /***********************************************************************
  80  *IR Builder
  81  */
  82
  83 ir_builder* ir_builder_new(const char *modulename)
  84 {
  85     ir_builder* self;
  86
  87     self = (ir_builder*)mem_a(sizeof(*self));
  88     if (!self)
  89         return NULL;
  90
  91     MEM_VECTOR_INIT(self, functions);
  92     MEM_VECTOR_INIT(self, globals);
  93     MEM_VECTOR_INIT(self, fields);
  94     self->name = NULL;
  95     if (!ir_builder_set_name(self, modulename)) {
  96         mem_d(self);
  97         return NULL;
  98     }
  99
 100     /* globals which always exist */
 101
 102     /* for now we give it a vector size */
 103     ir_builder_create_global(self, "OFS_RETURN", TYPE_VARIANT);
 104
 105     return self;
 106 }
 107
 108 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_builder, ir_value*, globals)
 109 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_builder, ir_value*, fields)
 110 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_builder, ir_function*, functions)
 111
 112 void ir_builder_delete(ir_builder* self)
 113 {
 114     size_t i;
 115     mem_d((void*)self->name);
 116     for (i = 0; i != self->functions_count; ++i) {
 117         ir_function_delete(self->functions[i]);
 118     }
 119     MEM_VECTOR_CLEAR(self, functions);
 120     for (i = 0; i != self->globals_count; ++i) {
 121         ir_value_delete(self->globals[i]);
 122     }
 123     MEM_VECTOR_CLEAR(self, fields);
 124     for (i = 0; i != self->fields_count; ++i) {
 125         ir_value_delete(self->fields[i]);
 126     }
 127     MEM_VECTOR_CLEAR(self, fields);
 128     mem_d(self);
 129 }
 130
 131 bool ir_builder_set_name(ir_builder *self, const char *name)
 132 {
 133     if (self->name)
 134         mem_d((void*)self->name);
 135     self->name = util_strdup(name);
 136     return !!self->name;
 137 }
 138
 139 ir_function* ir_builder_get_function(ir_builder *self, const char *name)
 140 {
 141     size_t i;
 142     for (i = 0; i < self->functions_count; ++i) {
 143         if (!strcmp(name, self->functions[i]->name))
 144             return self->functions[i];
 145     }
 146     return NULL;
 147 }
 148
 149 ir_function* ir_builder_create_function(ir_builder *self, const char *name, int outtype)
 150 {
 151     ir_function *fn = ir_builder_get_function(self, name);
 152     if (fn) {
 153         return NULL;
 154     }
 155
 156     fn = ir_function_new(self, outtype);
 157     if (!ir_function_set_name(fn, name) ||
 158         !ir_builder_functions_add(self, fn) )
 159     {
 160         ir_function_delete(fn);
 161         return NULL;
 162     }
 163
 164     fn->value = ir_builder_create_global(self, fn->name, TYPE_FUNCTION);
 165     if (!fn->value) {
 166         ir_function_delete(fn);
 167         return NULL;
 168     }
 169
 170     fn->value->isconst = true;
 171     fn->value->outtype = outtype;
 172     fn->value->constval.vfunc = fn;
 173     fn->value->context = fn->context;
 174
 175     return fn;
 176 }
 177
 178 ir_value* ir_builder_get_global(ir_builder *self, const char *name)
 179 {
 180     size_t i;
 181     for (i = 0; i < self->globals_count; ++i) {
 182         if (!strcmp(self->globals[i]->name, name))
 183             return self->globals[i];
 184     }
 185     return NULL;
 186 }
 187
 188 ir_value* ir_builder_create_global(ir_builder *self, const char *name, int vtype)
 189 {
 190     ir_value *ve = ir_builder_get_global(self, name);
 191     if (ve) {
 192         return NULL;
 193     }
 194
 195     ve = ir_value_var(name, store_global, vtype);
 196     if (!ir_builder_globals_add(self, ve)) {
 197         ir_value_delete(ve);
 198         return NULL;
 199     }
 200     return ve;
 201 }
 202
 203 ir_value* ir_builder_get_field(ir_builder *self, const char *name)
 204 {
 205     size_t i;
 206     for (i = 0; i < self->fields_count; ++i) {
 207         if (!strcmp(self->fields[i]->name, name))
 208             return self->fields[i];
 209     }
 210     return NULL;
 211 }
 212
 213
 214 ir_value* ir_builder_create_field(ir_builder *self, const char *name, int vtype)
 215 {
 216     ir_value *ve = ir_builder_get_field(self, name);
 217     if (ve) {
 218         return NULL;
 219     }
 220
 221     ve = ir_value_var(name, store_global, TYPE_FIELD);
 222     ve->fieldtype = vtype;
 223     if (!ir_builder_fields_add(self, ve)) {
 224         ir_value_delete(ve);
 225         return NULL;
 226     }
 227     return ve;
 228 }
 229
 230 /***********************************************************************
 231  *IR Function
 232  */
 233
 234 bool ir_function_naive_phi(ir_function*);
 235 void ir_function_enumerate(ir_function*);
 236 bool ir_function_calculate_liferanges(ir_function*);
 237 bool ir_function_allocate_locals(ir_function*);
 238
 239 ir_function* ir_function_new(ir_builder* owner, int outtype)
 240 {
 241     ir_function *self;
 242     self = (ir_function*)mem_a(sizeof(*self));
 243
 244     if (!self)
 245         return NULL;
 246
 247     self->name = NULL;
 248     if (!ir_function_set_name(self, "<@unnamed>")) {
 249         mem_d(self);
 250         return NULL;
 251     }
 252     self->owner = owner;
 253     self->context.file = "<@no context>";
 254     self->context.line = 0;
 255     self->outtype = outtype;
 256     self->value = NULL;
 257     self->builtin = 0;
 258     MEM_VECTOR_INIT(self, params);
 259     MEM_VECTOR_INIT(self, blocks);
 260     MEM_VECTOR_INIT(self, values);
 261     MEM_VECTOR_INIT(self, locals);
 262
 263     self->run_id = 0;
 264     return self;
 265 }
 266 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_value*, values)
 267 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_block*, blocks)
 268 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, ir_value*, locals)
 269 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_function, int,       params)
 270
 271 bool ir_function_set_name(ir_function *self, const char *name)
 272 {
 273     if (self->name)
 274         mem_d((void*)self->name);
 275     self->name = util_strdup(name);
 276     return !!self->name;
 277 }
 278
 279 void ir_function_delete(ir_function *self)
 280 {
 281     size_t i;
 282     mem_d((void*)self->name);
 283
 284     for (i = 0; i != self->blocks_count; ++i)
 285         ir_block_delete(self->blocks[i]);
 286     MEM_VECTOR_CLEAR(self, blocks);
 287
 288     MEM_VECTOR_CLEAR(self, params);
 289
 290     for (i = 0; i != self->values_count; ++i)
 291         ir_value_delete(self->values[i]);
 292     MEM_VECTOR_CLEAR(self, values);
 293
 294     for (i = 0; i != self->locals_count; ++i)
 295         ir_value_delete(self->locals[i]);
 296     MEM_VECTOR_CLEAR(self, locals);
 297
 298     /* self->value is deleted by the builder */
 299
 300     mem_d(self);
 301 }
 302
 303 bool GMQCC_WARN ir_function_collect_value(ir_function *self, ir_value *v)
 304 {
 305     return ir_function_values_add(self, v);
 306 }
 307
 308 ir_block* ir_function_create_block(ir_function *self, const char *label)
 309 {
 310     ir_block* bn = ir_block_new(self, label);
 311     memcpy(&bn->context, &self->context, sizeof(self->context));
 312     if (!ir_function_blocks_add(self, bn)) {
 313         ir_block_delete(bn);
 314         return NULL;
 315     }
 316     return bn;
 317 }
 318
 319 bool ir_function_finalize(ir_function *self)
 320 {
 321     if (self->builtin)
 322         return true;
 323
 324     if (!ir_function_naive_phi(self))
 325         return false;
 326
 327     ir_function_enumerate(self);
 328
 329     if (!ir_function_calculate_liferanges(self))
 330         return false;
 331
 332     if (!ir_function_allocate_locals(self))
 333         return false;
 334     return true;
 335 }
 336
 337 ir_value* ir_function_get_local(ir_function *self, const char *name)
 338 {
 339     size_t i;
 340     for (i = 0; i < self->locals_count; ++i) {
 341         if (!strcmp(self->locals[i]->name, name))
 342             return self->locals[i];
 343     }
 344     return NULL;
 345 }
 346
 347 ir_value* ir_function_create_local(ir_function *self, const char *name, int vtype, bool param)
 348 {
 349     ir_value *ve = ir_function_get_local(self, name);
 350     if (ve) {
 351         return NULL;
 352     }
 353
 354     if (param &&
 355         self->locals_count &&
 356         self->locals[self->locals_count-1]->store != store_param) {
 357         printf("cannot add parameters after adding locals\n");
 358         return NULL;
 359     }
 360
 361     ve = ir_value_var(name, (param ? store_param : store_local), vtype);
 362     if (!ir_function_locals_add(self, ve)) {
 363         ir_value_delete(ve);
 364         return NULL;
 365     }
 366     return ve;
 367 }
 368
 369 /***********************************************************************
 370  *IR Block
 371  */
 372
 373 ir_block* ir_block_new(ir_function* owner, const char *name)
 374 {
 375     ir_block *self;
 376     self = (ir_block*)mem_a(sizeof(*self));
 377     if (!self)
 378         return NULL;
 379
 380     memset(self, 0, sizeof(*self));
 381
 382     self->label = NULL;
 383     if (!ir_block_set_label(self, name)) {
 384         mem_d(self);
 385         return NULL;
 386     }
 387     self->owner = owner;
 388     self->context.file = "<@no context>";
 389     self->context.line = 0;
 390     self->final = false;
 391     MEM_VECTOR_INIT(self, instr);
 392     MEM_VECTOR_INIT(self, entries);
 393     MEM_VECTOR_INIT(self, exits);
 394
 395     self->eid = 0;
 396     self->is_return = false;
 397     self->run_id = 0;
 398     MEM_VECTOR_INIT(self, living);
 399
 400     self->generated = false;
 401
 402     return self;
 403 }
 404 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_block, ir_instr*, instr)
 405 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_block*, entries)
 406 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_block*, exits)
 407 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_block, ir_value*, living)
 408
 409 void ir_block_delete(ir_block* self)
 410 {
 411     size_t i;
 412     mem_d(self->label);
 413     for (i = 0; i != self->instr_count; ++i)
 414         ir_instr_delete(self->instr[i]);
 415     MEM_VECTOR_CLEAR(self, instr);
 416     MEM_VECTOR_CLEAR(self, entries);
 417     MEM_VECTOR_CLEAR(self, exits);
 418     MEM_VECTOR_CLEAR(self, living);
 419     mem_d(self);
 420 }
 421
 422 bool ir_block_set_label(ir_block *self, const char *name)
 423 {
 424     if (self->label)
 425         mem_d((void*)self->label);
 426     self->label = util_strdup(name);
 427     return !!self->label;
 428 }
 429
 430 /***********************************************************************
 431  *IR Instructions
 432  */
 433
 434 ir_instr* ir_instr_new(ir_block* owner, int op)
 435 {
 436     ir_instr *self;
 437     self = (ir_instr*)mem_a(sizeof(*self));
 438     if (!self)
 439         return NULL;
 440
 441     self->owner = owner;
 442     self->context.file = "<@no context>";
 443     self->context.line = 0;
 444     self->opcode = op;
 445     self->_ops[0] = NULL;
 446     self->_ops[1] = NULL;
 447     self->_ops[2] = NULL;
 448     self->bops[0] = NULL;
 449     self->bops[1] = NULL;
 450     MEM_VECTOR_INIT(self, phi);
 451     MEM_VECTOR_INIT(self, params);
 452
 453     self->eid = 0;
 454     return self;
 455 }
 456 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_instr, ir_phi_entry_t, phi)
 457 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_instr, ir_value*, params)
 458
 459 void ir_instr_delete(ir_instr *self)
 460 {
 461     size_t i;
 462     /* The following calls can only delete from
 463      * vectors, we still want to delete this instruction
 464      * so ignore the return value. Since with the warn_unused_result attribute
 465      * gcc doesn't care about an explicit: (void)foo(); to ignore the result,
 466      * I have to improvise here and use if(foo());
 467      */
 468     for (i = 0; i < self->phi_count; ++i) {
 469         size_t idx;
 470         if (ir_value_writes_find(self->phi[i].value, self, &idx))
 471             if (ir_value_writes_remove(self->phi[i].value, idx)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 472         if (ir_value_reads_find(self->phi[i].value, self, &idx))
 473             if (ir_value_reads_remove (self->phi[i].value, idx)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 474     }
 475     MEM_VECTOR_CLEAR(self, phi);
