nsz Git - libfirm/blob - ir/be/firm/bearch_firm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   ISA implementation for Firm IR nodes.
  23  * @author  Daniel Grund
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include "bitset.h"
  31 #include "obst.h"
  32
  33 #include "irmode_t.h"
  34 #include "irnode_t.h"
  35 #include "iredges_t.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "ircons_t.h"
  38 #include "irgwalk.h"
  39 #include "type.h"
  40 #include "irtools.h"
  41
  42 #include "../be_t.h"
  43 #include "../bearch_t.h"
  44 #include "../besched.h"
  45 #include "../beutil.h"
  46 #include "../beabi.h"
  47
  48 #define N_REGS 3
  49
  50 typedef struct {
  51   enum  { imm_Const, imm_SymConst } tp;
  52   union {
  53     const_attr    cnst_attr;
  54     symconst_attr symc_attr;
  55   } data;
  56 } imm_attr_t;
  57
  58 static arch_register_t datab_regs[N_REGS];
  59
  60 static arch_register_class_t reg_classes[] = {
  61   { "datab", N_REGS, NULL, datab_regs },
  62 };
  63
  64 static ir_op *op_push;
  65 static ir_op *op_imm;
  66
  67 const arch_isa_if_t firm_isa;
  68
  69 #define N_CLASSES \
  70   (sizeof(reg_classes) / sizeof(reg_classes[0]))
  71
  72 #define CLS_DATAB 0
  73
  74 tarval *get_Imm_tv(ir_node *n) {
  75   imm_attr_t *attr = (imm_attr_t *)get_irn_generic_attr(n);
  76   return attr->tp == imm_Const ? attr->data.cnst_attr.tv : NULL;
  77 }
  78
  79 int is_Imm(const ir_node *irn) {
  80   return get_irn_op(irn) == op_imm;
  81 }
  82
  83 static int dump_node_Imm(ir_node *n, FILE *F, dump_reason_t reason) {
  84   ir_mode    *mode;
  85   int        bad = 0;
  86   char       buf[1024];
  87   tarval     *tv;
  88   imm_attr_t *attr;
  89
  90   switch (reason) {
  91     case dump_node_opcode_txt:
  92       tv = get_Imm_tv(n);
  93
  94       if (tv) {
  95         tarval_snprintf(buf, sizeof(buf), tv);
  96         fprintf(F, "%s", buf);
  97       }
  98       else {
  99         fprintf(F, "immSymC");
 100       }
 101       break;
 102
 103     case dump_node_mode_txt:
 104       mode = get_irn_mode(n);
 105
 106       if (mode && mode != mode_BB && mode != mode_ANY && mode != mode_BAD && mode != mode_T) {
 107         fprintf(F, "[%s]", get_mode_name(mode));
 108       }
 109       break;
 110
 111     case dump_node_nodeattr_txt:
 112       attr = (imm_attr_t *)get_irn_generic_attr(n);
 113
 114       if (is_Imm(n) && attr->tp == imm_SymConst) {
 115         const char *name    = NULL;
 116         symconst_attr *sc_attr = &attr->data.symc_attr;
 117
 118         switch (sc_attr->num) {
 119           case symconst_addr_name:
 120             name = get_id_str(sc_attr->sym.ident_p);
 121             break;
 122
 123           case symconst_addr_ent:
 124             name = get_entity_ld_name(sc_attr->sym.entity_p);
 125             break;
 126
 127           default:
 128             assert(!"Unsupported SymConst");
 129         }
 130
 131         fprintf(F, "&%s ", name);
 132       }
 133
 134       break;
 135
 136     case dump_node_info_txt:
 137       break;
 138   }
 139
 140   return bad;
 141 }
 142
 143 static void *firm_init(FILE *outfile)
 144 {
 145   static struct obstack obst;
 146   static int inited = 0;
 147   arch_isa_t *isa = xmalloc(sizeof(*isa));
 148   int k;
 149
 150   isa->impl = &firm_isa;
 151
 152   if(inited)
 153     return NULL;
 154
 155   inited = 1;
 156   obstack_init(&obst);
 157
 158   for(k = 0; k < N_CLASSES; ++k) {
 159     arch_register_class_t *cls = &reg_classes[k];
 160     int i;
 161
 162     cls->mode = mode_Is;
 163     for(i = 0; i < cls->n_regs; ++i) {
 164       int n;
 165       char buf[8];
 166       char *name;
 167       arch_register_t *reg = (arch_register_t *) &cls->regs[i];
 168
 169       n = snprintf(buf, sizeof(buf), "r%d", i);
 170       name = obstack_copy0(&obst, buf, n);
 171
 172       reg->name = name;
 173       reg->reg_class = cls;
 174       reg->index = i;
 175       reg->type = 0;
 176     }
 177   }
 178
 179         /*
 180          * Create some opcodes and types to let firm look a little
 181          * bit more like real machines.
