ghc/compiler/nativeGen/MachCodeGen.hs

   1 -----------------------------------------------------------------------------
   2 --
   3 -- Generating machine code (instruction selection)
   4 --
   5 -- (c) The University of Glasgow 1996-2004
   6 --
   7 -----------------------------------------------------------------------------
   8
   9 -- This is a big module, but, if you pay attention to
  10 -- (a) the sectioning, (b) the type signatures, and
  11 -- (c) the #if blah_TARGET_ARCH} things, the
  12 -- structure should not be too overwhelming.
  13
  14 module MachCodeGen ( cmmTopCodeGen, InstrBlock ) where
  15
  16 #include "HsVersions.h"
  17 #include "nativeGen/NCG.h"
  18 #include "MachDeps.h"
  19
  20 -- NCG stuff:
  21 import MachInstrs
  22 import MachRegs
  23 import NCGMonad
  24 import PositionIndependentCode ( cmmMakeDynamicReference, initializePicBase )
  25
  26 -- Our intermediate code:
  27 import PprCmm           ( pprExpr )
  28 import Cmm
  29 import MachOp
  30 import CLabel
  31
  32 -- The rest:
  33 import StaticFlags      ( opt_PIC )
  34 import ForeignCall      ( CCallConv(..) )
  35 import OrdList
  36 import Pretty
  37 import Outputable
  38 import qualified Outputable
  39 import FastString
  40 import FastTypes        ( isFastTrue )
  41 import Constants        ( wORD_SIZE )
  42
  43 #ifdef DEBUG
  44 import Outputable       ( assertPanic )
  45 import TRACE            ( trace )
  46 #endif
  47
  48 import Control.Monad    ( mapAndUnzipM )
  49 import Maybe            ( fromJust )
  50 import DATA_BITS
  51 import DATA_WORD
  52
  53 -- -----------------------------------------------------------------------------
  54 -- Top-level of the instruction selector
  55
  56 -- | 'InstrBlock's are the insn sequences generated by the insn selectors.
  57 -- They are really trees of insns to facilitate fast appending, where a
  58 -- left-to-right traversal (pre-order?) yields the insns in the correct
  59 -- order.
  60
  61 type InstrBlock = OrdList Instr
  62
  63 cmmTopCodeGen :: CmmTop -> NatM [NatCmmTop]
  64 cmmTopCodeGen (CmmProc info lab params blocks) = do
  65   (nat_blocks,statics) <- mapAndUnzipM basicBlockCodeGen blocks
  66   picBaseMb <- getPicBaseMaybeNat
  67   let proc = CmmProc info lab params (concat nat_blocks)
  68       tops = proc : concat statics
  69   case picBaseMb of
  70       Just picBase -> initializePicBase picBase tops
  71       Nothing -> return tops
  72
  73 cmmTopCodeGen (CmmData sec dat) = do
  74   return [CmmData sec dat]  -- no translation, we just use CmmStatic
  75
  76 basicBlockCodeGen :: CmmBasicBlock -> NatM ([NatBasicBlock],[NatCmmTop])
  77 basicBlockCodeGen (BasicBlock id stmts) = do
  78   instrs <- stmtsToInstrs stmts
  79   -- code generation may introduce new basic block boundaries, which
  80   -- are indicated by the NEWBLOCK instruction.  We must split up the
  81   -- instruction stream into basic blocks again.  Also, we extract
  82   -- LDATAs here too.
  83   let
  84         (top,other_blocks,statics) = foldrOL mkBlocks ([],[],[]) instrs
  85
  86         mkBlocks (NEWBLOCK id) (instrs,blocks,statics)
  87           = ([], BasicBlock id instrs : blocks, statics)
  88         mkBlocks (LDATA sec dat) (instrs,blocks,statics)
  89           = (instrs, blocks, CmmData sec dat:statics)
  90         mkBlocks instr (instrs,blocks,statics)
  91           = (instr:instrs, blocks, statics)
  92   -- in
  93   return (BasicBlock id top : other_blocks, statics)
  94
  95 stmtsToInstrs :: [CmmStmt] -> NatM InstrBlock
  96 stmtsToInstrs stmts
  97    = do instrss <- mapM stmtToInstrs stmts
  98         return (concatOL instrss)
  99
 100 stmtToInstrs :: CmmStmt -> NatM InstrBlock
 101 stmtToInstrs stmt = case stmt of
 102     CmmNop         -> return nilOL
 103     CmmComment s   -> return (unitOL (COMMENT s))
 104
 105     CmmAssign reg src
 106       | isFloatingRep kind -> assignReg_FltCode kind reg src
 107 #if WORD_SIZE_IN_BITS==32
 108       | kind == I64        -> assignReg_I64Code      reg src
 109 #endif
 110       | otherwise          -> assignReg_IntCode kind reg src
 111         where kind = cmmRegRep reg
 112
 113     CmmStore addr src
 114       | isFloatingRep kind -> assignMem_FltCode kind addr src
 115 #if WORD_SIZE_IN_BITS==32
 116       | kind == I64      -> assignMem_I64Code      addr src
 117 #endif
 118       | otherwise        -> assignMem_IntCode kind addr src
 119         where kind = cmmExprRep src
 120
 121     CmmCall target result_regs args vols
 122        -> genCCall target result_regs args vols
 123
 124     CmmBranch id          -> genBranch id
 125     CmmCondBranch arg id  -> genCondJump id arg
 126     CmmSwitch arg ids     -> genSwitch arg ids
 127     CmmJump arg params    -> genJump arg
 128
 129 -- -----------------------------------------------------------------------------
 130 -- General things for putting together code sequences
 131
 132 -- Expand CmmRegOff.  ToDo: should we do it this way around, or convert
 133 -- CmmExprs into CmmRegOff?
