compiler/cmm/PprC.hs

   1 -----------------------------------------------------------------------------
   2 --
   3 -- Pretty-printing of Cmm as C, suitable for feeding gcc
   4 --
   5 -- (c) The University of Glasgow 2004-2006
   6 --
   7 -----------------------------------------------------------------------------
   8
   9 --
  10 -- Print Cmm as real C, for -fvia-C
  11 --
  12 -- This is simpler than the old PprAbsC, because Cmm is "macro-expanded"
  13 -- relative to the old AbstractC, and many oddities/decorations have
  14 -- disappeared from the data type.
  15 --
  16
  17 -- ToDo: save/restore volatile registers around calls.
  18
  19 module PprC (
  20         writeCs,
  21         pprStringInCStyle
  22   ) where
  23
  24 #include "HsVersions.h"
  25
  26 -- Cmm stuff
  27 import Cmm
  28 import CLabel
  29 import MachOp
  30 import ForeignCall
  31
  32 -- Utils
  33 import DynFlags
  34 import Unique
  35 import UniqSet
  36 import FiniteMap
  37 import UniqFM
  38 import FastString
  39 import Outputable
  40 import Constants
  41
  42 -- The rest
  43 import Data.List
  44 import Data.Bits
  45 import Data.Char
  46 import System.IO
  47 import Data.Word
  48
  49 #ifdef DEBUG
  50 import PprCmm           () -- instances only
  51 -- import Debug.Trace
  52 #endif
  53
  54 #if __GLASGOW_HASKELL__ >= 504
  55 import Data.Array.ST
  56 #endif
  57 import Control.Monad.ST
  58
  59 -- --------------------------------------------------------------------------
  60 -- Top level
  61
  62 pprCs :: DynFlags -> [Cmm] -> SDoc
  63 pprCs dflags cmms
  64  = pprCode CStyle (vcat $ map (\c -> split_marker $$ pprC c) cmms)
  65  where
  66    split_marker
  67      | dopt Opt_SplitObjs dflags = ptext SLIT("__STG_SPLIT_MARKER")
  68      | otherwise                 = empty
  69
  70 writeCs :: DynFlags -> Handle -> [Cmm] -> IO ()
  71 writeCs dflags handle cmms
  72   = printForC handle (pprCs dflags cmms)
  73
  74 -- --------------------------------------------------------------------------
  75 -- Now do some real work
  76 --
  77 -- for fun, we could call cmmToCmm over the tops...
  78 --
  79
  80 pprC :: Cmm -> SDoc
  81 pprC (Cmm tops) = vcat $ intersperse (text "") $ map pprTop tops
  82
  83 --
  84 -- top level procs
  85 --
  86 pprTop :: CmmTop -> SDoc
  87 pprTop (CmmProc info clbl _params blocks) =
  88     (if not (null info)
  89         then pprDataExterns info $$
  90              pprWordArray (entryLblToInfoLbl clbl) info
  91         else empty) $$
  92     (case blocks of
  93         [] -> empty
  94          -- the first block doesn't get a label:
  95         (BasicBlock _ stmts : rest) -> vcat [
  96            text "",
  97            extern_decls,
  98            (if (externallyVisibleCLabel clbl)
  99                     then mkFN_ else mkIF_) (pprCLabel clbl) <+> lbrace,
 100            nest 8 temp_decls,
 101            nest 8 mkFB_,
 102            nest 8 (vcat (map pprStmt stmts)) $$
 103               vcat (map pprBBlock rest),
 104            nest 8 mkFE_,
 105            rbrace ]
 106     )
 107   where
 108         (temp_decls, extern_decls) = pprTempAndExternDecls blocks
 109
 110
 111 -- Chunks of static data.
 112
 113 -- We only handle (a) arrays of word-sized things and (b) strings.
 114
 115 pprTop (CmmData _section _ds@[CmmDataLabel lbl, CmmString str]) =
 116   hcat [
 117     pprLocalness lbl, ptext SLIT("char "), pprCLabel lbl,
 118     ptext SLIT("[] = "), pprStringInCStyle str, semi
 119   ]
 120
 121 pprTop (CmmData _section _ds@[CmmDataLabel lbl, CmmUninitialised size]) =
 122   hcat [
 123     pprLocalness lbl, ptext SLIT("char "), pprCLabel lbl,
 124     brackets (int size), semi
 125   ]
 126
 127 pprTop top@(CmmData _section (CmmDataLabel lbl : lits)) =
 128   pprDataExterns lits $$
 129   pprWordArray lbl lits
 130
 131 -- these shouldn't appear?
 132 pprTop (CmmData _ _) = panic "PprC.pprTop: can't handle this data"
 133
 134
 135 -- --------------------------------------------------------------------------
 136 -- BasicBlocks are self-contained entities: they always end in a jump.
 137 --
 138 -- Like nativeGen/AsmCodeGen, we could probably reorder blocks to turn
 139 -- as many jumps as possible into fall throughs.
 140 --
 141
 142 pprBBlock :: CmmBasicBlock -> SDoc
 143 pprBBlock (BasicBlock lbl stmts) =
 144     if null stmts then
 145         pprTrace "pprC.pprBBlock: curious empty code block for"
 146                         (pprBlockId lbl) empty
 147     else
 148         nest 4 (pprBlockId lbl <> colon) $$
 149         nest 8 (vcat (map pprStmt stmts))
 150
 151 -- --------------------------------------------------------------------------
 152 -- Info tables. Just arrays of words.
 153 -- See codeGen/ClosureInfo, and nativeGen/PprMach
 154
 155 pprWordArray :: CLabel -> [CmmStatic] -> SDoc
 156 pprWordArray lbl ds
 157   = hcat [ pprLocalness lbl, ptext SLIT("StgWord")
 158          , space, pprCLabel lbl, ptext SLIT("[] = {") ]
 159     $$ nest 8 (commafy (pprStatics ds))
 160     $$ ptext SLIT("};")
 161
 162 --
 163 -- has to be static, if it isn't globally visible
 164 --
 165 pprLocalness :: CLabel -> SDoc
 166 pprLocalness lbl | not $ externallyVisibleCLabel lbl = ptext SLIT("static ")
 167                  | otherwise = empty
 168
 169 -- --------------------------------------------------------------------------
 170 -- Statements.
