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  * @version  $Id$
  24  */
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include "lc_opts.h"
  28 #include "lc_opts_enum.h"
  29
  30 #include "irgwalk.h"
  31 #include "irprog.h"
  32 #include "irprintf.h"
  33 #include "ircons.h"
  34 #include "irgmod.h"
  35 #include "irgopt.h"
  36 #include "iroptimize.h"
  37 #include "irtools.h"
  38 #include "irdump.h"
  39 #include "lowering.h"
  40
  41 #include "bitset.h"
  42 #include "debug.h"
  43 #include "array_t.h"
  44 #include "error.h"
  45
  46 #include "../bearch.h"
  47 #include "../benode.h"
  48 #include "../belower.h"
  49 #include "../besched.h"
  50 #include "be.h"
  51 #include "../bemachine.h"
  52 #include "../beilpsched.h"
  53 #include "../bemodule.h"
  54 #include "../beirg.h"
  55 #include "../bespillslots.h"
  56 #include "../begnuas.h"
  57 #include "../belistsched.h"
  58 #include "../beflags.h"
  59
  60 #include "bearch_sparc_t.h"
  61
  62 #include "sparc_new_nodes.h"
  63 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
  64 #include "sparc_transform.h"
  65 #include "sparc_emitter.h"
  66
  67 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  68
  69 static arch_irn_class_t sparc_classify(const ir_node *irn)
  70 {
  71         (void) irn;
  72         return 0;
  73 }
  74
  75 static ir_entity *sparc_get_frame_entity(const ir_node *irn)
  76 {
  77         const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(irn);
  78
  79         if (is_sparc_FrameAddr(irn)) {
  80                 const sparc_symconst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr_const(irn);
  81                 return attr->entity;
  82         }
  83
  84         if (attr->is_load_store) {
  85                 const sparc_load_store_attr_t *load_store_attr = get_sparc_load_store_attr_const(irn);
  86                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  87                         return load_store_attr->entity;
  88                 }
  89         }
  90
  91         return NULL;
  92 }
  93
  94 /**
  95  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
  96  * nodes accessing the stack.
  97  */
  98 static void sparc_set_frame_offset(ir_node *irn, int offset)
  99 {
 100         if (is_sparc_FrameAddr(irn)) {
 101                 sparc_symconst_attr_t *attr = get_irn_generic_attr(irn);
 102                 attr->fp_offset += offset;
 103         } else {
 104                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(irn);
 105                 assert(attr->base.is_load_store);
 106                 attr->offset += offset;
 107         }
 108 }
 109
 110 static int sparc_get_sp_bias(const ir_node *node)
 111 {
 112         if (is_sparc_Save(node)) {
 113                 const sparc_save_attr_t *attr = get_sparc_save_attr_const(node);
 114                 /* Note we do not retport the change of the SPARC_MIN_STACKSIZE
 115                  * size, since we have additional magic in the emitter which
 116                  * calculates that! */
 117                 assert(attr->initial_stacksize >= SPARC_MIN_STACKSIZE);
 118                 return attr->initial_stacksize - SPARC_MIN_STACKSIZE;
 119         }
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 /* fill register allocator interface */
 124
 125 static const arch_irn_ops_t sparc_irn_ops = {
 126         get_sparc_in_req,
 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
 139 /**
 140  * Transforms the standard firm graph into
 141  * a SPARC firm graph
 142  */
 143 static void sparc_prepare_graph(void *self)
 144 {
 145         sparc_code_gen_t *cg = self;
 146
 147         /* transform FIRM into SPARC asm nodes */
 148         sparc_transform_graph(cg);
 149
 150         if (cg->dump)
 151                 dump_ir_graph(cg->irg, "transformed");
 152 }
 153
 154 static bool sparc_modifies_flags(const ir_node *node)
 155 {
 156         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_flags;
 157 }
 158
 159 static bool sparc_modifies_fp_flags(const ir_node *node)
 160 {
 161         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_fp_flags;
 162 }
 163
 164 static void sparc_before_ra(void *self)
 165 {
 166         sparc_code_gen_t *cg = self;
 167         /* fixup flags register */
 168         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags_class],
 169                            NULL, sparc_modifies_flags);
 170         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fpflags_class],
 171                            NULL, sparc_modifies_fp_flags);
 172 }
 173
 174 /**
 175  * transform reload node => load
 176  */
 177 static void transform_Reload(ir_node *node)
 178 {
