ghc/compiler/codeGen/CgUtils.hs

   1 -----------------------------------------------------------------------------
   2 --
   3 -- Code generator utilities; mostly monadic
   4 --
   5 -- (c) The University of Glasgow 2004
   6 --
   7 -----------------------------------------------------------------------------
   8
   9 module CgUtils (
  10         addIdReps,
  11         cgLit,
  12         emitDataLits, emitRODataLits, emitIf, emitIfThenElse,
  13         emitRtsCall, emitRtsCallWithVols, emitRtsCallWithResult,
  14         assignTemp, newTemp,
  15         emitSimultaneously,
  16         emitSwitch, emitLitSwitch,
  17         tagToClosure,
  18
  19         cmmAndWord, cmmOrWord, cmmNegate, cmmEqWord, cmmNeWord,
  20         cmmOffsetExprW, cmmOffsetExprB,
  21         cmmRegOffW, cmmRegOffB,
  22         cmmLabelOffW, cmmLabelOffB,
  23         cmmOffsetW, cmmOffsetB,
  24         cmmOffsetLitW, cmmOffsetLitB,
  25         cmmLoadIndexW,
  26
  27         addToMem, addToMemE,
  28         mkWordCLit,
  29         mkStringCLit,
  30         packHalfWordsCLit,
  31         blankWord
  32   ) where
  33
  34 #include "HsVersions.h"
  35
  36 import CgMonad
  37 import TyCon            ( TyCon, tyConName )
  38 import Id               ( Id )
  39 import Constants        ( wORD_SIZE )
  40 import SMRep            ( CgRep, StgWord, hALF_WORD_SIZE_IN_BITS, ByteOff,
  41                           WordOff, idCgRep )
  42 import PprCmm           ( {- instances -} )
  43 import Cmm
  44 import CLabel
  45 import CmmUtils
  46 import MachOp           ( MachRep(..), wordRep, MachOp(..),  MachHint(..),
  47                           mo_wordOr, mo_wordAnd, mo_wordNe, mo_wordEq,
  48                           mo_wordULt, mo_wordUGt, machRepByteWidth )
  49 import ForeignCall      ( CCallConv(..) )
  50 import Literal          ( Literal(..) )
  51 import CLabel           ( CLabel, mkStringLitLabel )
  52 import Digraph          ( SCC(..), stronglyConnComp )
  53 import ListSetOps       ( assocDefault )
  54 import Util             ( filterOut, sortLe )
  55 import CmdLineOpts      ( DynFlags )
  56 import FastString       ( LitString, FastString, unpackFS )
  57 import Outputable
  58
  59 import Char             ( ord )
  60 import DATA_BITS
  61 import Maybe            ( isNothing )
  62
  63 #include "../includes/ghcconfig.h"
  64         -- For WORDS_BIGENDIAN
  65
  66 -------------------------------------------------------------------------
  67 --
  68 --      Random small functions
  69 --
  70 -------------------------------------------------------------------------
  71
  72 addIdReps :: [Id] -> [(CgRep, Id)]
  73 addIdReps ids = [(idCgRep id, id) | id <- ids]
  74
  75 -------------------------------------------------------------------------
  76 --
  77 --      Literals
  78 --
  79 -------------------------------------------------------------------------
  80
  81 cgLit :: Literal -> FCode CmmLit
  82 cgLit (MachStr s) = mkStringCLit (unpackFS s)
  83 cgLit other_lit   = return (mkSimpleLit other_lit)
  84