 171 --
 172
 173 pprStmt :: CmmStmt -> SDoc
 174
 175 pprStmt stmt = case stmt of
 176     CmmNop       -> empty
 177     CmmComment s -> (hang (ptext SLIT("/*")) 3 (ftext s)) $$ ptext SLIT("*/")
 178
 179     CmmAssign dest src -> pprAssign dest src
 180
 181     CmmStore  dest src
 182         | rep == I64 && wordRep /= I64
 183         -> ptext SLIT("ASSIGN_Word64") <>
 184                 parens (mkP_ <> pprExpr1 dest <> comma <> pprExpr src) <> semi
 185
 186         | rep == F64 && wordRep /= I64
 187         -> ptext SLIT("ASSIGN_DBL") <>
 188                 parens (mkP_ <> pprExpr1 dest <> comma <> pprExpr src) <> semi
 189
 190         | otherwise
 191         -> hsep [ pprExpr (CmmLoad dest rep), equals, pprExpr src <> semi ]
 192         where
 193           rep = cmmExprRep src
 194
 195     CmmCall (CmmForeignCall fn cconv) results args volatile ->
 196         -- Controversial: leave this out for now.
 197         -- pprUndef fn $$
 198
 199         pprCall ppr_fn cconv results args volatile
 200         where
 201         ppr_fn = case fn of
 202                    CmmLit (CmmLabel lbl) -> pprCLabel lbl
 203                    _other -> parens (cCast (pprCFunType cconv results args) fn)
 204                         -- for a dynamic call, cast the expression to
 205                         -- a function of the right type (we hope).
 206
 207         -- we #undef a function before calling it: the FFI is supposed to be
 208         -- an interface specifically to C, not to C+CPP.  For one thing, this
 209         -- makes the via-C route more compatible with the NCG.  If macros
 210         -- are being used for optimisation, then inline functions are probably
 211         -- better anyway.
 212         pprUndef (CmmLit (CmmLabel lbl)) =
 213            ptext SLIT("#undef") <+> pprCLabel lbl
 214         pprUndef _ = empty
 215
 216     CmmCall (CmmPrim op) results args volatile ->
 217         pprCall ppr_fn CCallConv results args volatile
 218         where
 219         ppr_fn = pprCallishMachOp_for_C op
 220
 221     CmmBranch ident          -> pprBranch ident
 222     CmmCondBranch expr ident -> pprCondBranch expr ident
 223     CmmJump lbl _params      -> mkJMP_(pprExpr lbl) <> semi
 224     CmmSwitch arg ids        -> pprSwitch arg ids
 225
 226 pprCFunType :: CCallConv -> [(CmmReg,MachHint)] -> [(CmmExpr,MachHint)] -> SDoc
 227 pprCFunType cconv ress args
 228   = hcat [
 229         res_type ress,
 230         parens (text (ccallConvAttribute cconv) <>  char '*'),
 231         parens (commafy (map arg_type args))
 232    ]
 233   where
 234         res_type [] = ptext SLIT("void")
 235         res_type [(one,hint)] = machRepHintCType (cmmRegRep one) hint
 236
 237         arg_type (expr,hint) = machRepHintCType (cmmExprRep expr) hint
 238
 239 -- ---------------------------------------------------------------------
 240 -- unconditional branches
 241 pprBranch :: BlockId -> SDoc
 242 pprBranch ident = ptext SLIT("goto") <+> pprBlockId ident <> semi
 243
 244
 245 -- ---------------------------------------------------------------------
 246 -- conditional branches to local labels
 247 pprCondBranch :: CmmExpr -> BlockId -> SDoc
 248 pprCondBranch expr ident
 249         = hsep [ ptext SLIT("if") , parens(pprExpr expr) ,
 250                         ptext SLIT("goto") , (pprBlockId ident) <> semi ]
 251
 252
 253 -- ---------------------------------------------------------------------
 254 -- a local table branch
 255 --
 256 -- we find the fall-through cases
 257 --
 258 -- N.B. we remove Nothing's from the list of branches, as they are
 259 -- 'undefined'. However, they may be defined one day, so we better
 260 -- document this behaviour.
 261 --
 262 pprSwitch :: CmmExpr -> [ Maybe BlockId ] -> SDoc
 263 pprSwitch e maybe_ids
 264   = let pairs  = [ (ix, ident) | (ix,Just ident) <- zip [0..] maybe_ids ]
 265         pairs2 = [ (map fst as, snd (head as)) | as <- groupBy sndEq pairs ]
 266     in
 267         (hang (ptext SLIT("switch") <+> parens ( pprExpr e ) <+> lbrace)
 268                 4 (vcat ( map caseify pairs2 )))
 269         $$ rbrace
 270
 271   where
 272     sndEq (_,x) (_,y) = x == y
 273
 274     -- fall through case
 275     caseify (ix:ixs, ident) = vcat (map do_fallthrough ixs) $$ final_branch ix
 276         where
 277         do_fallthrough ix =
 278                  hsep [ ptext SLIT("case") , pprHexVal ix wordRep <> colon ,
 279                         ptext SLIT("/* fall through */") ]
 280
 281         final_branch ix =
 282                 hsep [ ptext SLIT("case") , pprHexVal ix wordRep <> colon ,
 283                        ptext SLIT("goto") , (pprBlockId ident) <> semi ]
 284
 285 -- ---------------------------------------------------------------------
 286 -- Expressions.
 287 --
 288
 289 -- C Types: the invariant is that the C expression generated by
 290 --
 291 --      pprExpr e
 292 --
 293 -- has a type in C which is also given by
 294 --
 295 --      machRepCType (cmmExprRep e)
 296 --
 297 -- (similar invariants apply to the rest of the pretty printer).