 134 mangleIndexTree :: CmmExpr -> CmmExpr
 135 mangleIndexTree (CmmRegOff reg off)
 136   = CmmMachOp (MO_Add rep) [CmmReg reg, CmmLit (CmmInt (fromIntegral off) rep)]
 137   where rep = cmmRegRep reg
 138
 139 -- -----------------------------------------------------------------------------
 140 --  Code gen for 64-bit arithmetic on 32-bit platforms
 141
 142 {-
 143 Simple support for generating 64-bit code (ie, 64 bit values and 64
 144 bit assignments) on 32-bit platforms.  Unlike the main code generator
 145 we merely shoot for generating working code as simply as possible, and
 146 pay little attention to code quality.  Specifically, there is no
 147 attempt to deal cleverly with the fixed-vs-floating register
 148 distinction; all values are generated into (pairs of) floating
 149 registers, even if this would mean some redundant reg-reg moves as a
 150 result.  Only one of the VRegUniques is returned, since it will be
 151 of the VRegUniqueLo form, and the upper-half VReg can be determined
 152 by applying getHiVRegFromLo to it.
 153 -}
 154
 155 data ChildCode64        -- a.k.a "Register64"
 156    = ChildCode64
 157         InstrBlock      -- code
 158         Reg             -- the lower 32-bit temporary which contains the
 159                         -- result; use getHiVRegFromLo to find the other
 160                         -- VRegUnique.  Rules of this simplified insn
 161                         -- selection game are therefore that the returned
 162                         -- Reg may be modified
 163
 164 #if WORD_SIZE_IN_BITS==32
 165 assignMem_I64Code :: CmmExpr -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
 166 assignReg_I64Code :: CmmReg  -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
 167 #endif
 168
 169 #ifndef x86_64_TARGET_ARCH
 170 iselExpr64        :: CmmExpr -> NatM ChildCode64
 171 #endif
 172
 173 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 174
 175 #if i386_TARGET_ARCH
 176
 177 assignMem_I64Code addrTree valueTree = do
 178   Amode addr addr_code <- getAmode addrTree
 179   ChildCode64 vcode rlo <- iselExpr64 valueTree
 180   let
 181         rhi = getHiVRegFromLo rlo
 182
 183         -- Little-endian store
 184         mov_lo = MOV I32 (OpReg rlo) (OpAddr addr)
 185         mov_hi = MOV I32 (OpReg rhi) (OpAddr (fromJust (addrOffset addr 4)))
 186   -- in
 187   return (vcode `appOL` addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi)
 188
 189
 190 assignReg_I64Code (CmmLocal (LocalReg u_dst pk)) valueTree = do
 191    ChildCode64 vcode r_src_lo <- iselExpr64 valueTree
 192    let
 193          r_dst_lo = mkVReg u_dst I32
 194          r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
 195          r_src_hi = getHiVRegFromLo r_src_lo
 196          mov_lo = MOV I32 (OpReg r_src_lo) (OpReg r_dst_lo)
 197          mov_hi = MOV I32 (OpReg r_src_hi) (OpReg r_dst_hi)
 198    -- in
 199    return (
 200         vcode `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi
 201      )
 202
 203 assignReg_I64Code lvalue valueTree
 204    = panic "assignReg_I64Code(i386): invalid lvalue"
 205
 206 ------------
 207
 208 iselExpr64 (CmmLit (CmmInt i _)) = do
 209   (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 210   let
 211         r = fromIntegral (fromIntegral i :: Word32)
 212         q = fromIntegral ((fromIntegral i `shiftR` 32) :: Word32)
 213         code = toOL [
 214                 MOV I32 (OpImm (ImmInteger r)) (OpReg rlo),
 215                 MOV I32 (OpImm (ImmInteger q)) (OpReg rhi)
 216                 ]
 217   -- in
 218   return (ChildCode64 code rlo)
 219
 220 iselExpr64 (CmmLoad addrTree I64) = do
 221    Amode addr addr_code <- getAmode addrTree
 222    (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 223    let
 224         mov_lo = MOV I32 (OpAddr addr) (OpReg rlo)
 225         mov_hi = MOV I32 (OpAddr (fromJust (addrOffset addr 4))) (OpReg rhi)
 226    -- in
 227    return (
 228             ChildCode64 (addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi)
 229                         rlo
 230      )
 231
 232 iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64)))
 233    = return (ChildCode64 nilOL (mkVReg vu I32))
 234
 235 -- we handle addition, but rather badly
 236 iselExpr64 (CmmMachOp (MO_Add _) [e1, CmmLit (CmmInt i _)]) = do
 237    ChildCode64 code1 r1lo <- iselExpr64 e1
 238    (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 239    let
 240         r = fromIntegral (fromIntegral i :: Word32)
 241         q = fromIntegral ((fromIntegral i `shiftR` 32) :: Word32)
 242         r1hi = getHiVRegFromLo r1lo
 243         code =  code1 `appOL`
 244                 toOL [ MOV I32 (OpReg r1lo) (OpReg rlo),
 245                        ADD I32 (OpImm (ImmInteger r)) (OpReg rlo),
 246                        MOV I32 (OpReg r1hi) (OpReg rhi),
 247                        ADC I32 (OpImm (ImmInteger q)) (OpReg rhi) ]
 248    -- in
 249    return (ChildCode64 code rlo)
 250
 251 iselExpr64 (CmmMachOp (MO_Add _) [e1,e2]) = do
 252    ChildCode64 code1 r1lo <- iselExpr64 e1