 182          */
 183         if(!op_push) {
 184                 int push_opc = get_next_ir_opcode();
 185
 186                 op_push = new_ir_op(push_opc, "Push",
 187                                 op_pin_state_pinned, 0, oparity_binary, 0, 0, NULL);
 188         }
 189
 190         if(!op_imm) {
 191                 int imm_opc = get_next_ir_opcode();
 192                 ir_op_ops ops;
 193
 194                 memset(&ops, 0, sizeof(ops));
 195                 ops.dump_node = dump_node_Imm;
 196
 197                 op_imm = new_ir_op(imm_opc, "Imm",
 198                                 op_pin_state_pinned, 0, oparity_zero, 0, sizeof(imm_attr_t), &ops);
 199         }
 200
 201         return isa;
 202 }
 203
 204 static void firm_done(void *self)
 205 {
 206         free(self);
 207 }
 208
 209 static int firm_get_n_reg_class(const void *self)
 210 {
 211   return N_CLASSES;
 212 }
 213
 214 static const arch_register_class_t *firm_get_reg_class(const void *self, int i)
 215 {
 216   assert(i >= 0 && i < N_CLASSES);
 217   return &reg_classes[i];
 218 }
 219
 220 static const arch_register_class_t *firm_get_reg_class_for_mode(const void *self, const ir_mode *irm)
 221 {
 222         return mode_is_datab(irm) ? &reg_classes[CLS_DATAB] : NULL;
 223 }
 224
 225 static ir_type *firm_abi_get_between_type(void *self) {
 226         static ir_type *between_type = NULL;
 227
 228         if(!between_type) {
 229                 between_type = new_type_class(new_id_from_str("firm_be_between"));
 230                 set_type_size_bytes(between_type, 0);
 231         }
 232
 233         return between_type;
 234 }
 235
 236 static const be_abi_callbacks_t firm_abi_callbacks = {
 237         NULL,
 238         NULL,
 239         firm_abi_get_between_type,
 240         NULL,
 241         NULL,
 242         NULL,
 243 };
 244
 245 static void firm_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type, be_abi_call_t *abi)
 246 {
 247         const arch_register_class_t *cls = &reg_classes[CLS_DATAB];
 248         int i, n;
 249         be_abi_call_flags_t flags = { { 0, 0, 0, 0, 0 } };
 250
 251
 252         for(i = 0, n = get_method_n_params(method_type); i < n; ++i) {
 253                 ir_type *t = get_method_param_type(method_type, i);
 254                 if(is_Primitive_type(t))
 255                         be_abi_call_param_reg(abi, i, &cls->regs[i]);
 256                 else
 257                         be_abi_call_param_stack(abi, i, 1, 0, 0);
 258         }
 259
 260         for(i = 0, n = get_method_n_ress(method_type); i < n; ++i) {
 261                 ir_type *t = get_method_res_type(method_type, i);
 262                 if(is_Primitive_type(t))
 263                         be_abi_call_res_reg(abi, i, &cls->regs[i]);
 264         }
 265
 266         flags.val = 0;
 267         be_abi_call_set_flags(abi, flags, &firm_abi_callbacks);
 268 }
 269
 270
 271 static const arch_register_req_t firm_std_reg_req = {
 272   arch_register_req_type_normal,
 273   &reg_classes[CLS_DATAB],
 274   0,
 275   0
 276 };
 277
 278 static const arch_register_req_t *
 279 firm_get_irn_reg_req(const void *self, const ir_node *irn, int pos)
 280 {
 281   if(is_firm_be_mode(get_irn_mode(irn)))
 282           return &firm_std_reg_req;
 283
 284   return NULL;
 285 }
 286
 287 struct irn_reg_assoc {
 288   const ir_node *irn;
 289   const arch_register_t *reg;
 290 };
 291
 292 static int cmp_irn_reg_assoc(const void *a, const void *b, size_t len)
 293 {
 294   const struct irn_reg_assoc *x = a;
 295   const struct irn_reg_assoc *y = b;
 296
 297   return x->irn != y->irn;
 298 }
 299