 298
 299 pprExpr :: CmmExpr -> SDoc
 300 pprExpr e = case e of
 301     CmmLit lit -> pprLit lit
 302
 303     CmmLoad e I64 | wordRep /= I64
 304         -> ptext SLIT("PK_Word64") <> parens (mkP_ <> pprExpr1 e)
 305
 306     CmmLoad e F64 | wordRep /= I64
 307         -> ptext SLIT("PK_DBL") <> parens (mkP_ <> pprExpr1 e)
 308
 309     CmmLoad (CmmReg r) rep
 310         | isPtrReg r && rep == wordRep
 311         -> char '*' <> pprAsPtrReg r
 312
 313     CmmLoad (CmmRegOff r 0) rep
 314         | isPtrReg r && rep == wordRep
 315         -> char '*' <> pprAsPtrReg r
 316
 317     CmmLoad (CmmRegOff r off) rep
 318         | isPtrReg r && rep == wordRep
 319         -- ToDo: check that the offset is a word multiple?
 320         -> pprAsPtrReg r <> brackets (ppr (off `shiftR` wordShift))
 321
 322     CmmLoad expr rep ->
 323         -- the general case:
 324         char '*' <> parens (cCast (machRepPtrCType rep) expr)
 325
 326     CmmReg reg      -> pprCastReg reg
 327     CmmRegOff reg 0 -> pprCastReg reg
 328
 329     CmmRegOff reg i
 330         | i >  0    -> pprRegOff (char '+') i
 331         | otherwise -> pprRegOff (char '-') (-i)
 332       where
 333         pprRegOff op i' = pprCastReg reg <> op <> int i'
 334
 335     CmmMachOp mop args -> pprMachOpApp mop args
 336
 337 pprExpr1 :: CmmExpr -> SDoc
 338 pprExpr1 (CmmLit lit)     = pprLit1 lit
 339 pprExpr1 e@(CmmReg _reg)  = pprExpr e
 340 pprExpr1 other            = parens (pprExpr other)
 341
 342 -- --------------------------------------------------------------------------
 343 -- MachOp applications
 344
 345 pprMachOpApp :: MachOp -> [CmmExpr] -> SDoc
 346
 347 pprMachOpApp op args
 348   | isMulMayOfloOp op
 349   = ptext SLIT("mulIntMayOflo") <> parens (commafy (map pprExpr args))
 350   where isMulMayOfloOp (MO_U_MulMayOflo _) = True
 351         isMulMayOfloOp (MO_S_MulMayOflo _) = True
 352         isMulMayOfloOp _ = False
 353
 354 pprMachOpApp mop args
 355  = case args of
 356     -- dyadic
 357     [x,y] -> pprArg x <+> pprMachOp_for_C mop <+> pprArg y
 358
 359     -- unary
 360     [x]   -> pprMachOp_for_C mop <> parens (pprArg x)
 361
 362     _     -> panic "PprC.pprMachOp : machop with wrong number of args"
 363
 364   where
 365     pprArg e | signedOp mop = cCast (machRepSignedCType (cmmExprRep e)) e
 366              | otherwise    = pprExpr1 e
 367
 368 -- --------------------------------------------------------------------------
 369 -- Literals
 370
 371 pprLit :: CmmLit -> SDoc
 372 pprLit lit = case lit of
 373     CmmInt i rep      -> pprHexVal i rep
 374     CmmFloat f rep     -> parens (machRepCType rep) <> (rational f)
 375     CmmLabel clbl      -> mkW_ <> pprCLabelAddr clbl
 376     CmmLabelOff clbl i -> mkW_ <> pprCLabelAddr clbl <> char '+' <> int i
 377     CmmLabelDiffOff clbl1 clbl2 i
 378         -- WARNING:
 379         --  * the lit must occur in the info table clbl2
 380         --  * clbl1 must be an SRT, a slow entry point or a large bitmap
 381         -- The Mangler is expected to convert any reference to an SRT,
 382         -- a slow entry point or a large bitmap
 383         -- from an info table to an offset.
 384         -> mkW_ <> pprCLabelAddr clbl1 <> char '+' <> int i
 385
 386 pprCLabelAddr lbl = char '&' <> pprCLabel lbl
 387
 388 pprLit1 :: CmmLit -> SDoc
 389 pprLit1 lit@(CmmLabelOff _ _) = parens (pprLit lit)
 390 pprLit1 lit@(CmmLabelDiffOff _ _ _) = parens (pprLit lit)
 391 pprLit1 lit@(CmmFloat _ _)    = parens (pprLit lit)
 392 pprLit1 other = pprLit other
 393
 394 -- ---------------------------------------------------------------------------
 395 -- Static data
 396
 397 pprStatics :: [CmmStatic] -> [SDoc]
 398 pprStatics [] = []
 399 pprStatics (CmmStaticLit (CmmFloat f F32) : rest)
 400   = pprLit1 (floatToWord f) : pprStatics rest
 401 pprStatics (CmmStaticLit (CmmFloat f F64) : rest)
 402   = map pprLit1 (doubleToWords f) ++ pprStatics rest
 403 pprStatics (CmmStaticLit (CmmInt i I64) : rest)
 404   | machRepByteWidth I32 == wORD_SIZE
 405 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
 406   = pprStatics (CmmStaticLit (CmmInt q I32) :
 407                 CmmStaticLit (CmmInt r I32) : rest)
 408 #else
 409   = pprStatics (CmmStaticLit (CmmInt r I32) :
 410                 CmmStaticLit (CmmInt q I32) : rest)
 411 #endif
 412   where r = i .&. 0xffffffff
 413         q = i `shiftR` 32
 414 pprStatics (CmmStaticLit lit : rest)
 415   = pprLit1 lit : pprStatics rest
 416 pprStatics (other : rest)
 417   = pprPanic "pprWord" (pprStatic other)
 418
 419 pprStatic :: CmmStatic -> SDoc
 420 pprStatic s = case s of
 421
 422     CmmStaticLit lit   -> nest 4 (pprLit lit)
 423     CmmAlign i         -> nest 4 (ptext SLIT("/* align */") <+> int i)
 424     CmmDataLabel clbl  -> pprCLabel clbl <> colon
 425     CmmUninitialised i -> nest 4 (mkC_ <> brackets (int i))
 426
 427     -- these should be inlined, like the old .hc
 428     CmmString s'       -> nest 4 (mkW_ <> parens(pprStringInCStyle s'))
 429
 430
 431 -- ---------------------------------------------------------------------------
 432 -- Block Ids
 433
 434 pprBlockId :: BlockId -> SDoc
 435 pprBlockId b = char '_' <> ppr (getUnique b)
 436
 437 -- --------------------------------------------------------------------------
 438 -- Print a MachOp in a way suitable for emitting via C.
