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

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  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief    The main sparc backend driver file.
  23  * @version  $Id$
  24  */
  25
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "lc_opts.h"
  29 #include "lc_opts_enum.h"
  30
  31 #include "pseudo_irg.h"
  32 #include "irgwalk.h"
  33 #include "irprog.h"
  34 #include "irprintf.h"
  35 #include "ircons.h"
  36 #include "irgmod.h"
  37 #include "irgopt.h"
  38 #include "iroptimize.h"
  39 #include "lowering.h"
  40 #include "error.h"
  41
  42 #include "bitset.h"
  43 #include "debug.h"
  44 #include "array_t.h"
  45 #include "irtools.h"
  46
  47 #include "../bearch.h"
  48 #include "../benode.h"
  49 #include "../belower.h"
  50 #include "../besched.h"
  51 #include "be.h"
  52 #include "../beabi.h"
  53 #include "../bemachine.h"
  54 #include "../beilpsched.h"
  55 #include "../bemodule.h"
  56 #include "../beirg.h"
  57 #include "../bespillslots.h"
  58 #include "../begnuas.h"
  59 #include "../belistsched.h"
  60 #include "../beflags.h"
  61
  62 #include "bearch_sparc_t.h"
  63 #include "bearch_sparc.h"
  64
  65 #include "sparc_new_nodes.h"
  66 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
  67 #include "sparc_transform.h"
  68 #include "sparc_emitter.h"
  69 #include "sparc_map_regs.h"
  70
  71 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  72
  73 static arch_irn_class_t sparc_classify(const ir_node *irn)
  74 {
  75         (void) irn;
  76         return 0;
  77 }
  78
  79 static ir_entity *sparc_get_frame_entity(const ir_node *irn)
  80 {
  81         const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(irn);
  82
  83         if (is_sparc_FrameAddr(irn)) {
  84                 const sparc_symconst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr_const(irn);
  85                 return attr->entity;
  86         }
  87
  88         if (attr->is_load_store) {
  89                 const sparc_load_store_attr_t *load_store_attr = get_sparc_load_store_attr_const(irn);
  90                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  91                         return load_store_attr->entity;
  92                 }
  93         }
  94
  95         return NULL;
  96 }
  97
  98 static void sparc_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *ent)
  99 {
 100         (void) node;
 101         (void) ent;
 102         panic("sparc_set_frame_entity() called. This should not happen.");
 103         /* TODO: set the ir_entity assigned to the frame */
 104 }
 105
 106 /**
 107  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
 108  * nodes accessing the stack.
 109  */
 110 static void sparc_set_frame_offset(ir_node *irn, int offset)
 111 {
 112         if (is_sparc_FrameAddr(irn)) {
 113                 sparc_symconst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr(irn);
 114                 attr->fp_offset += offset;
 115         } else {
 116                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(irn);
 117                 assert(attr->base.is_load_store);
 118                 attr->offset += offset;
 119         }
 120 }
 121
 122 static int sparc_get_sp_bias(const ir_node *irn)
 123 {
 124         (void) irn;
 125         return SPARC_MIN_STACKSIZE;
 126 }
 127
 128 /* fill register allocator interface */
 129
 130 static const arch_irn_ops_t sparc_irn_ops = {
 131         get_sparc_in_req,
 132         sparc_classify,
 133         sparc_get_frame_entity,
 134         sparc_set_frame_entity,
 135         sparc_set_frame_offset,
 136         sparc_get_sp_bias,
 137         NULL,    /* get_inverse             */
 138         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 139         NULL,    /* possible_memory_operand */
 140         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 141 };
 142
 143
 144
 145 /**
 146  * Transforms the standard firm graph into
 147  * a SPARC firm graph
 148  */
 149 static void sparc_prepare_graph(void *self)
 150 {
 151         sparc_code_gen_t *cg = self;
 152
 153         /* transform FIRM into SPARC asm nodes */
 154         sparc_transform_graph(cg);
 155
 156         if (cg->dump)
 157                 be_dump(cg->irg, "-transformed", dump_ir_block_graph_sched);
 158 }
 159
 160
 161
 162 static ir_node *sparc_flags_remat(ir_node *node, ir_node *after)
 163 {
 164         ir_node *block;
 165         ir_node *copy;
 166
 167         if (is_Block(after)) {