 300 static struct irn_reg_assoc *get_irn_reg_assoc(const ir_node *irn)
 301 {
 302   static set *reg_set = NULL;
 303   struct irn_reg_assoc templ;
 304
 305   if(!reg_set)
 306     reg_set = new_set(cmp_irn_reg_assoc, 1024);
 307
 308   templ.irn = irn;
 309   templ.reg = NULL;
 310
 311   return set_insert(reg_set, &templ, sizeof(templ), HASH_PTR(irn));
 312 }
 313
 314 static void firm_set_irn_reg(const void *self, ir_node *irn, const arch_register_t *reg)
 315 {
 316   struct irn_reg_assoc *assoc = get_irn_reg_assoc(irn);
 317   assoc->reg = reg;
 318 }
 319
 320 static const arch_register_t *firm_get_irn_reg(const void *self, const ir_node *irn)
 321 {
 322   struct irn_reg_assoc *assoc = get_irn_reg_assoc(irn);
 323   return assoc->reg;
 324 }
 325
 326 static arch_irn_class_t firm_classify(const void *self, const ir_node *irn)
 327 {
 328     arch_irn_class_t res;
 329
 330     switch(get_irn_opcode(irn)) {
 331         case iro_Cond:
 332         case iro_Jmp:
 333             res = arch_irn_class_branch;
 334             break;
 335                 case iro_Call:
 336                         res = arch_irn_class_call;
 337                         break;
 338         default:
 339             res = arch_irn_class_normal;
 340     }
 341
 342         return res;
 343 }
 344
 345 static arch_irn_flags_t firm_get_flags(const void *self, const ir_node *irn)
 346 {
 347         arch_irn_flags_t res = 0;
 348
 349         if(get_irn_op(irn) == op_imm)
 350                 res |= arch_irn_flags_rematerializable;
 351
 352         switch(get_irn_opcode(irn)) {
 353                 case iro_Add:
 354                 case iro_Sub:
 355                 case iro_Shl:
 356                 case iro_Shr:
 357                 case iro_Shrs:
 358                 case iro_And:
 359                 case iro_Or:
 360                 case iro_Eor:
 361                 case iro_Not:
 362                         res |= arch_irn_flags_rematerializable;
 363                 default:
 364                         res = res;
 365         }
 366
 367         return res;
 368 }
 369
 370 static void firm_set_stack_bias(const void *self, ir_node *irn, int bias)
 371 {
 372 }
 373
 374 static ir_entity *firm_get_frame_entity(const void *self, const ir_node *irn)
 375 {
 376         return NULL;
 377 }
 378
 379 static void firm_set_frame_entity(const void *self, ir_node *irn, ir_entity *ent)
 380 {
 381 }
 382
 383 static const arch_irn_ops_if_t firm_irn_ops_if = {
 384         firm_get_irn_reg_req,
 385         firm_set_irn_reg,
 386         firm_get_irn_reg,
 387         firm_classify,
 388         firm_get_flags,
 389         firm_get_frame_entity,
 390         firm_set_frame_entity,
 391         firm_set_stack_bias,
 392         NULL,    /* get_inverse             */
 393         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 394         NULL,    /* possible_memory_operand */
 395         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 396 };
 397
 398 static const arch_irn_ops_t firm_irn_ops = {
 399         &firm_irn_ops_if
 400 };
 401
 402 static const void *firm_get_irn_ops(const arch_irn_handler_t *self,
 403         const ir_node *irn)
 404 {
 405         return &firm_irn_ops;
 406 }
 407
 408 const arch_irn_handler_t firm_irn_handler = {
 409         firm_get_irn_ops,
 410 };
 411
 412 static ir_node *new_Push(ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *push, ir_node *arg)
 413 {
 414         ir_node *ins[2];
 415         ins[0] = push;
 416         ins[1] = arg;
 417         return new_ir_node(NULL, irg, bl, op_push, mode_M, 2, ins);
 418 }
 419
 420 /**
 421  * Creates an op_Imm node from an op_Const.
