nsz Git - libfirm/blob - ir/be/sparc/bearch_sparc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2010 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    The main sparc backend driver file.
  23  * @author   Hannes Rapp, Matthias Braun
  24  * @version  $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "lc_opts.h"
  29 #include "lc_opts_enum.h"
  30
  31 #include "irgwalk.h"
  32 #include "irprog.h"
  33 #include "irprintf.h"
  34 #include "ircons.h"
  35 #include "irgmod.h"
  36 #include "irgopt.h"
  37 #include "iroptimize.h"
  38 #include "irtools.h"
  39 #include "irdump.h"
  40 #include "lowering.h"
  41 #include "lower_dw.h"
  42 #include "lower_calls.h"
  43
  44 #include "bitset.h"
  45 #include "debug.h"
  46 #include "array_t.h"
  47 #include "error.h"
  48 #include "util.h"
  49
  50 #include "../bearch.h"
  51 #include "../benode.h"
  52 #include "../belower.h"
  53 #include "../besched.h"
  54 #include "be.h"
  55 #include "../bemachine.h"
  56 #include "../bemodule.h"
  57 #include "../beirg.h"
  58 #include "../begnuas.h"
  59 #include "../belistsched.h"
  60 #include "../beflags.h"
  61
  62 #include "bearch_sparc_t.h"
  63
  64 #include "sparc_new_nodes.h"
  65 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
  66 #include "sparc_transform.h"
  67 #include "sparc_emitter.h"
  68 #include "sparc_cconv.h"
  69
  70 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  71
  72 static arch_irn_class_t sparc_classify(const ir_node *node)
  73 {
  74         (void) node;
  75         return arch_irn_class_none;
  76 }
  77
  78 static ir_entity *sparc_get_frame_entity(const ir_node *node)
  79 {
  80         if (is_sparc_FrameAddr(node)) {
  81                 const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
  82                 return attr->immediate_value_entity;
  83         }
  84
  85         if (sparc_has_load_store_attr(node)) {
  86                 const sparc_load_store_attr_t *load_store_attr
  87                         = get_sparc_load_store_attr_const(node);
  88                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  89                         return load_store_attr->base.immediate_value_entity;
  90                 }
  91         }
  92
  93         return NULL;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
  98  * nodes accessing the stack.
  99  */
 100 static void sparc_set_frame_offset(ir_node *node, int offset)
 101 {
 102         sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr(node);
 103         attr->immediate_value += offset;
 104
 105         /* must be a FrameAddr or a load/store node with frame_entity */
 106         assert(is_sparc_FrameAddr(node) ||
 107                         get_sparc_load_store_attr_const(node)->is_frame_entity);
 108 }
 109
 110 static int sparc_get_sp_bias(const ir_node *node)
 111 {
 112         if (is_sparc_Save(node)) {
 113                 const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
 114                 if (get_irn_arity(node) == 3)
 115                         panic("no support for _reg variant yet");
 116
 117                 return -attr->immediate_value;
 118         } else if (is_sparc_RestoreZero(node)) {
 119                 return SP_BIAS_RESET;
 120         }
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 /* fill register allocator interface */
 125
 126 const arch_irn_ops_t sparc_irn_ops = {
 127         sparc_classify,
 128         sparc_get_frame_entity,
 129         sparc_set_frame_offset,
 130         sparc_get_sp_bias,
 131         NULL,    /* get_inverse             */
 132         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 133         NULL,    /* possible_memory_operand */
 134         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 135 };
 136
 137 /**
 138  * Transforms the standard firm graph into
 139  * a SPARC firm graph
 140  */
 141 static void sparc_prepare_graph(ir_graph *irg)
 142 {
 143         sparc_transform_graph(irg);
 144 }
 145
 146 static bool sparc_modifies_flags(const ir_node *node)
 147 {
 148         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_flags;
 149 }
 150
 151 static bool sparc_modifies_fp_flags(const ir_node *node)
 152 {
 153         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_fp_flags;
 154 }
 155
 156 static void sparc_before_ra(ir_graph *irg)
 157 {
 158         /* fixup flags register */
 159         be_sched_fix_flags(irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags_class],
 160                            NULL, sparc_modifies_flags);
 161         be_sched_fix_flags(irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fpflags_class],
 162                            NULL, sparc_modifies_fp_flags);
 163 }
 164
 165 static void sparc_init_graph(ir_graph *irg)
 166 {
 167         (void) irg;
 168 }
 169
 170 extern const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 171 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 172         {
 173                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 174                 N_SPARC_REGISTERS,
 175                 sparc_registers,
 176                 N_SPARC_CLASSES,
 177                 sparc_reg_classes,
 178                 &sparc_registers[REG_SP],           /* stack pointer register */
 179                 &sparc_registers[REG_FRAME_POINTER],/* base pointer register */
 180                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 181                 3,                                  /* power of two stack alignment
 182                                                        for calls */
 183                 NULL,                               /* main environment */
 184                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 185                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 186                 true,                               /* custom abi handling */
 187         },
 188         NULL,     /* constants */
 189 };
 190
 191 /**
 192  * rewrite unsigned->float conversion.