 476     for (i = 0; i < self->params_count; ++i) {
 477         size_t idx;
 478         if (ir_value_writes_find(self->params[i], self, &idx))
 479             if (ir_value_writes_remove(self->params[i], idx)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 480         if (ir_value_reads_find(self->params[i], self, &idx))
 481             if (ir_value_reads_remove (self->params[i], idx)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 482     }
 483     MEM_VECTOR_CLEAR(self, params);
 484     if (ir_instr_op(self, 0, NULL, false)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 485     if (ir_instr_op(self, 1, NULL, false)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 486     if (ir_instr_op(self, 2, NULL, false)) GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
 487     mem_d(self);
 488 }
 489
 490 bool ir_instr_op(ir_instr *self, int op, ir_value *v, bool writing)
 491 {
 492     if (self->_ops[op]) {
 493         size_t idx;
 494         if (writing && ir_value_writes_find(self->_ops[op], self, &idx))
 495         {
 496             if (!ir_value_writes_remove(self->_ops[op], idx))
 497                 return false;
 498         }
 499         else if (ir_value_reads_find(self->_ops[op], self, &idx))
 500         {
 501             if (!ir_value_reads_remove(self->_ops[op], idx))
 502                 return false;
 503         }
 504     }
 505     if (v) {
 506         if (writing) {
 507             if (!ir_value_writes_add(v, self))
 508                 return false;
 509         } else {
 510             if (!ir_value_reads_add(v, self))
 511                 return false;
 512         }
 513     }
 514     self->_ops[op] = v;
 515     return true;
 516 }
 517
 518 /***********************************************************************
 519  *IR Value
 520  */
 521
 522 void ir_value_code_setaddr(ir_value *self, int32_t gaddr)
 523 {
 524     self->code.globaladdr = gaddr;
 525     if (self->members[0]) self->members[0]->code.globaladdr = gaddr;
 526     if (self->members[1]) self->members[1]->code.globaladdr = gaddr;
 527     if (self->members[2]) self->members[2]->code.globaladdr = gaddr;
 528 }
 529
 530 int32_t ir_value_code_addr(const ir_value *self)
 531 {
 532     if (self->store == store_return)
 533         return OFS_RETURN + self->code.addroffset;
 534     return self->code.globaladdr + self->code.addroffset;
 535 }
 536
 537 ir_value* ir_value_var(const char *name, int storetype, int vtype)
 538 {
 539     ir_value *self;
 540     self = (ir_value*)mem_a(sizeof(*self));
 541     self->vtype = vtype;
 542     self->fieldtype = TYPE_VOID;
 543     self->outtype = TYPE_VOID;
 544     self->store = storetype;
 545     MEM_VECTOR_INIT(self, reads);
 546     MEM_VECTOR_INIT(self, writes);
 547     self->isconst = false;
 548     self->context.file = "<@no context>";
 549     self->context.line = 0;
 550     self->name = NULL;
 551     ir_value_set_name(self, name);
 552
 553     memset(&self->constval, 0, sizeof(self->constval));
 554     memset(&self->code,     0, sizeof(self->code));
 555
 556     MEM_VECTOR_INIT(self, life);
 557     return self;
 558 }
 559
 560 ir_value* ir_value_vector_member(ir_value *self, unsigned int member)
 561 {
 562     ir_value *m;
 563     if (member >= 3)
 564         return NULL;
 565
 566     if (self->members[member])
 567         return self->members[member];
 568
 569     if (self->vtype == TYPE_VECTOR)
 570     {
 571         m = ir_value_var(self->name, self->store, TYPE_FLOAT);
 572         if (!m)
 573             return NULL;
 574         m->context = self->context;
 575
 576         self->members[member] = m;
 577         m->code.addroffset = member;
 578     }
 579     else if (self->vtype == TYPE_FIELD)
 580     {
 581         if (self->fieldtype != TYPE_VECTOR)
 582             return NULL;
 583         m = ir_value_var(self->name, self->store, TYPE_FIELD);
 584         if (!m)
 585             return NULL;
 586         m->fieldtype = TYPE_FLOAT;
 587         m->context = self->context;
 588
 589         self->members[member] = m;
 590         m->code.addroffset = member;
 591     }
 592
 593     return m;
 594 }
 595
 596 MEM_VEC_FUNCTIONS(ir_value, ir_life_entry_t, life)
 597 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_value, ir_instr*, reads)
 598 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(ir_value, ir_instr*, writes)
 599
 600 ir_value* ir_value_out(ir_function *owner, const char *name, int storetype, int vtype)
 601 {
 602     ir_value *v = ir_value_var(name, storetype, vtype);
 603     if (!v)
 604         return NULL;
 605     if (!ir_function_collect_value(owner, v))
 606     {
 607         ir_value_delete(v);
 608         return NULL;
 609     }
 610     return v;
 611 }
 612
 613 void ir_value_delete(ir_value* self)
 614 {
 615     size_t i;
 616     if (self->name)
 617         mem_d((void*)self->name);
 618     if (self->isconst)
 619     {
 620         if (self->vtype == TYPE_STRING)
 621             mem_d((void*)self->constval.vstring);
 622     }
 623     for (i = 0; i < 3; ++i) {
 624         if (self->members[i])
 625             ir_value_delete(self->members[i]);
 626     }
 627     MEM_VECTOR_CLEAR(self, reads);
 628     MEM_VECTOR_CLEAR(self, writes);
 629     MEM_VECTOR_CLEAR(self, life);
 630     mem_d(self);
 631 }
 632
 633 void ir_value_set_name(ir_value *self, const char *name)
 634 {
 635     if (self->name)
 636         mem_d((void*)self->name);
 637     self->name = util_strdup(name);
 638 }
 639
 640 bool ir_value_set_float(ir_value *self, float f)
 641 {
 642     if (self->vtype != TYPE_FLOAT)
 643         return false;
 644     self->constval.vfloat = f;
 645     self->isconst = true;
 646     return true;
 647 }
 648
 649 bool ir_value_set_func(ir_value *self, int f)
 650 {
 651     if (self->vtype != TYPE_FUNCTION)
 652         return false;
 653     self->constval.vint = f;
 654     self->isconst = true;
 655     return true;
 656 }
 657
 658 bool ir_value_set_vector(ir_value *self, vector v)
 659 {
 660     if (self->vtype != TYPE_VECTOR)
 661         return false;
 662     self->constval.vvec = v;
 663     self->isconst = true;
 664     return true;
 665 }
 666
 667 bool ir_value_set_field(ir_value *self, ir_value *fld)
 668 {
 669     if (self->vtype != TYPE_FIELD)
 670         return false;
 671     self->constval.vpointer = fld;
 672     self->isconst = true;
 673     return true;
 674 }
 675
 676 bool ir_value_set_string(ir_value *self, const char *str)
 677 {
 678     if (self->vtype != TYPE_STRING)
 679         return false;
 680     self->constval.vstring = util_strdup(str);
 681     self->isconst = true;
 682     return true;
 683 }
 684
 685 #if 0
 686 bool ir_value_set_int(ir_value *self, int i)
 687 {
 688     if (self->vtype != TYPE_INTEGER)
 689         return false;
 690     self->constval.vint = i;
 691     self->isconst = true;
 692     return true;
 693 }
 694 #endif
 695
 696 bool ir_value_lives(ir_value *self, size_t at)
 697 {
 698     size_t i;
 699     for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
 700     {
 701         ir_life_entry_t *life = &self->life[i];
 702         if (life->start <= at && at <= life->end)
 703             return true;
 704         if (life->start > at) /* since it's ordered */
 705             return false;
 706     }
 707     return false;
 708 }
 709
 710 bool ir_value_life_insert(ir_value *self, size_t idx, ir_life_entry_t e)
 711 {
 712     size_t k;
 713     if (!ir_value_life_add(self, e)) /* naive... */
 714         return false;
 715     for (k = self->life_count-1; k > idx; --k)
 716         self->life[k] = self->life[k-1];
 717     self->life[idx] = e;
 718     return true;
 719 }
 720
 721 bool ir_value_life_merge(ir_value *self, size_t s)
 722 {
 723     size_t i;
 724     ir_life_entry_t *life = NULL;
 725     ir_life_entry_t *before = NULL;
 726     ir_life_entry_t new_entry;
 727
 728     /* Find the first range >= s */
 729     for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
 730     {
 731         before = life;
 732         life = &self->life[i];
 733         if (life->start > s)
 734             break;
 735     }
 736     /* nothing found? append */
 737     if (i == self->life_count) {
 738         ir_life_entry_t e;
 739         if (life && life->end+1 == s)
 740         {
 741             /* previous life range can be merged in */
 742             life->end++;
 743             return true;
 744         }
 745         if (life && life->end >= s)
 746             return false;
 747         e.start = e.end = s;
 748         if (!ir_value_life_add(self, e))
 749             return false; /* failing */
 750         return true;
 751     }
 752     /* found */
 753     if (before)
 754     {
 755         if (before->end + 1 == s &&
 756             life->start - 1 == s)
 757         {
 758             /* merge */
 759             before->end = life->end;
 760             if (!ir_value_life_remove(self, i))
 761                 return false; /* failing */
 762             return true;
 763         }
 764         if (before->end + 1 == s)
 765         {
 766             /* extend before */
 767             before->end++;
 768             return true;
 769         }
 770         /* already contained */
 771         if (before->end >= s)
 772             return false;
 773     }
 774     /* extend */
 775     if (life->start - 1 == s)
 776     {
 777         life->start--;
 778         return true;
 779     }
 780     /* insert a new entry */
 781     new_entry.start = new_entry.end = s;
 782     return ir_value_life_insert(self, i, new_entry);
 783 }
 784
 785 bool ir_value_life_merge_into(ir_value *self, const ir_value *other)
 786 {
 787     size_t i, myi;
 788
 789     if (!other->life_count)
 790         return true;
 791
 792     if (!self->life_count) {
 793         for (i = 0; i < other->life_count; ++i) {
 794             if (!ir_value_life_add(self, other->life[i]))
 795                 return false;
 796         }
 797         return true;
 798     }
 799
 800     myi = 0;
 801     for (i = 0; i < other->life_count; ++i)
 802     {
 803         const ir_life_entry_t *life = &other->life[i];
 804         while (true)
 805         {
 806             ir_life_entry_t *entry = &self->life[myi];
 807
 808             if (life->end+1 < entry->start)
 809             {
 810                 /* adding an interval before entry */
 811                 if (!ir_value_life_insert(self, myi, *life))
 812                     return false;
 813                 ++myi;
 814                 break;
 815             }
 816
 817             if (life->start <  entry->start &&
 818                 life->end   >= entry->start)
 819             {
 820                 /* starts earlier and overlaps */
 821                 entry->start = life->start;
 822             }
 823
 824             if (life->end     >  entry->end &&
 825                 life->start-1 <= entry->end)
 826             {
 827                 /* ends later and overlaps */
 828                 entry->end = life->end;
 829             }
 830
 831             /* see if our change combines it with the next ranges */
 832             while (myi+1 < self->life_count &&
 833                    entry->end+1 >= self->life[1+myi].start)
 834             {
 835                 /* overlaps with (myi+1) */
 836                 if (entry->end < self->life[1+myi].end)
 837                     entry->end = self->life[1+myi].end;
 838                 if (!ir_value_life_remove(self, myi+1))
 839                     return false;
 840                 entry = &self->life[myi];
 841             }
 842
 843             /* see if we're after the entry */
 844             if (life->start > entry->end)
 845             {
 846                 ++myi;
 847                 /* append if we're at the end */
 848                 if (myi >= self->life_count) {
 849                     if (!ir_value_life_add(self, *life))
 850                         return false;
 851                     break;
 852                 }
 853                 /* otherweise check the next range */
 854                 continue;
 855             }
 856             break;
 857         }
 858     }
 859     return true;
 860 }
 861
 862 bool ir_values_overlap(const ir_value *a, const ir_value *b)
 863 {
 864     /* For any life entry in A see if it overlaps with
 865      * any life entry in B.
