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         sparc_classify,
 124         sparc_get_frame_entity,
 125         sparc_set_frame_offset,
 126         sparc_get_sp_bias,
 127         NULL,    /* get_inverse             */
 128         NULL,    /* get_op_estimated_cost   */
 129         NULL,    /* possible_memory_operand */
 130         NULL,    /* perform_memory_operand  */
 131 };
 132
 133 /**
 134  * Transforms the standard firm graph into
 135  * a SPARC firm graph
 136  */
 137 static void sparc_prepare_graph(void *self)
 138 {
 139         sparc_code_gen_t *cg = self;
 140
 141         /* transform FIRM into SPARC asm nodes */
 142         sparc_transform_graph(cg);
 143
 144         if (cg->dump)
 145                 dump_ir_graph(cg->irg, "transformed");
 146 }
 147
 148 static bool sparc_modifies_flags(const ir_node *node)
 149 {
 150         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_flags;
 151 }
 152
 153 static bool sparc_modifies_fp_flags(const ir_node *node)
 154 {
 155         return arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_modifies_fp_flags;
 156 }
 157
 158 static void sparc_before_ra(void *self)
 159 {
 160         sparc_code_gen_t *cg = self;
 161         /* fixup flags register */
 162         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_flags_class],
 163                            NULL, sparc_modifies_flags);
 164         be_sched_fix_flags(cg->irg, &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fpflags_class],
 165                            NULL, sparc_modifies_fp_flags);
 166 }
 167
 168 /**
 169  * transform reload node => load
 170  */
 171 static void transform_Reload(ir_node *node)
 172 {
 173         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 174         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 175         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 176         ir_node   *mem    = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 177         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(node);
 178         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 179         const arch_register_t *reg;
 180         ir_node   *proj;
 181         ir_node   *load;
 182
 183         ir_node  *sched_point = sched_prev(node);
 184
 185         load = new_bd_sparc_Ld_imm(dbgi, block, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 186         sched_add_after(sched_point, load);
 187         sched_remove(node);
 188
 189         proj = new_rd_Proj(dbgi, load, mode, pn_sparc_Ld_res);
 190
 191         reg = arch_get_irn_register(node);
 192         arch_set_irn_register(proj, reg);
 193
 194         exchange(node, proj);
 195 }
 196
 197 /**
 198  * transform spill node => store
 199  */
 200 static void transform_Spill(ir_node *node)
 201 {
 202         ir_node   *block  = get_nodes_block(node);
 203         dbg_info  *dbgi   = get_irn_dbg_info(node);
 204         ir_node   *ptr    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_frame);
 205         ir_node   *mem    = new_NoMem();
 206         ir_node   *val    = get_irn_n(node, be_pos_Spill_val);
 207         ir_mode   *mode   = get_irn_mode(val);
 208         ir_entity *entity = be_get_frame_entity(node);
 209         ir_node   *sched_point;
 210         ir_node   *store;
 211
 212         sched_point = sched_prev(node);
 213         store = new_bd_sparc_St_imm(dbgi, block, val, ptr, mem, mode, entity, 0, true);
 214         sched_remove(node);
 215         sched_add_after(sched_point, store);
 216
 217         exchange(node, store);
 218 }
 219
 220 /**
 221  * walker to transform be_Spill and be_Reload nodes
 222  */
 223 static void sparc_after_ra_walker(ir_node *block, void *data)
 224 {
 225         ir_node *node, *prev;
 226         (void) data;
 227
 228         for (node = sched_last(block); !sched_is_begin(node); node = prev) {
 229                 prev = sched_prev(node);
 230
 231                 if (be_is_Reload(node)) {
 232                         transform_Reload(node);
 233                 } else if (be_is_Spill(node)) {
 234                         transform_Spill(node);
 235                 }
 236         }
 237 }
 238
 239 static void sparc_collect_frame_entity_nodes(ir_node *node, void *data)
 240 {
 241         be_fec_env_t  *env = data;
 242         const ir_mode *mode;
 243         int            align;
 244         ir_entity     *entity;
 245         const sparc_load_store_attr_t *attr;
 246
 247         if (be_is_Reload(node) && be_get_frame_entity(node) == NULL) {
 248                 mode  = get_irn_mode(node);
 249                 align = get_mode_size_bytes(mode);
 250                 be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 251                 return;
 252         }
 253
 254         if (!is_sparc_Ld(node) && !is_sparc_Ldf(node))
 255                 return;
 256