 439 --
 440
 441 pprMachOp_for_C :: MachOp -> SDoc
 442
 443 pprMachOp_for_C mop = case mop of
 444
 445         -- Integer operations
 446         MO_Add          _ -> char '+'
 447         MO_Sub          _ -> char '-'
 448         MO_Eq           _ -> ptext SLIT("==")
 449         MO_Ne           _ -> ptext SLIT("!=")
 450         MO_Mul          _ -> char '*'
 451
 452         MO_S_Quot       _ -> char '/'
 453         MO_S_Rem        _ -> char '%'
 454         MO_S_Neg        _ -> char '-'
 455
 456         MO_U_Quot       _ -> char '/'
 457         MO_U_Rem        _ -> char '%'
 458
 459         -- Signed comparisons (floating-point comparisons also use these)
 460         -- & Unsigned comparisons
 461         MO_S_Ge         _ -> ptext SLIT(">=")
 462         MO_S_Le         _ -> ptext SLIT("<=")
 463         MO_S_Gt         _ -> char '>'
 464         MO_S_Lt         _ -> char '<'
 465
 466         MO_U_Ge         _ -> ptext SLIT(">=")
 467         MO_U_Le         _ -> ptext SLIT("<=")
 468         MO_U_Gt         _ -> char '>'
 469         MO_U_Lt         _ -> char '<'
 470
 471         -- Bitwise operations.  Not all of these may be supported at all
 472         -- sizes, and only integral MachReps are valid.
 473         MO_And          _ -> char '&'
 474         MO_Or           _ -> char '|'
 475         MO_Xor          _ -> char '^'
 476         MO_Not          _ -> char '~'
 477         MO_Shl          _ -> ptext SLIT("<<")
 478         MO_U_Shr        _ -> ptext SLIT(">>") -- unsigned shift right
 479         MO_S_Shr        _ -> ptext SLIT(">>") -- signed shift right
 480
 481 -- Conversions.  Some of these will be NOPs.
 482 -- Floating-point conversions use the signed variant.
 483 -- We won't know to generate (void*) casts here, but maybe from
 484 -- context elsewhere
 485
 486 -- noop casts
 487         MO_U_Conv I8 I8     -> empty
 488         MO_U_Conv I16 I16   -> empty
 489         MO_U_Conv I32 I32   -> empty
 490         MO_U_Conv I64 I64   -> empty
 491         MO_U_Conv I128 I128 -> empty
 492         MO_S_Conv I8 I8     -> empty
 493         MO_S_Conv I16 I16   -> empty
 494         MO_S_Conv I32 I32   -> empty
 495         MO_S_Conv I64 I64   -> empty
 496         MO_S_Conv I128 I128 -> empty
 497
 498         MO_U_Conv _from to  -> parens (machRepCType to)
 499         MO_S_Conv _from to  -> parens (machRepSignedCType to)
 500
 501         _ -> panic "PprC.pprMachOp_for_C: unknown machop"
 502
 503 signedOp :: MachOp -> Bool
 504 signedOp (MO_S_Quot _)   = True
 505 signedOp (MO_S_Rem  _)   = True
 506 signedOp (MO_S_Neg  _)   = True
 507 signedOp (MO_S_Ge   _)   = True
 508 signedOp (MO_S_Le   _)   = True
 509 signedOp (MO_S_Gt   _)   = True
 510 signedOp (MO_S_Lt   _)   = True
 511 signedOp (MO_S_Shr  _)   = True
 512 signedOp (MO_S_Conv _ _) = True
 513 signedOp _ = False
 514
 515 -- ---------------------------------------------------------------------
 516 -- tend to be implemented by foreign calls
 517
 518 pprCallishMachOp_for_C :: CallishMachOp -> SDoc
 519
 520 pprCallishMachOp_for_C mop
 521     = case mop of
 522         MO_F64_Pwr  -> ptext SLIT("pow")
 523         MO_F64_Sin  -> ptext SLIT("sin")
 524         MO_F64_Cos  -> ptext SLIT("cos")
 525         MO_F64_Tan  -> ptext SLIT("tan")
 526         MO_F64_Sinh -> ptext SLIT("sinh")
 527         MO_F64_Cosh -> ptext SLIT("cosh")
 528         MO_F64_Tanh -> ptext SLIT("tanh")
 529         MO_F64_Asin -> ptext SLIT("asin")
 530         MO_F64_Acos -> ptext SLIT("acos")
 531         MO_F64_Atan -> ptext SLIT("atan")
 532         MO_F64_Log  -> ptext SLIT("log")
 533         MO_F64_Exp  -> ptext SLIT("exp")
 534         MO_F64_Sqrt -> ptext SLIT("sqrt")
 535         MO_F32_Pwr  -> ptext SLIT("powf")
 536         MO_F32_Sin  -> ptext SLIT("sinf")
 537         MO_F32_Cos  -> ptext SLIT("cosf")
 538         MO_F32_Tan  -> ptext SLIT("tanf")
 539         MO_F32_Sinh -> ptext SLIT("sinhf")
 540         MO_F32_Cosh -> ptext SLIT("coshf")
 541         MO_F32_Tanh -> ptext SLIT("tanhf")
 542         MO_F32_Asin -> ptext SLIT("asinf")
 543         MO_F32_Acos -> ptext SLIT("acosf")
 544         MO_F32_Atan -> ptext SLIT("atanf")
 545         MO_F32_Log  -> ptext SLIT("logf")
 546         MO_F32_Exp  -> ptext SLIT("expf")
 547         MO_F32_Sqrt -> ptext SLIT("sqrtf")
 548         MO_WriteBarrier -> ptext SLIT("write_barrier")
 549
 550 -- ---------------------------------------------------------------------