 253    ChildCode64 code2 r2lo <- iselExpr64 e2
 254    (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 255    let
 256         r1hi = getHiVRegFromLo r1lo
 257         r2hi = getHiVRegFromLo r2lo
 258         code =  code1 `appOL`
 259                 code2 `appOL`
 260                 toOL [ MOV I32 (OpReg r1lo) (OpReg rlo),
 261                        ADD I32 (OpReg r2lo) (OpReg rlo),
 262                        MOV I32 (OpReg r1hi) (OpReg rhi),
 263                        ADC I32 (OpReg r2hi) (OpReg rhi) ]
 264    -- in
 265    return (ChildCode64 code rlo)
 266
 267 iselExpr64 expr
 268    = pprPanic "iselExpr64(i386)" (ppr expr)
 269
 270 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
 271
 272 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 273
 274 #if sparc_TARGET_ARCH
 275
 276 assignMem_I64Code addrTree valueTree
 277    = iselExpr64 valueTree               `thenNat` \ (ChildCode64 vcode vrlo) ->
 278      getRegister addrTree               `thenNat` \ register_addr ->
 279      getNewRegNat IntRep                `thenNat` \ t_addr ->
 280      let rlo = VirtualRegI vrlo
 281          rhi = getHiVRegFromLo rlo
 282          code_addr = registerCode register_addr t_addr
 283          reg_addr  = registerName register_addr t_addr
 284          -- Big-endian store
 285          mov_hi = ST W rhi (AddrRegImm reg_addr (ImmInt 0))
 286          mov_lo = ST W rlo (AddrRegImm reg_addr (ImmInt 4))
 287      in
 288          return (vcode `appOL` code_addr `snocOL` mov_hi `snocOL` mov_lo)
 289
 290
 291 assignReg_I64Code (StixTemp (StixVReg u_dst pk)) valueTree
 292    = iselExpr64 valueTree               `thenNat` \ (ChildCode64 vcode vr_src_lo) ->
 293      let
 294          r_dst_lo = mkVReg u_dst IntRep
 295          r_src_lo = VirtualRegI vr_src_lo
 296          r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
 297          r_src_hi = getHiVRegFromLo r_src_lo
 298          mov_lo = mkMOV r_src_lo r_dst_lo
 299          mov_hi = mkMOV r_src_hi r_dst_hi
 300          mkMOV sreg dreg = OR False g0 (RIReg sreg) dreg
 301      in
 302          return (
 303             vcode `snocOL` mov_hi `snocOL` mov_lo
 304          )
 305 assignReg_I64Code lvalue valueTree
 306    = pprPanic "assignReg_I64Code(sparc): invalid lvalue"
 307               (pprStixReg lvalue)
 308
 309
 310 -- Don't delete this -- it's very handy for debugging.
 311 --iselExpr64 expr
 312 --   | trace ("iselExpr64: " ++ showSDoc (pprCmmExpr expr)) False
 313 --   = panic "iselExpr64(???)"
 314
 315 iselExpr64 (CmmLoad I64 addrTree)
 316    = getRegister addrTree               `thenNat` \ register_addr ->
 317      getNewRegNat IntRep                `thenNat` \ t_addr ->
 318      getNewRegNat IntRep                `thenNat` \ rlo ->
 319      let rhi = getHiVRegFromLo rlo
 320          code_addr = registerCode register_addr t_addr
 321          reg_addr  = registerName register_addr t_addr
 322          mov_hi = LD W (AddrRegImm reg_addr (ImmInt 0)) rhi
 323          mov_lo = LD W (AddrRegImm reg_addr (ImmInt 4)) rlo
 324      in
 325          return (
 326             ChildCode64 (code_addr `snocOL` mov_hi `snocOL` mov_lo)
 327                         (getVRegUnique rlo)
 328          )
 329
 330 iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg uq I64)))
 331    = getNewRegNat IntRep                `thenNat` \ r_dst_lo ->
 332      let r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
 333          r_src_lo = mkVReg vu IntRep
 334          r_src_hi = getHiVRegFromLo r_src_lo
 335          mov_lo = mkMOV r_src_lo r_dst_lo
 336          mov_hi = mkMOV r_src_hi r_dst_hi
 337          mkMOV sreg dreg = OR False g0 (RIReg sreg) dreg
 338      in
 339          return (
 340             ChildCode64 (toOL [mov_hi, mov_lo]) (getVRegUnique r_dst_lo)
 341          )
 342
 343 iselExpr64 (StCall fn cconv I64 args)
 344   = genCCall fn cconv kind args                 `thenNat` \ call ->
 345     getNewRegNat IntRep                         `thenNat` \ r_dst_lo ->
 346     let r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
 347         mov_lo = mkMOV o0 r_dst_lo
 348         mov_hi = mkMOV o1 r_dst_hi
 349         mkMOV sreg dreg = OR False g0 (RIReg sreg) dreg
 350     in
 351     return (
 352        ChildCode64 (call `snocOL` mov_hi `snocOL` mov_lo)
 353                    (getVRegUnique r_dst_lo)
 354     )
 355
 356 iselExpr64 expr
 357    = pprPanic "iselExpr64(sparc)" (pprCmmExpr expr)
 358
 359 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
 360
 361 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 362
 363 #if powerpc_TARGET_ARCH
 364
 365 getI64Amodes :: CmmExpr -> NatM (AddrMode, AddrMode, InstrBlock)
 366 getI64Amodes addrTree = do
 367     Amode hi_addr addr_code <- getAmode addrTree
 368     case addrOffset hi_addr 4 of
 369         Just lo_addr -> return (hi_addr, lo_addr, addr_code)
 370         Nothing      -> do (hi_ptr, code) <- getSomeReg addrTree
 371                            return (AddrRegImm hi_ptr (ImmInt 0),
 372                                    AddrRegImm hi_ptr (ImmInt 4),