 179         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 180         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 181         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 182         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 183         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 184         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 185         const arch_register_t *reg;
 186         ir_node   *proj;
 187         ir_node   *load;
 188
 189         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 190
 191         load = new_bd_sparc_Ld(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, false, 0, true);
 192         sched_add_after(sched_point, load);
 193         sched_remove(node);
 194
 195         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Ld_res);
 196
 197         reg = arch_get_irn_register(node);
 198         arch_set_irn_register(proj, reg);
 199
 200         exchange(node, proj);
 201 }
 202
 203 /**
 204  * transform spill node => store
 205  */
 206 static void transform_Spill(ir_node *node)
 207 {
 208         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 209         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 210         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 211         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 212         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 213         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 214         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 215         ir_node   *sched_point;
 216         ir_node   *store;
 217
 218         sched_point = sched_prev(node);
 219         store = new_bd_sparc_St(dbgi, block, ptr, val, mem, mode, entity, false, 0, true);
 220         sched_remove(node);
 221         sched_add_after(sched_point, store);
 222
 223         exchange(node, store);
 224 }
 225
 226 /**
 227  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 228  */
 229 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 230 {
 231         ir_node *node, *prev;
 232         (void) data;
 233
 234         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 235                 prev = sched_prev(node);
 236
 237                 if (be_is_Reload(node)) {
 238                         transform_Reload(node);
 239                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 240                         transform_Spill(node);
 241                 }
 242         }
 243 }
 244
 245 static void sparc_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
 246 {
 247         be_fec_env_t  *env = data;
 248         const ir_mode *mode;
 249         int            align;
 250         ir_entity     *entity;
 251         const sparc_load_store_attr_t *attr;
 252
 253         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
 254                 mode  = get_irn_mode(node);
 255                 align = get_mode_size_bytes(mode);
 256                 be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 257                 return;
 258         }
 259
 260         if (!is_sparc_Ld(node) && !is_sparc_Ldf(node))
 261                 return;
 262
 263         attr   = get_sparc_load_store_attr_const(node);
 264         entity = attr->entity;
 265         mode   = attr->load_store_mode;
 266         if (entity != NULL)
 267                 return;
 268         if (!attr->is_frame_entity)
 269                 return;
 270         if (arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_needs_64bit_spillslot)
 271                 mode = mode_Lu;
 272         align  = get_mode_size_bytes(mode);
 273         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 274 }
 275
 276 static void sparc_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *entity)
 277 {
 278         if (is_be_node(node)) {
 279                 be_node_set_frame_entity(node, entity);
 280         } else {
 281                 /* we only say be_node_needs_frame_entity on nodes with load_store
 282                  * attributes, so this should be fine */
 283                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(node);
 284                 attr->entity = entity;
 285         }
 286 }
 287
 288
 289 static void sparc_after_ra(void *self)
 290 {
 291         sparc_code_gen_t *cg      = self;
 292         ir_graph         *irg     = cg->irg;
 293         be_fec_env_t     *fec_env = be_new_frame_entity_coalescer(irg);
 294
 295         irg_walk_graph(irg, NULL, sparc_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
 296         be_assign_entities(fec_env, sparc_set_frame_entity);
 297         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
 298
 299         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 300 }
 301
 302
 303
 304 /**
 305  * Emits the code, closes the output file and frees
 306  * the code generator interface.