 168                 block = after;
 169         } else {
 170                 block = get_nodes_block(after);
 171         }
 172         copy = exact_copy(node);
 173         set_nodes_block(copy, block);
 174         sched_add_after(after, copy);
 175         return copy;
 176 }
 177
 178 static void sparc_before_ra(void *self)
 179 {
 180         sparc_code_gen_t *cg = self;
 181         /* fixup flags register */
 182         be_sched_fix_flags(cg->birg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags], &sparc_flags_remat);
 183 }
 184
 185 /**
 186  * transform reload node => load
 187  */
 188 static void transform_Reload(ir_node *node)
 189 {
 190         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 191         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 192         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 193         ir_node   *ptr    = get_irg_frame(irg);
 194         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 195         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 196         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 197         const arch_register_t *reg;
 198         ir_node   *proj;
 199         ir_node   *load;
 200
 201         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 202
 203         load = new_bd_sparc_Load(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, false, 0, true);
 204         sched_add_after(sched_point, load);
 205         sched_remove(node);
 206
 207         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Load_res);
 208
 209         reg = arch_get_irn_register(node);
 210         arch_set_irn_register(proj, reg);
 211
 212         exchange(node, proj);
 213 }
 214
 215 /**
 216  * transform spill node => store
 217  */
 218 static void transform_Spill(ir_node *node)
 219 {
 220         ir_graph  *irg    = get_irn_irg(node);
 221         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 222         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 223         ir_node   *ptr    = get_irg_frame(irg);
 224         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 225         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 226         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 227         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 228         ir_node   *sched_point;
 229         ir_node   *store;
 230
 231         sched_point = sched_prev(node);
 232         store = new_bd_sparc_Store(dbgi, block, ptr, val, mem, mode, entity, false, 0, true);
 233         sched_remove(node);
 234         sched_add_after(sched_point, store);
 235
 236         exchange(node, store);
 237 }
 238
 239 /**
 240  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 241  */
 242 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 243 {
 244         ir_node *node, *prev;
 245         (void) data;
 246
 247         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 248                 prev = sched_prev(node);
 249
 250                 if (be_is_Reload(node)) {
 251                         transform_Reload(node);
 252                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 253                         transform_Spill(node);
 254                 }
 255         }
 256 }
 257
 258
 259 static void sparc_after_ra(void *self)
 260 {
 261         sparc_code_gen_t *cg = self;
 262         be_coalesce_spillslots(cg->birg);
 263
 264         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 265 }
 266
 267
 268
 269 /**
 270  * Emits the code, closes the output file and frees
 271  * the code generator interface.
 272  */
 273 static void sparc_emit_and_done(void *self)
 274 {
 275         sparc_code_gen_t *cg = self;
 276         ir_graph           *irg = cg->irg;
 277
 278         sparc_gen_routine(cg, irg);
 279
 280         /* de-allocate code generator */
 281         free(cg);
 282 }
 283
 284 static void *sparc_cg_init(be_irg_t *birg);
 285
 286 static const arch_code_generator_if_t sparc_code_gen_if = {
 287         sparc_cg_init,
 288         NULL,                    /* get_pic_base hook */
 289         NULL,                    /* before abi introduce hook */
 290         sparc_prepare_graph,
 291         NULL,                    /* spill hook */
 292         sparc_before_ra,      /* before register allocation hook */
 293         sparc_after_ra,       /* after register allocation hook */
 294         NULL,
 295         sparc_emit_and_done
 296 };
 297
 298 /**
 299  * Initializes the code generator.