  85 mkSimpleLit :: Literal -> CmmLit
  86 mkSimpleLit (MachChar   c)    = CmmInt (fromIntegral (ord c)) wordRep
  87 mkSimpleLit MachNullAddr      = zeroCLit
  88 mkSimpleLit (MachInt i)       = CmmInt i wordRep
  89 mkSimpleLit (MachInt64 i)     = CmmInt i I64
  90 mkSimpleLit (MachWord i)      = CmmInt i wordRep
  91 mkSimpleLit (MachWord64 i)    = CmmInt i I64
  92 mkSimpleLit (MachFloat r)     = CmmFloat r F32
  93 mkSimpleLit (MachDouble r)    = CmmFloat r F64
  94 mkSimpleLit (MachLabel fs ms) = CmmLabel (mkForeignLabel fs ms is_dyn)
  95                               where
  96                                 is_dyn = False  -- ToDo: fix me
  97
  98 mkLtOp :: Literal -> MachOp
  99 -- On signed literals we must do a signed comparison
 100 mkLtOp (MachInt _)    = MO_S_Lt wordRep
 101 mkLtOp (MachFloat _)  = MO_S_Lt F32
 102 mkLtOp (MachDouble _) = MO_S_Lt F64
 103 mkLtOp lit            = MO_U_Lt (cmmLitRep (mkSimpleLit lit))
 104
 105
 106 ---------------------------------------------------
 107 --
 108 --      Cmm data type functions
 109 --
 110 ---------------------------------------------------
 111
 112 -----------------------
 113 -- The "B" variants take byte offsets
 114 cmmRegOffB :: CmmReg -> ByteOff -> CmmExpr
 115 cmmRegOffB = cmmRegOff
 116
 117 cmmOffsetB :: CmmExpr -> ByteOff -> CmmExpr
 118 cmmOffsetB = cmmOffset
 119
 120 cmmOffsetExprB :: CmmExpr -> CmmExpr -> CmmExpr
 121 cmmOffsetExprB = cmmOffsetExpr
 122
 123 cmmLabelOffB :: CLabel -> ByteOff -> CmmLit
 124 cmmLabelOffB = cmmLabelOff
 125
 126 cmmOffsetLitB :: CmmLit -> ByteOff -> CmmLit
 127 cmmOffsetLitB = cmmOffsetLit
 128
 129 -----------------------
 130 -- The "W" variants take word offsets
 131 cmmOffsetExprW :: CmmExpr -> CmmExpr -> CmmExpr
 132 -- The second arg is a *word* offset; need to change it to bytes
 133 cmmOffsetExprW e (CmmLit (CmmInt n _)) = cmmOffsetW e (fromInteger n)
 134 cmmOffsetExprW e wd_off = cmmIndexExpr wordRep e wd_off
 135
 136 cmmOffsetW :: CmmExpr -> WordOff -> CmmExpr
 137 cmmOffsetW e n = cmmOffsetB e (wORD_SIZE * n)
 138
 139 cmmRegOffW :: CmmReg -> WordOff -> CmmExpr
 140 cmmRegOffW reg wd_off = cmmRegOffB reg (wd_off * wORD_SIZE)
 141
 142 cmmOffsetLitW :: CmmLit -> WordOff -> CmmLit
 143 cmmOffsetLitW lit wd_off = cmmOffsetLitB lit (wORD_SIZE * wd_off)
 144
 145 cmmLabelOffW :: CLabel -> WordOff -> CmmLit
 146 cmmLabelOffW lbl wd_off = cmmLabelOffB lbl (wORD_SIZE * wd_off)
 147
 148 cmmLoadIndexW :: CmmExpr -> Int -> CmmExpr
 149 cmmLoadIndexW base off
 150   = CmmLoad (cmmOffsetW base off) wordRep
 151
 152 -----------------------
 153 cmmNeWord, cmmEqWord, cmmOrWord, cmmAndWord :: CmmExpr -> CmmExpr -> CmmExpr
 154 cmmOrWord  e1 e2 = CmmMachOp mo_wordOr  [e1, e2]
 155 cmmAndWord e1 e2 = CmmMachOp mo_wordAnd [e1, e2]
 156 cmmNeWord  e1 e2 = CmmMachOp mo_wordNe  [e1, e2]
 157 cmmEqWord  e1 e2 = CmmMachOp mo_wordEq  [e1, e2]
 158 cmmULtWord e1 e2 = CmmMachOp mo_wordULt [e1, e2]
 159 cmmUGtWord e1 e2 = CmmMachOp mo_wordUGt [e1, e2]
 160
 161 cmmNegate :: CmmExpr -> CmmExpr
 162 cmmNegate (CmmLit (CmmInt n rep)) = CmmLit (CmmInt (-n) rep)