 866      * Note that the life entries are orderes, so we can make a
 867      * more efficient algorithm there than naively translating the
 868      * statement above.
 869      */
 870
 871     ir_life_entry_t *la, *lb, *enda, *endb;
 872
 873     /* first of all, if either has no life range, they cannot clash */
 874     if (!a->life_count || !b->life_count)
 875         return false;
 876
 877     la = a->life;
 878     lb = b->life;
 879     enda = la + a->life_count;
 880     endb = lb + b->life_count;
 881     while (true)
 882     {
 883         /* check if the entries overlap, for that,
 884          * both must start before the other one ends.
 885          */
 886 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
 887         if (la->start <= lb->end &&
 888             lb->start <= la->end)
 889 #else
 890         if (la->start <  lb->end &&
 891             lb->start <  la->end)
 892 #endif
 893         {
 894             return true;
 895         }
 896
 897         /* entries are ordered
 898          * one entry is earlier than the other
 899          * that earlier entry will be moved forward
 900          */
 901         if (la->start < lb->start)
 902         {
 903             /* order: A B, move A forward
 904              * check if we hit the end with A
 905              */
 906             if (++la == enda)
 907                 break;
 908         }
 909         else if (lb->start < la->start)
 910         {
 911             /* order: B A, move B forward
 912              * check if we hit the end with B
 913              */
 914             if (++lb == endb)
 915                 break;
 916         }
 917     }
 918     return false;
 919 }
 920
 921 /***********************************************************************
 922  *IR main operations
 923  */
 924
 925 bool ir_block_create_store_op(ir_block *self, int op, ir_value *target, ir_value *what)
 926 {
 927     ir_instr *in = ir_instr_new(self, op);
 928     if (!in)
 929         return false;
 930
 931     if (target->store == store_value &&
 932         (op < INSTR_STOREP_F || op > INSTR_STOREP_FNC))
 933     {
 934         fprintf(stderr, "cannot store to an SSA value\n");
 935         fprintf(stderr, "trying to store: %s <- %s\n", target->name, what->name);
 936         fprintf(stderr, "instruction: %s\n", asm_instr[op].m);
 937         return false;
 938     }
 939
 940     if (!ir_instr_op(in, 0, target, true) ||
 941         !ir_instr_op(in, 1, what, false)  ||
 942         !ir_block_instr_add(self, in) )
 943     {
 944         return false;
 945     }
 946     return true;
 947 }
 948
 949 bool ir_block_create_store(ir_block *self, ir_value *target, ir_value *what)
 950 {
 951     int op = 0;
 952     int vtype;
 953     if (target->vtype == TYPE_VARIANT)
 954         vtype = what->vtype;
 955     else
 956         vtype = target->vtype;
 957
 958 #if 0
 959     if      (vtype == TYPE_FLOAT   && what->vtype == TYPE_INTEGER)
 960         op = INSTR_CONV_ITOF;
 961     else if (vtype == TYPE_INTEGER && what->vtype == TYPE_FLOAT)
 962         op = INSTR_CONV_FTOI;
 963 #endif
 964         op = type_store_instr[vtype];
 965
 966     return ir_block_create_store_op(self, op, target, what);
 967 }
 968
 969 bool ir_block_create_storep(ir_block *self, ir_value *target, ir_value *what)
 970 {
 971     int op = 0;
 972     int vtype;
 973
 974     if (target->vtype != TYPE_POINTER)
 975         return false;
 976
 977     /* storing using pointer - target is a pointer, type must be
 978      * inferred from source
 979      */
 980     vtype = what->vtype;
 981
 982     op = type_storep_instr[vtype];
 983
 984     return ir_block_create_store_op(self, op, target, what);
 985 }
 986
 987 bool ir_block_create_return(ir_block *self, ir_value *v)
 988 {
 989     ir_instr *in;
 990     if (self->final) {
 991         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
 992         return false;
 993     }
 994     self->final = true;
 995     self->is_return = true;
 996     in = ir_instr_new(self, INSTR_RETURN);
 997     if (!in)
 998         return false;
 999
1000     if (!ir_instr_op(in, 0, v, false) ||
1001         !ir_block_instr_add(self, in) )
1002     {
1003         return false;
1004     }
1005     return true;
1006 }
1007
1008 bool ir_block_create_if(ir_block *self, ir_value *v,
1009                         ir_block *ontrue, ir_block *onfalse)
1010 {
1011     ir_instr *in;
1012     if (self->final) {
1013         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
1014         return false;
1015     }
1016     self->final = true;
1017     /*in = ir_instr_new(self, (v->vtype == TYPE_STRING ? INSTR_IF_S : INSTR_IF_F));*/
1018     in = ir_instr_new(self, VINSTR_COND);
1019     if (!in)
1020         return false;
1021
1022     if (!ir_instr_op(in, 0, v, false)) {
1023         ir_instr_delete(in);
1024         return false;
1025     }
1026
1027     in->bops[0] = ontrue;
1028     in->bops[1] = onfalse;
1029
1030     if (!ir_block_instr_add(self, in))
1031         return false;
1032
1033     if (!ir_block_exits_add(self, ontrue)    ||
1034         !ir_block_exits_add(self, onfalse)   ||
1035         !ir_block_entries_add(ontrue, self)  ||
1036         !ir_block_entries_add(onfalse, self) )
1037     {
1038         return false;
1039     }
1040     return true;
1041 }
1042
1043 bool ir_block_create_jump(ir_block *self, ir_block *to)
1044 {
1045     ir_instr *in;
1046     if (self->final) {
1047         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
1048         return false;
1049     }
1050     self->final = true;
1051     in = ir_instr_new(self, VINSTR_JUMP);
1052     if (!in)
1053         return false;
1054
1055     in->bops[0] = to;
1056     if (!ir_block_instr_add(self, in))
1057         return false;
1058
1059     if (!ir_block_exits_add(self, to) ||
1060         !ir_block_entries_add(to, self) )
1061     {
1062         return false;
1063     }
1064     return true;
1065 }
1066
1067 bool ir_block_create_goto(ir_block *self, ir_block *to)
1068 {
1069     ir_instr *in;
1070     if (self->final) {
1071         fprintf(stderr, "block already ended (%s)\n", self->label);
1072         return false;
1073     }
1074     self->final = true;
1075     in = ir_instr_new(self, INSTR_GOTO);
1076     if (!in)
1077         return false;
1078
1079     in->bops[0] = to;
1080     if (!ir_block_instr_add(self, in))
1081         return false;
1082
1083     if (!ir_block_exits_add(self, to) ||
1084         !ir_block_entries_add(to, self) )
1085     {
1086         return false;
1087     }
1088     return true;
1089 }
1090
1091 ir_instr* ir_block_create_phi(ir_block *self, const char *label, int ot)
1092 {
1093     ir_value *out;
1094     ir_instr *in;
1095     in = ir_instr_new(self, VINSTR_PHI);
1096     if (!in)
1097         return NULL;
1098     out = ir_value_out(self->owner, label, store_value, ot);
1099     if (!out) {
1100         ir_instr_delete(in);
1101         return NULL;
1102     }
1103     if (!ir_instr_op(in, 0, out, true)) {
1104         ir_instr_delete(in);
1105         ir_value_delete(out);
1106         return NULL;
1107     }
1108     if (!ir_block_instr_add(self, in)) {
1109         ir_instr_delete(in);
1110         ir_value_delete(out);
1111         return NULL;
1112     }
1113     return in;
1114 }
1115
1116 ir_value* ir_phi_value(ir_instr *self)
1117 {
1118     return self->_ops[0];
1119 }
1120
1121 bool ir_phi_add(ir_instr* self, ir_block *b, ir_value *v)
1122 {
1123     ir_phi_entry_t pe;
1124
1125     if (!ir_block_entries_find(self->owner, b, NULL)) {
1126         /* Must not be possible to cause this, otherwise the AST
1127          * is doing something wrong.