 307  */
 308 static void sparc_emit_and_done(void *self)
 309 {
 310         sparc_code_gen_t *cg = self;
 311         ir_graph           *irg = cg->irg;
 312
 313         sparc_gen_routine(cg, irg);
 314
 315         /* de-allocate code generator */
 316         free(cg);
 317 }
 318
 319 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg);
 320
 321 static const arch_code_generator_if_t sparc_code_gen_if = {
 322         sparc_cg_init,
 323         NULL,                 /* get_pic_base hook */
 324         NULL,                 /* before abi introduce hook */
 325         sparc_prepare_graph,
 326         NULL,                 /* spill hook */
 327         sparc_before_ra,      /* before register allocation hook */
 328         sparc_after_ra,       /* after register allocation hook */
 329         NULL,
 330         sparc_emit_and_done
 331 };
 332
 333 /**
 334  * Initializes the code generator.
 335  */
 336 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg)
 337 {
 338         sparc_isa_t      *isa = (sparc_isa_t *) be_get_irg_arch_env(irg);
 339         sparc_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(sparc_code_gen_t);
 340
 341         cg->impl      = &sparc_code_gen_if;
 342         cg->irg       = irg;
 343         cg->isa       = isa;
 344         cg->dump      = (be_get_irg_options(irg)->dump_flags & DUMP_BE) != 0;
 345         cg->constants = pmap_create();
 346
 347         /* enter the current code generator */
 348         isa->cg = cg;
 349
 350         return (arch_code_generator_t*) cg;
 351 }
 352
 353 const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 354 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 355         {
 356                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 357                 &sparc_gp_regs[REG_SP],             /* stack pointer register */
 358                 &sparc_gp_regs[REG_FRAME_POINTER],  /* base pointer register */
 359                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 360                 -1,                                 /* stack direction */
 361                 3,                                  /* power of two stack alignment
 362                                                        for calls */
 363                 NULL,                               /* main environment */
 364                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 365                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 366                 true,                               /* custom abi handling */
 367         },
 368         NULL                                            /* current code generator */
 369 };
 370
 371
 372 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 373 {
 374         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 375         i_record records[8];
 376         int n_records = 0;
 377
 378         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 379
 380 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 381
 382         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 383         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 384
 385
 386         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 387         {
 388                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 389
 390                 tp = new_type_method(2, 1);
 391                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 392                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 393                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 394
 395                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 396                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 397                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 398                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 399                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 400                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 401                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 402                 rt_iMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 403                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 404
 405                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 406
 407                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 408                 map_Mod->op       = op_Mod;
 409                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 410                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 411         }
 412         /* ... nor an unsigned mod. */
 413         {
 414                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 415
 416                 tp = new_type_method(2, 1);
 417                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 418                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 419                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 420
 421                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 422                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 423                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 424                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 425                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 426                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 427                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 428                 rt_uMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 429                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 430
 431                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 432
 433                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 434                 map_Mod->op       = op_Mod;
 435                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 436                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 437         }
 438
 439         if (n_records > 0)
 440                 lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/0);
 441 }
 442
 443
 444 /**
 445  * Initializes the backend ISA
 446  */
 447 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 448 {
 449         static int run_once = 0;
 450         sparc_isa_t *isa;
 451
 452         if (run_once)
 453                 return NULL;
 454         run_once = 1;
 455
 456         isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 457         memcpy(isa, &sparc_isa_template, sizeof(*isa));
 458
 459         be_emit_init(outfile);
 460
 461         sparc_register_init();
 462         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 463         sparc_handle_intrinsics();
 464
 465         return &isa->base;
 466 }
 467
 468
 469
 470 /**
 471  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 472  */
 473 static void sparc_done(void *self)
 474 {
 475         sparc_isa_t *isa = self;
 476
 477         /* emit now all global declarations */
 478         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 479
 480         be_emit_exit();
 481         free(self);
 482 }
 483
 484
 485 static unsigned sparc_get_n_reg_class(void)
 486 {
 487         return N_CLASSES;
 488 }
 489
 490 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class(unsigned i)
 491 {
 492         assert(i < N_CLASSES);
 493         return &sparc_reg_classes[i];
 494 }
 495
 496
 497
 498 /**
 499  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 500  * @param self The this pointer.