 163 cmmNegate e                       = CmmMachOp (MO_S_Neg (cmmExprRep e)) [e]
 164
 165 blankWord :: CmmStatic
 166 blankWord = CmmUninitialised wORD_SIZE
 167
 168 -----------------------
 169 --      Making literals
 170
 171 mkWordCLit :: StgWord -> CmmLit
 172 mkWordCLit wd = CmmInt (fromIntegral wd) wordRep
 173
 174 packHalfWordsCLit :: (Integral a, Integral b) => a -> b -> CmmLit
 175 -- Make a single word literal in which the lower_half_word is
 176 -- at the lower address, and the upper_half_word is at the
 177 -- higher address
 178 -- ToDo: consider using half-word lits instead
 179 --       but be careful: that's vulnerable when reversed
 180 packHalfWordsCLit lower_half_word upper_half_word
 181 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
 182    = mkWordCLit ((fromIntegral lower_half_word `shiftL` hALF_WORD_SIZE_IN_BITS)
 183                  .|. fromIntegral upper_half_word)
 184 #else
 185    = mkWordCLit ((fromIntegral lower_half_word)
 186                  .|. (fromIntegral upper_half_word `shiftL` hALF_WORD_SIZE_IN_BITS))
 187 #endif
 188
 189 --------------------------------------------------------------------------
 190 --
 191 -- Incrementing a memory location
 192 --
 193 --------------------------------------------------------------------------
 194
 195 addToMem :: MachRep     -- rep of the counter
 196          -> CmmExpr     -- Address
 197          -> Int         -- What to add (a word)
 198          -> CmmStmt
 199 addToMem rep ptr n = addToMemE rep ptr (CmmLit (CmmInt (toInteger n) rep))
 200
 201 addToMemE :: MachRep    -- rep of the counter
 202           -> CmmExpr    -- Address
 203           -> CmmExpr    -- What to add (a word-typed expression)
 204           -> CmmStmt
 205 addToMemE rep ptr n
 206   = CmmStore ptr (CmmMachOp (MO_Add rep) [CmmLoad ptr rep, n])
 207
 208 -------------------------------------------------------------------------
 209 --
 210 --      Converting a closure tag to a closure for enumeration types
 211 --      (this is the implementation of tagToEnum#).
 212 --
 213 -------------------------------------------------------------------------
 214
 215 tagToClosure :: DynFlags -> TyCon -> CmmExpr -> CmmExpr
 216 tagToClosure dflags tycon tag
 217   = CmmLoad (cmmOffsetExprW closure_tbl tag) wordRep
 218   where closure_tbl = CmmLit (CmmLabel lbl)
 219         lbl = mkClosureTableLabel dflags (tyConName tycon)
 220
 221 -------------------------------------------------------------------------
 222 --
 223 --      Conditionals and rts calls
 224 --
 225 -------------------------------------------------------------------------
 226
 227 emitIf :: CmmExpr       -- Boolean
 228        -> Code          -- Then part
 229        -> Code
 230 -- Emit (if e then x)
 231 -- ToDo: reverse the condition to avoid the extra branch instruction if possible
 232 -- (some conditionals aren't reversible. eg. floating point comparisons cannot
 233 -- be inverted because there exist some values for which both comparisons
 234 -- return False, such as NaN.)