1128          */
1129         fprintf(stderr, "Invalid entry block for PHI\n");
1130         abort();
1131     }
1132
1133     pe.value = v;
1134     pe.from = b;
1135     if (!ir_value_reads_add(v, self))
1136         return false;
1137     return ir_instr_phi_add(self, pe);
1138 }
1139
1140 /* call related code */
1141 ir_instr* ir_block_create_call(ir_block *self, const char *label, ir_value *func)
1142 {
1143     ir_value *out;
1144     ir_instr *in;
1145     in = ir_instr_new(self, INSTR_CALL0);
1146     if (!in)
1147         return NULL;
1148     out = ir_value_out(self->owner, label, store_return, func->outtype);
1149     if (!out) {
1150         ir_instr_delete(in);
1151         return NULL;
1152     }
1153     if (!ir_instr_op(in, 0, out, true) ||
1154         !ir_instr_op(in, 1, func, false) ||
1155         !ir_block_instr_add(self, in))
1156     {
1157         ir_instr_delete(in);
1158         ir_value_delete(out);
1159         return NULL;
1160     }
1161     return in;
1162 }
1163
1164 ir_value* ir_call_value(ir_instr *self)
1165 {
1166     return self->_ops[0];
1167 }
1168
1169 bool ir_call_param(ir_instr* self, ir_value *v)
1170 {
1171     if (!ir_instr_params_add(self, v))
1172         return false;
1173     if (!ir_value_reads_add(v, self)) {
1174         if (!ir_instr_params_remove(self, self->params_count-1))
1175             GMQCC_SUPPRESS_EMPTY_BODY;
1176         return false;
1177     }
1178     return true;
1179 }
1180
1181 /* binary op related code */
1182
1183 ir_value* ir_block_create_binop(ir_block *self,
1184                                 const char *label, int opcode,
1185                                 ir_value *left, ir_value *right)
1186 {
1187     int ot = TYPE_VOID;
1188     switch (opcode) {
1189         case INSTR_ADD_F:
1190         case INSTR_SUB_F:
1191         case INSTR_DIV_F:
1192         case INSTR_MUL_F:
1193         case INSTR_MUL_V:
1194         case INSTR_AND:
1195         case INSTR_OR:
1196 #if 0
1197         case INSTR_AND_I:
1198         case INSTR_AND_IF:
1199         case INSTR_AND_FI:
1200         case INSTR_OR_I:
1201         case INSTR_OR_IF:
1202         case INSTR_OR_FI:
1203 #endif
1204         case INSTR_BITAND:
1205         case INSTR_BITOR:
1206 #if 0
1207         case INSTR_SUB_S: /* -- offset of string as float */
1208         case INSTR_MUL_IF:
1209         case INSTR_MUL_FI:
1210         case INSTR_DIV_IF:
1211         case INSTR_DIV_FI:
1212         case INSTR_BITOR_IF:
1213         case INSTR_BITOR_FI:
1214         case INSTR_BITAND_FI:
1215         case INSTR_BITAND_IF:
1216         case INSTR_EQ_I:
1217         case INSTR_NE_I:
1218 #endif
1219             ot = TYPE_FLOAT;
1220             break;
1221 #if 0
1222         case INSTR_ADD_I:
1223         case INSTR_ADD_IF:
1224         case INSTR_ADD_FI:
1225         case INSTR_SUB_I:
1226         case INSTR_SUB_FI:
1227         case INSTR_SUB_IF:
1228         case INSTR_MUL_I:
1229         case INSTR_DIV_I:
1230         case INSTR_BITAND_I:
1231         case INSTR_BITOR_I:
1232         case INSTR_XOR_I:
1233         case INSTR_RSHIFT_I:
1234         case INSTR_LSHIFT_I:
1235             ot = TYPE_INTEGER;
1236             break;
1237 #endif
1238         case INSTR_ADD_V:
1239         case INSTR_SUB_V:
1240         case INSTR_MUL_VF:
1241         case INSTR_MUL_FV:
1242 #if 0
1243         case INSTR_DIV_VF:
1244         case INSTR_MUL_IV:
1245         case INSTR_MUL_VI:
1246 #endif
1247             ot = TYPE_VECTOR;
1248             break;
1249 #if 0
1250         case INSTR_ADD_SF:
1251             ot = TYPE_POINTER;
1252             break;
1253 #endif
1254         default:
1255             /* ranges: */
1256             /* boolean operations result in floats */
1257             if (opcode >= INSTR_EQ_F && opcode <= INSTR_GT)
1258                 ot = TYPE_FLOAT;
1259             else if (opcode >= INSTR_LE && opcode <= INSTR_GT)
1260                 ot = TYPE_FLOAT;
1261 #if 0
1262             else if (opcode >= INSTR_LE_I && opcode <= INSTR_EQ_FI)
1263                 ot = TYPE_FLOAT;
1264 #endif
1265             break;
1266     };
1267     if (ot == TYPE_VOID) {
1268         /* The AST or parser were supposed to check this! */
1269         return NULL;
1270     }
1271
1272     return ir_block_create_general_instr(self, label, opcode, left, right, ot);
1273 }
1274
1275 ir_value* ir_block_create_unary(ir_block *self,
1276                                 const char *label, int opcode,
1277                                 ir_value *operand)
1278 {
1279     int ot = TYPE_FLOAT;
1280     switch (opcode) {
1281         case INSTR_NOT_F:
1282         case INSTR_NOT_V:
1283         case INSTR_NOT_S:
1284         case INSTR_NOT_ENT:
1285         case INSTR_NOT_FNC:
1286 #if 0
1287         case INSTR_NOT_I:
1288 #endif
1289             ot = TYPE_FLOAT;
1290             break;
1291         /* QC doesn't have other unary operations. We expect extensions to fill
1292          * the above list, otherwise we assume out-type = in-type, eg for an
1293          * unary minus
1294          */
1295         default:
1296             ot = operand->vtype;
1297             break;
1298     };
1299     if (ot == TYPE_VOID) {
1300         /* The AST or parser were supposed to check this! */
1301         return NULL;
1302     }
1303
1304     /* let's use the general instruction creator and pass NULL for OPB */
1305     return ir_block_create_general_instr(self, label, opcode, operand, NULL, ot);
1306 }
1307
1308 ir_value* ir_block_create_general_instr(ir_block *self, const char *label,
1309                                         int op, ir_value *a, ir_value *b, int outype)
1310 {
1311     ir_instr *instr;
1312     ir_value *out;
1313
1314     out = ir_value_out(self->owner, label, store_value, outype);
1315     if (!out)
1316         return NULL;
1317
1318     instr = ir_instr_new(self, op);
1319     if (!instr) {
1320         ir_value_delete(out);
1321         return NULL;
1322     }
1323
1324     if (!ir_instr_op(instr, 0, out, true) ||
1325         !ir_instr_op(instr, 1, a, false) ||
1326         !ir_instr_op(instr, 2, b, false) )
1327     {
1328         goto on_error;
1329     }
1330
1331     if (!ir_block_instr_add(self, instr))
1332         goto on_error;
1333
1334     return out;
1335 on_error:
1336     ir_instr_delete(instr);
1337     ir_value_delete(out);
1338     return NULL;
1339 }
1340
1341 ir_value* ir_block_create_fieldaddress(ir_block *self, const char *label, ir_value *ent, ir_value *field)
1342 {
1343     ir_value *v;
1344
1345     /* Support for various pointer types todo if so desired */
1346     if (ent->vtype != TYPE_ENTITY)
1347         return NULL;
1348
1349     if (field->vtype != TYPE_FIELD)
1350         return NULL;
1351
1352     v = ir_block_create_general_instr(self, label, INSTR_ADDRESS, ent, field, TYPE_POINTER);
1353     v->fieldtype = field->fieldtype;
1354     return v;
1355 }
1356
1357 ir_value* ir_block_create_load_from_ent(ir_block *self, const char *label, ir_value *ent, ir_value *field, int outype)
1358 {
1359     int op;
1360     if (ent->vtype != TYPE_ENTITY)
1361         return NULL;
1362
1363     /* at some point we could redirect for TYPE_POINTER... but that could lead to carelessness */
1364     if (field->vtype != TYPE_FIELD)
1365         return NULL;
1366
1367     switch (outype)
1368     {
1369         case TYPE_FLOAT:   op = INSTR_LOAD_F;   break;
1370         case TYPE_VECTOR:  op = INSTR_LOAD_V;   break;
1371         case TYPE_STRING:  op = INSTR_LOAD_S;   break;
1372         case TYPE_FIELD:   op = INSTR_LOAD_FLD; break;
1373         case TYPE_ENTITY:  op = INSTR_LOAD_ENT; break;
1374 #if 0
1375         case TYPE_POINTER: op = INSTR_LOAD_I;   break;
1376         case TYPE_INTEGER: op = INSTR_LOAD_I;   break;
1377 #endif
1378         default:
1379             return NULL;
1380     }
1381
1382     return ir_block_create_general_instr(self, label, op, ent, field, outype);
1383 }
1384
1385 ir_value* ir_block_create_add(ir_block *self,
1386                               const char *label,
1387                               ir_value *left, ir_value *right)
1388 {
1389     int op = 0;
1390     int l = left->vtype;
1391     int r = right->vtype;
1392     if (l == r) {
1393         switch (l) {
1394             default:
1395                 return NULL;
1396             case TYPE_FLOAT:
1397                 op = INSTR_ADD_F;
1398                 break;
1399 #if 0
1400             case TYPE_INTEGER:
1401                 op = INSTR_ADD_I;
1402                 break;
1403 #endif
1404             case TYPE_VECTOR:
1405                 op = INSTR_ADD_V;
1406                 break;
1407         }
1408     } else {
1409 #if 0
1410         if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1411             op = INSTR_ADD_FI;
1412         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1413             op = INSTR_ADD_IF;
1414         else
1415 #endif
1416             return NULL;
1417     }
1418     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1419 }
1420
1421 ir_value* ir_block_create_sub(ir_block *self,
1422                               const char *label,
1423                               ir_value *left, ir_value *right)
1424 {
1425     int op = 0;
1426     int l = left->vtype;
1427     int r = right->vtype;
1428     if (l == r) {
1429
1430         switch (l) {
1431             default:
1432                 return NULL;
1433             case TYPE_FLOAT:
1434                 op = INSTR_SUB_F;
1435                 break;
1436 #if 0
1437             case TYPE_INTEGER:
1438                 op = INSTR_SUB_I;
1439                 break;
1440 #endif
1441             case TYPE_VECTOR:
1442                 op = INSTR_SUB_V;
1443                 break;
1444         }
1445     } else {
1446 #if 0
1447         if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1448             op = INSTR_SUB_FI;
1449         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1450             op = INSTR_SUB_IF;
1451         else
1452 #endif
1453             return NULL;
1454     }
1455     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1456 }
1457
1458 ir_value* ir_block_create_mul(ir_block *self,
1459                               const char *label,
1460                               ir_value *left, ir_value *right)
1461 {
1462     int op = 0;
1463     int l = left->vtype;
1464     int r = right->vtype;
1465     if (l == r) {
1466
1467         switch (l) {
1468             default:
1469                 return NULL;
1470             case TYPE_FLOAT:
1471                 op = INSTR_MUL_F;
1472                 break;
1473 #if 0
1474             case TYPE_INTEGER:
1475                 op = INSTR_MUL_I;
1476                 break;
1477 #endif
1478             case TYPE_VECTOR:
1479                 op = INSTR_MUL_V;
1480                 break;
1481         }
1482     } else {
1483         if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_FLOAT) )
1484             op = INSTR_MUL_VF;
1485         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_VECTOR) )
1486             op = INSTR_MUL_FV;
1487 #if 0
1488         else if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_INTEGER) )
1489             op = INSTR_MUL_VI;
1490         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_VECTOR) )
1491             op = INSTR_MUL_IV;
1492         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1493             op = INSTR_MUL_FI;
1494         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1495             op = INSTR_MUL_IF;
1496 #endif
1497         else
1498             return NULL;
1499     }
1500     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1501 }
1502
1503 ir_value* ir_block_create_div(ir_block *self,
1504                               const char *label,
1505                               ir_value *left, ir_value *right)
1506 {
1507     int op = 0;
1508     int l = left->vtype;
1509     int r = right->vtype;
1510     if (l == r) {
1511
1512         switch (l) {
1513             default:
1514                 return NULL;
1515             case TYPE_FLOAT:
1516                 op = INSTR_DIV_F;
1517                 break;
1518 #if 0
1519             case TYPE_INTEGER:
1520                 op = INSTR_DIV_I;
1521                 break;
1522 #endif
1523         }
1524     } else {
1525 #if 0
1526         if ( (l == TYPE_VECTOR && r == TYPE_FLOAT) )
1527             op = INSTR_DIV_VF;
1528         else if ( (l == TYPE_FLOAT && r == TYPE_INTEGER) )
1529             op = INSTR_DIV_FI;
1530         else if ( (l == TYPE_INTEGER && r == TYPE_FLOAT) )
1531             op = INSTR_DIV_IF;
1532         else
1533 #endif
1534             return NULL;
1535     }
1536     return ir_block_create_binop(self, label, op, left, right);
1537 }
1538
1539 /* PHI resolving breaks the SSA, and must thus be the last
1540  * step before life-range calculation.
