pass arguments to unknown function calls in registers
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / codeGen / CodeGen.lhs
index c6d94f4..e8d83a5 100644 (file)
@@ -19,105 +19,229 @@ module CodeGen ( codeGen ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import StgSyn
+-- Kludge (??) so that CgExpr is reached via at least one non-SOURCE
+-- import.  Before, that wasn't the case, and CM therefore didn't 
+-- bother to compile it.
+import CgExpr           ( {-NOTHING!-} )       -- DO NOT DELETE THIS IMPORT
+import CgProf
 import CgMonad
 import CgMonad
-import AbsCSyn
-import CLabel          ( CLabel, mkSRTLabel, mkClosureLabel )
-
-import AbsCUtils       ( mkAbstractCs, mkAbsCStmts )
-import CgBindery       ( CgIdInfo )
+import CgBindery       ( CgIdInfo, addBindC, addBindsC, getCgIdInfo,
+                         cgIdInfoId )
 import CgClosure       ( cgTopRhsClosure )
 import CgClosure       ( cgTopRhsClosure )
-import CgCon           ( cgTopRhsCon )
-import CgConTbls       ( genStaticConBits )
-import ClosureInfo     ( mkClosureLFInfo )
-import CmdLineOpts     ( opt_SccProfilingOn, opt_EnsureSplittableC, 
-                                             opt_SccGroup
-                       )
-import CostCentre       ( CostCentre, CostCentreStack )
-import FiniteMap       ( FiniteMap )
-import Id               ( Id, idName )
-import Module           ( Module, moduleString )
-import PrimRep         ( getPrimRepSize, PrimRep(..) )
-import Type             ( Type )
+import CgCon           ( cgTopRhsCon, cgTyCon )
+import CgUtils         ( cmmRegOffW, emitRODataLits, cmmNeWord )
+
+import CLabel
+import Cmm
+import CmmUtils                ( zeroCLit, mkIntCLit, mkLblExpr )
+import PprCmm          ( pprCmms )
+import MachOp          ( wordRep, MachHint(..) )
+
+import StgSyn
+import PrelNames       ( gHC_PRIM, rOOT_MAIN, mAIN, pREL_TOP_HANDLER )
+import Packages                ( HomeModules )
+import DynFlags                ( DynFlags(..), DynFlag(..), dopt )
+import StaticFlags     ( opt_SccProfilingOn )
+
+import HscTypes                ( ForeignStubs(..), TypeEnv, typeEnvTyCons )
+import CostCentre       ( CollectedCCs )
+import Id               ( Id, idName, setIdName )
+import Name            ( nameSrcLoc, nameOccName, nameUnique, isInternalName, mkExternalName )
+import OccName         ( mkLocalOcc )
 import TyCon            ( TyCon )
 import TyCon            ( TyCon )
-import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..) )
-import Util
+import Module          ( Module, mkModule )
+import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn, showPass )
 import Panic           ( assertPanic )
 import Panic           ( assertPanic )
+
+#ifdef DEBUG
+import Outputable
+#endif
+\end{code}
+
+\begin{code}
+codeGen :: DynFlags
+       -> HomeModules
+       -> Module
+       -> [TyCon]
+       -> ForeignStubs
+       -> [Module]             -- directly-imported modules
+       -> CollectedCCs         -- (Local/global) cost-centres needing declaring/registering.
+       -> [(StgBinding,[(Id,[Id])])]   -- Bindings to convert, with SRTs
+       -> IO [Cmm]             -- Output
+
+codeGen dflags hmods this_mod data_tycons foreign_stubs imported_mods 
+       cost_centre_info stg_binds
+  = do 
+  { showPass dflags "CodeGen"
+  ; let way = buildTag dflags
+        main_mod = mainModIs dflags
+
+-- Why?
+--   ; mapM_ (\x -> seq x (return ())) data_tycons
+
+  ; code_stuff <- initC dflags hmods this_mod $ do 
+               { cmm_binds  <- mapM (getCmm . cgTopBinding dflags hmods) stg_binds
+               ; cmm_tycons <- mapM cgTyCon data_tycons
+               ; cmm_init   <- getCmm (mkModuleInit dflags hmods way cost_centre_info 
+                                            this_mod main_mod
+                                            foreign_stubs imported_mods)
+               ; return (cmm_binds ++ concat cmm_tycons ++ [cmm_init])
+               }
+               -- Put datatype_stuff after code_stuff, because the
+               -- datatype closure table (for enumeration types) to
+               -- (say) PrelBase_True_closure, which is defined in
+               -- code_stuff
+
+  ; dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_cmm "Cmm" (pprCmms code_stuff)
+
+  ; return code_stuff }
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[codegen-init]{Module initialisation code}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Module initialisation