 235 emitIf cond then_part
 236   = do { then_id <- newLabelC
 237        ; join_id <- newLabelC
 238        ; stmtC (CmmCondBranch cond then_id)
 239        ; stmtC (CmmBranch join_id)
 240        ; labelC then_id
 241        ; then_part
 242        ; labelC join_id
 243        }
 244
 245 emitIfThenElse :: CmmExpr       -- Boolean
 246                 -> Code         -- Then part
 247                 -> Code         -- Else part
 248                 -> Code
 249 -- Emit (if e then x else y)
 250 emitIfThenElse cond then_part else_part
 251   = do { then_id <- newLabelC
 252        ; else_id <- newLabelC
 253        ; join_id <- newLabelC
 254        ; stmtC (CmmCondBranch cond then_id)
 255        ; else_part
 256        ; stmtC (CmmBranch join_id)
 257        ; labelC then_id
 258        ; then_part
 259        ; labelC join_id
 260        }
 261
 262 emitRtsCall :: LitString -> [(CmmExpr,MachHint)] -> Code
 263 emitRtsCall fun args = emitRtsCall' [] fun args Nothing
 264    -- The 'Nothing' says "save all global registers"
 265
 266 emitRtsCallWithVols :: LitString -> [(CmmExpr,MachHint)] -> [GlobalReg] -> Code
 267 emitRtsCallWithVols fun args vols
 268    = emitRtsCall' [] fun args (Just vols)
 269
 270 emitRtsCallWithResult :: CmmReg -> MachHint -> LitString
 271         -> [(CmmExpr,MachHint)] -> Code
 272 emitRtsCallWithResult res hint fun args
 273    = emitRtsCall' [(res,hint)] fun args Nothing
 274
 275 -- Make a call to an RTS C procedure
 276 emitRtsCall'
 277    :: [(CmmReg,MachHint)]
 278    -> LitString
 279    -> [(CmmExpr,MachHint)]
 280    -> Maybe [GlobalReg]
 281    -> Code
 282 emitRtsCall' res fun args vols = stmtC (CmmCall target res args vols)
 283   where
 284     target   = CmmForeignCall fun_expr CCallConv
 285     fun_expr = mkLblExpr (mkRtsCodeLabel fun)
 286
 287
 288 -------------------------------------------------------------------------
 289 --
 290 --      Strings gnerate a top-level data block
 291 --
 292 -------------------------------------------------------------------------
 293
 294 emitDataLits :: CLabel -> [CmmLit] -> Code
 295 -- Emit a data-segment data block
 296 emitDataLits lbl lits
 297   = emitData Data (CmmDataLabel lbl : map CmmStaticLit lits)
 298
 299 emitRODataLits :: CLabel -> [CmmLit] -> Code
 300 -- Emit a read-only data block
 301 emitRODataLits lbl lits
 302   = emitData ReadOnlyData (CmmDataLabel lbl : map CmmStaticLit lits)
 303
 304 mkStringCLit :: String -> FCode CmmLit
 305 -- Make a global definition for the string,
 306 -- and return its label
 307 mkStringCLit str
 308   = do  { uniq <- newUnique
 309         ; let lbl = mkStringLitLabel uniq
 310         ; emitData ReadOnlyData [CmmDataLabel lbl, CmmString str]
 311         ; return (CmmLabel lbl) }
 312
 313 -------------------------------------------------------------------------
 314 --
 315 --      Assigning expressions to temporaries
 316 --
 317 -------------------------------------------------------------------------
 318
 319 assignTemp :: CmmExpr -> FCode CmmExpr
 320 -- For a non-trivial expression, e, create a local
 321 -- variable and assign the expression to it
 322 assignTemp e
 323   | isTrivialCmmExpr e = return e
 324   | otherwise          = do { reg <- newTemp (cmmExprRep e)
 325                             ; stmtC (CmmAssign reg e)
 326                             ; return (CmmReg reg) }
 327
 328
 329 newTemp :: MachRep -> FCode CmmReg
 330 newTemp rep = do { uniq <- newUnique; return (CmmLocal (LocalReg uniq rep)) }
 331
 332
 333 -------------------------------------------------------------------------