1541  */
1542
1543 static bool ir_block_naive_phi(ir_block *self);
1544 bool ir_function_naive_phi(ir_function *self)
1545 {
1546     size_t i;
1547
1548     for (i = 0; i < self->blocks_count; ++i)
1549     {
1550         if (!ir_block_naive_phi(self->blocks[i]))
1551             return false;
1552     }
1553     return true;
1554 }
1555
1556 static bool ir_naive_phi_emit_store(ir_block *block, size_t iid, ir_value *old, ir_value *what)
1557 {
1558     ir_instr *instr;
1559     size_t i;
1560
1561     /* create a store */
1562     if (!ir_block_create_store(block, old, what))
1563         return false;
1564
1565     /* we now move it up */
1566     instr = block->instr[block->instr_count-1];
1567     for (i = block->instr_count; i > iid; --i)
1568         block->instr[i] = block->instr[i-1];
1569     block->instr[i] = instr;
1570
1571     return true;
1572 }
1573
1574 static bool ir_block_naive_phi(ir_block *self)
1575 {
1576     size_t i, p, w;
1577     /* FIXME: optionally, create_phi can add the phis
1578      * to a list so we don't need to loop through blocks
1579      * - anyway: "don't optimize YET"
1580      */
1581     for (i = 0; i < self->instr_count; ++i)
1582     {
1583         ir_instr *instr = self->instr[i];
1584         if (instr->opcode != VINSTR_PHI)
1585             continue;
1586
1587         if (!ir_block_instr_remove(self, i))
1588             return false;
1589         --i; /* NOTE: i+1 below */
1590
1591         for (p = 0; p < instr->phi_count; ++p)
1592         {
1593             ir_value *v = instr->phi[p].value;
1594             for (w = 0; w < v->writes_count; ++w) {
1595                 ir_value *old;
1596
1597                 if (!v->writes[w]->_ops[0])
1598                     continue;
1599
1600                 /* When the write was to a global, we have to emit a mov */
1601                 old = v->writes[w]->_ops[0];
1602
1603                 /* The original instruction now writes to the PHI target local */
1604                 if (v->writes[w]->_ops[0] == v)
1605                     v->writes[w]->_ops[0] = instr->_ops[0];
1606
1607                 if (old->store != store_value && old->store != store_local && old->store != store_param)
1608                 {
1609                     /* If it originally wrote to a global we need to store the value
1610                      * there as welli
1611                      */
1612                     if (!ir_naive_phi_emit_store(self, i+1, old, v))
1613                         return false;
1614                     if (i+1 < self->instr_count)
1615                         instr = self->instr[i+1];
1616                     else
1617                         instr = NULL;
1618                     /* In case I forget and access instr later, it'll be NULL
1619                      * when it's a problem, to make sure we crash, rather than accessing
1620                      * invalid data.
1621                      */
1622                 }
1623                 else
1624                 {
1625                     /* If it didn't, we can replace all reads by the phi target now. */
1626                     size_t r;
1627                     for (r = 0; r < old->reads_count; ++r)
1628                     {
1629                         size_t op;
1630                         ir_instr *ri = old->reads[r];
1631                         for (op = 0; op < ri->phi_count; ++op) {
1632                             if (ri->phi[op].value == old)
1633                                 ri->phi[op].value = v;
1634                         }
1635                         for (op = 0; op < 3; ++op) {
1636                             if (ri->_ops[op] == old)
1637                                 ri->_ops[op] = v;
1638                         }
1639                     }
1640                 }
1641             }
1642         }
1643         ir_instr_delete(instr);
1644     }
1645     return true;
1646 }
1647
1648 /***********************************************************************
1649  *IR Temp allocation code
1650  * Propagating value life ranges by walking through the function backwards
1651  * until no more changes are made.
1652  * In theory this should happen once more than once for every nested loop
1653  * level.
1654  * Though this implementation might run an additional time for if nests.
1655  */
1656
1657 typedef struct
1658 {
1659     ir_value* *v;
1660     size_t    v_count;
1661     size_t    v_alloc;
1662 } new_reads_t;
1663 MEM_VEC_FUNCTIONS_ALL(new_reads_t, ir_value*, v)
1664
1665 /* Enumerate instructions used by value's life-ranges
1666  */
1667 static void ir_block_enumerate(ir_block *self, size_t *_eid)
1668 {
1669     size_t i;
1670     size_t eid = *_eid;
1671     for (i = 0; i < self->instr_count; ++i)
1672     {
1673         self->instr[i]->eid = eid++;
1674     }
1675     *_eid = eid;
1676 }
1677
1678 /* Enumerate blocks and instructions.
1679  * The block-enumeration is unordered!
1680  * We do not really use the block enumreation, however
1681  * the instruction enumeration is important for life-ranges.
1682  */
1683 void ir_function_enumerate(ir_function *self)
1684 {
1685     size_t i;
1686     size_t instruction_id = 0;
1687     for (i = 0; i < self->blocks_count; ++i)
1688     {
1689         self->blocks[i]->eid = i;
1690         self->blocks[i]->run_id = 0;
1691         ir_block_enumerate(self->blocks[i], &instruction_id);
1692     }
1693 }
1694
1695 static bool ir_block_life_propagate(ir_block *b, ir_block *prev, bool *changed);
1696 bool ir_function_calculate_liferanges(ir_function *self)
1697 {
1698     size_t i;
1699     bool changed;
1700
1701     do {
1702         self->run_id++;
1703         changed = false;
1704         for (i = 0; i != self->blocks_count; ++i)
1705         {
1706             if (self->blocks[i]->is_return)
1707             {
1708                 if (!ir_block_life_propagate(self->blocks[i], NULL, &changed))
1709                     return false;
1710             }
1711         }
1712     } while (changed);
1713     return true;
1714 }
1715
1716 /* Local-value allocator
1717  * After finishing creating the liferange of all values used in a function
1718  * we can allocate their global-positions.
1719  * This is the counterpart to register-allocation in register machines.
1720  */
1721 typedef struct {
1722     MEM_VECTOR_MAKE(ir_value*, locals);
1723     MEM_VECTOR_MAKE(size_t,    sizes);
1724     MEM_VECTOR_MAKE(size_t,    positions);
1725 } function_allocator;
1726 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, ir_value*, locals)
1727 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, size_t,    sizes)
1728 MEM_VEC_FUNCTIONS(function_allocator, size_t,    positions)
1729
1730 static bool function_allocator_alloc(function_allocator *alloc, const ir_value *var)
1731 {
1732     ir_value *slot;
1733     size_t vsize = type_sizeof[var->vtype];
1734
1735     slot = ir_value_var("reg", store_global, var->vtype);
1736     if (!slot)
1737         return false;
1738
1739     if (!ir_value_life_merge_into(slot, var))
1740         goto localerror;
1741
1742     if (!function_allocator_locals_add(alloc, slot))
1743         goto localerror;
1744
1745     if (!function_allocator_sizes_add(alloc, vsize))
1746         goto localerror;
1747
1748     return true;
1749
1750 localerror:
1751     ir_value_delete(slot);
1752     return false;
1753 }
1754
1755 bool ir_function_allocate_locals(ir_function *self)
1756 {
1757     size_t i, a;
1758     bool   retval = true;
1759     size_t pos;
1760
1761     ir_value *slot;
1762     const ir_value *v;
1763
1764     function_allocator alloc;
1765
1766     if (!self->locals_count)
1767         return true;
1768
1769     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, locals);
1770     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, sizes);
1771     MEM_VECTOR_INIT(&alloc, positions);
1772
1773     for (i = 0; i < self->locals_count; ++i)
1774     {
1775         if (!function_allocator_alloc(&alloc, self->locals[i]))
1776             goto error;
1777     }
1778
1779     /* Allocate a slot for any value that still exists */
1780     for (i = 0; i < self->values_count; ++i)
1781     {
1782         v = self->values[i];
1783
1784         if (!v->life_count)
1785             continue;
1786
1787         for (a = 0; a < alloc.locals_count; ++a)
1788         {
1789             slot = alloc.locals[a];
1790
1791             if (ir_values_overlap(v, slot))
1792                 continue;
1793
1794             if (!ir_value_life_merge_into(slot, v))
1795                 goto error;
1796
1797             /* adjust size for this slot */
1798             if (alloc.sizes[a] < type_sizeof[v->vtype])
1799                 alloc.sizes[a] = type_sizeof[v->vtype];
1800
1801             self->values[i]->code.local = a;
1802             break;
1803         }
1804         if (a >= alloc.locals_count) {
1805             self->values[i]->code.local = alloc.locals_count;
1806             if (!function_allocator_alloc(&alloc, v))
1807                 goto error;
1808         }
1809     }
1810
1811     /* Adjust slot positions based on sizes */
1812     if (!function_allocator_positions_add(&alloc, 0))
1813         goto error;
1814
1815     if (alloc.sizes_count)
1816         pos = alloc.positions[0] + alloc.sizes[0];
1817     else
1818         pos = 0;
1819     for (i = 1; i < alloc.sizes_count; ++i)
1820     {
1821         pos = alloc.positions[i-1] + alloc.sizes[i-1];
1822         if (!function_allocator_positions_add(&alloc, pos))
1823             goto error;
1824     }
1825
1826     self->allocated_locals = pos + alloc.sizes[alloc.sizes_count-1];
1827
1828     /* Take over the actual slot positions */
1829     for (i = 0; i < self->values_count; ++i)
1830         self->values[i]->code.local = alloc.positions[self->values[i]->code.local];
1831
1832     goto cleanup;
1833
1834 error:
1835     retval = false;
1836 cleanup:
1837     for (i = 0; i < alloc.locals_count; ++i)
1838         ir_value_delete(alloc.locals[i]);
1839     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, locals);
1840     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, sizes);
1841     MEM_VECTOR_CLEAR(&alloc, positions);
1842     return retval;
1843 }
1844
1845 /* Get information about which operand
1846  * is read from, or written to.
1847  */
1848 static void ir_op_read_write(int op, size_t *read, size_t *write)
1849 {
1850     switch (op)
1851     {
1852     case VINSTR_JUMP:
1853     case INSTR_GOTO:
1854         *write = 0;
1855         *read = 0;
1856         break;
1857     case INSTR_IF:
1858     case INSTR_IFNOT:
1859 #if 0
1860     case INSTR_IF_S:
1861     case INSTR_IFNOT_S:
1862 #endif
1863     case INSTR_RETURN:
1864     case VINSTR_COND:
1865         *write = 0;
1866         *read = 1;
1867         break;
1868     default:
1869         *write = 1;
1870         *read = 6;
1871         break;
1872     };
1873 }
1874
1875 static bool ir_block_living_add_instr(ir_block *self, size_t eid)
1876 {
1877     size_t i;
1878     bool changed = false;
1879     bool tempbool;
1880     for (i = 0; i != self->living_count; ++i)
1881     {
1882         tempbool = ir_value_life_merge(self->living[i], eid);
1883         /* debug
1884         if (tempbool)
1885             fprintf(stderr, "block_living_add_instr() value instruction added %s: %i\n", self->living[i]->_name, (int)eid);
1886         */
1887         changed = changed || tempbool;
1888     }
1889     return changed;
1890 }
1891
1892 static bool ir_block_life_prop_previous(ir_block* self, ir_block *prev, bool *changed)
1893 {
1894     size_t i;
1895     /* values which have been read in a previous iteration are now
1896      * in the "living" array even if the previous block doesn't use them.
