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 #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 *node)
  70 {
  71         (void) node;
  72         return 0;
  73 }
  74
  75 static ir_entity *sparc_get_frame_entity(const ir_node *node)
  76 {
  77         if (is_sparc_FrameAddr(node)) {
  78                 const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
  79                 return attr->immediate_value_entity;
  80         }
  81
  82         if (sparc_has_load_store_attr(node)) {
  83                 const sparc_load_store_attr_t *load_store_attr
  84                         = get_sparc_load_store_attr_const(node);
  85                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  86                         return load_store_attr->base.immediate_value_entity;
  87                 }
  88         }
  89
  90         return NULL;
  91 }
  92
  93 /**
  94  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
  95  * nodes accessing the stack.
  96  */
  97 static void sparc_set_frame_offset(ir_node *node, int offset)
  98 {
  99         sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr(node);
 100         attr->immediate_value += offset;
 101
 102         /* must be a FrameAddr or a load/store node with frame_entity */
 103         assert(is_sparc_FrameAddr(node) ||
 104                         get_sparc_load_store_attr_const(node)->is_frame_entity);
 105 }
 106
 107 static int sparc_get_sp_bias(const ir_node *node)
 108 {
 109         if (is_sparc_Save(node)) {
 110                 const sparc_save_attr_t *attr = get_sparc_save_attr_const(node);
 111                 /* Note we do not retport the change of the SPARC_MIN_STACKSIZE
 112                  * size, since we have additional magic in the emitter which
 113                  * calculates that! */
 114                 assert(attr->initial_stacksize >= SPARC_MIN_STACKSIZE);
 115                 return attr->initial_stacksize - SPARC_MIN_STACKSIZE;
 116         }
 117         return 0;
 118 }
 119
 120 /* fill register allocator interface */
 121
 122 static const arch_irn_ops_t sparc_irn_ops = {
 123         get_sparc_in_req,
 124         sparc_classify,
 125         sparc_get_frame_entity,
 126         sparc_set_frame_offset,
 127         sparc_get_sp_bias,
 128         NULL,    /* get_inverse             */
 129         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 130         NULL,    /* possible_memory_operand */
 131         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 132 };
 133
 134 /**
 135  * Transforms the standard firm graph into
 136  * a SPARC firm graph
 137  */
 138 static void sparc_prepare_graph(void *self)
 139 {
 140         sparc_code_gen_t *cg = self;
 141
 142         /* transform FIRM into SPARC asm nodes */
 143         sparc_transform_graph(cg);
 144
 145         if (cg->dump)
 146                 dump_ir_graph(cg->irg, "transformed");
 147 }
 148
 149 static bool sparc_modifies_flags(const ir_node *node)
 150 {
 151         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_flags;
 152 }
 153
 154 static bool sparc_modifies_fp_flags(const ir_node *node)
 155 {
 156         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_fp_flags;
 157 }
 158
 159 static void sparc_before_ra(void *self)
 160 {
 161         sparc_code_gen_t *cg = self;
 162         /* fixup flags register */
 163         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags_class],
 164                            NULL, sparc_modifies_flags);
 165         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fpflags_class],
 166                            NULL, sparc_modifies_fp_flags);
 167 }
 168
 169 /**
 170  * transform reload node => load
 171  */
 172 static void transform_Reload(ir_node *node)
 173 {
 174         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 175         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 176         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 177         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 178         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 179         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 180         const arch_register_t *reg;
 181         ir_node   *proj;
 182         ir_node   *load;
 183
 184         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 185
 186         load = new_bd_sparc_Ld_imm(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 187         sched_add_after(sched_point, load);
 188         sched_remove(node);
 189
 190         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Ld_res);
 191
 192         reg = arch_get_irn_register(node);
 193         arch_set_irn_register(proj, reg);
 194
 195         exchange(node, proj);
 196 }
 197
 198 /**
 199  * transform spill node => store
 200  */
 201 static void transform_Spill(ir_node *node)
 202 {
 203         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 204         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 205         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 206         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 207         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 208         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 209         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 210         ir_node   *sched_point;
 211         ir_node   *store;
 212
 213         sched_point = sched_prev(node);
 214         store = new_bd_sparc_St_imm(dbgi, block, val, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 215         sched_remove(node);
 216         sched_add_after(sched_point, store);
 217
 218         exchange(node, store);
 219 }
 220
 221 /**
 222  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 223  */
 224 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 225 {
 226         ir_node *node, *prev;
 227         (void) data;
 228
 229         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 230                 prev = sched_prev(node);
 231
 232                 if (be_is_Reload(node)) {
 233                         transform_Reload(node);
 234                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 235                         transform_Spill(node);
 236                 }
 237         }
 238 }
 239
 240 static void sparc_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
 241 {
 242         be_fec_env_t  *env = data;
 243         const ir_mode *mode;
 244         int            align;
 245         ir_entity     *entity;
 246         const sparc_load_store_attr_t *attr;
 247
 248         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
 249                 mode  = get_irn_mode(node);
 250                 align = get_mode_size_bytes(mode);
 251                 be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 252                 return;
 253         }
 254
 255         if (!is_sparc_Ld(node) && !is_sparc_Ldf(node))
 256                 return;
 257
 258         attr   = get_sparc_load_store_attr_const(node);
 259         entity = attr->base.immediate_value_entity;
 260         mode   = attr->load_store_mode;
 261         if (entity != NULL)
 262                 return;
 263         if (!attr->is_frame_entity)
 264                 return;
 265         if (arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_needs_64bit_spillslot)
 266                 mode = mode_Lu;
 267         align  = get_mode_size_bytes(mode);
 268         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 269 }
 270
 271 static void sparc_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *entity)
 272 {
 273         if (is_be_node(node)) {
 274                 be_node_set_frame_entity(node, entity);
 275         } else {
 276                 /* we only say be_node_needs_frame_entity on nodes with load_store
 277                  * attributes, so this should be fine */
 278                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(node);
 279                 assert(attr->is_frame_entity);
 280                 assert(attr->base.immediate_value_entity == NULL);
 281                 attr->base.immediate_value_entity = entity;
 282         }
 283 }
 284
 285 static void sparc_after_ra(void *self)