 373                                    code)
 374
 375 assignMem_I64Code addrTree valueTree = do
 376         (hi_addr, lo_addr, addr_code) <- getI64Amodes addrTree
 377         ChildCode64 vcode rlo <- iselExpr64 valueTree
 378         let
 379                 rhi = getHiVRegFromLo rlo
 380
 381                 -- Big-endian store
 382                 mov_hi = ST I32 rhi hi_addr
 383                 mov_lo = ST I32 rlo lo_addr
 384         -- in
 385         return (vcode `appOL` addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi)
 386
 387 assignReg_I64Code (CmmLocal (LocalReg u_dst pk)) valueTree = do
 388    ChildCode64 vcode r_src_lo <- iselExpr64 valueTree
 389    let
 390          r_dst_lo = mkVReg u_dst I32
 391          r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
 392          r_src_hi = getHiVRegFromLo r_src_lo
 393          mov_lo = MR r_dst_lo r_src_lo
 394          mov_hi = MR r_dst_hi r_src_hi
 395    -- in
 396    return (
 397         vcode `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi
 398      )
 399
 400 assignReg_I64Code lvalue valueTree
 401    = panic "assignReg_I64Code(powerpc): invalid lvalue"
 402
 403
 404 -- Don't delete this -- it's very handy for debugging.
 405 --iselExpr64 expr
 406 --   | trace ("iselExpr64: " ++ showSDoc (pprCmmExpr expr)) False
 407 --   = panic "iselExpr64(???)"
 408
 409 iselExpr64 (CmmLoad addrTree I64) = do
 410     (hi_addr, lo_addr, addr_code) <- getI64Amodes addrTree
 411     (rlo, rhi) <- getNewRegPairNat I32
 412     let mov_hi = LD I32 rhi hi_addr
 413         mov_lo = LD I32 rlo lo_addr
 414     return $ ChildCode64 (addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi)
 415                          rlo
 416
 417 iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64)))
 418    = return (ChildCode64 nilOL (mkVReg vu I32))
 419
 420 iselExpr64 (CmmLit (CmmInt i _)) = do
 421   (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 422   let
 423         half0 = fromIntegral (fromIntegral i :: Word16)
 424         half1 = fromIntegral ((fromIntegral i `shiftR` 16) :: Word16)
 425         half2 = fromIntegral ((fromIntegral i `shiftR` 32) :: Word16)
 426         half3 = fromIntegral ((fromIntegral i `shiftR` 48) :: Word16)
 427
 428         code = toOL [
 429                 LIS rlo (ImmInt half1),
 430                 OR rlo rlo (RIImm $ ImmInt half0),
 431                 LIS rhi (ImmInt half3),
 432                 OR rlo rlo (RIImm $ ImmInt half2)
 433                 ]
 434   -- in
 435   return (ChildCode64 code rlo)
 436
 437 iselExpr64 (CmmMachOp (MO_Add _) [e1,e2]) = do
 438    ChildCode64 code1 r1lo <- iselExpr64 e1
 439    ChildCode64 code2 r2lo <- iselExpr64 e2
 440    (rlo,rhi) <- getNewRegPairNat I32
 441    let
 442         r1hi = getHiVRegFromLo r1lo
 443         r2hi = getHiVRegFromLo r2lo
 444         code =  code1 `appOL`
 445                 code2 `appOL`
 446                 toOL [ ADDC rlo r1lo r2lo,
 447                        ADDE rhi r1hi r2hi ]
 448    -- in
 449    return (ChildCode64 code rlo)
 450
 451 iselExpr64 expr
 452    = pprPanic "iselExpr64(powerpc)" (ppr expr)
 453
 454 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
 455
 456
 457 -- -----------------------------------------------------------------------------
 458 -- The 'Register' type
 459
 460 -- 'Register's passed up the tree.  If the stix code forces the register
 461 -- to live in a pre-decided machine register, it comes out as @Fixed@;
 462 -- otherwise, it comes out as @Any@, and the parent can decide which
 463 -- register to put it in.
 464
 465 data Register
 466   = Fixed   MachRep Reg InstrBlock
 467   | Any     MachRep (Reg -> InstrBlock)
 468
 469 swizzleRegisterRep :: Register -> MachRep -> Register
 470 swizzleRegisterRep (Fixed _ reg code) rep = Fixed rep reg code
 471 swizzleRegisterRep (Any _ codefn)     rep = Any rep codefn
 472
 473
 474 -- -----------------------------------------------------------------------------
 475 -- Utils based on getRegister, below
 476
 477 -- The dual to getAnyReg: compute an expression into a register, but
 478 -- we don't mind which one it is.
 479 getSomeReg :: CmmExpr -> NatM (Reg, InstrBlock)
 480 getSomeReg expr = do
 481   r <- getRegister expr
 482   case r of
 483     Any rep code -> do
 484         tmp <- getNewRegNat rep
 485         return (tmp, code tmp)
 486     Fixed _ reg code ->
 487         return (reg, code)
 488
 489 -- -----------------------------------------------------------------------------
 490 -- Grab the Reg for a CmmReg
 491
 492 getRegisterReg :: CmmReg -> Reg
 493
 494 getRegisterReg (CmmLocal (LocalReg u pk))
 495   = mkVReg u pk
 496
 497 getRegisterReg (CmmGlobal mid)
 498   = case get_GlobalReg_reg_or_addr mid of
 499        Left (RealReg rrno) -> RealReg rrno
 500        _other -> pprPanic "getRegisterReg-memory" (ppr $ CmmGlobal mid)
 501           -- By this stage, the only MagicIds remaining should be the
 502           -- ones which map to a real machine register on this
 503           -- platform.  Hence ...