 334 --
 335 --      Building case analysis
 336 --
 337 -------------------------------------------------------------------------
 338
 339 emitSwitch
 340         :: CmmExpr                -- Tag to switch on
 341         -> [(ConTagZ, CgStmts)]   -- Tagged branches
 342         -> Maybe CgStmts          -- Default branch (if any)
 343         -> ConTagZ -> ConTagZ     -- Min and Max possible values; behaviour
 344                                   --    outside this range is undefined
 345         -> Code
 346
 347 -- ONLY A DEFAULT BRANCH: no case analysis to do
 348 emitSwitch tag_expr [] (Just stmts) _ _
 349   = emitCgStmts stmts
 350
 351 -- Right, off we go
 352 emitSwitch tag_expr branches mb_deflt lo_tag hi_tag
 353   =     -- Just sort the branches before calling mk_sritch
 354     do  { mb_deflt_id <-
 355                 case mb_deflt of
 356                   Nothing    -> return Nothing
 357                   Just stmts -> do id <- forkCgStmts stmts; return (Just id)
 358
 359         ; stmts <- mk_switch tag_expr (sortLe le branches)
 360                         mb_deflt_id lo_tag hi_tag
 361         ; emitCgStmts stmts
 362         }
 363   where
 364     (t1,_) `le` (t2,_) = t1 <= t2
 365
 366
 367 mk_switch :: CmmExpr -> [(ConTagZ, CgStmts)]
 368           -> Maybe BlockId -> ConTagZ -> ConTagZ
 369           -> FCode CgStmts
 370
 371 -- SINGLETON TAG RANGE: no case analysis to do
 372 mk_switch tag_expr [(tag,stmts)] _ lo_tag hi_tag
 373   | lo_tag == hi_tag
 374   = ASSERT( tag == lo_tag )
 375     return stmts
 376
 377 -- SINGLETON BRANCH, NO DEFUALT: no case analysis to do
 378 mk_switch tag_expr [(tag,stmts)] Nothing lo_tag hi_tag
 379   = return stmts
 380         -- The simplifier might have eliminated a case
 381         --       so we may have e.g. case xs of
 382         --                               [] -> e
 383         -- In that situation we can be sure the (:) case
 384         -- can't happen, so no need to test
 385
 386 -- SINGLETON BRANCH: one equality check to do
 387 mk_switch tag_expr [(tag,stmts)] (Just deflt) lo_tag hi_tag
 388   = return (CmmCondBranch cond deflt `consCgStmt` stmts)
 389   where
 390     cond  =  cmmNeWord tag_expr (CmmLit (mkIntCLit tag))
 391         -- We have lo_tag < hi_tag, but there's only one branch,
 392         -- so there must be a default
 393
 394 -- ToDo: we might want to check for the two branch case, where one of
 395 -- the branches is the tag 0, because comparing '== 0' is likely to be
 396 -- more efficient than other kinds of comparison.
 397
 398 -- DENSE TAG RANGE: use a switch statment
 399 mk_switch tag_expr branches mb_deflt lo_tag hi_tag
 400   | use_switch  -- Use a switch
 401   = do  { branch_ids <- mapM forkCgStmts (map snd branches)
 402         ; let
 403                 tagged_blk_ids = zip (map fst branches) (map Just branch_ids)
 404
 405                 find_branch :: ConTagZ -> Maybe BlockId
 406                 find_branch i = assocDefault mb_deflt tagged_blk_ids i
 407
 408                 arms = [ find_branch (i+lo_tag) | i <- [0..n_tags-1]]
 409
 410                 switch_stmt = CmmSwitch (cmmOffset tag_expr (- lo_tag)) arms
 411
 412         ; return (oneCgStmt switch_stmt)
 413         }
 414
 415   -- if we can knock off a bunch of default cases with one if, then do so
 416   | Just deflt <- mb_deflt, (lowest_branch - lo_tag) >= n_branches
 417   = do { (assign_tag, tag_expr') <- assignTemp' tag_expr
 418        ; let cond = cmmULtWord tag_expr' (CmmLit (mkIntCLit lowest_branch))
 419              branch = CmmCondBranch cond deflt
