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  * @author   Hannes Rapp, Matthias Braun
  24  * @version  $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "lc_opts.h"
  29 #include "lc_opts_enum.h"
  30
  31 #include "irgwalk.h"
  32 #include "irprog.h"
  33 #include "irprintf.h"
  34 #include "ircons.h"
  35 #include "irgmod.h"
  36 #include "irgopt.h"
  37 #include "iroptimize.h"
  38 #include "irtools.h"
  39 #include "irdump.h"
  40 #include "lowering.h"
  41 #include "lower_dw.h"
  42 #include "lower_calls.h"
  43
  44 #include "bitset.h"
  45 #include "debug.h"
  46 #include "array_t.h"
  47 #include "error.h"
  48 #include "util.h"
  49
  50 #include "../bearch.h"
  51 #include "../benode.h"
  52 #include "../belower.h"
  53 #include "../besched.h"
  54 #include "be.h"
  55 #include "../bemachine.h"
  56 #include "../bemodule.h"
  57 #include "../beirg.h"
  58 #include "../begnuas.h"
  59 #include "../belistsched.h"
  60 #include "../beflags.h"
  61
  62 #include "bearch_sparc_t.h"
  63
  64 #include "sparc_new_nodes.h"
  65 #include "gen_sparc_regalloc_if.h"
  66 #include "sparc_transform.h"
  67 #include "sparc_emitter.h"
  68 #include "sparc_cconv.h"
  69
  70 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  71
  72 static arch_irn_class_t sparc_classify(const ir_node *node)
  73 {
  74         (void) node;
  75         return arch_irn_class_none;
  76 }
  77
  78 static ir_entity *sparc_get_frame_entity(const ir_node *node)
  79 {
  80         if (is_sparc_FrameAddr(node)) {
  81                 const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
  82                 return attr->immediate_value_entity;
  83         }
  84
  85         if (sparc_has_load_store_attr(node)) {
  86                 const sparc_load_store_attr_t *load_store_attr
  87                         = get_sparc_load_store_attr_const(node);
  88                 if (load_store_attr->is_frame_entity) {
  89                         return load_store_attr->base.immediate_value_entity;
  90                 }
  91         }
  92
  93         return NULL;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * This function is called by the generic backend to correct offsets for
  98  * nodes accessing the stack.
  99  */
 100 static void sparc_set_frame_offset(ir_node *node, int offset)
 101 {
 102         sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr(node);
 103         attr->immediate_value += offset;
 104
 105         /* must be a FrameAddr or a load/store node with frame_entity */
 106         assert(is_sparc_FrameAddr(node) ||
 107                         get_sparc_load_store_attr_const(node)->is_frame_entity);
 108 }
 109
 110 static int sparc_get_sp_bias(const ir_node *node)
 111 {
 112         if (is_sparc_Save(node)) {
 113                 const sparc_attr_t *attr = get_sparc_attr_const(node);
 114                 if (get_irn_arity(node) == 3)
 115                         panic("no support for _reg variant yet");
 116
 117                 /* Note we do not report the change of the SPARC_MIN_STACKSIZE
 118                  * size, since we have additional magic in the emitter which
 119                  * calculates that! */
 120                 assert(attr->immediate_value <= -SPARC_MIN_STACKSIZE);
 121                 return attr->immediate_value + SPARC_MIN_STACKSIZE;
 122         } else if (is_sparc_RestoreZero(node)) {
 123                 return SP_BIAS_RESET;
 124         }
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /* fill register allocator interface */
 129
 130 const arch_irn_ops_t sparc_irn_ops = {
 131         sparc_classify,
 132         sparc_get_frame_entity,
 133         sparc_set_frame_offset,
 134         sparc_get_sp_bias,
 135         NULL,    /* get_inverse             */
 136         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 137         NULL,    /* possible_memory_operand */
 138         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 139 };
 140
 141 /**
 142  * Transforms the standard firm graph into
 143  * a SPARC firm graph
 144  */
 145 static void sparc_prepare_graph(ir_graph *irg)
 146 {
 147         sparc_transform_graph(irg);
 148 }
 149
 150 static bool sparc_modifies_flags(const ir_node *node)
 151 {
 152         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_flags;
 153 }
 154
 155 static bool sparc_modifies_fp_flags(const ir_node *node)
 156 {
 157         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_fp_flags;
 158 }
 159
 160 static void sparc_before_ra(ir_graph *irg)
 161 {
 162         /* fixup flags register */
 163         be_sched_fix_flags(irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags_class],
 164                            NULL, sparc_modifies_flags);
 165         be_sched_fix_flags(irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fpflags_class],
 166                            NULL, sparc_modifies_fp_flags);
 167 }
 168
