nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_fpu.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 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   Handles fpu rounding modes
  23  * @author  Matthias Braun
  24  *
  25  * The problem we deal with here is that the x86 ABI says the user can control
  26  * the fpu rounding mode, which means that when we do some operations like float
  27  * to int conversion which are specified as truncation in the C standard we have
  28  * to spill, change and restore the fpu rounding mode between spills.
  29  */
  30 #include "config.h"
  31
  32 #include "ia32_fpu.h"
  33 #include "ia32_new_nodes.h"
  34 #include "ia32_architecture.h"
  35 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  36
  37 #include "ircons.h"
  38 #include "irgwalk.h"
  39 #include "tv.h"
  40 #include "array.h"
  41
  42 #include "beirgmod.h"
  43 #include "bearch.h"
  44 #include "besched.h"
  45 #include "beabi.h"
  46 #include "benode.h"
  47 #include "bestate.h"
  48 #include "beutil.h"
  49 #include "bessaconstr.h"
  50 #include "beirg.h"
  51
  52 static ir_entity *fpcw_round    = NULL;
  53 static ir_entity *fpcw_truncate = NULL;
  54
  55 static ir_entity *create_ent(int value, const char *name)
  56 {
  57         ir_mode   *mode = mode_Hu;
  58         ir_type   *type = new_type_primitive(mode);
  59         ir_type   *glob = get_glob_type();
  60         ir_graph  *cnst_irg;
  61         ir_entity *ent;
  62         ir_node   *cnst;
  63         ir_tarval *tv;
  64
  65         set_type_alignment_bytes(type, 4);
  66
  67         tv  = new_tarval_from_long(value, mode);
  68         ent = new_entity(glob, new_id_from_str(name), type);
  69         set_entity_ld_ident(ent, get_entity_ident(ent));
  70         set_entity_visibility(ent, ir_visibility_local);
  71         add_entity_linkage(ent, IR_LINKAGE_CONSTANT);
  72
  73         cnst_irg = get_const_code_irg();
  74         cnst     = new_r_Const(cnst_irg, tv);
  75         set_atomic_ent_value(ent, cnst);
  76
  77         return ent;
  78 }
  79
  80 static void create_fpcw_entities(void)
  81 {
  82         fpcw_round    = create_ent(0xc7f, "_fpcw_round");
  83         fpcw_truncate = create_ent(0x37f, "_fpcw_truncate");
  84 }
  85
  86 static ir_node *create_fpu_mode_spill(void *env, ir_node *state, int force,
  87                                       ir_node *after)
  88 {
  89         (void) env;
  90
  91         /* we don't spill the fpcw in unsafe mode */
  92         if (ia32_cg_config.use_unsafe_floatconv) {
  93                 ir_node *block = get_nodes_block(state);
  94                 if (force == 1 || !is_ia32_ChangeCW(state)) {
  95                         ir_node *spill = new_bd_ia32_FnstCWNOP(NULL, block, state);
  96                         sched_add_after(after, spill);
  97                         return spill;
  98                 }
  99                 return NULL;
 100         }
 101
 102         if (force == 1 || !is_ia32_ChangeCW(state)) {
 103                 ir_graph *irg = get_irn_irg(state);
 104                 ir_node *block = get_nodes_block(state);
 105                 ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
 106                 ir_node *nomem = get_irg_no_mem(irg);
 107                 ir_node *frame = get_irg_frame(irg);
 108                 ir_node *spill
 109                         = new_bd_ia32_FnstCW(NULL, block, frame, noreg, nomem, state);
 110                 set_ia32_op_type(spill, ia32_AddrModeD);
 111                 /* use mode_Iu, as movl has a shorter opcode than movw */
 112                 set_ia32_ls_mode(spill, mode_Iu);
 113                 set_ia32_use_frame(spill);
 114
 115                 sched_add_after(skip_Proj(after), spill);
 116                 return spill;
 117         }
 118
 119         return NULL;
 120 }
 121
 122 static ir_node *create_fldcw_ent(ir_node *block, ir_entity *entity)
 123 {
 124         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