 551 -- Useful #defines
 552 --
 553
 554 mkJMP_, mkFN_, mkIF_ :: SDoc -> SDoc
 555
 556 mkJMP_ i = ptext SLIT("JMP_") <> parens i
 557 mkFN_  i = ptext SLIT("FN_")  <> parens i -- externally visible function
 558 mkIF_  i = ptext SLIT("IF_")  <> parens i -- locally visible
 559
 560
 561 mkFB_, mkFE_ :: SDoc
 562 mkFB_ = ptext SLIT("FB_") -- function code begin
 563 mkFE_ = ptext SLIT("FE_") -- function code end
 564
 565 -- from includes/Stg.h
 566 --
 567 mkC_,mkW_,mkP_,mkPP_,mkI_,mkA_,mkD_,mkF_,mkB_,mkL_,mkLI_,mkLW_ :: SDoc
 568
 569 mkC_  = ptext SLIT("(C_)")        -- StgChar
 570 mkW_  = ptext SLIT("(W_)")        -- StgWord
 571 mkP_  = ptext SLIT("(P_)")        -- StgWord*
 572 mkPP_ = ptext SLIT("(PP_)")       -- P_*
 573 mkI_  = ptext SLIT("(I_)")        -- StgInt
 574 mkA_  = ptext SLIT("(A_)")        -- StgAddr
 575 mkD_  = ptext SLIT("(D_)")        -- const StgWord*
 576 mkF_  = ptext SLIT("(F_)")        -- StgFunPtr
 577 mkB_  = ptext SLIT("(B_)")        -- StgByteArray
 578 mkL_  = ptext SLIT("(L_)")        -- StgClosurePtr
 579
 580 mkLI_ = ptext SLIT("(LI_)")       -- StgInt64
 581 mkLW_ = ptext SLIT("(LW_)")       -- StgWord64
 582
 583
 584 -- ---------------------------------------------------------------------
 585 --
 586 -- Assignments
 587 --
 588 -- Generating assignments is what we're all about, here
 589 --
 590 pprAssign :: CmmReg -> CmmExpr -> SDoc
 591
 592 -- dest is a reg, rhs is a reg
 593 pprAssign r1 (CmmReg r2)
 594    | not (isStrangeTypeReg r1) && not (isStrangeTypeReg r2)
 595    || isPtrReg r1 && isPtrReg r2
 596    = hcat [ pprAsPtrReg r1, equals, pprAsPtrReg r2, semi ]
 597
 598 -- dest is a reg, rhs is a CmmRegOff
 599 pprAssign r1 (CmmRegOff r2 off)
 600    | not (isStrangeTypeReg r1) && not (isStrangeTypeReg r2)
 601    || isPtrReg r1 && isPtrReg r2
 602    = hcat [ pprAsPtrReg r1, equals, pprAsPtrReg r2, op, int off', semi ]
 603   where
 604         off1 | isPtrReg r2 = off `shiftR` wordShift
 605              | otherwise   = off
 606
 607         (op,off') | off >= 0  = (char '+', off1)
 608                   | otherwise = (char '-', -off1)
 609
 610 -- dest is a reg, rhs is anything.
 611 -- We can't cast the lvalue, so we have to cast the rhs if necessary.  Casting
 612 -- the lvalue elicits a warning from new GCC versions (3.4+).
 613 pprAssign r1 r2
 614   | isPtrReg r1
 615   = pprAsPtrReg r1 <> ptext SLIT(" = ") <> mkP_ <> pprExpr1 r2 <> semi
 616   | Just ty <- strangeRegType r1
 617   = pprReg r1 <> ptext SLIT(" = ") <> parens ty <> pprExpr1 r2 <> semi
 618   | otherwise
 619   = pprReg r1 <> ptext SLIT(" = ") <> pprExpr r2 <> semi
 620
 621 -- ---------------------------------------------------------------------
 622 -- Registers
 623
 624 pprCastReg reg
 625    | isStrangeTypeReg reg = mkW_ <> pprReg reg
 626    | otherwise            = pprReg reg
 627
 628 -- True if the register has type StgPtr in C, otherwise it has an
 629 -- integer type.  We need to take care with pointer arithmetic on registers
 630 -- with type StgPtr.
 631 isPtrReg :: CmmReg -> Bool
 632 isPtrReg (CmmLocal _) = False
 633 isPtrReg (CmmGlobal r) = isPtrGlobalReg r
 634
 635 isPtrGlobalReg :: GlobalReg -> Bool
 636 isPtrGlobalReg (VanillaReg n)   = True
 637 isPtrGlobalReg Sp               = True
 638 isPtrGlobalReg Hp               = True
 639 isPtrGlobalReg HpLim            = True
 640 isPtrGlobalReg SpLim            = True
 641 isPtrGlobalReg _                = False
 642
 643 -- True if in C this register doesn't have the type given by
 644 -- (machRepCType (cmmRegRep reg)), so it has to be cast.
 645 isStrangeTypeReg :: CmmReg -> Bool
 646 isStrangeTypeReg (CmmLocal _)   = False
 647 isStrangeTypeReg (CmmGlobal g)  = isStrangeTypeGlobal g
 648
 649 isStrangeTypeGlobal :: GlobalReg -> Bool
 650 isStrangeTypeGlobal CurrentTSO          = True
 651 isStrangeTypeGlobal CurrentNursery      = True
 652 isStrangeTypeGlobal BaseReg             = True
 653 isStrangeTypeGlobal r                   = isPtrGlobalReg r
 654
 655 strangeRegType :: CmmReg -> Maybe SDoc
 656 strangeRegType (CmmGlobal CurrentTSO) = Just (ptext SLIT("struct StgTSO_ *"))
 657 strangeRegType (CmmGlobal CurrentNursery) = Just (ptext SLIT("struct bdescr_ *"))
 658 strangeRegType (CmmGlobal BaseReg) = Just (ptext SLIT("struct StgRegTable_ *"))
 659 strangeRegType _ = Nothing
 660
 661 -- pprReg just prints the register name.