 169 static void sparc_init_graph(ir_graph *irg)
 170 {
 171         (void) irg;
 172 }
 173
 174 extern const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 175 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 176         {
 177                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 178                 N_SPARC_REGISTERS,
 179                 sparc_registers,
 180                 N_SPARC_CLASSES,
 181                 sparc_reg_classes,
 182                 &sparc_registers[REG_SP],           /* stack pointer register */
 183                 &sparc_registers[REG_FRAME_POINTER],/* base pointer register */
 184                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 185                 3,                                  /* power of two stack alignment
 186                                                        for calls */
 187                 NULL,                               /* main environment */
 188                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 189                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 190                 true,                               /* custom abi handling */
 191         },
 192         NULL,     /* constants */
 193 };
 194
 195 /**
 196  * rewrite unsigned->float conversion.
 197  * Sparc has no instruction for this so instead we do the following:
 198  *
 199  *   int    signed_x = unsigned_value_x;
 200  *   double res      = signed_x;
 201  *   if (signed_x < 0)
 202  *       res += 4294967296. ;
 203  *   return (float) res;
 204  */
 205 static void rewrite_unsigned_float_Conv(ir_node *node)
 206 {
 207         ir_graph *irg         = get_irn_irg(node);
 208         dbg_info *dbgi        = get_irn_dbg_info(node);
 209         ir_node  *lower_block = get_nodes_block(node);
 210
 211         part_block(node);
 212
 213         {
 214                 ir_node   *block       = get_nodes_block(node);
 215                 ir_node   *unsigned_x  = get_Conv_op(node);
 216                 ir_mode   *mode_u      = get_irn_mode(unsigned_x);
 217                 ir_mode   *mode_s      = find_signed_mode(mode_u);
 218                 ir_mode   *mode_d      = mode_D;
 219                 ir_node   *signed_x    = new_rd_Conv(dbgi, block, unsigned_x, mode_s);
 220                 ir_node   *res         = new_rd_Conv(dbgi, block, signed_x, mode_d);
 221                 ir_node   *zero        = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode_s));
 222                 ir_node   *cmp         = new_rd_Cmp(dbgi, block, signed_x, zero,
 223                                                     ir_relation_less);
 224                 ir_node   *cond        = new_rd_Cond(dbgi, block, cmp);
 225                 ir_node   *proj_true   = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_true);
 226                 ir_node   *proj_false  = new_r_Proj(cond, mode_X, pn_Cond_false);
 227                 ir_node   *in_true[1]  = { proj_true };
 228                 ir_node   *in_false[1] = { proj_false };
 229                 ir_node   *true_block  = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_true), in_true);
 230                 ir_node   *false_block = new_r_Block(irg, ARRAY_SIZE(in_false),in_false);
 231                 ir_node   *true_jmp    = new_r_Jmp(true_block);
 232                 ir_node   *false_jmp   = new_r_Jmp(false_block);
 233                 ir_tarval *correction  = new_tarval_from_double(4294967296., mode_d);
 234                 ir_node   *c_const     = new_r_Const(irg, correction);
 235                 ir_node   *fadd        = new_rd_Add(dbgi, true_block, res, c_const,
 236                                                    mode_d);
 237
 238                 ir_node  *lower_in[2] = { true_jmp, false_jmp };
 239                 ir_node  *phi_in[2]   = { fadd, res };
 240                 ir_mode  *dest_mode   = get_irn_mode(node);
 241                 ir_node  *phi;
 242                 ir_node  *res_conv;
 243
 244                 set_irn_in(lower_block, ARRAY_SIZE(lower_in), lower_in);
 245                 phi = new_r_Phi(lower_block, ARRAY_SIZE(phi_in), phi_in, mode_d);
 246                 assert(get_Block_phis(lower_block) == NULL);
 247                 set_Block_phis(lower_block, phi);
 248                 set_Phi_next(phi, NULL);
 249
 250                 res_conv = new_rd_Conv(dbgi, lower_block, phi, dest_mode);
 251
 252                 exchange(node, res_conv);
 253         }
 254 }
 255
 256 static int sparc_rewrite_Conv(ir_node *node, void *ctx)
 257 {
 258         ir_mode *to_mode   = get_irn_mode(node);
 259         ir_node *op        = get_Conv_op(node);
 260         ir_mode *from_mode = get_irn_mode(op);
 261         (void) ctx;
 262
 263         if (mode_is_float(to_mode) && mode_is_int(from_mode)
 264                         && get_mode_size_bits(from_mode) == 32
 265                         && !mode_is_signed(from_mode)) {