 300  */
 301 static void *sparc_cg_init(be_irg_t *birg)
 302 {
 303         static ir_type *int_tp = NULL;
 304         sparc_isa_t      *isa = (sparc_isa_t *)birg->main_env->arch_env;
 305         sparc_code_gen_t *cg;
 306
 307         if (! int_tp) {
 308                 /* create an integer type with machine size */
 309                 int_tp = new_type_primitive(mode_Is);
 310         }
 311
 312         cg                               = XMALLOC(sparc_code_gen_t);
 313         cg->impl                                = &sparc_code_gen_if;
 314         cg->irg                         = birg->irg;
 315         //cg->reg_set                           = new_set(arm_cmp_irn_reg_assoc, 1024);
 316         cg->isa                         = isa;
 317         cg->birg                                = birg;
 318         //cg->int_tp                            = int_tp;
 319         //cg->have_fp_insn      = 0;
 320         //cg->unknown_gp                = NULL;
 321         //cg->unknown_fpa               = NULL;
 322         cg->dump                                = (birg->main_env->options->dump_flags & DUMP_BE) ? 1 : 0;
 323
 324         /* enter the current code generator */
 325         isa->cg = cg;
 326
 327         return (arch_code_generator_t *)cg;
 328 }
 329
 330
 331
 332 const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 333 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 334         {
 335                 &sparc_isa_if,             /* isa interface implementation */
 336                 &sparc_gp_regs[REG_SP],  /* stack pointer register */
 337                 &sparc_gp_regs[REG_FP],  /* base pointer register */
 338                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp],  /* link pointer register class */
 339                 -1,                          /* stack direction */
 340                 1,                           /* power of two stack alignment for calls, 2^2 == 4 */
 341                 NULL,                        /* main environment */
 342                 7,                           /* costs for a spill instruction */
 343                 5,                           /* costs for a reload instruction */
 344         },
 345         NULL                                            /* current code generator */
 346 };
 347
 348 /**
 349  * Initializes the backend ISA
 350  */
 351 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 352 {
 353         static int run_once = 0;
 354         sparc_isa_t *isa;
 355
 356         if (run_once)
 357                 return NULL;
 358         run_once = 1;
 359
 360         isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 361         memcpy(isa, &sparc_isa_template, sizeof(*isa));
 362
 363         be_emit_init(outfile);
 364
 365         sparc_register_init();
 366         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 367
 368         return &isa->arch_env;
 369 }
 370
 371
 372
 373 /**
 374  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 375  */
 376 static void sparc_done(void *self)
 377 {
 378         sparc_isa_t *isa = self;
 379
 380         /* emit now all global declarations */
 381         be_gas_emit_decls(isa->arch_env.main_env);
 382
 383         be_emit_exit();
 384         free(self);
 385 }
 386
 387
 388 static unsigned sparc_get_n_reg_class(void)
 389 {
 390         return N_CLASSES;
 391 }
 392
 393 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class(unsigned i)
 394 {
 395         assert(i < N_CLASSES);
 396         return &sparc_reg_classes[i];
 397 }
 398
 399
 400
 401 /**
 402  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 403  * @param self The this pointer.
 404  * @param mode The mode in question.
 405  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 406  */
 407 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 408 {
 409         if (mode_is_float(mode))
 410                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 411         else
 412                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 413 }
 414
 415
 416
 417 typedef struct {
 418         be_abi_call_flags_bits_t flags;
 419         const arch_env_t *arch_env;
 420         ir_graph *irg;
 421 } sparc_abi_env_t;
 422
 423 static void *sparc_abi_init(const be_abi_call_t *call, const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
 424 {
 425         sparc_abi_env_t *env = XMALLOC(sparc_abi_env_t);
 426         be_abi_call_flags_t fl = be_abi_call_get_flags(call);
 427         env->flags    = fl.bits;
 428         env->irg      = irg;
 429         env->arch_env = arch_env;
 430         return env;
 431 }
 432
 433 /**
 434  * Get the between type for that call.
 435  * @param self The callback object.
 436  * @return The between type of for that call.