 501  * @param mode The mode in question.
 502  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 503  */
 504 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 505 {
 506         if (mode_is_float(mode))
 507                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 508         else
 509                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 510 }
 511
 512 static int sparc_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 513 {
 514         (void) block_env;
 515
 516         if (!is_sparc_irn(irn))
 517                 return -1;
 518
 519         return 1;
 520 }
 521
 522 /**
 523  * Initializes the code generator interface.
 524  */
 525 static const arch_code_generator_if_t *sparc_get_code_generator_if(
 526                 void *self)
 527 {
 528         (void) self;
 529         return &sparc_code_gen_if;
 530 }
 531
 532 list_sched_selector_t sparc_sched_selector;
 533
 534 /**
 535  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
 536  */
 537 static const list_sched_selector_t *sparc_get_list_sched_selector(
 538                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
 539 {
 540         (void) self;
 541         (void) selector;
 542
 543         sparc_sched_selector = trivial_selector;
 544         sparc_sched_selector.to_appear_in_schedule = sparc_to_appear_in_schedule;
 545         return &sparc_sched_selector;
 546 }
 547
 548 static const ilp_sched_selector_t *sparc_get_ilp_sched_selector(
 549                 const void *self)
 550 {
 551         (void) self;
 552         return NULL;
 553 }
 554
 555 /**
 556  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 557  */
 558 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 559 {
 560         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 561         return get_mode_size_bytes(mode);
 562 }
 563
 564 static void sparc_lower_for_target(void)
 565 {
 566         /* TODO, doubleword lowering and others */
 567 }
 568
 569 /**
 570  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 571  */
 572 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 573 {
 574         static backend_params p = {
 575                 0,     /* no inline assembly */
 576                 sparc_lower_for_target, /* lowering callback */
 577                 NULL,  /* will be set later */
 578                 NULL,  /* parameter for if conversion */
 579                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 580                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 581                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 582                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 583                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 584         };
 585         return &p;
 586 }
 587
 588 static const be_execution_unit_t ***sparc_get_allowed_execution_units(
 589                 const ir_node *irn)
 590 {
 591         (void) irn;
 592         /* TODO */
 593         panic("sparc_get_allowed_execution_units not implemented yet");
 594 }
 595
 596 static const be_machine_t *sparc_get_machine(const void *self)
 597 {
 598         (void) self;
 599         /* TODO */
 600         panic("sparc_get_machine not implemented yet");
 601 }
 602
 603 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 604                                              ir_graph ***irgs)
 605 {
 606         (void) self;
 607         (void) irgs;
 608         return NULL;
 609 }
 610
 611 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 612 {
 613         (void) c;
 614         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 615 }
 616
 617 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 618 {
 619         (void) clobber;
 620         return 0;
 621 }
 622
 623 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 624         sparc_init,
 625         sparc_done,
 626         NULL,                /* handle intrinsics */
 627         sparc_get_n_reg_class,
 628         sparc_get_reg_class,
 629         sparc_get_reg_class_for_mode,
 630         NULL,
 631         sparc_get_code_generator_if,
 632         sparc_get_list_sched_selector,
 633         sparc_get_ilp_sched_selector,
 634         sparc_get_reg_class_alignment,
 635         sparc_get_backend_params,
 636         sparc_get_allowed_execution_units,
 637         sparc_get_machine,
 638         sparc_get_backend_irg_list,
 639         NULL,                    /* mark remat */
 640         sparc_parse_asm_constraint,
 641         sparc_is_valid_clobber
 642 };
 643
 644 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc);
 645 void be_init_arch_sparc(void)
 646 {
 647         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 648         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 649         sparc_init_transform();
 650         sparc_init_emitter();
 651 }