 504
 505
 506 -- -----------------------------------------------------------------------------
 507 -- Generate code to get a subtree into a Register
 508
 509 -- Don't delete this -- it's very handy for debugging.
 510 --getRegister expr
 511 --   | trace ("getRegister: " ++ showSDoc (pprCmmExpr expr)) False
 512 --   = panic "getRegister(???)"
 513
 514 getRegister :: CmmExpr -> NatM Register
 515
 516 getRegister (CmmReg reg)
 517   = return (Fixed (cmmRegRep reg) (getRegisterReg reg) nilOL)
 518
 519 getRegister tree@(CmmRegOff _ _)
 520   = getRegister (mangleIndexTree tree)
 521
 522 getRegister CmmPicBaseReg
 523   = do
 524       reg <- getPicBaseNat wordRep
 525       return (Fixed wordRep reg nilOL)
 526
 527 -- end of machine-"independent" bit; here we go on the rest...
 528
 529 #if alpha_TARGET_ARCH
 530
 531 getRegister (StDouble d)
 532   = getBlockIdNat                   `thenNat` \ lbl ->
 533     getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
 534     let code dst = mkSeqInstrs [
 535             LDATA RoDataSegment lbl [
 536                     DATA TF [ImmLab (rational d)]
 537                 ],
 538             LDA tmp (AddrImm (ImmCLbl lbl)),
 539             LD TF dst (AddrReg tmp)]
 540     in
 541         return (Any F64 code)
 542
 543 getRegister (StPrim primop [x]) -- unary PrimOps
 544   = case primop of
 545       IntNegOp -> trivialUCode (NEG Q False) x
 546
 547       NotOp    -> trivialUCode NOT x
 548
 549       FloatNegOp  -> trivialUFCode FloatRep  (FNEG TF) x
 550       DoubleNegOp -> trivialUFCode F64 (FNEG TF) x
 551
 552       OrdOp -> coerceIntCode IntRep x
 553       ChrOp -> chrCode x
 554
 555       Float2IntOp  -> coerceFP2Int    x
 556       Int2FloatOp  -> coerceInt2FP pr x
 557       Double2IntOp -> coerceFP2Int    x
 558       Int2DoubleOp -> coerceInt2FP pr x
 559
 560       Double2FloatOp -> coerceFltCode x
 561       Float2DoubleOp -> coerceFltCode x
 562
 563       other_op -> getRegister (StCall fn CCallConv F64 [x])
 564         where
 565           fn = case other_op of
 566                  FloatExpOp    -> FSLIT("exp")
 567                  FloatLogOp    -> FSLIT("log")
 568                  FloatSqrtOp   -> FSLIT("sqrt")
 569                  FloatSinOp    -> FSLIT("sin")
 570                  FloatCosOp    -> FSLIT("cos")
 571                  FloatTanOp    -> FSLIT("tan")
 572                  FloatAsinOp   -> FSLIT("asin")
 573                  FloatAcosOp   -> FSLIT("acos")
 574                  FloatAtanOp   -> FSLIT("atan")
 575                  FloatSinhOp   -> FSLIT("sinh")
 576                  FloatCoshOp   -> FSLIT("cosh")
 577                  FloatTanhOp   -> FSLIT("tanh")
 578                  DoubleExpOp   -> FSLIT("exp")
 579                  DoubleLogOp   -> FSLIT("log")
 580                  DoubleSqrtOp  -> FSLIT("sqrt")
 581                  DoubleSinOp   -> FSLIT("sin")
 582                  DoubleCosOp   -> FSLIT("cos")
 583                  DoubleTanOp   -> FSLIT("tan")
 584                  DoubleAsinOp  -> FSLIT("asin")
 585                  DoubleAcosOp  -> FSLIT("acos")
 586                  DoubleAtanOp  -> FSLIT("atan")
 587                  DoubleSinhOp  -> FSLIT("sinh")
 588                  DoubleCoshOp  -> FSLIT("cosh")
 589                  DoubleTanhOp  -> FSLIT("tanh")
 590   where
 591     pr = panic "MachCode.getRegister: no primrep needed for Alpha"
 592
 593 getRegister (StPrim primop [x, y]) -- dyadic PrimOps
 594   = case primop of
 595       CharGtOp -> trivialCode (CMP LTT) y x
 596       CharGeOp -> trivialCode (CMP LE) y x
 597       CharEqOp -> trivialCode (CMP EQQ) x y
 598       CharNeOp -> int_NE_code x y
 599       CharLtOp -> trivialCode (CMP LTT) x y
 600       CharLeOp -> trivialCode (CMP LE) x y
 601
 602       IntGtOp  -> trivialCode (CMP LTT) y x