 266                 rewrite_unsigned_float_Conv(node);
 267                 return 1;
 268         }
 269
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 274 {
 275         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 276         i_record records[8];
 277         size_t n_records = 0;
 278
 279         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 280
 281 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 282
 283         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 284         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 285
 286         /* we need to rewrite some forms of int->float conversions */
 287         {
 288                 i_instr_record *map_Conv = &records[n_records++].i_instr;
 289
 290                 map_Conv->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 291                 map_Conv->op       = op_Conv;
 292                 map_Conv->i_mapper = sparc_rewrite_Conv;
 293         }
 294         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 295         {
 296                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 297
 298                 tp = new_type_method(2, 1);
 299                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 300                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 301                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 302
 303                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 304                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 305                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 306                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 307                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 308                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 309                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 310                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 311
 312                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 313
 314                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 315                 map_Mod->op       = op_Mod;
 316                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 317                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 318         }
 319         /* ... nor an unsigned mod. */
 320         {
 321                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 322
 323                 tp = new_type_method(2, 1);
 324                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 325                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 326                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 327
 328                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 329                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 330                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 331                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 332                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 333                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 334                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 335                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 336
 337                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 338
 339                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 340                 map_Mod->op       = op_Mod;
 341                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 342                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 343         }
 344
 345         assert(n_records < ARRAY_SIZE(records));
 346         lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/ true);
 347 }
 348
 349 /**
 350  * Initializes the backend ISA
 351  */
 352 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 353 {
 354         sparc_isa_t *isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 355         *isa = sparc_isa_template;
 356         isa->constants = pmap_create();
 357
 358         be_emit_init(outfile);
 359
 360         sparc_register_init();
 361         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 362         sparc_handle_intrinsics();
 363         sparc_cconv_init();
 364
 365         return &isa->base;
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 370  */
 371 static void sparc_done(void *self)
 372 {
 373         sparc_isa_t *isa = (sparc_isa_t*)self;
 374
 375         /* emit now all global declarations */
 376         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 377
 378         pmap_destroy(isa->constants);
 379         be_emit_exit();
 380         free(isa);
 381 }
 382
 383
 384 /**
 385  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 386  * @param self The this pointer.
 387  * @param mode The mode in question.