1897      * So we have to remove whatever does not exist in the previous block.
1898      * They will be re-added on-read, but the liferange merge won't cause
1899      * a change.
1900      */
1901     for (i = 0; i < self->living_count; ++i)
1902     {
1903         if (!ir_block_living_find(prev, self->living[i], NULL)) {
1904             if (!ir_block_living_remove(self, i))
1905                 return false;
1906             --i;
1907         }
1908     }
1909
1910     /* Whatever the previous block still has in its living set
1911      * must now be added to ours as well.
1912      */
1913     for (i = 0; i < prev->living_count; ++i)
1914     {
1915         if (ir_block_living_find(self, prev->living[i], NULL))
1916             continue;
1917         if (!ir_block_living_add(self, prev->living[i]))
1918             return false;
1919         /*
1920         printf("%s got from prev: %s\n", self->label, prev->living[i]->_name);
1921         */
1922     }
1923     return true;
1924 }
1925
1926 static bool ir_block_life_propagate(ir_block *self, ir_block *prev, bool *changed)
1927 {
1928     ir_instr *instr;
1929     ir_value *value;
1930     bool  tempbool;
1931     size_t i, o, p;
1932     /* bitmasks which operands are read from or written to */
1933     size_t read, write;
1934 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1935     size_t rd;
1936     new_reads_t new_reads;
1937 #endif
1938     char dbg_ind[16] = { '#', '0' };
1939     (void)dbg_ind;
1940
1941 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1942     MEM_VECTOR_INIT(&new_reads, v);
1943 #endif
1944
1945     if (prev)
1946     {
1947         if (!ir_block_life_prop_previous(self, prev, changed))
1948             return false;
1949     }
1950
1951     i = self->instr_count;
1952     while (i)
1953     { --i;
1954         instr = self->instr[i];
1955
1956         /* PHI operands are always read operands */
1957         for (p = 0; p < instr->phi_count; ++p)
1958         {
1959             value = instr->phi[p].value;
1960 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1961             if (!ir_block_living_find(self, value, NULL) &&
1962                 !ir_block_living_add(self, value))
1963             {
1964                 goto on_error;
1965             }
1966 #else
1967             if (!new_reads_t_v_find(&new_reads, value, NULL))
1968             {
1969                 if (!new_reads_t_v_add(&new_reads, value))
1970                     goto on_error;
1971             }
1972 #endif
1973         }
1974
1975         /* See which operands are read and write operands */
1976         ir_op_read_write(instr->opcode, &read, &write);
1977
1978         /* Go through the 3 main operands */
1979         for (o = 0; o < 3; ++o)
1980         {
1981             if (!instr->_ops[o]) /* no such operand */
1982                 continue;
1983
1984             value = instr->_ops[o];
1985
1986             /* We only care about locals */
1987             /* we also calculate parameter liferanges so that locals
1988              * can take up parameter slots */
1989             if (value->store != store_value &&
1990                 value->store != store_local &&
1991                 value->store != store_param)
1992                 continue;
1993
1994             /* read operands */
1995             if (read & (1<<o))
1996             {
1997 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
1998                 if (!ir_block_living_find(self, value, NULL) &&
1999                     !ir_block_living_add(self, value))
2000                 {
2001                     goto on_error;
2002                 }
2003 #else
2004                 /* fprintf(stderr, "read: %s\n", value->_name); */
2005                 if (!new_reads_t_v_find(&new_reads, value, NULL))
2006                 {
2007                     if (!new_reads_t_v_add(&new_reads, value))
2008                         goto on_error;
2009                 }
2010 #endif
2011             }
2012
2013             /* write operands */
2014             /* When we write to a local, we consider it "dead" for the
2015              * remaining upper part of the function, since in SSA a value
2016              * can only be written once (== created)
2017              */
2018             if (write & (1<<o))
2019             {
2020                 size_t idx;
2021                 bool in_living = ir_block_living_find(self, value, &idx);
2022 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
2023                 size_t readidx;
2024                 bool in_reads = new_reads_t_v_find(&new_reads, value, &readidx);
2025                 if (!in_living && !in_reads)
2026 #else
2027                 if (!in_living)
2028 #endif
2029                 {
2030                     /* If the value isn't alive it hasn't been read before... */
2031                     /* TODO: See if the warning can be emitted during parsing or AST processing
2032                      * otherwise have warning printed here.
2033                      * IF printing a warning here: include filecontext_t,
2034                      * and make sure it's only printed once
2035                      * since this function is run multiple times.
2036                      */
2037                     /* For now: debug info: */
2038                     fprintf(stderr, "Value only written %s\n", value->name);
2039                     tempbool = ir_value_life_merge(value, instr->eid);
2040                     *changed = *changed || tempbool;
2041                     /*
2042                     ir_instr_dump(instr, dbg_ind, printf);
2043                     abort();
2044                     */
2045                 } else {
2046                     /* since 'living' won't contain it
2047                      * anymore, merge the value, since
2048                      * (A) doesn't.
2049                      */
2050                     tempbool = ir_value_life_merge(value, instr->eid);
2051                     /*
2052                     if (tempbool)
2053                         fprintf(stderr, "value added id %s %i\n", value->name, (int)instr->eid);
2054                     */
2055                     *changed = *changed || tempbool;
2056                     /* Then remove */
2057 #if ! defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
2058                     if (!ir_block_living_remove(self, idx))
2059                         goto on_error;
2060 #else
2061                     if (in_reads)
2062                     {
2063                         if (!new_reads_t_v_remove(&new_reads, readidx))
2064                             goto on_error;
2065                     }
2066 #endif
2067                 }
2068             }
2069         }
2070         /* (A) */
2071         tempbool = ir_block_living_add_instr(self, instr->eid);
2072         /*fprintf(stderr, "living added values\n");*/
2073         *changed = *changed || tempbool;
2074
2075 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
2076         /* new reads: */
2077         for (rd = 0; rd < new_reads.v_count; ++rd)
2078         {
2079             if (!ir_block_living_find(self, new_reads.v[rd], NULL)) {
2080                 if (!ir_block_living_add(self, new_reads.v[rd]))
2081                     goto on_error;
2082             }
2083             if (!i && !self->entries_count) {
2084                 /* fix the top */
2085                 *changed = *changed || ir_value_life_merge(new_reads.v[rd], instr->eid);
2086             }
2087         }
2088         MEM_VECTOR_CLEAR(&new_reads, v);
2089 #endif
2090     }
2091
2092     if (self->run_id == self->owner->run_id)
2093         return true;
2094
2095     self->run_id = self->owner->run_id;
2096
2097     for (i = 0; i < self->entries_count; ++i)
2098     {
2099         ir_block *entry = self->entries[i];
2100         ir_block_life_propagate(entry, self, changed);
2101     }
2102
2103     return true;
2104 on_error:
2105 #if defined(LIFE_RANGE_WITHOUT_LAST_READ)
2106     MEM_VECTOR_CLEAR(&new_reads, v);
2107 #endif
2108     return false;
2109 }
2110
2111 /***********************************************************************
2112  *IR Code-Generation
2113  *
2114  * Since the IR has the convention of putting 'write' operands
2115  * at the beginning, we have to rotate the operands of instructions
2116  * properly in order to generate valid QCVM code.
2117  *
2118  * Having destinations at a fixed position is more convenient. In QC
2119  * this is *mostly* OPC,  but FTE adds at least 2 instructions which
2120  * read from from OPA,  and store to OPB rather than OPC.   Which is
2121  * partially the reason why the implementation of these instructions
2122  * in darkplaces has been delayed for so long.
2123  *
2124  * Breaking conventions is annoying...
2125  */
2126 static bool ir_builder_gen_global(ir_builder *self, ir_value *global);
2127
2128 static bool gen_global_field(ir_value *global)
2129 {
2130     if (global->isconst)
2131     {
2132         ir_value *fld = global->constval.vpointer;
2133         if (!fld) {
2134             printf("Invalid field constant with no field: %s\n", global->name);
2135             return false;
2136         }
2137
2138         /* Now, in this case, a relocation would be impossible to code
2139          * since it looks like this:
2140          * .vector v = origin;     <- parse error, wtf is 'origin'?
2141          * .vector origin;
2142          *
2143          * But we will need a general relocation support later anyway
2144          * for functions... might as well support that here.
2145          */
2146         if (!fld->code.globaladdr) {
2147             printf("FIXME: Relocation support\n");
2148             return false;
2149         }
2150
2151         /* copy the field's value */
2152         ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(code_globals_data[fld->code.globaladdr]));
2153         if (global->fieldtype == TYPE_VECTOR) {
2154             code_globals_add(code_globals_data[fld->code.globaladdr]+1);
2155             code_globals_add(code_globals_data[fld->code.globaladdr]+2);
2156         }
2157     }
2158     else
2159     {
2160         ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2161         if (global->fieldtype == TYPE_VECTOR) {
2162             code_globals_add(0);
2163             code_globals_add(0);
2164         }
2165     }
2166     if (global->code.globaladdr < 0)
2167         return false;
2168     return true;
2169 }
2170
2171 static bool gen_global_pointer(ir_value *global)
2172 {
2173     if (global->isconst)
2174     {
2175         ir_value *target = global->constval.vpointer;
2176         if (!target) {
2177             printf("Invalid pointer constant: %s\n", global->name);
2178             /* NULL pointers are pointing to the NULL constant, which also
2179              * sits at address 0, but still has an ir_value for itself.
2180              */
2181             return false;
2182         }
2183
2184         /* Here, relocations ARE possible - in fteqcc-enhanced-qc:
2185          * void() foo; <- proto
2186          * void() *fooptr = &foo;
2187          * void() foo = { code }
2188          */
2189         if (!target->code.globaladdr) {
2190             /* FIXME: Check for the constant nullptr ir_value!
2191              * because then code.globaladdr being 0 is valid.
2192              */
2193             printf("FIXME: Relocation support\n");
2194             return false;
2195         }
2196
2197         ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(target->code.globaladdr));
2198     }
2199     else
2200     {
2201         ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2202     }
2203     if (global->code.globaladdr < 0)
2204         return false;
2205     return true;
2206 }
2207
2208 static bool gen_blocks_recursive(ir_function *func, ir_block *block)
2209 {
2210     prog_section_statement stmt;
2211     ir_instr *instr;
2212     ir_block *target;
2213     ir_block *ontrue;
2214     ir_block *onfalse;
2215     size_t    stidx;
2216     size_t    i;
2217
2218 tailcall:
2219     block->generated = true;
2220     block->code_start = code_statements_elements;
2221     for (i = 0; i < block->instr_count; ++i)
2222     {
2223         instr = block->instr[i];
2224
2225         if (instr->opcode == VINSTR_PHI) {
2226             printf("cannot generate virtual instruction (phi)\n");
2227             return false;
2228         }
2229
2230         if (instr->opcode == VINSTR_JUMP) {
2231             target = instr->bops[0];
2232             /* for uncoditional jumps, if the target hasn't been generated
2233              * yet, we generate them right here.