 420        ; stmts <- mk_switch tag_expr' branches mb_deflt lowest_branch hi_tag
 421        ; return (assign_tag `consCgStmt` (branch `consCgStmt` stmts))
 422        }
 423
 424   | Just deflt <- mb_deflt, (hi_tag - highest_branch) >= n_branches
 425   = do { (assign_tag, tag_expr') <- assignTemp' tag_expr
 426        ; let cond = cmmUGtWord tag_expr' (CmmLit (mkIntCLit highest_branch))
 427              branch = CmmCondBranch cond deflt
 428        ; stmts <- mk_switch tag_expr' branches mb_deflt lo_tag highest_branch
 429        ; return (assign_tag `consCgStmt` (branch `consCgStmt` stmts))
 430        }
 431
 432   | otherwise   -- Use an if-tree
 433   = do  { (assign_tag, tag_expr') <- assignTemp' tag_expr
 434                 -- To avoid duplication
 435         ; lo_stmts <- mk_switch tag_expr' lo_branches mb_deflt lo_tag (mid_tag-1)
 436         ; hi_stmts <- mk_switch tag_expr' hi_branches mb_deflt mid_tag hi_tag
 437         ; lo_id <- forkCgStmts lo_stmts
 438         ; let cond = cmmULtWord tag_expr' (CmmLit (mkIntCLit mid_tag))
 439               branch_stmt = CmmCondBranch cond lo_id
 440         ; return (assign_tag `consCgStmt` (branch_stmt `consCgStmt` hi_stmts))
 441         }
 442   where
 443     use_switch   = ASSERT( n_branches > 1 && n_tags > 1 )
 444                    {- pprTrace "mk_switch" (ppr tag_expr <+> text "n_tags: "
 445                                         <+> int n_tags <+> text "dense: "
 446                                         <+> int n_branches) $ -}
 447                    n_tags > 2 && (small || dense)
 448                  -- a 2-branch switch always turns into an if.
 449     small        = n_tags <= 4
 450     dense        = n_branches > (n_tags `div` 2)
 451     exhaustive   = n_tags == n_branches
 452     n_branches   = length branches
 453
 454     -- ignore default slots at each end of the range if there's
 455     -- no default branch defined.
 456     lowest_branch  = fst (head branches)
 457     highest_branch = fst (last branches)
 458
 459     real_lo_tag
 460         | isNothing mb_deflt = lowest_branch
 461         | otherwise          = lo_tag
 462
 463     real_hi_tag
 464         | isNothing mb_deflt = highest_branch
 465         | otherwise          = hi_tag
 466
 467     n_tags = real_hi_tag - real_lo_tag + 1
 468
 469         -- INVARIANT: Provided hi_tag > lo_tag (which is true)
 470         --      lo_tag <= mid_tag < hi_tag
 471         --      lo_branches have tags <  mid_tag
 472         --      hi_branches have tags >= mid_tag
 473
 474     (mid_tag,_) = branches !! (n_branches `div` 2)
 475         -- 2 branches => n_branches `div` 2 = 1
 476         --            => branches !! 1 give the *second* tag
 477         -- There are always at least 2 branches here
 478
 479     (lo_branches, hi_branches) = span is_lo branches
 480     is_lo (t,_) = t < mid_tag
 481
 482
 483 assignTemp' e
 484   | isTrivialCmmExpr e = return (CmmNop, e)
 485   | otherwise          = do { reg <- newTemp (cmmExprRep e)
 486                             ; return (CmmAssign reg e, CmmReg reg) }
 487
 488
 489 emitLitSwitch :: CmmExpr                        -- Tag to switch on
 490               -> [(Literal, CgStmts)]           -- Tagged branches
 491               -> CgStmts                        -- Default branch (always)
 492               -> Code                           -- Emit the code
 493 -- Used for general literals, whose size might not be a word,
 494 -- where there is always a default case, and where we don't know
 495 -- the range of values for certain.  For simplicity we always generate a tree.