 603       IntGeOp  -> trivialCode (CMP LE) y x
 604       IntEqOp  -> trivialCode (CMP EQQ) x y
 605       IntNeOp  -> int_NE_code x y
 606       IntLtOp  -> trivialCode (CMP LTT) x y
 607       IntLeOp  -> trivialCode (CMP LE) x y
 608
 609       WordGtOp -> trivialCode (CMP ULT) y x
 610       WordGeOp -> trivialCode (CMP ULE) x y
 611       WordEqOp -> trivialCode (CMP EQQ)  x y
 612       WordNeOp -> int_NE_code x y
 613       WordLtOp -> trivialCode (CMP ULT) x y
 614       WordLeOp -> trivialCode (CMP ULE) x y
 615
 616       AddrGtOp -> trivialCode (CMP ULT) y x
 617       AddrGeOp -> trivialCode (CMP ULE) y x
 618       AddrEqOp -> trivialCode (CMP EQQ)  x y
 619       AddrNeOp -> int_NE_code x y
 620       AddrLtOp -> trivialCode (CMP ULT) x y
 621       AddrLeOp -> trivialCode (CMP ULE) x y
 622
 623       FloatGtOp -> cmpF_code (FCMP TF LE) EQQ x y
 624       FloatGeOp -> cmpF_code (FCMP TF LTT) EQQ x y
 625       FloatEqOp -> cmpF_code (FCMP TF EQQ) NE x y
 626       FloatNeOp -> cmpF_code (FCMP TF EQQ) EQQ x y
 627       FloatLtOp -> cmpF_code (FCMP TF LTT) NE x y
 628       FloatLeOp -> cmpF_code (FCMP TF LE) NE x y
 629
 630       DoubleGtOp -> cmpF_code (FCMP TF LE) EQQ x y
 631       DoubleGeOp -> cmpF_code (FCMP TF LTT) EQQ x y
 632       DoubleEqOp -> cmpF_code (FCMP TF EQQ) NE x y
 633       DoubleNeOp -> cmpF_code (FCMP TF EQQ) EQQ x y
 634       DoubleLtOp -> cmpF_code (FCMP TF LTT) NE x y
 635       DoubleLeOp -> cmpF_code (FCMP TF LE) NE x y
 636
 637       IntAddOp  -> trivialCode (ADD Q False) x y
 638       IntSubOp  -> trivialCode (SUB Q False) x y
 639       IntMulOp  -> trivialCode (MUL Q False) x y
 640       IntQuotOp -> trivialCode (DIV Q False) x y
 641       IntRemOp  -> trivialCode (REM Q False) x y
 642
 643       WordAddOp  -> trivialCode (ADD Q False) x y
 644       WordSubOp  -> trivialCode (SUB Q False) x y
 645       WordMulOp  -> trivialCode (MUL Q False) x y
 646       WordQuotOp -> trivialCode (DIV Q True) x y
 647       WordRemOp  -> trivialCode (REM Q True) x y
 648
 649       FloatAddOp -> trivialFCode  FloatRep (FADD TF) x y
 650       FloatSubOp -> trivialFCode  FloatRep (FSUB TF) x y
 651       FloatMulOp -> trivialFCode  FloatRep (FMUL TF) x y
 652       FloatDivOp -> trivialFCode  FloatRep (FDIV TF) x y
 653
 654       DoubleAddOp -> trivialFCode  F64 (FADD TF) x y
 655       DoubleSubOp -> trivialFCode  F64 (FSUB TF) x y
 656       DoubleMulOp -> trivialFCode  F64 (FMUL TF) x y
 657       DoubleDivOp -> trivialFCode  F64 (FDIV TF) x y
 658
 659       AddrAddOp  -> trivialCode (ADD Q False) x y
 660       AddrSubOp  -> trivialCode (SUB Q False) x y
 661       AddrRemOp  -> trivialCode (REM Q True) x y
 662
 663       AndOp  -> trivialCode AND x y
 664       OrOp   -> trivialCode OR  x y
 665       XorOp  -> trivialCode XOR x y
 666       SllOp  -> trivialCode SLL x y
 667       SrlOp  -> trivialCode SRL x y
 668
 669       ISllOp -> trivialCode SLL x y -- was: panic "AlphaGen:isll"
 670       ISraOp -> trivialCode SRA x y -- was: panic "AlphaGen:isra"
 671       ISrlOp -> trivialCode SRL x y -- was: panic "AlphaGen:isrl"
 672
 673       FloatPowerOp  -> getRegister (StCall FSLIT("pow") CCallConv F64 [x,y])
 674       DoublePowerOp -> getRegister (StCall FSLIT("pow") CCallConv F64 [x,y])
 675   where
 676     {- ------------------------------------------------------------
 677         Some bizarre special code for getting condition codes into
 678         registers.  Integer non-equality is a test for equality
 679         followed by an XOR with 1.  (Integer comparisons always set
 680         the result register to 0 or 1.)  Floating point comparisons of
 681         any kind leave the result in a floating point register, so we
 682         need to wrangle an integer register out of things.
