scc/libs/ir/lir/include/scc_lir.h

/**
 * @file scc_lir.h
 * @brief 低层中间表示 (Low-Level IR) - 实用精简版
 *
 * 设计原则：
 * - 依赖 scc_core.h 和 scc_utils.h (仅使用哈希表)
 * - 保留所有核心功能：复杂地址、并行复制、VA 支持、符号引用
 * - 基本块使用稳定 ID，通过哈希表快速查找
 * - 预留属性位掩码 (attr)，未来可扩展 align、packed、weak 等
 * - 无字符串池、无类型缓存，保持简单
 */

#ifndef __SCC_LIR_H__
#define __SCC_LIR_H__

#include <scc_ap.h>
#include <scc_cfg.h>
#include <scc_core.h>
#include <scc_hashtable.h>
#include <scc_pos.h>

typedef enum scc_lir_attr {
    SCC_LIR_ATTR_NONE = 0,
    SCC_LIR_ATTR_STATIC = 1 << 0,     // 内部链接
    SCC_LIR_ATTR_WEAK = 1 << 1,       // 弱符号
    SCC_LIR_ATTR_VIS_HIDDEN = 1 << 2, // 符号可见性 hidden
    SCC_LIR_ATTR_NOINLINE = 1 << 3,
    SCC_LIR_ATTR_ALWAYSINLINE = 1 << 4,
    // 对齐值可编码在 attr 的高位，例如：
    // #define SCC_LIR_ATTR_ALIGN(n) (((n) << 8) | SCC_LIR_ATTR_ALIGN_FLAG)
} scc_lir_attr_t;

typedef enum {
    SCC_LIR_INSTR_KIND_NONE, // 无操作数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_ARG,  // 参数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_VREG, // 虚拟寄存器
    // SCC_LIR_INSTR_KIND_PREG,   // 物理寄存器 (后端定义编号)
    SCC_LIR_INSTR_KIND_IMM,    // 整数立即数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_FIMM,   // 浮点立即数
    SCC_LIR_INSTR_KIND_SYMBOL, // 全局符号 (函数名、全局变量、字符串常量)
    SCC_LIR_INSTR_KIND_MEM,    // 复杂地址表达式 (base + index*scale + offset)
} scc_lir_instr_kind_t;

typedef struct scc_lir_instr {
    scc_lir_instr_kind_t kind;
    union {
        int arg;
        int reg;            // VREG 或 PREG 索引
        scc_ap_t imm;       // 整型立即数
        f64 fimm;           // 浮点立即数
        const char *symbol; // 符号名 (生命周期由前端管理)
    } data;
} scc_lir_val_t;

/* 构造宏 */
#define SCC_LIR_NONE() ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_NONE})
#define SCC_LIR_VREG(n)                                                        \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_VREG, .data.reg = (n)})
#define SCC_LIR_IMM(v)                                                         \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_IMM, .data.imm = (v)})
#define SCC_LIR_FIMM(v)                                                        \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_FIMM, .data.fimm = (v)})
#define SCC_LIR_SYMBOL(s)                                                      \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_SYMBOL, .data.symbol = (s)})
#define SCC_LIR_ARG(n)                                                         \
    ((scc_lir_val_t){.kind = SCC_LIR_INSTR_KIND_ARG, .data.arg = (n)})

#define SCC_LIR_SIZE_8 8
#define SCC_LIR_SIZE_16 16
#define SCC_LIR_SIZE_32 32
#define SCC_LIR_SIZE_64 64

typedef enum {
    SCC_LIR_EXT_NONE,
    SCC_LIR_EXT_SEXT,
    SCC_LIR_EXT_ZEXT,
    SCC_LIR_EXT_FLOAT
} scc_lir_ext_t;

typedef enum {
    /* 数据移动 */
    SCC_LIR_MOV,
    SCC_LIR_LOAD,
    SCC_LIR_LOAD_ADDR,
    SCC_LIR_STORE,

    /* 整数算术 */
    SCC_LIR_ADD,
    SCC_LIR_SUB,
    SCC_LIR_MUL,
    SCC_LIR_DIV_S,
    SCC_LIR_DIV_U,
    SCC_LIR_REM_S,
    SCC_LIR_REM_U,
    SCC_LIR_AND,
    SCC_LIR_OR,
    SCC_LIR_XOR,
    SCC_LIR_SHL,
    SCC_LIR_SHR,
    SCC_LIR_SAR,
    SCC_LIR_NEG,
    SCC_LIR_NOT,

    /* 浮点算术 */
    SCC_LIR_FADD,
    SCC_LIR_FSUB,
    SCC_LIR_FMUL,
    SCC_LIR_FDIV,
    SCC_LIR_FNEG,
    SCC_LIR_FCVT,

    /* 比较 */
    SCC_LIR_CMP,

    /* 控制流 */
    SCC_LIR_BR,
    SCC_LIR_JMP,
    SCC_LIR_JMP_INDIRECT,
    SCC_LIR_CALL,
    SCC_LIR_CALL_INDIRECT,
    SCC_LIR_RET,