 257         attr   = get_sparc_load_store_attr_const(node);
 258         entity = attr->base.immediate_value_entity;
 259         mode   = attr->load_store_mode;
 260         if (entity != NULL)
 261                 return;
 262         if (!attr->is_frame_entity)
 263                 return;
 264         if (arch_irn_get_flags(node) & sparc_arch_irn_flag_needs_64bit_spillslot)
 265                 mode = mode_Lu;
 266         align  = get_mode_size_bytes(mode);
 267         be_node_needs_frame_entity(env, node, mode, align);
 268 }
 269
 270 static void sparc_set_frame_entity(ir_node *node, ir_entity *entity)
 271 {
 272         if (is_be_node(node)) {
 273                 be_node_set_frame_entity(node, entity);
 274         } else {
 275                 /* we only say be_node_needs_frame_entity on nodes with load_store
 276                  * attributes, so this should be fine */
 277                 sparc_load_store_attr_t *attr = get_sparc_load_store_attr(node);
 278                 assert(attr->is_frame_entity);
 279                 assert(attr->base.immediate_value_entity == NULL);
 280                 attr->base.immediate_value_entity = entity;
 281         }
 282 }
 283
 284 static void sparc_after_ra(void *self)
 285 {
 286         sparc_code_gen_t *cg      = self;
 287         ir_graph         *irg     = cg->irg;
 288         be_fec_env_t     *fec_env = be_new_frame_entity_coalescer(irg);
 289
 290         irg_walk_graph(irg, NULL, sparc_collect_frame_entity_nodes, fec_env);
 291         be_assign_entities(fec_env, sparc_set_frame_entity);
 292         be_free_frame_entity_coalescer(fec_env);
 293
 294         irg_block_walk_graph(cg->irg, NULL, sparc_after_ra_walker, NULL);
 295 }
 296
 297 /**
 298  * Emits the code, closes the output file and frees
 299  * the code generator interface.
 300  */
 301 static void sparc_emit_and_done(void *self)
 302 {
 303         sparc_code_gen_t *cg  = self;
 304         ir_graph         *irg = cg->irg;
 305
 306         sparc_emit_routine(irg);
 307
 308         /* de-allocate code generator */
 309         free(cg);
 310 }
 311
 312 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg);
 313
 314 static const arch_code_generator_if_t sparc_code_gen_if = {
 315         sparc_cg_init,
 316         NULL,                 /* get_pic_base hook */
 317         NULL,                 /* before abi introduce hook */
 318         sparc_prepare_graph,
 319         NULL,                 /* spill hook */
 320         sparc_before_ra,      /* before register allocation hook */
 321         sparc_after_ra,       /* after register allocation hook */
 322         NULL,
 323         sparc_emit_and_done
 324 };
 325
 326 /**
 327  * Initializes the code generator.
 328  */
 329 static void *sparc_cg_init(ir_graph *irg)
 330 {
 331         sparc_isa_t      *isa = (sparc_isa_t *) be_get_irg_arch_env(irg);
 332         sparc_code_gen_t *cg  = XMALLOCZ(sparc_code_gen_t);
 333
 334         cg->impl      = &sparc_code_gen_if;
 335         cg->irg       = irg;
 336         cg->isa       = isa;
 337         cg->dump      = (be_get_irg_options(irg)->dump_flags & DUMP_BE) != 0;
 338         cg->constants = pmap_create();
 339
 340         /* enter the current code generator */
 341         isa->cg = cg;
 342
 343         return (arch_code_generator_t*) cg;
 344 }
 345
 346 const arch_isa_if_t sparc_isa_if;
 347 static sparc_isa_t sparc_isa_template = {
 348         {
 349                 &sparc_isa_if,                      /* isa interface implementation */
 350                 &sparc_gp_regs[REG_SP],             /* stack pointer register */
 351                 &sparc_gp_regs[REG_FRAME_POINTER],  /* base pointer register */
 352                 &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp], /* link pointer register class */
 353                 -1,                                 /* stack direction */
 354                 3,                                  /* power of two stack alignment
 355                                                        for calls */
 356                 NULL,                               /* main environment */
 357                 7,                                  /* costs for a spill instruction */
 358                 5,                                  /* costs for a reload instruction */
 359                 true,                               /* custom abi handling */
 360         },
 361         NULL                                            /* current code generator */
 362 };
 363
 364 static void sparc_handle_intrinsics(void)
 365 {
 366         ir_type *tp, *int_tp, *uint_tp;
 367         i_record records[8];
 368         int n_records = 0;
 369
 370         runtime_rt rt_iMod, rt_uMod;
 371
 372 #define ID(x) new_id_from_chars(x, sizeof(x)-1)
 373
 374         int_tp  = new_type_primitive(mode_Is);
 375         uint_tp = new_type_primitive(mode_Iu);
 376
 377
