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
 155
 156 static ir_node *sparc_flags_remat(ir_node *node, ir_node *after)
 157 {
 158         ir_node *block;
 159         ir_node *copy;
 160
 161         if (is_Block(after)) {
 162                 block = after;
 163         } else {
 164                 block = get_nodes_block(after);
 165         }
 166         copy = exact_copy(node);
 167         set_nodes_block(copy, block);
 168         sched_add_after(after, copy);
 169         return copy;
 170 }
 171
 172 static void sparc_before_ra(void *self)
 173 {
 174         sparc_code_gen_t *cg = self;
 175         /* fixup flags register */
 176         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags], &sparc_flags_remat);
 177 }
 178
 179 /**
 180  * transform reload node => load
 181  */
 182 static void transform_Reload(ir_node *node)
 183 {
 184         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 185         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 186         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 187         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 188         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 189         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 190         const arch_register_t *reg;
 191         ir_node   *proj;
 192         ir_node   *load;
 193
 194         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 195
 196         load = new_bd_sparc_Ld(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, false, 0, true);
 197         sched_add_after(sched_point, load);
 198         sched_remove(node);
 199
 200         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Ld_res);
 201
 202         reg = arch_get_irn_register(node);
 203         arch_set_irn_register(proj, reg);
 204
 205         exchange(node, proj);
 206 }
 207
 208 /**
 209  * transform spill node => store
 210  */
 211 static void transform_Spill(ir_node *node)
 212 {
 213         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 214         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 215         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 216         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 217         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 218         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 219         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 220         ir_node   *sched_point;
 221         ir_node   *store;
 222
 223         sched_point = sched_prev(node);
 224         store = new_bd_sparc_St(dbgi, block, ptr, val, mem, mode, entity, false, 0, true);
 225         sched_remove(node);
 226         sched_add_after(sched_point, store);
 227
 228         exchange(node, store);
 229 }
 230
 231 /**
 232  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 233  */
 234 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 235 {
 236         ir_node *node, *prev;
 237         (void) data;
 238
 239         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 240                 prev = sched_prev(node);
 241
 242                 if (be_is_Reload(node)) {
 243                         transform_Reload(node);
 244                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 245                         transform_Spill(node);
 246                 }
 247         }
 248 }
 249
 250
 251 static void sparc_after_ra(void *self)
 252 {
 253         sparc_code_gen_t *cg = self;
 254         be_coalesce_spillslots(cg->irg);
 255
 256         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 257 }
 258
 259
 260
 261 /**
 262  * Emits the code, closes the output file and frees
 263  * the code generator interface.
 264  */
 265 static void sparc_emit_and_done(void *self)
 266 {
 267         sparc_code_gen_t *cg = self;
 268         ir_graph           *irg = cg->irg;
 269
 270         sparc_gen_routine(cg, irg);
 271
 272         /* de-allocate code generator */
 273         free(cg);
 274 }
 275
 276 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg);
 277
 278 static const arch_code_generator_if_t sparc_code_gen_if = {
 279         sparc_cg_init,
 280         NULL,                 /* get_pic_base hook */
 281         NULL,                 /* before abi introduce hook */
 282         sparc_prepare_graph,
 283         NULL,                 /* spill hook */
 284         sparc_before_ra,      /* before register allocation hook */
 285         sparc_after_ra,       /* after register allocation hook */
 286         NULL,
 287         sparc_emit_and_done
 288 };
 289
 290 /**
 291  * Initializes the code generator.
 292  */
 293 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg)
 294 {
 295         sparc_isa_t      *isa = (sparc_isa_t *) be_get_irg_arch_env(irg);
 296         sparc_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(sparc_code_gen_t);
 297
 298         cg->impl      = &sparc_code_gen_if;
 299         cg->irg       = irg;
 300         cg->isa       = isa;
 301         cg->dump      = (be_get_irg_options(irg)->dump_flags & DUMP_BE) != 0;
 302         cg->constants = pmap_create();
 303
 304         /* enter the current code generator */
 305         isa->cg = cg;
 306
 307         return (arch_code_generator_t*) cg;
 308 }
 309
 310 const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 311 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 312         {
 313                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 314                 &sparc_gp_regs[REG_SP],             /* stack pointer register */
 315                 &sparc_gp_regs[REG_FRAME_POINTER],  /* base pointer register */
 316                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 317                 -1,                                 /* stack direction */
 318                 3,                                  /* power of two stack alignment
 319                                                        for calls */
 320                 NULL,                               /* main environment */
 321                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 322                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 323                 true,                               /* custom abi handling */
 324         },
 325         NULL                                            /* current code generator */
 326 };
 327
 328
 329 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 330 {
 331         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 332         i_record records[8];
 333         int n_records = 0;
 334
 335         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 336
 337 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 338
 339         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 340         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 341
 342
 343         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 344         {
 345                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 346
 347                 tp = new_type_method(2, 1);
 348                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 349                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 350                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 351
 352                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 353                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 354                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 355                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 356                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 357                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 358                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 359                 rt_iMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 360                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 361
 362                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 363