    /* 并行复制 */
    SCC_LIR_PARALLEL_COPY,

    /* 可变参数 */
    SCC_LIR_VA_START,
    SCC_LIR_VA_ARG,
    SCC_LIR_VA_END,
    SCC_LIR_VA_COPY,
    /* 内置方法 */
    SCC_LIR_MEMCPY,
    SCC_LIR_MEMSET,

    /* 栈管理 */
    SCC_LIR_ALLOCA,

    /* 类型扩展 */
    SCC_LIR_EXTEND,

    SCC_LIR_NOP
} scc_lir_op_t;

typedef enum {
    SCC_LIR_COND_EQ,
    SCC_LIR_COND_NE,
    SCC_LIR_COND_SLT,
    SCC_LIR_COND_SLE,
    SCC_LIR_COND_SGT,
    SCC_LIR_COND_SGE,
    SCC_LIR_COND_ULT,
    SCC_LIR_COND_ULE,
    SCC_LIR_COND_UGT,
    SCC_LIR_COND_UGE,
    SCC_LIR_COND_FEQ,
    SCC_LIR_COND_FNE,
    SCC_LIR_COND_FLT,
    SCC_LIR_COND_FLE,
    SCC_LIR_COND_FGT,
    SCC_LIR_COND_FGE
} scc_lir_cond_t;

typedef scc_cfg_bblock_id_t scc_lir_bblock_id_t;
typedef struct scc_lir_ins {
    scc_lir_op_t op;
    u8 size_bits;
    scc_lir_ext_t ext;
    scc_lir_val_t to;
    scc_lir_val_t arg0;
    scc_lir_val_t arg1;
    /// @brief debug 信息
    scc_pos_t src_loc;

    union {
        scc_lir_cond_t cond;

        // base + index * scale + offset
        struct scc_lir_addr {
            int scale;  // 比例因子 (1, 2, 4, 8)
            i64 offset; // 常量偏移
        } addr;

        struct scc_lir_br {
            scc_lir_bblock_id_t true_target;
            scc_lir_bblock_id_t false_target;
        } br;

        scc_lir_bblock_id_t jmp_target;

        struct scc_lir_call {
            scc_lir_val_t *args;
            int arg_count;
            scc_lir_val_t ret_vreg;
            u64 clobber_mask;
            union {
                const char *callee_name;
                scc_lir_val_t callee_target;
            };
        } call;

        scc_lir_val_t ret_val;

        struct scc_lir_parallel_copy {
            scc_lir_val_t *dests;
            scc_lir_val_t *srcs;
            int num_copies;
        } parallel_copy;

        struct scc_lir_alloca {
            int size_bits;
            int align_bits;
        } alloca;

        struct scc_lir_extend {
            int from_size_bits; // 源类型宽度（位）
        } extend;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
            scc_lir_val_t last;
        } va_start;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
            int type_size;
            int type_align;
            char is_float;
            scc_lir_val_t to;
        } va_arg;

        struct {
            scc_lir_val_t ap;
        } va_end;

        struct {
            scc_lir_val_t dest;
            scc_lir_val_t src;
        } va_copy;

        struct {
            scc_lir_val_t dest;
            scc_lir_val_t src;
            scc_lir_val_t size;
        } memcpy;

        struct {
            scc_lir_val_t dest;
            scc_lir_val_t value;
            scc_lir_val_t size;
        } memset;
    } metadata;
} scc_lir_instr_t;

typedef SCC_VEC(scc_lir_instr_t) scc_lir_instr_vec_t;
typedef scc_cfg_bblock_t scc_lir_bblock_t;
#define SCC_LIR_BBLOCK_VALUES(bblock)                                          \
    ((scc_lir_instr_vec_t *)&((bblock)->values))

typedef scc_cfg_func_t scc_lir_func_t;
typedef struct scc_lir_func_meta {
    int vregs_count;
    int frame_size;
    int is_va_arg;
    scc_lir_attr_t attr;
} scc_lir_func_meta_t;
#define SCC_LIR_FUNC_META(func) ((scc_lir_func_meta_t *)(func)->meta)

typedef scc_cfg_symbol_id_t scc_lir_symbol_id_t;
typedef scc_cfg_symbol_t scc_lir_symbol_t;
typedef union scc_lir_symbol_meta {
    struct {
        scc_lir_func_t *func; // 指向函数体（若为定义）
    } func;
    struct {
        u8 *init_data; // 初始化数据（若为 NULL 则零初始化）
        usize size;    // 数据大小（字节）
        int align;     // 对齐要求
    } data;
} scc_lir_symbol_meta_t;
#define SCC_LIR_SYMBOL_META(symbol) ((scc_lir_symbol_meta_t *)(symbol)->meta)

#endif /* __SCC_LIR_H__ */