+
+   The module initialisation code looks like this, roughly:
+
+       FN(__stginit_Foo) {
+         JMP_(__stginit_Foo_1_p)
+       }
+
+       FN(__stginit_Foo_1_p) {
+       ...
+       }
+
+   We have one version of the init code with a module version and the
+   'way' attached to it.  The version number helps to catch cases
+   where modules are not compiled in dependency order before being
+   linked: if a module has been compiled since any modules which depend on
+   it, then the latter modules will refer to a different version in their
+   init blocks and a link error will ensue.
+
+   The 'way' suffix helps to catch cases where modules compiled in different
+   ways are linked together (eg. profiled and non-profiled).
+
+   We provide a plain, unadorned, version of the module init code
+   which just jumps to the version with the label and way attached.  The
+   reason for this is that when using foreign exports, the caller of
+   startupHaskell() must supply the name of the init function for the "top"
+   module in the program, and we don't want to require that this name
+   has the version and way info appended to it.
+   --------------------------------------------------------------------------  */
+
+We initialise the module tree by keeping a work-stack, 
+       * pointed to by Sp
+       * that grows downward
+       * Sp points to the last occupied slot
+
+
 \begin{code}
 \begin{code}
-codeGen :: Module              -- module name
-       -> ([CostCentre],       -- local cost-centres needing declaring/registering
-           [CostCentre],       -- "extern" cost-centres needing declaring
-           [CostCentreStack])  -- pre-defined "singleton" cost centre stacks
-       -> [Module]             -- import names
-       -> [TyCon]              -- tycons with data constructors to convert
-       -> FiniteMap TyCon [(Bool, [Maybe Type])]
-                               -- tycon specialisation info
-       -> [(StgBinding,[Id])]  -- bindings to convert, with SRTs
-       -> AbstractC            -- output
-
-codeGen mod_name (local_CCs, extern_CCs, singleton_CCSs) 
-       import_names gen_tycons tycon_specs stg_pgm
-  = let
-       maybe_split       = if opt_EnsureSplittableC 
-                               then CSplitMarker 
-                               else AbsCNop
-       cinfo             = MkCompInfo mod_name
-    in
-    let 
-       module_code = mkAbstractCs [
-           genStaticConBits cinfo gen_tycons tycon_specs,
-           initC cinfo (cgTopBindings maybe_split stg_pgm) ]
-
-        -- Cost-centre profiling:
-        -- Besides the usual stuff, we must produce:
-        --
-        -- * Declarations for the cost-centres defined in this module;
-        -- * Code to participate in "registering" all the cost-centres
-        --   in the program (done at startup time when the pgm is run).
-        --
-        -- (The local cost-centres involved in this are passed
-        -- into the code-generator, as are the imported-modules' names.)
-        --
-        --
-       cost_centre_stuff 
-               | not opt_SccProfilingOn = AbsCNop
-               | otherwise = mkAbstractCs (
-                   map (CCostCentreDecl True)   local_CCs ++
-                   map (CCostCentreDecl False)  extern_CCs ++
-                   map CCostCentreStackDecl     singleton_CCSs ++
-                   mkCcRegister local_CCs singleton_CCSs import_names
-                  )
-   in
-   mkAbstractCs [ cost_centre_stuff, module_code ]
+mkModuleInit 
+       :: DynFlags
+       -> HomeModules
+       -> String               -- the "way"
+       -> CollectedCCs         -- cost centre info
+       -> Module
+       -> Module               -- name of the Main module
+       -> ForeignStubs
+       -> [Module]
+       -> Code
+mkModuleInit dflags hmods way cost_centre_info this_mod main_mod foreign_stubs imported_mods
+  = do {       
+        if opt_SccProfilingOn
+            then do { -- Allocate the static boolean that records if this
+                      -- module has been registered already
+                     emitData Data [CmmDataLabel moduleRegdLabel, 
+                                    CmmStaticLit zeroCLit]
+
+                    ; emitSimpleProc real_init_lbl $ do
+                        { ret_blk <- forkLabelledCode ret_code
 