 364                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 365                 map_Mod->op       = op_Mod;
 366                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 367                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 368         }
 369         /* ... nor an unsigned mod. */
 370         {
 371                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 372
 373                 tp = new_type_method(2, 1);
 374                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 375                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 376                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 377
 378                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 379                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 380                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 381                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 382                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 383                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 384                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 385                 rt_uMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 386                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 387
 388                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 389
 390                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 391                 map_Mod->op       = op_Mod;
 392                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 393                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 394         }
 395
 396         if (n_records > 0)
 397                 lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/0);
 398 }
 399
 400
 401 /**
 402  * Initializes the backend ISA
 403  */
 404 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 405 {
 406         static int run_once = 0;
 407         sparc_isa_t *isa;
 408
 409         if (run_once)
 410                 return NULL;
 411         run_once = 1;
 412
 413         isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 414         memcpy(isa, &sparc_isa_template, sizeof(*isa));
 415
 416         be_emit_init(outfile);
 417
 418         sparc_register_init();
 419         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 420         sparc_handle_intrinsics();
 421
 422         return &isa->base;
 423 }
 424
 425
 426
 427 /**
 428  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 429  */
 430 static void sparc_done(void *self)
 431 {
 432         sparc_isa_t *isa = self;
 433
 434         /* emit now all global declarations */
 435         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 436
 437         be_emit_exit();
 438         free(self);
 439 }
 440
 441
 442 static unsigned sparc_get_n_reg_class(void)
 443 {
 444         return N_CLASSES;
 445 }
 446
 447 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class(unsigned i)
 448 {
 449         assert(i < N_CLASSES);
 450         return &sparc_reg_classes[i];
 451 }
 452
 453
 454
 455 /**
 456  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 457  * @param self The this pointer.
 458  * @param mode The mode in question.
 459  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 460  */
 461 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 462 {
 463         if (mode_is_float(mode))
 464                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 465         else
 466                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 467 }
 468
 469 static int sparc_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 470 {
 471         (void) block_env;
 472
 473         if (!is_sparc_irn(irn))
 474                 return -1;
 475
 476         return 1;
 477 }
 478
 479 /**
 480  * Initializes the code generator interface.
 481  */
 482 static const arch_code_generator_if_t *sparc_get_code_generator_if(
 483                 void *self)
 484 {
 485         (void) self;
 486         return &sparc_code_gen_if;
 487 }
 488
 489 list_sched_selector_t sparc_sched_selector;
 490
 491 /**
 492  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
 493  */
 494 static const list_sched_selector_t *sparc_get_list_sched_selector(
 495                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
 496 {
 497         (void) self;
 498         (void) selector;
 499
 500         sparc_sched_selector = trivial_selector;
 501         sparc_sched_selector.to_appear_in_schedule = sparc_to_appear_in_schedule;
 502         return &sparc_sched_selector;
 503 }
 504
 505 static const ilp_sched_selector_t *sparc_get_ilp_sched_selector(
 506                 const void *self)
 507 {
 508         (void) self;
 509         return NULL;
 510 }
 511
 512 /**
 513  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 514  */
 515 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 516 {
 517         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 518         return get_mode_size_bytes(mode);
 519 }
 520
 521 /**
 522  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 523  */
 524 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 525 {
 526         static backend_params p = {
 527                 0,     /* no dword lowering */
 528                 0,     /* no inline assembly */
 529                 NULL,  /* will be set later */
 530                 NULL,  /* no creator function */
 531                 NULL,  /* context for create_intrinsic_fkt */
 532                 NULL,  /* parameter for if conversion */
 533                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 534                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 535                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 536                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 537                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 538         };
 539         return &p;
 540 }
 541
 542 static const be_execution_unit_t ***sparc_get_allowed_execution_units(
 543                 const ir_node *irn)
 544 {
 545         (void) irn;
 546         /* TODO */
 547         panic("sparc_get_allowed_execution_units not implemented yet");
 548 }
 549
 550 static const be_machine_t *sparc_get_machine(const void *self)
 551 {
 552         (void) self;
 553         /* TODO */
 554         panic("sparc_get_machine not implemented yet");
 555 }
 556
 557 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 558                                              ir_graph ***irgs)
 559 {
 560         (void) self;
 561         (void) irgs;
 562         return NULL;
 563 }
 564
 565 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 566 {
 567         (void) c;
 568         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 569 }
 570
 571 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 572 {
 573         (void) clobber;
 574         return 0;
 575 }
 576
 577 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 578         sparc_init,
 579         sparc_done,
 580         NULL,                /* handle intrinsics */
 581         sparc_get_n_reg_class,
 582         sparc_get_reg_class,
 583         sparc_get_reg_class_for_mode,
 584         NULL,
 585         sparc_get_code_generator_if,
 586         sparc_get_list_sched_selector,
 587         sparc_get_ilp_sched_selector,
 588         sparc_get_reg_class_alignment,
 589         sparc_get_backend_params,
 590         sparc_get_allowed_execution_units,
 591         sparc_get_machine,
 592         sparc_get_backend_irg_list,
 593         NULL,                    /* mark remat */
 594         sparc_parse_asm_constraint,
 595         sparc_is_valid_clobber
 596 };
 597
 598 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc);
 599 void be_init_arch_sparc(void)
 600 {
 601         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 602         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 603         sparc_init_transform();
 604         sparc_init_emitter();
 605 }