 193  * Sparc has no instruction for this so instead we do the following:
 194  *
 195  *   int    signed_x = unsigned_value_x;
 196  *   double res      = signed_x;
 197  *   if (signed_x < 0)
 198  *       res += 4294967296. ;
 199  *   return (float) res;
 200  */
 201 static void rewrite_unsigned_float_Conv(ir_node *node)
 202 {
 203         ir_graph *irg         = get_irn_irg(node);
 204         dbg_info *dbgi        = get_irn_dbg_info(node);
 205         ir_node  *lower_block = get_nodes_block(node);
 206
 207         part_block(node);
 208
 209         {
 210                 ir_node   *block       = get_nodes_block(node);
 211                 ir_node   *unsigned_x  = get_Conv_op(node);
 212                 ir_mode   *mode_u      = get_irn_mode(unsigned_x);
 213                 ir_mode   *mode_s      = find_signed_mode(mode_u);
 214                 ir_mode   *mode_d      = mode_D;
 215                 ir_node   *signed_x    = new_rd_Conv(dbgi, block, unsigned_x, mode_s);
 216                 ir_node   *res         = new_rd_Conv(dbgi, block, signed_x, mode_d);
 217                 ir_node   *zero        = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode_s));
 218                 ir_node   *cmp         = new_rd_Cmp(dbgi, block, signed_x, zero,
 219                                                     ir_relation_less);
 220                 ir_node   *cond        = new_rd_Cond(dbgi, block, cmp);
 221                 ir_node   *proj_true   = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_true);
 222                 ir_node   *proj_false  = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_false);
 223                 ir_node   *in_true[1]  = { proj_true };
 224                 ir_node   *in_false[1] = { proj_false };
 225                 ir_node   *true_block  = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_true), in_true);
 226                 ir_node   *false_block = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_false),in_false);
 227                 ir_node   *true_jmp    = new_r_Jmp(true_block);
 228                 ir_node   *false_jmp   = new_r_Jmp(false_block);
 229                 ir_tarval *correction  = new_tarval_from_double(4294967296., mode_d);
 230                 ir_node   *c_const     = new_r_Const(irg, correction);
 231                 ir_node   *fadd        = new_rd_Add(dbgi, true_block, res, c_const,
 232                                                    mode_d);
 233
 234                 ir_node  *lower_in[2] = { true_jmp, false_jmp };
 235                 ir_node  *phi_in[2]   = { fadd, res };
 236                 ir_mode  *dest_mode   = get_irn_mode(node);
 237                 ir_node  *phi;
 238                 ir_node  *res_conv;
 239
 240                 set_irn_in(lower_block, ARRAY_SIZE(lower_in), lower_in);
 241                 phi = new_r_Phi(lower_block, ARRAY_SIZE(phi_in), phi_in, mode_d);
 242                 assert(get_Block_phis(lower_block) == NULL);
 243                 set_Block_phis(lower_block, phi);
 244                 set_Phi_next(phi, NULL);
 245
 246                 res_conv = new_rd_Conv(dbgi, lower_block, phi, dest_mode);
 247
 248                 exchange(node, res_conv);
 249         }
 250 }
 251
 252 static int sparc_rewrite_Conv(ir_node *node, void *ctx)
 253 {
 254         ir_mode *to_mode   = get_irn_mode(node);
 255         ir_node *op        = get_Conv_op(node);
 256         ir_mode *from_mode = get_irn_mode(op);
 257         (void) ctx;
 258
 259         if (mode_is_float(to_mode) && mode_is_int(from_mode)
 260                         && get_mode_size_bits(from_mode) == 32
 261                         && !mode_is_signed(from_mode)) {
 262                 rewrite_unsigned_float_Conv(node);
 263                 return 1;
 264         }
 265
 266         return 0;
 267 }
 268
 269 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 270 {
 271         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 272         i_record records[8];
 273         size_t n_records = 0;
 274
 275         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 276
 277 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 278
 279         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 280         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 281
 282         /* we need to rewrite some forms of int->float conversions */