 662 --
 663 pprReg :: CmmReg -> SDoc
 664 pprReg r = case r of
 665         CmmLocal  local  -> pprLocalReg local
 666         CmmGlobal global -> pprGlobalReg global
 667
 668 pprAsPtrReg :: CmmReg -> SDoc
 669 pprAsPtrReg (CmmGlobal (VanillaReg n)) = char 'R' <> int n <> ptext SLIT(".p")
 670 pprAsPtrReg other_reg = pprReg other_reg
 671
 672 pprGlobalReg :: GlobalReg -> SDoc
 673 pprGlobalReg gr = case gr of
 674     VanillaReg n   -> char 'R' <> int n  <> ptext SLIT(".w")
 675     FloatReg   n   -> char 'F' <> int n
 676     DoubleReg  n   -> char 'D' <> int n
 677     LongReg    n   -> char 'L' <> int n
 678     Sp             -> ptext SLIT("Sp")
 679     SpLim          -> ptext SLIT("SpLim")
 680     Hp             -> ptext SLIT("Hp")
 681     HpLim          -> ptext SLIT("HpLim")
 682     CurrentTSO     -> ptext SLIT("CurrentTSO")
 683     CurrentNursery -> ptext SLIT("CurrentNursery")
 684     HpAlloc        -> ptext SLIT("HpAlloc")
 685     BaseReg        -> ptext SLIT("BaseReg")
 686     GCEnter1       -> ptext SLIT("stg_gc_enter_1")
 687     GCFun          -> ptext SLIT("stg_gc_fun")
 688
 689 pprLocalReg :: LocalReg -> SDoc
 690 pprLocalReg (LocalReg uniq _rep) = char '_' <> ppr uniq
 691
 692 -- -----------------------------------------------------------------------------
 693 -- Foreign Calls
 694
 695 pprCall :: SDoc -> CCallConv -> [(CmmReg,MachHint)] -> [(CmmExpr,MachHint)]
 696         -> Maybe [GlobalReg] -> SDoc
 697
 698 pprCall ppr_fn cconv results args vols
 699   | not (is_cish cconv)
 700   = panic "pprCall: unknown calling convention"
 701
 702   | otherwise
 703   = save vols $$
 704     ptext SLIT("CALLER_SAVE_SYSTEM") $$
 705 #if x86_64_TARGET_ARCH
 706         -- HACK around gcc optimisations.
 707         -- x86_64 needs a __DISCARD__() here, to create a barrier between
 708         -- putting the arguments into temporaries and passing the arguments
 709         -- to the callee, because the argument expressions may refer to
 710         -- machine registers that are also used for passing arguments in the
 711         -- C calling convention.
 712     (if (not opt_Unregisterised)
 713         then ptext SLIT("__DISCARD__();")
 714         else empty) $$
 715 #endif
 716     ppr_assign results (ppr_fn <> parens (commafy (map pprArg args))) <> semi $$
 717     ptext SLIT("CALLER_RESTORE_SYSTEM") $$
 718     restore vols
 719   where
 720      ppr_assign []           rhs = rhs
 721      ppr_assign [(reg@(CmmGlobal BaseReg), hint)] rhs
 722          | Just ty <- strangeRegType reg
 723          = ptext SLIT("ASSIGN_BaseReg") <> parens (parens ty <> rhs)
 724          -- BaseReg is special, sometimes it isn't an lvalue and we
 725          -- can't assign to it.
 726      ppr_assign [(one,hint)] rhs
 727          | Just ty <- strangeRegType one
 728          = pprReg one <> ptext SLIT(" = ") <> parens ty <> rhs
 729          | otherwise
 730          = pprReg one <> ptext SLIT(" = ")
 731                  <> pprUnHint hint (cmmRegRep one) <> rhs
 732      ppr_assign _other _rhs = panic "pprCall: multiple results"
 733
 734      pprArg (expr, PtrHint)
 735         = cCast (ptext SLIT("void *")) expr
 736         -- see comment by machRepHintCType below
 737      pprArg (expr, SignedHint)
 738         = cCast (machRepSignedCType (cmmExprRep expr)) expr
 739      pprArg (expr, _other)
 740         = pprExpr expr
 741
 742      pprUnHint PtrHint    rep = parens (machRepCType rep)
 743      pprUnHint SignedHint rep = parens (machRepCType rep)
 744      pprUnHint _          _   = empty
 745
 746      save    = save_restore SLIT("CALLER_SAVE")
 747      restore = save_restore SLIT("CALLER_RESTORE")
 748
 749         -- Nothing says "I don't know what's live; save everything"
 750         -- CALLER_SAVE_USER is defined in ghc/includes/Regs.h
 751      save_restore txt Nothing     = ptext txt <> ptext SLIT("_USER")
 752      save_restore txt (Just these) = vcat (map saveRestoreGlobal these)
 753         where saveRestoreGlobal r = ptext txt <> char '_' <> pprGlobalRegName r
 754
 755 pprGlobalRegName :: GlobalReg -> SDoc
 756 pprGlobalRegName gr = case gr of
 757     VanillaReg n   -> char 'R' <> int n  -- without the .w suffix
 758     _              -> pprGlobalReg gr
 759
 760 -- Currently we only have these two calling conventions, but this might
 761 -- change in the future...
 762 is_cish CCallConv   = True
 763 is_cish StdCallConv = True
 764
 765 -- ---------------------------------------------------------------------
 766 -- Find and print local and external declarations for a list of
 767 -- Cmm statements.
