Cmm back end upgrades
[ghc-hetmet.git] / compiler / cmm / CmmCvt.hs
1 {-# LANGUAGE PatternGuards #-}
2
3 module CmmCvt
4   ( cmmToZgraph, cmmOfZgraph )
5 where
6
7 import Cmm
8 import CmmExpr
9 import MkZipCfg
10 import MkZipCfgCmm hiding (CmmGraph)
11 import ZipCfgCmmRep -- imported for reverse conversion
12 import CmmZipUtil
13 import PprCmm()
14 import PprCmmZ()
15 import qualified ZipCfg as G
16
17 import FastString
18 import Monad
19 import Outputable
20 import Panic
21 import UniqSet
22 import UniqSupply
23
24 import Maybe
25
26 cmmToZgraph :: GenCmm d h (ListGraph CmmStmt) -> UniqSM (GenCmm d h CmmGraph)
27 cmmOfZgraph :: GenCmm d h (CmmGraph)          ->         GenCmm d h (ListGraph CmmStmt)
28
29 cmmToZgraph (Cmm tops) = liftM Cmm $ mapM mapTop tops
30   where mapTop (CmmProc h l args g) =
31           toZgraph (showSDoc $ ppr l) args g >>= return . CmmProc h l args
32         mapTop (CmmData s ds) = return $ CmmData s ds
33 cmmOfZgraph = cmmMapGraph  ofZgraph
34
35
36 toZgraph :: String -> CmmFormalsWithoutKinds -> ListGraph CmmStmt -> UniqSM CmmGraph
37 toZgraph _ _ (ListGraph []) = lgraphOfAGraph emptyAGraph
38 toZgraph fun_name args g@(ListGraph (BasicBlock id ss : other_blocks)) = 
39            labelAGraph id $ mkMiddles (mkEntry id undefined args) <*>
40                             mkStmts ss <*> foldr addBlock emptyAGraph other_blocks
41   where addBlock (BasicBlock id ss) g = mkLabel id   <*> mkStmts ss <*> g
42         mkStmts (CmmNop        : ss)  = mkNop        <*> mkStmts ss 
43         mkStmts (CmmComment s  : ss)  = mkComment s  <*> mkStmts ss
44         mkStmts (CmmAssign l r : ss)  = mkAssign l r <*> mkStmts ss
45         mkStmts (CmmStore  l r : ss)  = mkStore  l r <*> mkStmts ss
46         mkStmts (CmmCall (CmmCallee f conv) res args (CmmSafe srt) CmmMayReturn : ss) =
47                       mkCall       f conv res args srt <*> mkStmts ss 
48         mkStmts (CmmCall (CmmPrim {}) _ _ (CmmSafe _) _ : _) =
49             panic "safe call to a primitive CmmPrim CallishMachOp"
50         mkStmts (CmmCall f res args CmmUnsafe CmmMayReturn : ss) =
51                       mkUnsafeCall f res args     <*> mkStmts ss
52         mkStmts (CmmCondBranch e l : fbranch) =
53             mkCmmIfThenElse e (mkBranch l) (mkStmts fbranch)
54         mkStmts (last : []) = mkLast last
55         mkStmts []          = bad "fell off end"
56         mkStmts (_ : _ : _) = bad "last node not at end"
57         bad msg = pprPanic (msg ++ " in function " ++ fun_name) (ppr g)
58         mkLast (CmmCall (CmmCallee f conv) []     args _ CmmNeverReturns) =
59             mkFinalCall f conv args
60         mkLast (CmmCall (CmmPrim {}) _ _ _ CmmNeverReturns) =
61             panic "Call to CmmPrim never returns?!"
62         mkLast (CmmSwitch scrutinee table) = mkSwitch scrutinee table
63         mkLast (CmmJump tgt args)          = mkJump tgt args
64         mkLast (CmmReturn ress)            = mkReturn ress
65         mkLast (CmmBranch tgt)             = mkBranch tgt
66         mkLast (CmmCall _f (_:_) _args _ CmmNeverReturns) =
67                    panic "Call never returns but has results?!"