 437  */
 438 static ir_type *sparc_get_between_type(void *self)
 439 {
 440         static ir_type *between_type = NULL;
 441         (void) self;
 442
 443         if (between_type == NULL) {
 444                 between_type = new_type_class(new_id_from_str("sparc_between_type"));
 445                 set_type_size_bytes(between_type, 0);
 446         }
 447
 448         return between_type;
 449 }
 450
 451
 452 /**
 453  * Build the prolog, return the BASE POINTER register
 454  */
 455 static const arch_register_t *sparc_abi_prologue(void *self, ir_node **mem,
 456                                                     pmap *reg_map, int *stack_bias)
 457 {
 458         sparc_abi_env_t *env = self;
 459         ir_node *block = get_irg_start_block(env->irg);
 460         const arch_register_t *fp = &sparc_gp_regs[REG_FP];
 461         const arch_register_t *sp = &sparc_gp_regs[REG_SP];
 462
 463         // sp
 464         ir_node *sp_proj = be_abi_reg_map_get(reg_map, sp);
 465
 466
 467         //ir_type *frame_type = get_irg_frame_type(env->irg);
 468         //frame_alloc_area(frame_type, reserved_stack_size, 1, 1);
 469
 470         (void) reg_map;
 471         (void) mem;
 472         (void) stack_bias;
 473
 474         // alloc min required stack space
 475         // TODO: the min stacksize depends on wether this is a leaf procedure or not
 476         ir_node *save = new_bd_sparc_Save(NULL, block, sp_proj, *mem, SPARC_MIN_STACKSIZE);
 477
 478         *stack_bias -= SPARC_MIN_STACKSIZE;
 479         sp_proj = new_r_Proj(save, sp->reg_class->mode, pn_sparc_Save_stack);
 480         *mem    = new_r_Proj(save, mode_M, pn_sparc_Save_mem);
 481
 482         arch_set_irn_register(sp_proj, sp);
 483         be_abi_reg_map_set(reg_map, sp, sp_proj);
 484
 485         // we always have a framepointer
 486         return fp;
 487 }
 488
 489 /* Build the epilog */
 490 static void sparc_abi_epilogue(void *self, ir_node *bl, ir_node **mem,
 491                                   pmap *reg_map)
 492 {
 493         (void) self;
 494         (void) bl;
 495         (void) mem;
 496         (void) reg_map;
 497 }
 498
 499 static const be_abi_callbacks_t sparc_abi_callbacks = {
 500         sparc_abi_init,
 501         free,
 502         sparc_get_between_type,
 503         sparc_abi_prologue,
 504         sparc_abi_epilogue,
 505 };
 506
 507 /**
 508  * Get the ABI restrictions for procedure calls.
 509  * @param self        The this pointer.
 510  * @param method_type The type of the method (procedure) in question.
 511  * @param abi         The abi object to be modified
 512  */
 513 static void sparc_get_call_abi(const void *self, ir_type *method_type,
 514                                be_abi_call_t *abi)
 515 {
 516         ir_type  *tp;
 517         ir_mode  *mode;
 518         int       i, n = get_method_n_params(method_type);
 519         be_abi_call_flags_t call_flags;
 520         (void) self;
 521
 522         /* set abi flags for calls */
 523         call_flags.bits.left_to_right         = 0;
 524         call_flags.bits.store_args_sequential = 1;
 525         /* */
 526         call_flags.bits.try_omit_fp           = 0;
 527         call_flags.bits.fp_free               = 0;
 528         call_flags.bits.call_has_imm          = 1;
 529
 530         /* set stack parameter passing style */
 531         be_abi_call_set_flags(abi, call_flags, &sparc_abi_callbacks);
 532
 533         for (i = 0; i < n; i++) {
 534                 /* reg = get reg for param i;          */
 535                 /* be_abi_call_param_reg(abi, i, reg); */
 536
 537                 /* pass outgoing params 0-5 via registers, remaining via stack */
 538                 /* on sparc we need to set the ABI context since register names of parameters change to i0-i5 if we are the callee */
 539                 if (i < 6) {
 540                         be_abi_call_param_reg(abi, i, sparc_get_RegParamOut_reg(i), ABI_CONTEXT_CALLER);
 541                         be_abi_call_param_reg(abi, i, sparc_get_RegParamIn_reg(i), ABI_CONTEXT_CALLEE);
 542                 } else {
 543                         tp   = get_method_param_type(method_type, i);
 544                         mode = get_type_mode(tp);
 545                         be_abi_call_param_stack(abi, i, mode, 4, 0, 0, ABI_CONTEXT_BOTH); /*< stack args have no special context >*/
 546                 }
 547         }
 548
 549         /* set return value register: return value is in i0 resp. f0 */
 550         if (get_method_n_ress(method_type) > 0) {
 551                 tp   = get_method_res_type(method_type, 0);
 552                 mode = get_type_mode(tp);
 553
 554                 be_abi_call_res_reg(abi, 0,
 555                         mode_is_float(mode) ? &sparc_fp_regs[REG_F0] : &sparc_gp_regs[REG_I0], ABI_CONTEXT_CALLEE); /*< return has no special context >*/
 556
 557                 be_abi_call_res_reg(abi, 0,
 558                                         mode_is_float(mode) ? &sparc_fp_regs[REG_F0] : &sparc_gp_regs[REG_O0], ABI_CONTEXT_CALLER); /*< return has no special context >*/
 559         }
 560 }
 561
 562 static int sparc_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 563 {
 564         (void) block_env;
 565
 566         if (!is_sparc_irn(irn))
 567                 return -1;
 568
 569         return 1;
 570 }
 571
 572 /**
 573  * Initializes the code generator interface.
