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