 683     -}
 684     int_NE_code :: StixTree -> StixTree -> NatM Register
 685
 686     int_NE_code x y
 687       = trivialCode (CMP EQQ) x y       `thenNat` \ register ->
 688         getNewRegNat IntRep             `thenNat` \ tmp ->
 689         let
 690             code = registerCode register tmp
 691             src  = registerName register tmp
 692             code__2 dst = code . mkSeqInstr (XOR src (RIImm (ImmInt 1)) dst)
 693         in
 694         return (Any IntRep code__2)
 695
 696     {- ------------------------------------------------------------
 697         Comments for int_NE_code also apply to cmpF_code
 698     -}
 699     cmpF_code
 700         :: (Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
 701         -> Cond
 702         -> StixTree -> StixTree
 703         -> NatM Register
 704
 705     cmpF_code instr cond x y
 706       = trivialFCode pr instr x y       `thenNat` \ register ->
 707         getNewRegNat F64                `thenNat` \ tmp ->
 708         getBlockIdNat                   `thenNat` \ lbl ->
 709         let
 710             code = registerCode register tmp
 711             result  = registerName register tmp
 712
 713             code__2 dst = code . mkSeqInstrs [
 714                 OR zeroh (RIImm (ImmInt 1)) dst,
 715                 BF cond  result (ImmCLbl lbl),
 716                 OR zeroh (RIReg zeroh) dst,
 717                 NEWBLOCK lbl]
 718         in
 719         return (Any IntRep code__2)
 720       where
 721         pr = panic "trivialU?FCode: does not use PrimRep on Alpha"
 722       ------------------------------------------------------------
 723
 724 getRegister (CmmLoad pk mem)
 725   = getAmode mem                    `thenNat` \ amode ->
 726     let
 727         code = amodeCode amode
 728         src   = amodeAddr amode
 729         size = primRepToSize pk
 730         code__2 dst = code . mkSeqInstr (LD size dst src)
 731     in
 732     return (Any pk code__2)
 733
 734 getRegister (StInt i)
 735   | fits8Bits i
 736   = let
 737         code dst = mkSeqInstr (OR zeroh (RIImm src) dst)
 738     in
 739     return (Any IntRep code)
 740   | otherwise
 741   = let
 742         code dst = mkSeqInstr (LDI Q dst src)
 743     in
 744     return (Any IntRep code)
 745   where
 746     src = ImmInt (fromInteger i)
 747
 748 getRegister leaf
 749   | isJust imm
 750   = let
 751         code dst = mkSeqInstr (LDA dst (AddrImm imm__2))
 752     in
 753     return (Any PtrRep code)
 754   where
 755     imm = maybeImm leaf
 756     imm__2 = case imm of Just x -> x
 757
 758 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
 759
 760 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 761
 762 #if i386_TARGET_ARCH
 763
 764 getRegister (CmmLit (CmmFloat f F32)) = do
 765     lbl <- getNewLabelNat
 766     let code dst = toOL [
 767             LDATA ReadOnlyData
 768                         [CmmDataLabel lbl,
 769                          CmmStaticLit (CmmFloat f F32)],
 770             GLD F32 (ImmAddr (ImmCLbl lbl) 0) dst
 771             ]
 772     -- in
 773     return (Any F32 code)
 774
 775
 776 getRegister (CmmLit (CmmFloat d F64))
 777   | d == 0.0
 778   = let code dst = unitOL (GLDZ dst)
 779     in  return (Any F64 code)
 780
 781   | d == 1.0
 782   = let code dst = unitOL (GLD1 dst)
 783     in  return (Any F64 code)
 784
 785   | otherwise = do
 786     lbl <- getNewLabelNat
 787     let code dst = toOL [
 788             LDATA ReadOnlyData
 789                         [CmmDataLabel lbl,
 790                          CmmStaticLit (CmmFloat d F64)],
 791             GLD F64 (ImmAddr (ImmCLbl lbl) 0) dst
 792             ]
 793     -- in
 794     return (Any F64 code)
 795
 796 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
 797
 798 #if x86_64_TARGET_ARCH
 799
 800 getRegister (CmmLit (CmmFloat 0.0 rep)) = do
 801    let code dst = unitOL  (XOR rep (OpReg dst) (OpReg dst))
 802         -- I don't know why there are xorpd, xorps, and pxor instructions.
 803         -- They all appear to do the same thing --SDM
 804    return (Any rep code)
 805
 806 getRegister (CmmLit (CmmFloat f rep)) = do
 807     lbl <- getNewLabelNat
 808     let code dst = toOL [
 809             LDATA ReadOnlyData
 810                         [CmmDataLabel lbl,
 811                          CmmStaticLit (CmmFloat f rep)],
 812             MOV rep (OpAddr (ImmAddr (ImmCLbl lbl) 0)) (OpReg dst)
 813         -- ToDo: should use %rip-relative
 814             ]
 815     -- in
 816     return (Any rep code)
 817
 818 #endif /* x86_64_TARGET_ARCH */
 819
 820 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
 821
 822 -- catch simple cases of zero- or sign-extended load
 823 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I8 I32) [CmmLoad addr _]) = do
 824   code <- intLoadCode (MOVZxL I8) addr
 825   return (Any I32 code)
 826
 827 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I8 I32) [CmmLoad addr _]) = do
 828   code <- intLoadCode (MOVSxL I8) addr
 829   return (Any I32 code)
 830
 831 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I16 I32) [CmmLoad addr _]) = do
 832   code <- intLoadCode (MOVZxL I16) addr
 833   return (Any I32 code)
 834
 835 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I16 I32) [CmmLoad addr _]) = do
 836   code <- intLoadCode (MOVSxL I16) addr
 837   return (Any I32 code)
 838
 839 #endif
 840
 841 #if x86_64_TARGET_ARCH
 842