 768 --
 769 pprTempAndExternDecls :: [CmmBasicBlock] -> (SDoc{-temps-}, SDoc{-externs-})
 770 pprTempAndExternDecls stmts
 771   = (vcat (map pprTempDecl (eltsUFM temps)),
 772      vcat (map (pprExternDecl False{-ToDo-}) (keysFM lbls)))
 773   where (temps, lbls) = runTE (mapM_ te_BB stmts)
 774
 775 pprDataExterns :: [CmmStatic] -> SDoc
 776 pprDataExterns statics
 777   = vcat (map (pprExternDecl False{-ToDo-}) (keysFM lbls))
 778   where (_, lbls) = runTE (mapM_ te_Static statics)
 779
 780 pprTempDecl :: LocalReg -> SDoc
 781 pprTempDecl l@(LocalReg _uniq rep)
 782   = hcat [ machRepCType rep, space, pprLocalReg l, semi ]
 783
 784 pprExternDecl :: Bool -> CLabel -> SDoc
 785 pprExternDecl in_srt lbl
 786   -- do not print anything for "known external" things
 787   | not (needsCDecl lbl) = empty
 788   | otherwise               =
 789         hcat [ visibility, label_type (labelType lbl),
 790                lparen, dyn_wrapper (pprCLabel lbl), text ");" ]
 791  where
 792   dyn_wrapper d
 793     | in_srt && labelDynamic lbl = text "DLL_IMPORT_DATA_VAR" <> parens d
 794     | otherwise                  = d
 795
 796   label_type CodeLabel = ptext SLIT("F_")
 797   label_type DataLabel = ptext SLIT("I_")
 798
 799   visibility
 800      | externallyVisibleCLabel lbl = char 'E'
 801      | otherwise                   = char 'I'
 802
 803
 804 type TEState = (UniqSet LocalReg, FiniteMap CLabel ())
 805 newtype TE a = TE { unTE :: TEState -> (a, TEState) }
 806
 807 instance Monad TE where
 808    TE m >>= k  = TE $ \s -> case m s of (a, s') -> unTE (k a) s'
 809    return a    = TE $ \s -> (a, s)
 810
 811 te_lbl :: CLabel -> TE ()
 812 te_lbl lbl = TE $ \(temps,lbls) -> ((), (temps, addToFM lbls lbl ()))
 813
 814 te_temp :: LocalReg -> TE ()
 815 te_temp r = TE $ \(temps,lbls) -> ((), (addOneToUniqSet temps r, lbls))
 816
 817 runTE :: TE () -> TEState
 818 runTE (TE m) = snd (m (emptyUniqSet, emptyFM))
 819
 820 te_Static :: CmmStatic -> TE ()
 821 te_Static (CmmStaticLit lit) = te_Lit lit
 822 te_Static _ = return ()
 823
 824 te_BB :: CmmBasicBlock -> TE ()
 825 te_BB (BasicBlock _ ss)         = mapM_ te_Stmt ss
 826
 827 te_Lit :: CmmLit -> TE ()
 828 te_Lit (CmmLabel l) = te_lbl l
 829 te_Lit (CmmLabelOff l _) = te_lbl l
 830 te_Lit (CmmLabelDiffOff l1 l2 _) = te_lbl l1
 831 te_Lit _ = return ()
 832
 833 te_Stmt :: CmmStmt -> TE ()
 834 te_Stmt (CmmAssign r e)         = te_Reg r >> te_Expr e
 835 te_Stmt (CmmStore l r)          = te_Expr l >> te_Expr r
 836 te_Stmt (CmmCall _ rs es _)     = mapM_ (te_Reg.fst) rs >>
 837                                   mapM_ (te_Expr.fst) es
 838 te_Stmt (CmmCondBranch e _)     = te_Expr e
 839 te_Stmt (CmmSwitch e _)         = te_Expr e
 840 te_Stmt (CmmJump e _)           = te_Expr e
 841 te_Stmt _                       = return ()
 842
 843 te_Expr :: CmmExpr -> TE ()
 844 te_Expr (CmmLit lit)            = te_Lit lit
 845 te_Expr (CmmLoad e _)           = te_Expr e
 846 te_Expr (CmmReg r)              = te_Reg r
 847 te_Expr (CmmMachOp _ es)        = mapM_ te_Expr es
 848 te_Expr (CmmRegOff r _)         = te_Reg r
 849
 850 te_Reg :: CmmReg -> TE ()
 851 te_Reg (CmmLocal l) = te_temp l
 852 te_Reg _            = return ()
 853
 854
 855 -- ---------------------------------------------------------------------
 856 -- C types for MachReps
 857
 858 cCast :: SDoc -> CmmExpr -> SDoc
 859 cCast ty expr = parens ty <> pprExpr1 expr
 860
 861 -- This is for finding the types of foreign call arguments.  For a pointer
 862 -- argument, we always cast the argument to (void *), to avoid warnings from
 863 -- the C compiler.
 864 machRepHintCType :: MachRep -> MachHint -> SDoc
 865 machRepHintCType rep PtrHint    = ptext SLIT("void *")
 866 machRepHintCType rep SignedHint = machRepSignedCType rep
 867 machRepHintCType rep _other     = machRepCType rep
 868
 869 machRepPtrCType :: MachRep -> SDoc
 870 machRepPtrCType r | r == wordRep = ptext SLIT("P_")
 871                   | otherwise    = machRepCType r <> char '*'
 872
 873 machRepCType :: MachRep -> SDoc
 874 machRepCType r | r == wordRep = ptext SLIT("W_")
 875                | otherwise    = sized_type
 876   where sized_type = case r of
 877                         I8      -> ptext SLIT("StgWord8")
 878                         I16     -> ptext SLIT("StgWord16")
 879                         I32     -> ptext SLIT("StgWord32")
 880                         I64     -> ptext SLIT("StgWord64")
 881                         F32     -> ptext SLIT("StgFloat") -- ToDo: correct?
 882                         F64     -> ptext SLIT("StgDouble")
 883                         _  -> panic "machRepCType"
 884
 885 machRepSignedCType :: MachRep -> SDoc
 886 machRepSignedCType r | r == wordRep = ptext SLIT("I_")