68         mkLast _ = panic "fell off end of block"
69
70 ofZgraph :: CmmGraph -> ListGraph CmmStmt
71 ofZgraph g = ListGraph $ swallow blocks
72     where blocks = G.postorder_dfs g
73           -- | the next two functions are hooks on which to hang debugging info
74           extend_entry stmts = stmts
75           extend_block _id stmts = stmts
76           _extend_entry stmts = scomment showblocks : scomment cscomm : stmts
77           showblocks = "LGraph has " ++ show (length blocks) ++ " blocks:" ++
78                        concat (map (\(G.Block id _) -> " " ++ show id) blocks)
79           cscomm = "Call successors are" ++
80                    (concat $ map (\id -> " " ++ show id) $ uniqSetToList call_succs)
81           swallow [] = []
82           swallow (G.Block id t : rest) = tail id [] Nothing t rest
83           tail id prev' out (G.ZTail (CopyOut conv actuals) t) rest =
84               case out of
85                 Nothing -> tail id prev' (Just (conv, actuals)) t rest
86                 Just _ -> panic "multiple CopyOut nodes in one basic block"
87           tail id prev' out (G.ZTail m t) rest = tail id (mid m : prev') out t rest
88           tail id prev' out (G.ZLast G.LastExit)      rest = exit id prev' out rest
89           tail id prev' out (G.ZLast (G.LastOther l)) rest = last id prev' out l rest
90           mid (MidComment s)  = CmmComment s
91           mid (MidAssign l r) = CmmAssign l r
92           mid (MidStore  l r) = CmmStore  l r
93           mid (MidUnsafeCall f ress args) = CmmCall f ress args CmmUnsafe CmmMayReturn
94           mid m@(MidAddToContext {}) = pcomment (ppr m)
95           mid m@(CopyOut {})         = pcomment (ppr m)
96           mid m@(CopyIn {})          = pcomment (ppr m <+> text "(proc point)")
97           pcomment p = scomment $ showSDoc p
98           block' id prev'
99               | id == G.lg_entry g = BasicBlock id $ extend_entry    (reverse prev')
100               | otherwise          = BasicBlock id $ extend_block id (reverse prev')
101           last id prev' out l n =
102             let endblock stmt = block' id (stmt : prev') : swallow n in
103             case l of
104               LastBranch tgt ->
105                   case n of
106                     G.Block id' t : bs
107                         | tgt == id', unique_pred id' 
108                         -> tail id prev' out t bs -- optimize out redundant labels
109                     _ -> if isNothing out then endblock (CmmBranch tgt)
110                          else pprPanic "can't convert LGraph with pending CopyOut"
111                                   (text "target" <+> ppr tgt <+> ppr g)
112               LastCondBranch expr tid fid ->
113                 if isJust out then pprPanic "CopyOut before conditional branch" (ppr g)
114                 else
115                   case n of
116                     G.Block id' t : bs
117                       | id' == fid, unique_pred id' ->
118                                  tail id (CmmCondBranch expr tid : prev') Nothing t bs
119                       | id' == tid, unique_pred id',
120                         Just e' <- maybeInvertCmmExpr expr ->
121                                  tail id (CmmCondBranch e'   fid : prev') Nothing t bs
122                     _ -> let instrs' = CmmBranch fid : CmmCondBranch expr tid : prev'
123                          in block' id instrs' : swallow n
124               LastJump expr        -> endblock $ with_out out $ CmmJump expr
125               LastReturn           -> endblock $ with_out out $ CmmReturn 
126               LastSwitch arg ids   -> endblock $ CmmSwitch arg $ ids
127               LastCall e cont
128                   | Just (conv, args) <- out
129                   -> let tgt = CmmCallee e (conv_to_cconv conv) in
130                      case cont of
131                        Nothing ->
132                            endblock $ CmmCall tgt [] args CmmUnsafe CmmNeverReturns
133                        Just k
134                          | G.Block id' (G.ZTail (CopyIn _ ress srt) t) : bs <- n,
135                            id' == k, unique_pred k
136                          -> let call = CmmCall tgt ress args (CmmSafe srt) CmmMayReturn
137                             in  tail id (call : prev') Nothing t bs
138                          | G.Block id' t : bs <- n, id' == k, unique_pred k
139                          -> let (ress, srt) = findCopyIn t
140                                 call = CmmCall tgt ress args (CmmSafe srt) CmmMayReturn
141                                 delayed = scomment "delayed CopyIn follows prev. call"
142                             in  tail id (delayed : call : prev') Nothing t bs
143                          | otherwise -> panic "unrepairable call"
144                   | otherwise -> panic "call with no CopyOut"
145           with_out (Just (_conv, actuals)) f = f actuals
146           with_out Nothing f = pprPanic "unrepairable data flow to" (ppr $ f [])
147           findCopyIn (G.ZTail (CopyIn _ ress srt) _) = (ress, srt)
148           findCopyIn (G.ZTail _ t) = findCopyIn t
149           findCopyIn (G.ZLast _) = panic "missing CopyIn after call"
150           exit id prev' out n = -- highly irregular (assertion violation?)
151               let endblock stmt = block' id (stmt : prev') : swallow n in
152               case n of [] -> endblock (scomment "procedure falls off end")
153                         G.Block id' t : bs -> 
154                             if unique_pred id' then
155                                 tail id (scomment "went thru exit" : prev') out t bs 
156                             else
157                                 endblock (CmmBranch id')
158           conv_to_cconv (ConventionStandard c _) = c
159           conv_to_cconv (ConventionPrivate {}) =
160               panic "tried to convert private calling convention back to Cmm"
161           preds = zipPreds g
162           single_preds =
163               let add b single =
164                     let id = G.blockId b
165                     in  case lookupBlockEnv preds id of
166                           Nothing -> single
167                           Just s -> if sizeUniqSet s == 1 then
168                                         extendBlockSet single id
169                                     else single
170               in  G.fold_blocks add emptyBlockSet g
171           unique_pred id = elemBlockSet id single_preds
172           call_succs = 
173               let add b succs =
174                       case G.last (G.unzip b) of
175                         G.LastOther (LastCall _ (Just id)) -> extendBlockSet succs id
176                         _ -> succs
177               in  G.fold_blocks add emptyBlockSet g
178           _is_call_succ id = elemBlockSet id call_succs
179
180 scomment :: String -> CmmStmt
181 scomment s = CmmComment $ mkFastString s