 496 --
 497 -- ToDo: for integers we could do better here, perhaps by generalising
 498 -- mk_switch and using that.  --SDM 15/09/2004
 499 emitLitSwitch scrut [] deflt
 500   = emitCgStmts deflt
 501 emitLitSwitch scrut branches deflt_blk
 502   = do  { scrut' <- assignTemp scrut
 503         ; deflt_blk_id <- forkCgStmts deflt_blk
 504         ; blk <- mk_lit_switch scrut' deflt_blk_id (sortLe le branches)
 505         ; emitCgStmts blk }
 506   where
 507     le (t1,_) (t2,_) = t1 <= t2
 508
 509 mk_lit_switch :: CmmExpr -> BlockId
 510               -> [(Literal,CgStmts)]
 511               -> FCode CgStmts
 512 mk_lit_switch scrut deflt_blk_id [(lit,blk)]
 513   = return (consCgStmt if_stmt blk)
 514   where
 515     cmm_lit = mkSimpleLit lit
 516     rep     = cmmLitRep cmm_lit
 517     cond    = CmmMachOp (MO_Ne rep) [scrut, CmmLit cmm_lit]
 518     if_stmt = CmmCondBranch cond deflt_blk_id
 519
 520 mk_lit_switch scrut deflt_blk_id branches
 521   = do  { hi_blk <- mk_lit_switch scrut deflt_blk_id hi_branches
 522         ; lo_blk <- mk_lit_switch scrut deflt_blk_id lo_branches
 523         ; lo_blk_id <- forkCgStmts lo_blk
 524         ; let if_stmt = CmmCondBranch cond lo_blk_id
 525         ; return (if_stmt `consCgStmt` hi_blk) }
 526   where
 527     n_branches = length branches
 528     (mid_lit,_) = branches !! (n_branches `div` 2)
 529         -- See notes above re mid_tag
 530
 531     (lo_branches, hi_branches) = span is_lo branches
 532     is_lo (t,_) = t < mid_lit
 533
 534     cond    = CmmMachOp (mkLtOp mid_lit)
 535                         [scrut, CmmLit (mkSimpleLit mid_lit)]
 536
 537 -------------------------------------------------------------------------
 538 --
 539 --      Simultaneous assignment
 540 --
 541 -------------------------------------------------------------------------
 542
 543
 544 emitSimultaneously :: CmmStmts -> Code
 545 -- Emit code to perform the assignments in the
 546 -- input simultaneously, using temporary variables when necessary.
 547 --
 548 -- The Stmts must be:
 549 --      CmmNop, CmmComment, CmmAssign, CmmStore
 550 -- and nothing else
 551
 552
 553 -- We use the strongly-connected component algorithm, in which
 554 --      * the vertices are the statements
 555 --      * an edge goes from s1 to s2 iff
 556 --              s1 assigns to something s2 uses
 557 --        that is, if s1 should *follow* s2 in the final order
 558
 559 type CVertex = (Int, CmmStmt)   -- Give each vertex a unique number,
 560                                 -- for fast comparison
 561
 562 emitSimultaneously stmts
 563   = codeOnly $
 564     case filterOut isNopStmt (stmtList stmts) of
 565         -- Remove no-ops
 566       []        -> nopC
 567       [stmt]    -> stmtC stmt   -- It's often just one stmt
 568       stmt_list -> doSimultaneously1 (zip [(1::Int)..] stmt_list)
 569
 570 doSimultaneously1 :: [CVertex] -> Code
 571 doSimultaneously1 vertices
 572   = let
 573         edges = [ (vertex, key1, edges_from stmt1)
 574                 | vertex@(key1, stmt1) <- vertices
 575                 ]
 576         edges_from stmt1 = [ key2 | (key2, stmt2) <- vertices,
 577                                     stmt1 `mustFollow` stmt2
 578                            ]
 579         components = stronglyConnComp edges
 580
 581         -- do_components deal with one strongly-connected component
 582         -- Not cyclic, or singleton?  Just do it
 583         do_component (AcyclicSCC (n,stmt))  = stmtC stmt
 584         do_component (CyclicSCC [(n,stmt)]) = stmtC stmt
 585
 586                 -- Cyclic?  Then go via temporaries.  Pick one to
 587                 -- break the loop and try again with the rest.