 125         ir_node  *nomem = get_irg_no_mem(irg);
 126         ir_node  *noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
 127         ir_node  *reload;
 128
 129         reload = new_bd_ia32_FldCW(NULL, block, noreg, noreg, nomem);
 130         set_ia32_op_type(reload, ia32_AddrModeS);
 131         set_ia32_ls_mode(reload, ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp_cw].mode);
 132         set_ia32_am_sc(reload, entity);
 133         set_ia32_use_frame(reload);
 134         arch_set_irn_register(reload, &ia32_registers[REG_FPCW]);
 135
 136         return reload;
 137 }
 138
 139 static ir_node *create_fpu_mode_reload(void *env, ir_node *state,
 140                                        ir_node *spill, ir_node *before,
 141                                        ir_node *last_state)
 142 {
 143         ir_graph *irg    = get_irn_irg(state);
 144         ir_node  *block  = get_nodes_block(before);
 145         ir_node  *frame  = get_irg_frame(irg);
 146         ir_node  *noreg  = ia32_new_NoReg_gp(irg);
 147         ir_node  *reload = NULL;
 148         (void) env;
 149
 150         if (ia32_cg_config.use_unsafe_floatconv) {
 151                 if (fpcw_round == NULL) {
 152                         create_fpcw_entities();
 153                 }
 154                 if (spill != NULL) {
 155                         reload = create_fldcw_ent(block, fpcw_round);
 156                 } else {
 157                         reload = create_fldcw_ent(block, fpcw_truncate);
 158                 }
 159                 sched_add_before(before, reload);
 160                 return reload;
 161         }
 162
 163         if (spill != NULL) {
 164                 reload = new_bd_ia32_FldCW(NULL, block, frame, noreg, spill);
 165                 set_ia32_op_type(reload, ia32_AddrModeS);
 166                 set_ia32_ls_mode(reload, ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp_cw].mode);
 167                 set_ia32_use_frame(reload);
 168                 arch_set_irn_register(reload, &ia32_registers[REG_FPCW]);
 169
 170                 sched_add_before(before, reload);
 171         } else {
 172                 ir_mode *lsmode = ia32_reg_classes[CLASS_ia32_fp_cw].mode;
 173                 ir_node *nomem  = get_irg_no_mem(irg);
 174                 ir_node *cwstore, *load, *load_res, *orn, *store, *fldcw;
 175                 ir_node *store_proj;
 176                 ir_node *or_const;
 177
 178                 assert(last_state != NULL);
 179                 cwstore = new_bd_ia32_FnstCW(NULL, block, frame, noreg, nomem,
 180                                              last_state);
 181                 set_ia32_op_type(cwstore, ia32_AddrModeD);
 182                 set_ia32_ls_mode(cwstore, lsmode);
 183                 set_ia32_use_frame(cwstore);
 184                 sched_add_before(before, cwstore);
 185
 186                 load = new_bd_ia32_Load(NULL, block, frame, noreg, cwstore);
 187                 set_ia32_op_type(load, ia32_AddrModeS);
 188                 set_ia32_ls_mode(load, lsmode);
 189                 set_ia32_use_frame(load);
 190                 sched_add_before(before, load);
 191
 192                 load_res = new_r_Proj(load, mode_Iu, pn_ia32_Load_res);
 193
 194                 /* TODO: make the actual mode configurable in ChangeCW... */
 195                 or_const = new_bd_ia32_Immediate(NULL, get_irg_start_block(irg),
 196                                                  NULL, 0, 0, 3072);
 197                 arch_set_irn_register(or_const, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
 198                 orn = new_bd_ia32_Or(NULL, block, noreg, noreg, nomem, load_res,
 199                                     or_const);
 200                 sched_add_before(before, orn);
 201
 202                 store = new_bd_ia32_Store(NULL, block, frame, noreg, nomem, orn);
 203                 set_ia32_op_type(store, ia32_AddrModeD);