2234              */
2235             if (!target->generated) {
2236                 block = target;
2237                 goto tailcall;
2238             }
2239
2240             /* otherwise we generate a jump instruction */
2241             stmt.opcode = INSTR_GOTO;
2242             stmt.o1.s1 = (target->code_start) - code_statements_elements;
2243             stmt.o2.s1 = 0;
2244             stmt.o3.s1 = 0;
2245             if (code_statements_add(stmt) < 0)
2246                 return false;
2247
2248             /* no further instructions can be in this block */
2249             return true;
2250         }
2251
2252         if (instr->opcode == VINSTR_COND) {
2253             ontrue  = instr->bops[0];
2254             onfalse = instr->bops[1];
2255             /* TODO: have the AST signal which block should
2256              * come first: eg. optimize IFs without ELSE...
2257              */
2258
2259             stmt.o1.u1 = ir_value_code_addr(instr->_ops[0]);
2260             stmt.o2.u1 = 0;
2261             stmt.o3.s1 = 0;
2262
2263             if (ontrue->generated) {
2264                 stmt.opcode = INSTR_IF;
2265                 stmt.o2.s1 = (ontrue->code_start-1) - code_statements_elements;
2266                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2267                     return false;
2268             }
2269             if (onfalse->generated) {
2270                 stmt.opcode = INSTR_IFNOT;
2271                 stmt.o2.s1 = (onfalse->code_start-1) - code_statements_elements;
2272                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2273                     return false;
2274             }
2275             if (!ontrue->generated) {
2276                 if (onfalse->generated) {
2277                     block = ontrue;
2278                     goto tailcall;
2279                 }
2280             }
2281             if (!onfalse->generated) {
2282                 if (ontrue->generated) {
2283                     block = onfalse;
2284                     goto tailcall;
2285                 }
2286             }
2287             /* neither ontrue nor onfalse exist */
2288             stmt.opcode = INSTR_IFNOT;
2289             stidx = code_statements_elements;
2290             if (code_statements_add(stmt) < 0)
2291                 return false;
2292             /* on false we jump, so add ontrue-path */
2293             if (!gen_blocks_recursive(func, ontrue))
2294                 return false;
2295             /* fixup the jump address */
2296             code_statements_data[stidx].o2.s1 = code_statements_elements - stidx;
2297             /* generate onfalse path */
2298             if (onfalse->generated) {
2299                 /* fixup the jump address */
2300                 code_statements_data[stidx].o2.s1 = (onfalse->code_start) - (stidx);
2301                 /* may have been generated in the previous recursive call */
2302                 stmt.opcode = INSTR_GOTO;
2303                 stmt.o1.s1 = (onfalse->code_start) - code_statements_elements;
2304                 stmt.o2.s1 = 0;
2305                 stmt.o3.s1 = 0;
2306                 return (code_statements_add(stmt) >= 0);
2307             }
2308             /* if not, generate now */
2309             block = onfalse;
2310             goto tailcall;
2311         }
2312
2313         if (instr->opcode >= INSTR_CALL0 && instr->opcode <= INSTR_CALL8) {
2314             /* Trivial call translation:
2315              * copy all params to OFS_PARM*
2316              * if the output's storetype is not store_return,
2317              * add append a STORE instruction!
2318              *
2319              * NOTES on how to do it better without much trouble:
2320              * -) The liferanges!
2321              *      Simply check the liferange of all parameters for
2322              *      other CALLs. For each param with no CALL in its
2323              *      liferange, we can store it in an OFS_PARM at
2324              *      generation already. This would even include later
2325              *      reuse.... probably... :)
2326              */
2327             size_t p;
2328             ir_value *retvalue;
2329
2330             for (p = 0; p < instr->params_count; ++p)
2331             {
2332                 ir_value *param = instr->params[p];
2333
2334                 stmt.opcode = INSTR_STORE_F;
2335                 stmt.o3.u1 = 0;
2336
2337                 stmt.opcode = type_store_instr[param->vtype];
2338                 stmt.o1.u1 = ir_value_code_addr(param);
2339                 stmt.o2.u1 = OFS_PARM0 + 3 * p;
2340                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2341                     return false;
2342             }
2343             stmt.opcode = INSTR_CALL0 + instr->params_count;
2344             if (stmt.opcode > INSTR_CALL8)
2345                 stmt.opcode = INSTR_CALL8;
2346             stmt.o1.u1 = ir_value_code_addr(instr->_ops[1]);
2347             stmt.o2.u1 = 0;
2348             stmt.o3.u1 = 0;
2349             if (code_statements_add(stmt) < 0)
2350                 return false;
2351
2352             retvalue = instr->_ops[0];
2353             if (retvalue && retvalue->store != store_return && retvalue->life_count)
2354             {
2355                 /* not to be kept in OFS_RETURN */
2356                 stmt.opcode = type_store_instr[retvalue->vtype];
2357                 stmt.o1.u1 = OFS_RETURN;
2358                 stmt.o2.u1 = ir_value_code_addr(retvalue);
2359                 stmt.o3.u1 = 0;
2360                 if (code_statements_add(stmt) < 0)
2361                     return false;
2362             }
2363             continue;
2364         }
2365
2366         if (instr->opcode == INSTR_STATE) {
2367             printf("TODO: state instruction\n");
2368             return false;
2369         }
2370
2371         stmt.opcode = instr->opcode;
2372         stmt.o1.u1 = 0;
2373         stmt.o2.u1 = 0;
2374         stmt.o3.u1 = 0;
2375
2376         /* This is the general order of operands */
2377         if (instr->_ops[0])
2378             stmt.o3.u1 = ir_value_code_addr(instr->_ops[0]);
2379
2380         if (instr->_ops[1])
2381             stmt.o1.u1 = ir_value_code_addr(instr->_ops[1]);
2382
2383         if (instr->_ops[2])
2384             stmt.o2.u1 = ir_value_code_addr(instr->_ops[2]);
2385
2386         if (stmt.opcode == INSTR_RETURN || stmt.opcode == INSTR_DONE)
2387         {
2388             stmt.o1.u1 = stmt.o3.u1;
2389             stmt.o3.u1 = 0;
2390         }
2391         else if ((stmt.opcode >= INSTR_STORE_F &&
2392                   stmt.opcode <= INSTR_STORE_FNC) ||
2393                  (stmt.opcode >= INSTR_STOREP_F &&
2394                   stmt.opcode <= INSTR_STOREP_FNC))
2395         {
2396             /* 2-operand instructions with A -> B */
2397             stmt.o2.u1 = stmt.o3.u1;
2398             stmt.o3.u1 = 0;
2399         }
2400
2401         if (code_statements_add(stmt) < 0)
2402             return false;
2403     }
2404     return true;
2405 }
2406
2407 static bool gen_function_code(ir_function *self)
2408 {
2409     ir_block *block;
2410     prog_section_statement stmt;
2411
2412     /* Starting from entry point, we generate blocks "as they come"
2413      * for now. Dead blocks will not be translated obviously.
2414      */
2415     if (!self->blocks_count) {
2416         printf("Function '%s' declared without body.\n", self->name);
2417         return false;
2418     }
2419
2420     block = self->blocks[0];
2421     if (block->generated)
2422         return true;
2423
2424     if (!gen_blocks_recursive(self, block)) {
2425         printf("failed to generate blocks for '%s'\n", self->name);
2426         return false;
2427     }
2428
2429     /* otherwise code_write crashes since it debug-prints functions until AINSTR_END */
2430     stmt.opcode = AINSTR_END;
2431     stmt.o1.u1 = 0;
2432     stmt.o2.u1 = 0;
2433     stmt.o3.u1 = 0;
2434     if (code_statements_add(stmt) < 0)
2435         return false;
2436     return true;
2437 }
2438
2439 static bool gen_global_function(ir_builder *ir, ir_value *global)
2440 {
2441     prog_section_function fun;
2442     ir_function          *irfun;
2443
2444     size_t i;
2445     size_t local_var_end;
2446
2447     if (!global->isconst || (!global->constval.vfunc))
2448     {
2449         printf("Invalid state of function-global: not constant: %s\n", global->name);
2450         return false;
2451     }
2452
2453     irfun = global->constval.vfunc;
2454
2455     fun.name    = global->code.name;
2456     fun.file    = code_cachedstring(global->context.file);
2457     fun.profile = 0; /* always 0 */
2458     fun.nargs   = irfun->params_count;
2459
2460     for (i = 0;i < 8; ++i) {
2461         if (i >= fun.nargs)
2462             fun.argsize[i] = 0;
2463         else
2464             fun.argsize[i] = type_sizeof[irfun->params[i]];
2465     }
2466
2467     fun.firstlocal = code_globals_elements;
2468     fun.locals     = irfun->allocated_locals + irfun->locals_count;
2469
2470     local_var_end = 0;
2471     for (i = 0; i < irfun->locals_count; ++i) {
2472         if (!ir_builder_gen_global(ir, irfun->locals[i])) {
2473             printf("Failed to generate global %s\n", irfun->locals[i]->name);
2474             return false;
2475         }
2476     }
2477     if (irfun->locals_count) {
2478         ir_value *last = irfun->locals[irfun->locals_count-1];
2479         local_var_end = last->code.globaladdr;
2480         local_var_end += type_sizeof[last->vtype];
2481     }
2482     for (i = 0; i < irfun->values_count; ++i)
2483     {
2484         /* generate code.globaladdr for ssa values */
2485         ir_value *v = irfun->values[i];
2486         ir_value_code_setaddr(v, local_var_end + v->code.local);
2487     }
2488     for (i = 0; i < irfun->locals_count; ++i) {
2489         /* fill the locals with zeros */
2490         code_globals_add(0);
2491     }
2492
2493     if (irfun->builtin)
2494         fun.entry = irfun->builtin;
2495     else {
2496         fun.entry = code_statements_elements;
2497         if (!gen_function_code(irfun)) {
2498             printf("Failed to generate code for function %s\n", irfun->name);
2499             return false;
2500         }
2501     }
2502
2503     return (code_functions_add(fun) >= 0);
2504 }
2505
2506 static bool ir_builder_gen_global(ir_builder *self, ir_value *global)
2507 {
2508     size_t           i;
2509     int32_t         *iptr;
2510     prog_section_def def;
2511
2512     def.type   = global->vtype;
2513     def.offset = code_globals_elements;
2514     def.name   = global->code.name       = code_genstring(global->name);
2515
2516     switch (global->vtype)
2517     {
2518     case TYPE_POINTER:
2519         if (code_defs_add(def) < 0)
2520             return false;
2521         return gen_global_pointer(global);
2522     case TYPE_FIELD:
2523         if (code_defs_add(def) < 0)
2524             return false;
2525         return gen_global_field(global);
2526     case TYPE_ENTITY:
2527         /* fall through */
2528     case TYPE_FLOAT:
2529     {
2530         if (code_defs_add(def) < 0)
2531             return false;
2532
2533         if (global->isconst) {
2534             iptr = (int32_t*)&global->constval.vfloat;
2535             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(*iptr));
2536         } else
2537             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2538
2539         return global->code.globaladdr >= 0;
2540     }
2541     case TYPE_STRING:
2542     {
2543         if (code_defs_add(def) < 0)
2544             return false;
2545         if (global->isconst)
2546             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(code_cachedstring(global->constval.vstring)));
2547         else
2548             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2549         return global->code.globaladdr >= 0;
2550     }
2551     case TYPE_VECTOR:
2552     {
2553         size_t d;
2554         if (code_defs_add(def) < 0)
2555             return false;
2556
2557         if (global->isconst) {
2558             iptr = (int32_t*)&global->constval.vvec;
2559             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(iptr[0]));
2560             if (global->code.globaladdr < 0)
2561                 return false;
2562             for (d = 1; d < type_sizeof[global->vtype]; ++d)
2563             {
2564                 if (code_globals_add(iptr[d]) < 0)
2565                     return false;
2566             }
2567         } else {
2568             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2569             if (global->code.globaladdr < 0)
2570                 return false;
2571             for (d = 1; d < type_sizeof[global->vtype]; ++d)
2572             {
2573                 if (code_globals_add(0) < 0)
2574                     return false;
2575             }
2576         }
2577         return global->code.globaladdr >= 0;
2578     }
2579     case TYPE_FUNCTION:
2580         if (code_defs_add(def) < 0)
2581             return false;
2582         ir_value_code_setaddr(global, code_globals_elements);
2583         code_globals_add(code_functions_elements);
2584         return gen_global_function(self, global);
2585     case TYPE_VARIANT:
2586         /* assume biggest type */
2587             ir_value_code_setaddr(global, code_globals_add(0));
2588             for (i = 1; i < type_sizeof[TYPE_VARIANT]; ++i)
2589                 code_globals_add(0);
2590             return true;
2591     default:
2592         /* refuse to create 'void' type or any other fancy business. */
2593         printf("Invalid type for global variable %s\n", global->name);
2594         return false;
2595     }
2596 }
2597
2598 static bool ir_builder_gen_field(ir_builder *self, ir_value *field)
2599 {
2600     prog_section_def def;
2601     prog_section_field fld;
2602
2603     def.type   = field->vtype;
2604     def.offset = code_globals_elements;
2605
2606     /* create a global named the same as the field */
2607     if (opts_standard == COMPILER_GMQCC) {
2608         /* in our standard, the global gets a dot prefix */
2609         size_t len = strlen(field->name);
2610         char name[1024];
2611
2612         /* we really don't want to have to allocate this, and 1024
2613          * bytes is more than enough for a variable/field name
2614          */
2615         if (len+2 >= sizeof(name)) {
2616             printf("invalid field name size: %u\n", (unsigned int)len);
2617             return false;
2618         }
2619
2620         name[0] = '.';
2621         strcpy(name+1, field->name); /* no strncpy - we used strlen above */
2622         name[len+1] = 0;
2623
2624         def.name = code_genstring(name);
2625         fld.name = def.name + 1; /* we reuse that string table entry */
2626     } else {
2627         /* in plain QC, there cannot be a global with the same name,
2628          * and so we also name the global the same.