 286 {
 287         sparc_code_gen_t *cg      = self;
 288         ir_graph         *irg     = cg->irg;
 289         be_fec_env_t     *fec_env = be_new_frame_entity_coalescer(irg);
 290
 291         irg_walk_graph(irg, NULL, sparc_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
 292         be_assign_entities(fec_env, sparc_set_frame_entity);
 293         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
 294
 295         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 296 }
 297
 298 /**
 299  * Emits the code, closes the output file and frees
 300  * the code generator interface.
 301  */
 302 static void sparc_emit_and_done(void *self)
 303 {
 304         sparc_code_gen_t *cg  = self;
 305         ir_graph         *irg = cg->irg;
 306
 307         sparc_emit_routine(irg);
 308
 309         /* de-allocate code generator */
 310         free(cg);
 311 }
 312
 313 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg);
 314
 315 static const arch_code_generator_if_t sparc_code_gen_if = {
 316         sparc_cg_init,
 317         NULL,                 /* get_pic_base hook */
 318         NULL,                 /* before abi introduce hook */
 319         sparc_prepare_graph,
 320         NULL,                 /* spill hook */
 321         sparc_before_ra,      /* before register allocation hook */
 322         sparc_after_ra,       /* after register allocation hook */
 323         NULL,
 324         sparc_emit_and_done
 325 };
 326
 327 /**
 328  * Initializes the code generator.
 329  */
 330 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg)
 331 {
 332         sparc_isa_t      *isa = (sparc_isa_t *) be_get_irg_arch_env(irg);
 333         sparc_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(sparc_code_gen_t);
 334
 335         cg->impl      = &sparc_code_gen_if;
 336         cg->irg       = irg;
 337         cg->isa       = isa;
 338         cg->dump      = (be_get_irg_options(irg)->dump_flags & DUMP_BE) != 0;
 339         cg->constants = pmap_create();
 340
 341         /* enter the current code generator */
 342         isa->cg = cg;
 343
 344         return (arch_code_generator_t*) cg;
 345 }
 346
 347 const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 348 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 349         {
 350                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 351                 &sparc_gp_regs[REG_SP],             /* stack pointer register */
 352                 &sparc_gp_regs[REG_FRAME_POINTER],  /* base pointer register */
 353                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 354                 -1,                                 /* stack direction */
 355                 3,                                  /* power of two stack alignment
 356                                                        for calls */
 357                 NULL,                               /* main environment */
 358                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 359                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 360                 true,                               /* custom abi handling */
 361         },
 362         NULL                                            /* current code generator */
 363 };
 364
 365 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 366 {
 367         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 368         i_record records[8];
 369         int n_records = 0;
 370
 371         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 372
 373 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 374
 375         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 376         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 377
 378
 379         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 380         {
 381                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 382
 383                 tp = new_type_method(2, 1);
 384                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 385                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 386                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 387
 388                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 389                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 390                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 391                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 392                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 393                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 394                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 395                 rt_iMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 396                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 397
 398                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 399
 400                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 401                 map_Mod->op       = op_Mod;
 402                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 403                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 404         }
 405         /* ... nor an unsigned mod. */
 406         {
 407                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 408
 409                 tp = new_type_method(2, 1);
 410                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 411                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 412                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 413
 414                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 415                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 416                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 417                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 418                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 419                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 420                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 421                 rt_uMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 422                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 423
 424                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 425
 426                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 427                 map_Mod->op       = op_Mod;
 428                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 429                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 430         }
 431
 432         if (n_records > 0)
 433                 lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/0);
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Initializes the backend ISA
 438  */
 439 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 440 {
 441         static int run_once = 0;
 442         sparc_isa_t *isa;
 443
 444         if (run_once)
 445                 return NULL;
 446         run_once = 1;
 447
 448         isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 449         memcpy(isa, &sparc_isa_template, sizeof(*isa));
 450
 451         be_emit_init(outfile);
 452
 453         sparc_register_init();
 454         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 455         sparc_handle_intrinsics();
 456
 457         return &isa->base;
 458 }
 459
 460 /**
 461  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 462  */
 463 static void sparc_done(void *self)
 464 {
 465         sparc_isa_t *isa = self;
 466
 467         /* emit now all global declarations */
 468         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 469
 470         be_emit_exit();
 471         free(self);
 472 }
 473
 474 static unsigned sparc_get_n_reg_class(void)
 475 {
 476         return N_CLASSES;
 477 }
 478
 479 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class(unsigned i)
 480 {
 481         assert(i < N_CLASSES);
 482         return &sparc_reg_classes[i];
 483 }
 484
 485
 486
 487 /**
 488  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 489  * @param self The this pointer.