 283         {
 284                 i_instr_record *map_Conv = &records[n_records++].i_instr;
 285
 286                 map_Conv->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 287                 map_Conv->op       = op_Conv;
 288                 map_Conv->i_mapper = sparc_rewrite_Conv;
 289         }
 290         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 291         {
 292                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 293
 294                 tp = new_type_method(2, 1);
 295                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 296                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 297                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 298
 299                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 300                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 301                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 302                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 303                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 304                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 305                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 306                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 307
 308                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 309
 310                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 311                 map_Mod->op       = op_Mod;
 312                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 313                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 314         }
 315         /* ... nor an unsigned mod. */
 316         {
 317                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 318
 319                 tp = new_type_method(2, 1);
 320                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 321                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 322                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 323
 324                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 325                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 326                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 327                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 328                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 329                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 330                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 331                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 332
 333                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 334
 335                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 336                 map_Mod->op       = op_Mod;
 337                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 338                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 339         }
 340
 341         assert(n_records < ARRAY_SIZE(records));
 342         lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/ true);
 343 }
 344
 345 /**
 346  * Initializes the backend ISA
 347  */
 348 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 349 {
 350         sparc_isa_t *isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 351         *isa = sparc_isa_template;
 352         isa->constants = pmap_create();
 353
 354         be_emit_init(outfile);
 355
 356         sparc_register_init();
 357         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 358         sparc_handle_intrinsics();
 359         sparc_cconv_init();
 360
 361         return &isa->base;
 362 }
 363
 364 /**
 365  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 366  */
 367 static void sparc_done(void *self)
 368 {
 369         sparc_isa_t *isa = (sparc_isa_t*)self;
 370
 371         /* emit now all global declarations */
 372         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 373
 374         pmap_destroy(isa->constants);
 375         be_emit_exit();
 376         free(isa);
 377 }
 378
 379
 380 /**
 381  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 382  * @param self The this pointer.
 383  * @param mode The mode in question.