 
+                        ; init_blk <- forkLabelledCode $ do
+                                        { mod_init_code; stmtC (CmmBranch ret_blk) }
+                                    
+                        ; stmtC (CmmCondBranch (cmmNeWord (CmmLit zeroCLit) mod_reg_val)
+                                    ret_blk)
+                        ; stmtC (CmmBranch init_blk)       
+                        }
+                    }
+            else emitSimpleProc real_init_lbl ret_code
+
+           -- Make the "plain" procedure jump to the "real" init procedure
+       ; emitSimpleProc plain_init_lbl jump_to_init
+
+       -- When compiling the module in which the 'main' function lives,
+       -- (that is, this_mod == main_mod)
+       -- we inject an extra stg_init procedure for stg_init_ZCMain, for the 
+       -- RTS to invoke.  We must consult the -main-is flag in case the
+       -- user specified a different function to Main.main
+       ; whenC (this_mod == main_mod)
+               (emitSimpleProc plain_main_init_lbl jump_to_init)
+    }
   where
   where
-    mkCcRegister ccs cc_stacks import_names
-      = let
-           register_ccs     = mkAbstractCs (map mk_register ccs)
-           register_imports
-             = foldr (mkAbsCStmts . mk_import_register) AbsCNop import_names
-           register_cc_stacks = mkAbstractCs (map mk_register_ccs cc_stacks)
-       in
-       [
-           CCallProfCCMacro SLIT("START_REGISTER_CCS") 
-              [ CLitLit (_PK_ ("_reg" ++ moduleString mod_name)) AddrRep],
-           register_ccs,
-           register_cc_stacks,
-           register_imports,
-           CCallProfCCMacro SLIT("END_REGISTER_CCS") []
-       ]
-      where
-       mk_register cc
-         = CCallProfCCMacro SLIT("REGISTER_CC") [mkCCostCentre cc]
-
-       mk_register_ccs ccs
-         = CCallProfCCMacro SLIT("REGISTER_CCS") [mkCCostCentreStack ccs]
-
-       mk_import_register import_name
-         = CCallProfCCMacro SLIT("REGISTER_IMPORT") 
-             [CLitLit (_PK_ ("_reg" ++ moduleString import_name)) AddrRep]
+    plain_init_lbl = mkPlainModuleInitLabel hmods this_mod
+    real_init_lbl  = mkModuleInitLabel hmods this_mod way
+    plain_main_init_lbl = mkPlainModuleInitLabel hmods rOOT_MAIN
+
+    jump_to_init = stmtC (CmmJump (mkLblExpr real_init_lbl) [])
+
+    mod_reg_val = CmmLoad (mkLblExpr moduleRegdLabel) wordRep
+
+    -- Main refers to GHC.TopHandler.runIO, so make sure we call the
+    -- init function for GHC.TopHandler.
+    extra_imported_mods
+       | this_mod == main_mod = [pREL_TOP_HANDLER]
+       | otherwise            = []
+
+    mod_init_code = do
+       {       -- Set mod_reg to 1 to record that we've been here
+         stmtC (CmmStore (mkLblExpr moduleRegdLabel) (CmmLit (mkIntCLit 1)))
+
+               -- Now do local stuff
+       ; initCostCentres cost_centre_info
+       ; mapCs (registerModuleImport hmods way) 
+               (imported_mods++extra_imported_mods)
+       } 
+
+                    -- The return-code pops the work stack by 
+                    -- incrementing Sp, and then jumpd to the popped item
+    ret_code = stmtsC [ CmmAssign spReg (cmmRegOffW spReg 1)
+                      , CmmJump (CmmLoad (cmmRegOffW spReg (-1)) wordRep) [] ]
+
+-----------------------
+registerModuleImport :: HomeModules -> String -> Module -> Code
+registerModuleImport hmods way mod 
+  | mod == gHC_PRIM
+  = nopC 
+  | otherwise  -- Push the init procedure onto the work stack
+  = stmtsC [ CmmAssign spReg (cmmRegOffW spReg (-1))
+          , CmmStore (CmmReg spReg) (mkLblExpr (mkModuleInitLabel hmods mod way)) ]
+\end{code}
+
+
+
+Cost-centre profiling: Besides the usual stuff, we must produce
+declarations for the cost-centres defined in this module;
+
+(The local cost-centres involved in this are passed into the
+code-generator.)
+
+\begin{code}
+initCostCentres :: CollectedCCs -> Code
+-- Emit the declarations, and return code to register them
+initCostCentres (local_CCs, ___extern_CCs, singleton_CCSs)
+  | not opt_SccProfilingOn = nopC
+  | otherwise
+  = do { mapM_ emitCostCentreDecl       local_CCs
+       ; mapM_ emitCostCentreStackDecl  singleton_CCSs
+       ; mapM_ emitRegisterCC           local_CCs
+       ; mapM_ emitRegisterCCS          singleton_CCSs
+       }
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -126,7 +250,7 @@ codeGen mod_name (local_CCs, extern_CCs, singleton_CCSs)
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@cgTopBindings@ is only used for top-level bindings, since they need
+@cgTopBinding@ is only used for top-level bindings, since they need
 to be allocated statically (not in the heap) and need to be labelled.
 No unboxed bindings can happen at top level.
 