 490  * @param mode The mode in question.
 491  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 492  */
 493 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 494 {
 495         if (mode_is_float(mode))
 496                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 497         else
 498                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 499 }
 500
 501 static int sparc_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 502 {
 503         (void) block_env;
 504
 505         if (!is_sparc_irn(irn))
 506                 return -1;
 507
 508         return 1;
 509 }
 510
 511 /**
 512  * Initializes the code generator interface.
 513  */
 514 static const arch_code_generator_if_t *sparc_get_code_generator_if(
 515                 void *self)
 516 {
 517         (void) self;
 518         return &sparc_code_gen_if;
 519 }
 520
 521 list_sched_selector_t sparc_sched_selector;
 522
 523 /**
 524  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
 525  */
 526 static const list_sched_selector_t *sparc_get_list_sched_selector(
 527                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
 528 {
 529         (void) self;
 530         (void) selector;
 531
 532         sparc_sched_selector = trivial_selector;
 533         sparc_sched_selector.to_appear_in_schedule = sparc_to_appear_in_schedule;
 534         return &sparc_sched_selector;
 535 }
 536
 537 static const ilp_sched_selector_t *sparc_get_ilp_sched_selector(
 538                 const void *self)
 539 {
 540         (void) self;
 541         return NULL;
 542 }
 543
 544 /**
 545  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 546  */
 547 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 548 {
 549         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 550         return get_mode_size_bytes(mode);
 551 }
 552
 553 static void sparc_lower_for_target(void)
 554 {
 555         /* TODO, doubleword lowering and others */
 556 }
 557
 558 /**
 559  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 560  */
 561 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 562 {
 563         static const ir_settings_arch_dep_t arch_dep = {
 564                 1,     /* also_use_subs */
 565                 1,     /* maximum_shifts */
 566                 31,    /* highest_shift_amount */
 567                 NULL,  /* evaluate_cost_func */
 568                 1,     /* allow mulhs */
 569                 1,     /* allow mulhu */
 570                 32,    /* max_bits_for_mulh */
 571         };
 572         static backend_params p = {
 573                 0,     /* no inline assembly */
 574                 0,     /* no support for RotL nodes */
 575                 sparc_lower_for_target, /* lowering callback */
 576                 &arch_dep,              /* will be set later */
 577                 NULL,  /* parameter for if conversion */
 578                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 579                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 580                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 581                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 582                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 583         };
 584         return &p;
 585 }
 586
 587 static const be_execution_unit_t ***sparc_get_allowed_execution_units(
 588                 const ir_node *irn)
 589 {
 590         (void) irn;
 591         /* TODO */
 592         panic("sparc_get_allowed_execution_units not implemented yet");
 593 }
 594
 595 static const be_machine_t *sparc_get_machine(const void *self)
 596 {
 597         (void) self;
 598         /* TODO */
 599         panic("sparc_get_machine not implemented yet");
 600 }
 601
 602 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 603                                              ir_graph ***irgs)
 604 {
 605         (void) self;
 606         (void) irgs;
 607         return NULL;
 608 }
 609
 610 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 611 {
 612         (void) c;
 613         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 614 }
 615
 616 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 617 {
 618         (void) clobber;
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 623         sparc_init,
 624         sparc_done,
 625         NULL,                /* handle intrinsics */
 626         sparc_get_n_reg_class,
 627         sparc_get_reg_class,
 628         sparc_get_reg_class_for_mode,
 629         NULL,
 630         sparc_get_code_generator_if,
 631         sparc_get_list_sched_selector,
 632         sparc_get_ilp_sched_selector,
 633         sparc_get_reg_class_alignment,
 634         sparc_get_backend_params,
 635         sparc_get_allowed_execution_units,
 636         sparc_get_machine,
 637         sparc_get_backend_irg_list,
 638         NULL,                    /* mark remat */
 639         sparc_parse_asm_constraint,
 640         sparc_is_valid_clobber
 641 };
 642
 643 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc);
 644 void be_init_arch_sparc(void)
 645 {
 646         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 647         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 648         sparc_init_transform();
 649         sparc_init_emitter();
 650 }