 588         do_component (CyclicSCC ((n,first_stmt) : rest))
 589           = do  { from_temp <- go_via_temp first_stmt
 590                 ; doSimultaneously1 rest
 591                 ; stmtC from_temp }
 592
 593         go_via_temp (CmmAssign dest src)
 594           = do  { tmp <- newTemp (cmmRegRep dest)
 595                 ; stmtC (CmmAssign tmp src)
 596                 ; return (CmmAssign dest (CmmReg tmp)) }
 597         go_via_temp (CmmStore dest src)
 598           = do  { tmp <- newTemp (cmmExprRep src)
 599                 ; stmtC (CmmAssign tmp src)
 600                 ; return (CmmStore dest (CmmReg tmp)) }
 601     in
 602     mapCs do_component components
 603
 604 mustFollow :: CmmStmt -> CmmStmt -> Bool
 605 CmmAssign reg _  `mustFollow` stmt = anySrc (reg `regUsedIn`) stmt
 606 CmmStore loc e   `mustFollow` stmt = anySrc (locUsedIn loc (cmmExprRep e)) stmt
 607 CmmNop           `mustFollow` stmt = False
 608 CmmComment _     `mustFollow` stmt = False
 609
 610
 611 anySrc :: (CmmExpr -> Bool) -> CmmStmt -> Bool
 612 -- True if the fn is true of any input of the stmt
 613 anySrc p (CmmAssign _ e)    = p e
 614 anySrc p (CmmStore e1 e2)   = p e1 || p e2      -- Might be used in either side
 615 anySrc p (CmmComment _)     = False
 616 anySrc p CmmNop             = False
 617 anySrc p other              = True              -- Conservative
 618
 619 regUsedIn :: CmmReg -> CmmExpr -> Bool
 620 reg `regUsedIn` CmmLit _         = False
 621 reg `regUsedIn` CmmLoad e  _     = reg `regUsedIn` e
 622 reg `regUsedIn` CmmReg reg'      = reg == reg'
 623 reg `regUsedIn` CmmRegOff reg' _ = reg == reg'
 624 reg `regUsedIn` CmmMachOp _ es   = any (reg `regUsedIn`) es
 625
 626 locUsedIn :: CmmExpr -> MachRep -> CmmExpr -> Bool
 627 -- (locUsedIn a r e) checks whether writing to r[a] could affect the value of
 628 -- 'e'.  Returns True if it's not sure.
 629 locUsedIn loc rep (CmmLit _)         = False
 630 locUsedIn loc rep (CmmLoad e ld_rep) = possiblySameLoc loc rep e ld_rep
 631 locUsedIn loc rep (CmmReg reg')      = False
 632 locUsedIn loc rep (CmmRegOff reg' _) = False
 633 locUsedIn loc rep (CmmMachOp _ es)   = any (locUsedIn loc rep) es
 634
 635 possiblySameLoc :: CmmExpr -> MachRep -> CmmExpr -> MachRep -> Bool
 636 -- Assumes that distinct registers (eg Hp, Sp) do not
 637 -- point to the same location, nor any offset thereof.
 638 possiblySameLoc (CmmReg r1)       rep1 (CmmReg r2)      rep2  = r1==r2
 639 possiblySameLoc (CmmReg r1)       rep1 (CmmRegOff r2 0) rep2  = r1==r2
 640 possiblySameLoc (CmmRegOff r1 0)  rep1 (CmmReg r2)      rep2  = r1==r2
 641 possiblySameLoc (CmmRegOff r1 start1) rep1 (CmmRegOff r2 start2) rep2
 642   = r1==r2 && end1 > start2 && end2 > start1
 643   where
 644     end1 = start1 + machRepByteWidth rep1
 645     end2 = start2 + machRepByteWidth rep2
 646
 647 possiblySameLoc l1 rep1 (CmmLit _) rep2 = False
 648 possiblySameLoc l1 rep1 l2         rep2 = True  -- Conservative