 887                      | otherwise    = sized_type
 888   where sized_type = case r of
 889                         I8      -> ptext SLIT("StgInt8")
 890                         I16     -> ptext SLIT("StgInt16")
 891                         I32     -> ptext SLIT("StgInt32")
 892                         I64     -> ptext SLIT("StgInt64")
 893                         F32     -> ptext SLIT("StgFloat") -- ToDo: correct?
 894                         F64     -> ptext SLIT("StgDouble")
 895                         _ -> panic "machRepCType"
 896
 897 -- ---------------------------------------------------------------------
 898 -- print strings as valid C strings
 899
 900 pprStringInCStyle :: [Word8] -> SDoc
 901 pprStringInCStyle s = doubleQuotes (text (concatMap charToC s))
 902
 903 charToC :: Word8 -> String
 904 charToC w =
 905   case chr (fromIntegral w) of
 906         '\"' -> "\\\""
 907         '\'' -> "\\\'"
 908         '\\' -> "\\\\"
 909         c | c >= ' ' && c <= '~' -> [c]
 910           | otherwise -> ['\\',
 911                          chr (ord '0' + ord c `div` 64),
 912                          chr (ord '0' + ord c `div` 8 `mod` 8),
 913                          chr (ord '0' + ord c         `mod` 8)]
 914
 915 -- ---------------------------------------------------------------------------
 916 -- Initialising static objects with floating-point numbers.  We can't
 917 -- just emit the floating point number, because C will cast it to an int
 918 -- by rounding it.  We want the actual bit-representation of the float.
 919
 920 -- This is a hack to turn the floating point numbers into ints that we
 921 -- can safely initialise to static locations.
 922
 923 big_doubles
 924   | machRepByteWidth F64 == 2 * wORD_SIZE  = True
 925   | machRepByteWidth F64 == wORD_SIZE      = False
 926   | otherwise = panic "big_doubles"
 927
 928 #if __GLASGOW_HASKELL__ >= 504
 929 newFloatArray :: (Int,Int) -> ST s (STUArray s Int Float)
 930 newFloatArray = newArray_
 931
 932 newDoubleArray :: (Int,Int) -> ST s (STUArray s Int Double)
 933 newDoubleArray = newArray_
 934
 935 castFloatToIntArray :: STUArray s Int Float -> ST s (STUArray s Int Int)
 936 castFloatToIntArray = castSTUArray
 937
 938 castDoubleToIntArray :: STUArray s Int Double -> ST s (STUArray s Int Int)
 939 castDoubleToIntArray = castSTUArray
 940
 941 writeFloatArray :: STUArray s Int Float -> Int -> Float -> ST s ()
 942 writeFloatArray = writeArray
 943
 944 writeDoubleArray :: STUArray s Int Double -> Int -> Double -> ST s ()
 945 writeDoubleArray = writeArray
 946
 947 readIntArray :: STUArray s Int Int -> Int -> ST s Int
 948 readIntArray = readArray
 949
 950 #else
 951
 952 castFloatToIntArray :: MutableByteArray s t -> ST s (MutableByteArray s t)
 953 castFloatToIntArray = return
 954
 955 castDoubleToIntArray :: MutableByteArray s t -> ST s (MutableByteArray s t)
 956 castDoubleToIntArray = return
 957
 958 #endif
 959
 960 -- floats are always 1 word
 961 floatToWord :: Rational -> CmmLit
 962 floatToWord r
 963   = runST (do
 964         arr <- newFloatArray ((0::Int),0)
 965         writeFloatArray arr 0 (fromRational r)
 966         arr' <- castFloatToIntArray arr
 967         i <- readIntArray arr' 0
 968         return (CmmInt (toInteger i) wordRep)
 969     )
 970
 971 doubleToWords :: Rational -> [CmmLit]
 972 doubleToWords r
 973   | big_doubles                         -- doubles are 2 words
 974   = runST (do
 975         arr <- newDoubleArray ((0::Int),1)
 976         writeDoubleArray arr 0 (fromRational r)
 977         arr' <- castDoubleToIntArray arr
 978         i1 <- readIntArray arr' 0
 979         i2 <- readIntArray arr' 1
 980         return [ CmmInt (toInteger i1) wordRep
 981                , CmmInt (toInteger i2) wordRep
 982                ]
 983     )
 984   | otherwise                           -- doubles are 1 word
 985   = runST (do
 986         arr <- newDoubleArray ((0::Int),0)
 987         writeDoubleArray arr 0 (fromRational r)
 988         arr' <- castDoubleToIntArray arr
 989         i <- readIntArray arr' 0
 990         return [ CmmInt (toInteger i) wordRep ]
 991     )
 992
 993 -- ---------------------------------------------------------------------------
 994 -- Utils
 995
 996 wordShift :: Int
 997 wordShift = machRepLogWidth wordRep
 998
 999 commafy :: [SDoc] -> SDoc
1000 commafy xs = hsep $ punctuate comma xs
1001
1002 -- Print in C hex format: 0x13fa
1003 pprHexVal :: Integer -> MachRep -> SDoc
1004 pprHexVal 0 _ = ptext SLIT("0x0")
1005 pprHexVal w rep
1006   | w < 0     = parens (char '-' <> ptext SLIT("0x") <> go (-w) <> repsuffix rep)
1007   | otherwise = ptext SLIT("0x") <> go w <> repsuffix rep
1008   where
1009         -- type suffix for literals:
1010         -- Integer literals are unsigned in Cmm/C.  We explicitly cast to
1011         -- signed values for doing signed operations, but at all other
1012         -- times values are unsigned.  This also helps eliminate occasional
1013         -- warnings about integer overflow from gcc.
1014
1015         -- on 32-bit platforms, add "ULL" to 64-bit literals
1016       repsuffix I64 | wORD_SIZE == 4 = ptext SLIT("ULL")
1017         -- on 64-bit platforms with 32-bit int, add "L" to 64-bit literals
1018       repsuffix I64 | cINT_SIZE == 4 = ptext SLIT("UL")
1019       repsuffix _ = char 'U'
1020
1021       go 0 = empty
1022       go w' = go q <> dig
1023            where
1024              (q,r) = w' `quotRem` 16
1025              dig | r < 10    = char (chr (fromInteger r + ord '0'))
1026                  | otherwise = char (chr (fromInteger r - 10 + ord 'a'))
1027