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