 204                 /* use mode_Iu, as movl has a shorter opcode than movw */
 205                 set_ia32_ls_mode(store, mode_Iu);
 206                 set_ia32_use_frame(store);
 207                 store_proj = new_r_Proj(store, mode_M, pn_ia32_Store_M);
 208                 sched_add_before(before, store);
 209
 210                 fldcw = new_bd_ia32_FldCW(NULL, block, frame, noreg, store_proj);
 211                 set_ia32_op_type(fldcw, ia32_AddrModeS);
 212                 set_ia32_ls_mode(fldcw, lsmode);
 213                 set_ia32_use_frame(fldcw);
 214                 arch_set_irn_register(fldcw, &ia32_registers[REG_FPCW]);
 215                 sched_add_before(before, fldcw);
 216
 217                 reload = fldcw;
 218         }
 219
 220         return reload;
 221 }
 222
 223 typedef struct collect_fpu_mode_nodes_env_t {
 224         ir_node         **state_nodes;
 225 } collect_fpu_mode_nodes_env_t;
 226
 227 static void collect_fpu_mode_nodes_walker(ir_node *node, void *data)
 228 {
 229         collect_fpu_mode_nodes_env_t *env = (collect_fpu_mode_nodes_env_t*)data;
 230         const arch_register_t *reg;
 231
 232         if (!mode_is_data(get_irn_mode(node)))
 233                 return;
 234
 235         reg = arch_get_irn_register(node);
 236         if (reg == &ia32_registers[REG_FPCW] && !is_ia32_ChangeCW(node)) {
 237                 ARR_APP1(ir_node*, env->state_nodes, node);
 238         }
 239 }
 240
 241 static void rewire_fpu_mode_nodes(ir_graph *irg)
 242 {
 243         collect_fpu_mode_nodes_env_t env;
 244         be_ssa_construction_env_t senv;
 245         const arch_register_t *reg = &ia32_registers[REG_FPCW];
 246         ir_node *initial_value;
 247         ir_node **phis;
 248         be_lv_t *lv = be_get_irg_liveness(irg);
 249         size_t i, len;
 250
 251         /* do ssa construction for the fpu modes */
 252         env.state_nodes = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 253         irg_walk_graph(irg, collect_fpu_mode_nodes_walker, NULL, &env);
 254
 255         /* nothing needs to be done, in fact we must not continue as for endless
 256          * loops noone is using the initial_value and it will point to a bad node
 257          * now
 258          */
 259         if (ARR_LEN(env.state_nodes) == 0) {
 260                 DEL_ARR_F(env.state_nodes);
 261                 return;
 262         }
 263
 264         initial_value = be_get_initial_reg_value(irg, reg);
 265         be_ssa_construction_init(&senv, irg);
 266         be_ssa_construction_add_copies(&senv, env.state_nodes,
 267                                        ARR_LEN(env.state_nodes));
 268         be_ssa_construction_fix_users(&senv, initial_value);
 269
 270         if (lv != NULL) {
 271                 be_ssa_construction_update_liveness_phis(&senv, lv);
 272                 be_liveness_update(lv, initial_value);
 273                 len = ARR_LEN(env.state_nodes);
 274                 for (i = 0; i < len; ++i) {
 275                         be_liveness_update(lv, env.state_nodes[i]);
 276                 }
 277         } else {
 278                 be_invalidate_live_sets(irg);
 279         }
 280
 281         /* set registers for the phis */
 282         phis = be_ssa_construction_get_new_phis(&senv);
 283         len = ARR_LEN(phis);
 284         for (i = 0; i < len; ++i) {
 285                 ir_node *phi = phis[i];
 286                 arch_set_irn_register(phi, reg);
 287         }
 288         be_ssa_construction_destroy(&senv);
 289         DEL_ARR_F(env.state_nodes);
 290
 291         be_invalidate_live_sets(irg);
 292 }
 293
 294 void ia32_setup_fpu_mode(ir_graph *irg)
 295 {
 296         /* do ssa construction for the fpu modes */
 297         rewire_fpu_mode_nodes(irg);
 298
 299         /* ensure correct fpu mode for operations */
 300         be_assure_state(irg, &ia32_registers[REG_FPCW],
 301                         NULL, create_fpu_mode_spill, create_fpu_mode_reload);
 302 }