 574  */
 575 static const arch_code_generator_if_t *sparc_get_code_generator_if(
 576                 void *self)
 577 {
 578         (void) self;
 579         return &sparc_code_gen_if;
 580 }
 581
 582 list_sched_selector_t sparc_sched_selector;
 583
 584 /**
 585  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
 586  */
 587 static const list_sched_selector_t *sparc_get_list_sched_selector(
 588                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
 589 {
 590         (void) self;
 591         (void) selector;
 592
 593         sparc_sched_selector = trivial_selector;
 594         sparc_sched_selector.to_appear_in_schedule = sparc_to_appear_in_schedule;
 595         return &sparc_sched_selector;
 596 }
 597
 598 static const ilp_sched_selector_t *sparc_get_ilp_sched_selector(
 599                 const void *self)
 600 {
 601         (void) self;
 602         return NULL;
 603 }
 604
 605 /**
 606  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 607  */
 608 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 609 {
 610         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 611         return get_mode_size_bytes(mode);
 612 }
 613
 614 /**
 615  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 616  */
 617 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 618 {
 619         static backend_params p = {
 620                 0,     /* no dword lowering */
 621                 0,     /* no inline assembly */
 622                 NULL,  /* will be set later */
 623                 NULL,  /* no creator function */
 624                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
 625                 NULL,  /* parameter for if conversion */
 626                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 627                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 628                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 629                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 630                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 631         };
 632         return &p;
 633 }
 634
 635 static const be_execution_unit_t ***sparc_get_allowed_execution_units(
 636                 const ir_node *irn)
 637 {
 638         (void) irn;
 639         /* TODO */
 640         panic("sparc_get_allowed_execution_units not implemented yet");
 641 }
 642
 643 static const be_machine_t *sparc_get_machine(const void *self)
 644 {
 645         (void) self;
 646         /* TODO */
 647         panic("sparc_get_machine not implemented yet");
 648 }
 649
 650 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 651                                                 ir_graph ***irgs)
 652 {
 653         (void) self;
 654         (void) irgs;
 655         return NULL;
 656 }
 657
 658 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 659 {
 660         (void) c;
 661         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 662 }
 663
 664 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 665 {
 666         (void) clobber;
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 671         sparc_init,
 672         sparc_done,
 673         NULL,                /* handle intrinsics */
 674         sparc_get_n_reg_class,
 675         sparc_get_reg_class,
 676         sparc_get_reg_class_for_mode,
 677         sparc_get_call_abi,
 678         sparc_get_code_generator_if,
 679         sparc_get_list_sched_selector,
 680         sparc_get_ilp_sched_selector,
 681         sparc_get_reg_class_alignment,
 682     sparc_get_backend_params,
 683         sparc_get_allowed_execution_units,
 684         sparc_get_machine,
 685         sparc_get_backend_irg_list,
 686         NULL,                    /* mark remat */
 687         sparc_parse_asm_constraint,
 688         sparc_is_valid_clobber
 689 };
 690
 691 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc);
 692 void be_init_arch_sparc(void)
 693 {
 694         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 695         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 696         sparc_init_transform();
 697         sparc_init_emitter();
 698 }