 422  */
 423 static ir_node *new_Imm(ir_graph *irg, ir_node *bl, ir_node *cnst) {
 424   ir_node    *ins[1];
 425   ir_node    *res;
 426   imm_attr_t *attr;
 427
 428   res = new_ir_node(NULL, irg, bl, op_imm, get_irn_mode(cnst), 0, ins);
 429   attr = (imm_attr_t *) &res->attr;
 430
 431   switch (get_irn_opcode(cnst)) {
 432     case iro_Const:
 433       attr->tp      = imm_Const;
 434       attr->data.cnst_attr = get_irn_const_attr(cnst);
 435       break;
 436     case iro_SymConst:
 437       attr->tp             = imm_SymConst;
 438       attr->data.symc_attr = get_irn_symconst_attr(cnst);
 439       break;
 440     case iro_Unknown:
 441       break;
 442     default:
 443       assert(0 && "Cannot create Imm for this opcode");
 444   }
 445
 446   return res;
 447 }
 448
 449 static void prepare_walker(ir_node *irn, void *data)
 450 {
 451         ir_opcode opc = get_irn_opcode(irn);
 452
 453         /* A replacement for this node has already been computed. */
 454         if(get_irn_link(irn))
 455                 return;
 456
 457         if(opc == iro_Call) {
 458                 ir_node *bl   = get_nodes_block(irn);
 459                 ir_graph *irg = get_irn_irg(bl);
 460
 461                 ir_node *store   = get_Call_mem(irn);
 462                 ir_node *ptr     = get_Call_ptr(irn);
 463                 ir_type *ct      = get_Call_type(irn);
 464                 int np           = get_Call_n_params(irn) > 0 ? 1 : 0;
 465
 466                 if(np > 0) {
 467                         ir_node *ins[1];
 468                         char buf[128];
 469                         ir_node *nc;
 470                         int i, n = get_Call_n_params(irn);
 471                         ir_type *nt;
 472       unsigned cc = get_method_calling_convention(get_Call_type(irn));
 473
 474       if (cc & cc_last_on_top) {
 475                           store = new_Push(irg, bl, store, get_Call_param(irn, 0));
 476
 477                           for (i = 1; i < n; ++i)
 478                                   store = new_Push(irg, bl, store, get_Call_param(irn, i));
 479       }
 480       else {
 481         store = new_Push(irg, bl, store, get_Call_param(irn, n - 1));
 482
 483         for (i = n - 2; i >= 0; --i)
 484           store = new_Push(irg, bl, store, get_Call_param(irn, i));
 485       }
 486
 487                         snprintf(buf, sizeof(buf), "push_%s", get_type_name(ct));
 488
 489                         n = get_method_n_ress(ct);
 490                         nt = new_type_method(new_id_from_str(buf), 0, n);
 491                         for(i = 0; i < n; ++i)
 492                                 set_method_res_type(nt, i, get_method_res_type(ct, i));
 493
 494                         nc = new_r_Call(irg, bl, store, ptr, 0, ins, nt);
 495                         exchange(irn, nc);
 496                         set_irn_link(nc, nc);
 497                 }
 498         }
 499 }
 500
 501 static void localize_const_walker(ir_node *irn, void *data)
 502 {
 503         if(!is_Block(irn)) {
 504                 int i, n;
 505                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 506
 507                 for(i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 508                         ir_node *op   = get_irn_n(irn, i);
 509                         ir_opcode opc = get_irn_opcode(op);
 510
 511                         if(opc == iro_Const
 512                         || opc == iro_Unknown
 513                         || (opc == iro_SymConst /*&& get_SymConst_kind(op) == symconst_addr_ent*/)) {
 514                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(bl);
 515                                 ir_node *imm_bl = is_Phi(irn) ? get_Block_cfgpred_block(bl, i) : bl;
 516
 517                                 ir_node *imm = new_Imm(irg, imm_bl, op);
 518                                 set_irn_n(irn, i, imm);
 519                         }
 520                 }
 521         }
 522 }
 523
 524 static const arch_irn_handler_t *firm_get_irn_handler(const void *self)
 525 {
 526         return &firm_irn_handler;
 527 }
 528
 529 typedef struct _firm_code_gen_t {
 530         const arch_code_generator_if_t *impl;
 531         ir_graph *irg;
 532 } firm_code_gen_t;
 533
 534
 535 static void firm_prepare_graph(void *self)
 536 {
 537         firm_code_gen_t *cg = self;
 538
 539         irg_walk_graph(cg->irg, firm_clear_link, localize_const_walker, NULL);
 540         irg_walk_graph(cg->irg, NULL, prepare_walker, NULL);
 541 }
 542
 543 static void firm_before_sched(void *self)
 544 {
 545 }
 546
 547 static void imm_scheduler(ir_node *irn, void *env) {
 548         if(is_Imm(irn)) {