 to be allocated statically (not in the heap) and need to be labelled.
 No unboxed bindings can happen at top level.
 
@@ -137,55 +261,83 @@ style, with the increasing static environment being plumbed as a state
 variable.
 
 \begin{code}
 variable.
 
 \begin{code}
-cgTopBindings :: AbstractC -> [(StgBinding,[Id])] -> Code
-
-cgTopBindings split bindings = mapCs (cgTopBinding split) bindings
+cgTopBinding :: DynFlags -> HomeModules -> (StgBinding,[(Id,[Id])]) -> Code
+cgTopBinding dflags hmods (StgNonRec id rhs, srts)
+  = do { id' <- maybeExternaliseId dflags id
+       ; mapM_ (mkSRT hmods [id']) srts
+       ; (id,info) <- cgTopRhs id' rhs
+       ; addBindC id info      -- Add the *un-externalised* Id to the envt,
+                               -- so we find it when we look up occurrences
+       }
 
 
-cgTopBinding :: AbstractC -> (StgBinding,[Id]) -> Code
+cgTopBinding dflags hmods (StgRec pairs, srts)
+  = do { let (bndrs, rhss) = unzip pairs
+       ; bndrs' <- mapFCs (maybeExternaliseId dflags) bndrs
+       ; let pairs' = zip bndrs' rhss
+       ; mapM_ (mkSRT hmods bndrs')  srts
+       ; _new_binds <- fixC (\ new_binds -> do 
+               { addBindsC new_binds
+               ; mapFCs ( \ (b,e) -> cgTopRhs b e ) pairs' })
+       ; nopC }
 