2629          * FIXME: fteqcc should create a global as well
2630          * check if it actually uses the same name. Probably does
2631          */
2632         def.name = code_genstring(field->name);
2633         fld.name = def.name;
2634     }
2635
2636     field->code.name = def.name;
2637
2638     if (code_defs_add(def) < 0)
2639         return false;
2640
2641     fld.type = field->fieldtype;
2642
2643     if (fld.type == TYPE_VOID) {
2644         printf("field is missing a type: %s - don't know its size\n", field->name);
2645         return false;
2646     }
2647
2648     fld.offset = code_alloc_field(type_sizeof[field->fieldtype]);
2649
2650     if (code_fields_add(fld) < 0)
2651         return false;
2652
2653     if (!code_globals_add(fld.offset))
2654         return false;
2655     if (fld.type == TYPE_VECTOR) {
2656         if (!code_globals_add(fld.offset+1))
2657             return false;
2658         if (!code_globals_add(fld.offset+2))
2659             return false;
2660     }
2661
2662     ir_value_code_setaddr(field, code_globals_add(fld.offset));
2663     return field->code.globaladdr >= 0;
2664 }
2665
2666 bool ir_builder_generate(ir_builder *self, const char *filename)
2667 {
2668     size_t i;
2669
2670     code_init();
2671
2672     for (i = 0; i < self->fields_count; ++i)
2673     {
2674         if (!ir_builder_gen_field(self, self->fields[i])) {
2675             return false;
2676         }
2677     }
2678
2679     for (i = 0; i < self->globals_count; ++i)
2680     {
2681         if (!ir_builder_gen_global(self, self->globals[i])) {
2682             return false;
2683         }
2684     }
2685
2686     printf("writing '%s'...\n", filename);
2687     return code_write(filename);
2688 }
2689
2690 /***********************************************************************
2691  *IR DEBUG Dump functions...
2692  */
2693
2694 #define IND_BUFSZ 1024
2695
2696 const char *qc_opname(int op)
2697 {
2698     if (op < 0) return "<INVALID>";
2699     if (op < ( sizeof(asm_instr) / sizeof(asm_instr[0]) ))
2700         return asm_instr[op].m;
2701     switch (op) {
2702         case VINSTR_PHI:  return "PHI";
2703         case VINSTR_JUMP: return "JUMP";
2704         case VINSTR_COND: return "COND";
2705         default:          return "<UNK>";
2706     }
2707 }
2708
2709 void ir_builder_dump(ir_builder *b, int (*oprintf)(const char*, ...))
2710 {
2711         size_t i;
2712         char indent[IND_BUFSZ];
2713         indent[0] = '\t';
2714         indent[1] = 0;
2715
2716         oprintf("module %s\n", b->name);
2717         for (i = 0; i < b->globals_count; ++i)
2718         {
2719                 oprintf("global ");
2720                 if (b->globals[i]->isconst)
2721                         oprintf("%s = ", b->globals[i]->name);
2722                 ir_value_dump(b->globals[i], oprintf);
2723                 oprintf("\n");
2724         }
2725         for (i = 0; i < b->functions_count; ++i)
2726                 ir_function_dump(b->functions[i], indent, oprintf);
2727         oprintf("endmodule %s\n", b->name);
2728 }
2729
2730 void ir_function_dump(ir_function *f, char *ind,
2731                       int (*oprintf)(const char*, ...))
2732 {
2733         size_t i;
2734         if (f->builtin != 0) {
2735             oprintf("%sfunction %s = builtin %i\n", ind, f->name, -f->builtin);
2736             return;
2737         }
2738         oprintf("%sfunction %s\n", ind, f->name);
2739         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2740         if (f->locals_count)
2741         {
2742                 oprintf("%s%i locals:\n", ind, (int)f->locals_count);
2743                 for (i = 0; i < f->locals_count; ++i) {
2744                         oprintf("%s\t", ind);
2745                         ir_value_dump(f->locals[i], oprintf);
2746                         oprintf("\n");
2747                 }
2748         }
2749         if (f->blocks_count)
2750         {
2751                 oprintf("%slife passes (check): %i\n", ind, (int)f->run_id);
2752                 for (i = 0; i < f->blocks_count; ++i) {
2753                     if (f->blocks[i]->run_id != f->run_id) {
2754                         oprintf("%slife pass check fail! %i != %i\n", ind, (int)f->blocks[i]->run_id, (int)f->run_id);
2755                     }
2756                         ir_block_dump(f->blocks[i], ind, oprintf);
2757                 }
2758
2759         }
2760         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2761         oprintf("%sendfunction %s\n", ind, f->name);
2762 }
2763
2764 void ir_block_dump(ir_block* b, char *ind,
2765                    int (*oprintf)(const char*, ...))
2766 {
2767         size_t i;
2768         oprintf("%s:%s\n", ind, b->label);
2769         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2770
2771         for (i = 0; i < b->instr_count; ++i)
2772                 ir_instr_dump(b->instr[i], ind, oprintf);
2773         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2774 }
2775
2776 void dump_phi(ir_instr *in, char *ind,
2777               int (*oprintf)(const char*, ...))
2778 {
2779         size_t i;
2780         oprintf("%s <- phi ", in->_ops[0]->name);
2781         for (i = 0; i < in->phi_count; ++i)
2782         {
2783                 oprintf("([%s] : %s) ", in->phi[i].from->label,
2784                                         in->phi[i].value->name);
2785         }
2786         oprintf("\n");
2787 }
2788
2789 void ir_instr_dump(ir_instr *in, char *ind,
2790                        int (*oprintf)(const char*, ...))
2791 {
2792         size_t i;
2793         const char *comma = NULL;
2794
2795         oprintf("%s (%i) ", ind, (int)in->eid);
2796
2797         if (in->opcode == VINSTR_PHI) {
2798                 dump_phi(in, ind, oprintf);
2799                 return;
2800         }
2801
2802         strncat(ind, "\t", IND_BUFSZ);
2803
2804         if (in->_ops[0] && (in->_ops[1] || in->_ops[2])) {
2805                 ir_value_dump(in->_ops[0], oprintf);
2806                 if (in->_ops[1] || in->_ops[2])
2807                         oprintf(" <- ");
2808         }
2809         oprintf("%s\t", qc_opname(in->opcode));
2810         if (in->_ops[0] && !(in->_ops[1] || in->_ops[2])) {
2811                 ir_value_dump(in->_ops[0], oprintf);
2812                 comma = ",\t";
2813         }
2814         else
2815         {
2816                 for (i = 1; i != 3; ++i) {
2817                         if (in->_ops[i]) {
2818                                 if (comma)
2819                                         oprintf(comma);
2820                                 ir_value_dump(in->_ops[i], oprintf);
2821                                 comma = ",\t";
2822                         }
2823                 }
2824         }
2825         if (in->bops[0]) {
2826                 if (comma)
2827                         oprintf(comma);
2828                 oprintf("[%s]", in->bops[0]->label);
2829                 comma = ",\t";
2830         }
2831         if (in->bops[1])
2832                 oprintf("%s[%s]", comma, in->bops[1]->label);
2833         oprintf("\n");
2834         ind[strlen(ind)-1] = 0;
2835 }
2836
2837 void ir_value_dump(ir_value* v, int (*oprintf)(const char*, ...))
2838 {
2839         if (v->isconst) {
2840                 switch (v->vtype) {
2841                         case TYPE_VOID:
2842                                 oprintf("(void)");
2843                                 break;
2844                         case TYPE_FLOAT:
2845                                 oprintf("%g", v->constval.vfloat);
2846                                 break;
2847                         case TYPE_VECTOR:
2848                                 oprintf("'%g %g %g'",
2849                                         v->constval.vvec.x,
2850                                         v->constval.vvec.y,
2851                                         v->constval.vvec.z);
2852                                 break;
2853                         case TYPE_ENTITY:
2854                                 oprintf("(entity)");
2855                                 break;
2856                         case TYPE_STRING:
2857                                 oprintf("\"%s\"", v->constval.vstring);
2858                                 break;
2859 #if 0
2860                         case TYPE_INTEGER:
2861                                 oprintf("%i", v->constval.vint);
2862                                 break;
2863 #endif
2864                         case TYPE_POINTER:
2865                                 oprintf("&%s",
2866                                         v->constval.vpointer->name);
2867                                 break;
2868                 }
2869         } else {
2870                 oprintf("%s", v->name);
2871         }
2872 }
2873
2874 void ir_value_dump_life(ir_value *self, int (*oprintf)(const char*,...))
2875 {
2876         size_t i;
2877         oprintf("Life of %s:\n", self->name);
2878         for (i = 0; i < self->life_count; ++i)
2879         {
2880                 oprintf(" + [%i, %i]\n", self->life[i].start, self->life[i].end);
2881         }
2882 }