 378         /* SPARC has no signed mod instruction ... */
 379         {
 380                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 381
 382                 tp = new_type_method(2, 1);
 383                 set_method_param_type(tp, 0, int_tp);
 384                 set_method_param_type(tp, 1, int_tp);
 385                 set_method_res_type(tp, 0, int_tp);
 386
 387                 rt_iMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".rem"), tp);
 388                 set_entity_ld_ident(rt_iMod.ent, ID(".rem"));
 389                 rt_iMod.mode            = mode_T;
 390                 rt_iMod.res_mode        = mode_Is;
 391                 rt_iMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 392                 rt_iMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 393                 rt_iMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 394                 rt_iMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 395                 rt_iMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 396
 397                 set_entity_visibility(rt_iMod.ent, ir_visibility_external);
 398
 399                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 400                 map_Mod->op       = op_Mod;
 401                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 402                 map_Mod->ctx      = &rt_iMod;
 403         }
 404         /* ... nor an unsigned mod. */
 405         {
 406                 i_instr_record *map_Mod = &records[n_records++].i_instr;
 407
 408                 tp = new_type_method(2, 1);
 409                 set_method_param_type(tp, 0, uint_tp);
 410                 set_method_param_type(tp, 1, uint_tp);
 411                 set_method_res_type(tp, 0, uint_tp);
 412
 413                 rt_uMod.ent             = new_entity(get_glob_type(), ID(".urem"), tp);
 414                 set_entity_ld_ident(rt_uMod.ent, ID(".urem"));
 415                 rt_uMod.mode            = mode_T;
 416                 rt_uMod.res_mode        = mode_Iu;
 417                 rt_uMod.mem_proj_nr     = pn_Mod_M;
 418                 rt_uMod.regular_proj_nr = pn_Mod_X_regular;
 419                 rt_uMod.exc_proj_nr     = pn_Mod_X_except;
 420                 rt_uMod.exc_mem_proj_nr = pn_Mod_M;
 421                 rt_uMod.res_proj_nr     = pn_Mod_res;
 422
 423                 set_entity_visibility(rt_uMod.ent, ir_visibility_external);
 424
 425                 map_Mod->kind     = INTRINSIC_INSTR;
 426                 map_Mod->op       = op_Mod;
 427                 map_Mod->i_mapper = (i_mapper_func)i_mapper_RuntimeCall;
 428                 map_Mod->ctx      = &rt_uMod;
 429         }
 430
 431         if (n_records > 0)
 432                 lower_intrinsics(records, n_records, /*part_block_used=*/0);
 433 }
 434
 435 /**
 436  * Initializes the backend ISA
 437  */
 438 static arch_env_t *sparc_init(FILE *outfile)
 439 {
 440         static int run_once = 0;
 441         sparc_isa_t *isa;
 442
 443         if (run_once)
 444                 return NULL;
 445         run_once = 1;
 446
 447         isa = XMALLOC(sparc_isa_t);
 448         memcpy(isa, &sparc_isa_template, sizeof(*isa));
 449
 450         be_emit_init(outfile);
 451
 452         sparc_register_init();
 453         sparc_create_opcodes(&sparc_irn_ops);
 454         sparc_handle_intrinsics();
 455
 456         return &isa->base;
 457 }
 458
 459 /**
 460  * Closes the output file and frees the ISA structure.
 461  */
 462 static void sparc_done(void *self)
 463 {
 464         sparc_isa_t *isa = self;
 465
 466         /* emit now all global declarations */
 467         be_gas_emit_decls(isa->base.main_env);
 468
 469         be_emit_exit();
 470         free(self);
 471 }
 472
 473 static unsigned sparc_get_n_reg_class(void)
 474 {
 475         return N_CLASSES;
 476 }
 477
 478 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class(unsigned i)
 479 {
 480         assert(i < N_CLASSES);
 481         return &sparc_reg_classes[i];
 482 }
 483
 484
 485
 486 /**
 487  * Get the register class which shall be used to store a value of a given mode.
 488  * @param self The this pointer.
 489  * @param mode The mode in question.
 490  * @return A register class which can hold values of the given mode.
 491  */
 492 static const arch_register_class_t *sparc_get_reg_class_for_mode(const ir_mode *mode)
 493 {
 494         if (mode_is_float(mode))
 495                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_fp];
 496         else
 497                 return &sparc_reg_classes[CLASS_sparc_gp];
 498 }
 499
 500 static int sparc_to_appear_in_schedule(void *block_env, const ir_node *irn)
 501 {
 502         (void) block_env;
 503
 504         if (!is_sparc_irn(irn))
 505                 return -1;
 506
 507         return 1;
 508 }
 509
 510 /**
 511  * Initializes the code generator interface.