 549                 const ir_edge_t *e;
 550                 ir_node *user, *user_block, *before, *tgt_block;
 551
 552                 if (1 != get_irn_n_edges(irn)) {
 553                         printf("Out edges: %d\n", get_irn_n_edges(irn));
 554                         assert(1 == get_irn_n_edges(irn));
 555                 }
 556
 557                 e = get_irn_out_edge_first(irn);
 558                 user = e->src;
 559                 user_block = get_nodes_block(user);
 560                 if (is_Phi(user)) {
 561                         before = get_Block_cfgpred_block(user_block, e->pos);
 562                         tgt_block = before;
 563                 } else {
 564                         before = user;
 565                         tgt_block = user_block;
 566                 }
 567
 568                 sched_remove(irn);
 569                 set_nodes_block(irn, tgt_block);
 570                 sched_add_before(before, irn);
 571         }
 572 }
 573
 574 static void firm_before_ra(void *self)
 575 {
 576         firm_code_gen_t *cg = self;
 577         irg_walk_graph(cg->irg, imm_scheduler, NULL, NULL);
 578 }
 579
 580 static void firm_after_ra(void *self)
 581 {
 582 }
 583
 584 static void firm_codegen_done(void *self)
 585 {
 586         free(self);
 587 }
 588
 589 static void *firm_cg_init(be_irg_t *birg);
 590
 591 static const arch_code_generator_if_t firm_code_gen_if = {
 592         firm_cg_init,
 593         NULL,
 594         firm_prepare_graph,
 595         NULL,                /* spill */
 596         firm_before_sched,
 597         firm_before_ra,
 598         firm_after_ra,
 599         firm_codegen_done
 600 };
 601
 602 static void *firm_cg_init(be_irg_t *birg)
 603 {
 604         firm_code_gen_t *cg = xmalloc(sizeof(*cg));
 605         cg->impl = &firm_code_gen_if;
 606         cg->irg  = be_get_birg_irg(birg);
 607         return cg;
 608 }
 609
 610
 611 static const arch_code_generator_if_t *firm_get_code_generator_if(void *self)
 612 {
 613         return &firm_code_gen_if;
 614 }
 615
 616 static const list_sched_selector_t *firm_get_list_sched_selector(const void *self, list_sched_selector_t *selector) {
 617         return trivial_selector;
 618 }
 619
 620 static const ilp_sched_selector_t *firm_get_ilp_sched_selector(const void *self) {
 621         return NULL;
 622 }
 623
 624 /**
 625  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 626  */
 627 static int firm_get_reg_class_alignment(const void *self, const arch_register_class_t *cls) {
 628         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 629         return get_mode_size_bytes(mode);
 630 }
 631
 632 static const be_execution_unit_t ***firm_get_allowed_execution_units(const void *self, const ir_node *irn) {
 633         /* TODO */
 634         assert(0);
 635         return NULL;
 636 }
 637
 638 static const be_machine_t *firm_get_machine(const void *self) {
 639         /* TODO */
 640         assert(0);
 641         return NULL;
 642 }
 643
 644 /**
 645  * Return irp irgs in the desired order.
 646  */
 647 static ir_graph **firm_get_irg_list(const void *self, ir_graph ***irg_list) {
 648         return NULL;
 649 }
 650
 651 /**
 652  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 653  */
 654 static const backend_params *firm_get_libfirm_params(void) {
 655         static arch_dep_params_t ad = {
 656                 1,  /* allow subs */
 657                 0,      /* Muls are fast enough on Firm */
 658                 31, /* shift would be ok */
 659                 0,  /* no Mulhs */
 660                 0,  /* no Mulhu */
 661                 0,  /* no Mulh */
 662         };
 663         static backend_params p = {
 664                 NULL,  /* no additional opcodes */
 665                 NULL,  /* will be set later */
 666                 0,     /* no dword lowering */
 667                 NULL,  /* no creator function */
 668                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
 669         };
 670
 671         p.dep_param = &ad;
 672         return &p;
 673 }
 674
 675 const arch_isa_if_t firm_isa = {
 676         firm_init,
 677         firm_done,
 678         firm_get_n_reg_class,
 679         firm_get_reg_class,
 680         firm_get_reg_class_for_mode,
 681         firm_get_call_abi,
 682         firm_get_irn_handler,
 683         firm_get_code_generator_if,
 684         firm_get_list_sched_selector,
 685         firm_get_ilp_sched_selector,
 686         firm_get_reg_class_alignment,
 687         firm_get_libfirm_params,
 688         firm_get_allowed_execution_units,
 689         firm_get_machine,
 690         firm_get_irg_list,
 691 };