 388  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 389  */
 390 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 391 {
 392         if (mode_is_float(mode))
 393                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 394         else
 395                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 396 }
 397
 398 /**
 399  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 400  */
 401 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 402 {
 403         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 404         return get_mode_size_bytes(mode);
 405 }
 406
 407 static ir_node *sparc_create_set(ir_node *cond)
 408 {
 409         return ir_create_cond_set(cond, mode_Iu);
 410 }
 411
 412 static void sparc_lower_for_target(void)
 413 {
 414         size_t i, n_irgs = get_irp_n_irgs();
 415         lower_mode_b_config_t lower_mode_b_config = {
 416                 mode_Iu,
 417                 sparc_create_set,
 418                 0,
 419         };
 420         lower_calls_with_compounds(LF_RETURN_HIDDEN);
 421
 422         sparc_lower_64bit();
 423
 424         for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 425                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 426                 ir_lower_mode_b(irg, &lower_mode_b_config);
 427                 lower_switch(irg, 4, 256, false);
 428         }
 429 }
 430
 431 static int sparc_is_mux_allowed(ir_node *sel, ir_node *mux_false,
 432                                 ir_node *mux_true)
 433 {
 434         ir_graph *irg  = get_irn_irg(sel);
 435         ir_mode  *mode = get_irn_mode(mux_true);
 436
 437         if (get_irg_phase_state(irg) == phase_low)
 438                 return false;
 439
 440         if (!mode_is_int(mode) && !mode_is_reference(mode) && mode != mode_b)
 441                 return false;
 442         if (is_Const(mux_true) && is_Const_one(mux_true) &&
 443                         is_Const(mux_false) && is_Const_null(mux_false))
 444                 return true;
 445         return false;
 446 }
 447
 448 /**
 449  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 450  */
 451 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 452 {
 453         static const ir_settings_arch_dep_t arch_dep = {
 454                 1,     /* also_use_subs */
 455                 1,     /* maximum_shifts */
 456                 31,    /* highest_shift_amount */
 457                 NULL,  /* evaluate_cost_func */
 458                 1,     /* allow mulhs */
 459                 1,     /* allow mulhu */
 460                 32,    /* max_bits_for_mulh */
 461         };
 462         static backend_params p = {
 463                 0,     /* no inline assembly */
 464                 0,     /* no support for RotL nodes */
 465                 1,     /* big endian */
 466                 1,     /* modulo shift efficient */
 467                 0,     /* non-modulo shift not efficient */
 468                 &arch_dep,              /* will be set later */
 469                 sparc_is_mux_allowed,   /* parameter for if conversion */
 470                 32,    /* machine size */
 471                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 472                 NULL,  /* long long type */
 473                 NULL,  /* usigned long long type */
 474                 NULL,  /* long double type */
 475                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 476                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 477                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 478                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 479         };
 480
 481         ir_mode *mode_long_long
 482                 = new_ir_mode("long long", irms_int_number, 64, 1, irma_twos_complement,
 483                               64);
 484         ir_type *type_long_long = new_type_primitive(mode_long_long);
 485         ir_mode *mode_unsigned_long_long
 486                 = new_ir_mode("unsigned long long", irms_int_number, 64, 0,
 487                               irma_twos_complement, 64);
 488         ir_type *type_unsigned_long_long
 489                 = new_type_primitive(mode_unsigned_long_long);
 490         ir_mode *mode_long_double
 491                 = new_ir_mode("long double", irms_float_number, 128, 1,
 492                               irma_ieee754, 0);
 493         ir_type *type_long_double = new_type_primitive(mode_long_double);
 494
 495         set_type_alignment_bytes(type_long_double, 8);
 496         p.type_long_double        = type_long_double;
 497         p.type_long_long          = type_long_long;
 498         p.type_unsigned_long_long = type_unsigned_long_long;
 499         return &p;
 500 }
 501
 502 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 503                                              ir_graph ***irgs)
 504 {
 505         (void) self;
 506         (void) irgs;
 507         return NULL;
 508 }
 509
 510 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 511 {
 512         (void) c;
 513         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 514 }
 515
 516 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 517 {
 518         (void) clobber;
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 523         sparc_init,
 524         sparc_lower_for_target,
 525         sparc_done,
 526         NULL,                /* handle intrinsics */
 527         sparc_get_reg_class_for_mode,
 528         NULL,
 529         sparc_get_reg_class_alignment,
 530         sparc_get_backend_params,
 531         sparc_get_backend_irg_list,
 532         NULL,                    /* mark remat */
 533         sparc_parse_asm_constraint,
 534         sparc_is_valid_clobber,
 535
 536         sparc_init_graph,
 537         NULL, /* get_pic_base */
 538         NULL, /* before_abi */
 539         sparc_prepare_graph,
 540         sparc_before_ra,
 541         sparc_finish,
 542         sparc_emit_routine,
 543         NULL, /* register_saved_by */
 544 };
 545
 546 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc)
 547 void be_init_arch_sparc(void)
 548 {
 549         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 550         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 551         sparc_init_transform();
 552         sparc_init_emitter();
 553 }