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