 512  */
 513 static const arch_code_generator_if_t *sparc_get_code_generator_if(
 514                 void *self)
 515 {
 516         (void) self;
 517         return &sparc_code_gen_if;
 518 }
 519
 520 list_sched_selector_t sparc_sched_selector;
 521
 522 /**
 523  * Returns the reg_pressure scheduler with to_appear_in_schedule() overloaded
 524  */
 525 static const list_sched_selector_t *sparc_get_list_sched_selector(
 526                 const void *self, list_sched_selector_t *selector)
 527 {
 528         (void) self;
 529         (void) selector;
 530
 531         sparc_sched_selector = trivial_selector;
 532         sparc_sched_selector.to_appear_in_schedule = sparc_to_appear_in_schedule;
 533         return &sparc_sched_selector;
 534 }
 535
 536 static const ilp_sched_selector_t *sparc_get_ilp_sched_selector(
 537                 const void *self)
 538 {
 539         (void) self;
 540         return NULL;
 541 }
 542
 543 /**
 544  * Returns the necessary byte alignment for storing a register of given class.
 545  */
 546 static int sparc_get_reg_class_alignment(const arch_register_class_t *cls)
 547 {
 548         ir_mode *mode = arch_register_class_mode(cls);
 549         return get_mode_size_bytes(mode);
 550 }
 551
 552 static void sparc_lower_for_target(void)
 553 {
 554         int i;
 555         int n_irgs = get_irp_n_irgs();
 556
 557         /* TODO, doubleword lowering and others */
 558
 559         for (i = 0; i < n_irgs; ++i) {
 560                 ir_graph *irg = get_irp_irg(i);
 561                 lower_switch(irg, 128);
 562         }
 563 }
 564
 565 /**
 566  * Returns the libFirm configuration parameter for this backend.
 567  */
 568 static const backend_params *sparc_get_backend_params(void)
 569 {
 570         static const ir_settings_arch_dep_t arch_dep = {
 571                 1,     /* also_use_subs */
 572                 1,     /* maximum_shifts */
 573                 31,    /* highest_shift_amount */
 574                 NULL,  /* evaluate_cost_func */
 575                 1,     /* allow mulhs */
 576                 1,     /* allow mulhu */
 577                 32,    /* max_bits_for_mulh */
 578         };
 579         static backend_params p = {
 580                 0,     /* no inline assembly */
 581                 0,     /* no support for RotL nodes */
 582                 1,     /* big endian */
 583                 sparc_lower_for_target, /* lowering callback */
 584                 &arch_dep,              /* will be set later */
 585                 NULL,  /* parameter for if conversion */
 586                 NULL,  /* float arithmetic mode */
 587                 0,     /* no trampoline support: size 0 */
 588                 0,     /* no trampoline support: align 0 */
 589                 NULL,  /* no trampoline support: no trampoline builder */
 590                 4      /* alignment of stack parameter: typically 4 (32bit) or 8 (64bit) */
 591         };
 592         return &p;
 593 }
 594
 595 static const be_execution_unit_t ***sparc_get_allowed_execution_units(
 596                 const ir_node *irn)
 597 {
 598         (void) irn;
 599         /* TODO */
 600         panic("sparc_get_allowed_execution_units not implemented yet");
 601 }
 602
 603 static const be_machine_t *sparc_get_machine(const void *self)
 604 {
 605         (void) self;
 606         /* TODO */
 607         panic("sparc_get_machine not implemented yet");
 608 }
 609
 610 static ir_graph **sparc_get_backend_irg_list(const void *self,
 611                                              ir_graph ***irgs)
 612 {
 613         (void) self;
 614         (void) irgs;
 615         return NULL;
 616 }
 617
 618 static asm_constraint_flags_t sparc_parse_asm_constraint(const char **c)
 619 {
 620         (void) c;
 621         return ASM_CONSTRAINT_FLAG_INVALID;
 622 }
 623
 624 static int sparc_is_valid_clobber(const char *clobber)
 625 {
 626         (void) clobber;
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 const arch_isa_if_t sparc_isa_if = {
 631         sparc_init,
 632         sparc_done,
 633         NULL,                /* handle intrinsics */
 634         sparc_get_n_reg_class,
 635         sparc_get_reg_class,
 636         sparc_get_reg_class_for_mode,
 637         NULL,
 638         sparc_get_code_generator_if,
 639         sparc_get_list_sched_selector,
 640         sparc_get_ilp_sched_selector,
 641         sparc_get_reg_class_alignment,
 642         sparc_get_backend_params,
 643         sparc_get_allowed_execution_units,
 644         sparc_get_machine,
 645         sparc_get_backend_irg_list,
 646         NULL,                    /* mark remat */
 647         sparc_parse_asm_constraint,
 648         sparc_is_valid_clobber
 649 };
 650
 651 BE_REGISTER_MODULE_CONSTRUCTOR(be_init_arch_sparc);
 652 void be_init_arch_sparc(void)
 653 {
 654         be_register_isa_if("sparc", &sparc_isa_if);
 655         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.sparc.cg");
 656         sparc_init_transform();
 657         sparc_init_emitter();
 658 }