 384  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 385  */
 386 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 387 {
 388         if (mode_is_float(mode))
 389                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 390         else
 391                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 392 }
 393
 394 /**
 395  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 396  */
 397 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 398 {
 399         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 400         return get_mode_size_bytes(mode);
 401 }
 402
 403 static ir_node *sparc_create_set(ir_node *cond)
 404 {
 405         return ir_create_cond_set(cond, mode_Iu);
 406 }
 407
 408 static void sparc_lower_for_target(void)
 409 {
 410         size_t i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 411         lower_mode_b_config_t lower_mode_b_config = {
 412                 mode_Iu,
 413                 sparc_create_set,
 414                 0,
 415         };
 416         lower_calls_with_compounds(LF_RETURN_HIDDEN);
 417
 418         sparc_lower_64bit();
 419
 420         for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 421                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 422                 ir_lower_mode_b(irg, &lower_mode_b_config);
 423                 lower_switch(irg, 4, 256, false);
 424         }
 425 }
 426
 427 static int sparc_is_mux_allowed(ir_node *sel, ir_node *mux_false,
 428                                 ir_node *mux_true)
 429 {
 430         ir_graph *irg  = get_irn_irg(sel);
 431         ir_mode  *mode = get_irn_mode(mux_true);
 432
 433         if (get_irg_phase_state(irg) == phase_low)
 434                 return false;
 435
 436         if (!mode_is_int(mode) && !mode_is_reference(mode) && mode != mode_b)
 437                 return false;
 438         if (is_Const(mux_true) && is_Const_one(mux_true) &&
 439                         is_Const(mux_false) && is_Const_null(mux_false))
 440                 return true;
 441         return false;
 442 }
 443
 444 /**
 445  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 446  */
 447 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 448 {
 449         static const ir_settings_arch_dep_t arch_dep = {
 450                 1,     /* also_use_subs */
 451                 1,     /* maximum_shifts */
 452                 31,    /* highest_shift_amount */
 453                 NULL,  /* evaluate_cost_func */
 454                 1,     /* allow mulhs */
 455                 1,     /* allow mulhu */
 456                 32,    /* max_bits_for_mulh */
 457         };
 458         static backend_params p = {
 459                 0,     /* no inline assembly */
 460                 0,     /* no support for RotL nodes */
 461                 1,     /* big endian */
 462                 1,     /* modulo shift efficient */
 463                 0,     /* non-modulo shift not efficient */
 464                 &arch_dep,              /* will be set later */
 465                 sparc_is_mux_allowed,   /* parameter for if conversion */
 466                 32,    /* machine size */
 467                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 468                 NULL,  /* long long type */
 469                 NULL,  /* usigned long long type */
 470                 NULL,  /* long double type */
 471                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 472                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 473                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 474                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 475         };
 476
 477         ir_mode *mode_long_long
 478                 = new_ir_mode("long long", irms_int_number, 64, 1, irma_twos_complement,
 479                               64);
 480         ir_type *type_long_long = new_type_primitive(mode_long_long);
 481         ir_mode *mode_unsigned_long_long
 482                 = new_ir_mode("unsigned long long", irms_int_number, 64, 0,
 483                               irma_twos_complement, 64);
 484         ir_type *type_unsigned_long_long
 485                 = new_type_primitive(mode_unsigned_long_long);
 486         ir_mode *mode_long_double
 487                 = new_ir_mode("long double", irms_float_number, 128, 1,
 488                               irma_ieee754, 0);
 489         ir_type *type_long_double = new_type_primitive(mode_long_double);
 490
 491         set_type_alignment_bytes(type_long_double, 8);
 492         p.type_long_double        = type_long_double;
 493         p.type_long_long          = type_long_long;
 494         p.type_unsigned_long_long = type_unsigned_long_long;
 495         return &p;
 496 }
 497
 498 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 499                                              ir_graph ***irgs)
 500 {
 501         (void) self;
 502         (void) irgs;
 503         return NULL;
 504 }
 505
 506 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 507 {
 508         (void) c;
 509         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 510 }
 511
 512 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 513 {
 514         (void) clobber;
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 519         sparc_init,
 520         sparc_lower_for_target,
 521         sparc_done,
 522         NULL,                /* handle intrinsics */
 523         sparc_get_reg_class_for_mode,
 524         NULL,
 525         sparc_get_reg_class_alignment,
 526         sparc_get_backend_params,
 527         sparc_get_backend_irg_list,
 528         NULL,                    /* mark remat */
 529         sparc_parse_asm_constraint,
 530         sparc_is_valid_clobber,
 531
 532         sparc_init_graph,
 533         NULL, /* get_pic_base */
 534         NULL, /* before_abi */
 535         sparc_prepare_graph,
 536         sparc_before_ra,
 537         sparc_finish,
 538         sparc_emit_routine,
 539         NULL, /* register_saved_by */
 540 };
 541
 542 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc)
 543 void be_init_arch_sparc(void)
 544 {
 545         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 546         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 547         sparc_init_transform();
 548         sparc_init_emitter();
 549 }