 
-cgTopBinding split ((StgNonRec name rhs), srt)
-  = absC split                 `thenC`
-    absC (mkSRT srt_label srt)         `thenC`
-    setSRTLabel srt_label (
-    cgTopRhs name rhs          `thenFC` \ (name, info) ->
-    addBindC name info
-    )
+mkSRT :: HomeModules -> [Id] -> (Id,[Id]) -> Code
+mkSRT hmods these (id,[])  = nopC
+mkSRT hmods these (id,ids)
+  = do { ids <- mapFCs remap ids
+       ; id  <- remap id
+       ; emitRODataLits (mkSRTLabel (idName id)) 
+                      (map (CmmLabel . mkClosureLabel hmods . idName) ids)
+       }
   where
   where
-    srt_label = mkSRTLabel (idName name)
-
-cgTopBinding split ((StgRec pairs@((name,rhs):_)), srt)
-  = absC split                 `thenC`
-    absC (mkSRT srt_label srt)         `thenC`
-    setSRTLabel srt_label (
-    fixC (\ new_binds -> addBindsC new_binds   `thenC`
-                        mapFCs ( \ (b,e) -> cgTopRhs b e ) pairs
-    )                    `thenFC` \ new_binds ->
-    addBindsC new_binds
-    )
-  where
-    srt_label = mkSRTLabel (idName name)
-
-mkSRT :: CLabel -> [Id] -> AbstractC
-mkSRT lbl []  = AbsCNop
-mkSRT lbl ids = CSRT lbl (map (mkClosureLabel . idName) ids)
+       -- Sigh, better map all the ids against the environment in 
+       -- case they've been externalised (see maybeExternaliseId below).
+    remap id = case filter (==id) these of
+               (id':_) -> returnFC id'
+               [] -> do { info <- getCgIdInfo id; return (cgIdInfoId info) }
 
 -- Urgh!  I tried moving the forkStatics call from the rhss of cgTopRhs
 -- to enclose the listFCs in cgTopBinding, but that tickled the
 -- statics "error" call in initC.  I DON'T UNDERSTAND WHY!
 
 cgTopRhs :: Id -> StgRhs -> FCode (Id, CgIdInfo)
 
 -- Urgh!  I tried moving the forkStatics call from the rhss of cgTopRhs
 -- to enclose the listFCs in cgTopBinding, but that tickled the
 -- statics "error" call in initC.  I DON'T UNDERSTAND WHY!
 
 cgTopRhs :: Id -> StgRhs -> FCode (Id, CgIdInfo)
-       -- the Id is passed along for setting up a binding...
+       -- The Id is passed along for setting up a binding...
+       -- It's already been externalised if necessary
 
 cgTopRhs bndr (StgRhsCon cc con args)
 
 cgTopRhs bndr (StgRhsCon cc con args)
-  = forkStatics (cgTopRhsCon bndr con args (all zero_size args))
+  = forkStatics (cgTopRhsCon bndr con args)
+
+cgTopRhs bndr (StgRhsClosure cc bi fvs upd_flag srt args body)
+  = ASSERT(null fvs)    -- There should be no free variables
+    setSRTLabel (mkSRTLabel (idName bndr)) $ 
+    forkStatics (cgTopRhsClosure bndr cc bi srt upd_flag args body)
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Stuff to support splitting}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+If we're splitting the object, we need to externalise all the top-level names
+(and then make sure we only use the externalised one in any C label we use
+which refers to this name).
+
+\begin{code}
+maybeExternaliseId :: DynFlags -> Id -> FCode Id
+maybeExternaliseId dflags id
+  | dopt Opt_SplitObjs dflags,         -- Externalise the name for -split-objs
+    isInternalName name = do { mod <- moduleName
+                            ; returnFC (setIdName id (externalise mod)) }
+  | otherwise          = returnFC id
   where
   where
-    zero_size atom = getPrimRepSize (getArgPrimRep atom) == 0
-
-cgTopRhs bndr (StgRhsClosure cc bi srt fvs upd_flag args body)
-  = ASSERT(null fvs) -- There should be no free variables
-    getSRTLabel `thenFC` \srt_label ->
-    let lf_info = 
-         mkClosureLFInfo bndr TopLevel [{-no fvs-}] upd_flag args srt_label srt
-    in
-    forkStatics (cgTopRhsClosure bndr cc bi args body lf_info)
+    externalise mod = mkExternalName uniq mod new_occ Nothing loc
+    name    = idName id
+    uniq    = nameUnique name
+    new_occ = mkLocalOcc uniq (nameOccName name)
+    loc     = nameSrcLoc name
+       -- We want to conjure up a name that can't clash with any
+       -- existing name.  So we generate
+       --      Mod_$L243foo
+       -- where 243 is the unique.
 \end{code}
 \end{code}