 843 -- catch simple cases of zero- or sign-extended load
 844 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I8 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 845   code <- intLoadCode (MOVZxL I8) addr
 846   return (Any I64 code)
 847
 848 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I8 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 849   code <- intLoadCode (MOVSxL I8) addr
 850   return (Any I64 code)
 851
 852 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I16 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 853   code <- intLoadCode (MOVZxL I16) addr
 854   return (Any I64 code)
 855
 856 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I16 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 857   code <- intLoadCode (MOVSxL I16) addr
 858   return (Any I64 code)
 859
 860 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I32 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 861   code <- intLoadCode (MOV I32) addr -- 32-bit loads zero-extend
 862   return (Any I64 code)
 863
 864 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I32 I64) [CmmLoad addr _]) = do
 865   code <- intLoadCode (MOVSxL I32) addr
 866   return (Any I64 code)
 867
 868 #endif
 869
 870 #if x86_64_TARGET_ARCH
 871 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Neg F32) [x]) = do
 872   lbl <- getNewLabelNat
 873   let
 874     code dst = toOL [
 875         -- This is how gcc does it, so it can't be that bad:
 876         LDATA ReadOnlyData16 [
 877                 CmmAlign 16,
 878                 CmmDataLabel lbl,
 879                 CmmStaticLit (CmmInt 0x80000000 I32),
 880                 CmmStaticLit (CmmInt 0 I32),
 881                 CmmStaticLit (CmmInt 0 I32),
 882                 CmmStaticLit (CmmInt 0 I32)
 883         ],
 884         XOR F32 (OpAddr (ImmAddr (ImmCLbl lbl) 0)) (OpReg dst)
 885                 -- xorps, so we need the 128-bit constant
 886                 -- ToDo: rip-relative
 887         ]
 888   --
 889   return (Any F32 code)
 890
 891 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Neg F64) [x]) = do
 892   lbl <- getNewLabelNat
 893   let
 894         -- This is how gcc does it, so it can't be that bad:
 895     code dst = toOL [
 896         LDATA ReadOnlyData16 [
 897                 CmmAlign 16,
 898                 CmmDataLabel lbl,
 899                 CmmStaticLit (CmmInt 0x8000000000000000 I64),
 900                 CmmStaticLit (CmmInt 0 I64)
 901         ],
 902                 -- gcc puts an unpck here.  Wonder if we need it.
 903         XOR F64 (OpAddr (ImmAddr (ImmCLbl lbl) 0)) (OpReg dst)
 904                 -- xorpd, so we need the 128-bit constant
 905                 -- ToDo: rip-relative
 906         ]
 907   --
 908   return (Any F64 code)
 909 #endif
 910
 911 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
 912
 913 getRegister (CmmMachOp mop [x]) -- unary MachOps
 914   = case mop of
 915 #if i386_TARGET_ARCH
 916       MO_S_Neg F32 -> trivialUFCode F32 (GNEG F32) x
 917       MO_S_Neg F64 -> trivialUFCode F64 (GNEG F64) x
 918 #endif
 919
 920       MO_S_Neg rep -> trivialUCode rep (NEGI rep) x
 921       MO_Not rep   -> trivialUCode rep (NOT  rep) x
 922
 923       -- Nop conversions
 924       -- TODO: these are only nops if the arg is not a fixed register that
 925       -- can't be byte-addressed.
 926       MO_U_Conv I32 I8  -> conversionNop I32 x
 927       MO_S_Conv I32 I8  -> conversionNop I32 x
 928       MO_U_Conv I16 I8  -> conversionNop I16 x
 929       MO_S_Conv I16 I8  -> conversionNop I16 x
 930       MO_U_Conv I32 I16 -> conversionNop I32 x
 931       MO_S_Conv I32 I16 -> conversionNop I32 x
 932 #if x86_64_TARGET_ARCH
 933       MO_U_Conv I64 I32 -> conversionNop I64 x
 934       MO_S_Conv I64 I32 -> conversionNop I64 x
 935       MO_U_Conv I64 I16 -> conversionNop I64 x
 936       MO_S_Conv I64 I16 -> conversionNop I64 x
 937       MO_U_Conv I64 I8  -> conversionNop I64 x
 938       MO_S_Conv I64 I8  -> conversionNop I64 x
 939 #endif
 940
 941       MO_U_Conv rep1 rep2 | rep1 == rep2 -> conversionNop rep1 x
 942       MO_S_Conv rep1 rep2 | rep1 == rep2 -> conversionNop rep1 x
 943
 944       -- widenings
 945       MO_U_Conv I8  I32 -> integerExtend I8  I32 MOVZxL x
 946       MO_U_Conv I16 I32 -> integerExtend I16 I32 MOVZxL x
 947       MO_U_Conv I8  I16 -> integerExtend I8  I16 MOVZxL x
 948
 949       MO_S_Conv I8  I32 -> integerExtend I8  I32 MOVSxL x
 950       MO_S_Conv I16 I32 -> integerExtend I16 I32 MOVSxL x
 951       MO_S_Conv I8  I16 -> integerExtend I8  I16 MOVSxL x
 952
 953 #if x86_64_TARGET_ARCH
 954       MO_U_Conv I8  I64 -> integerExtend I8  I64 MOVZxL x
 955       MO_U_Conv I16 I64 -> integerExtend I16 I64 MOVZxL x
 956       MO_U_Conv I32 I64 -> integerExtend I32 I64 MOVZxL x
 957       MO_S_Conv I8  I64 -> integerExtend I8  I64 MOVSxL x
 958       MO_S_Conv I16 I64 -> integerExtend I16 I64 MOVSxL x
 959       MO_S_Conv I32 I64 -> integerExtend I32 I64 MOVSxL x
 960         -- for 32-to-64 bit zero extension, amd64 uses an ordinary movl.
 961         -- However, we don't want the register allocator to throw it
 962         -- away as an unnecessary reg-to-reg move, so we keep it in
 963         -- the form of a movzl and print it as a movl later.
 964 #endif
 965
 966 #if i386_TARGET_ARCH
 967       MO_S_Conv F32 F64 -> conversionNop F64 x
 968       MO_S_Conv F64 F32 -> conversionNop F32 x
 969 #else
 970       MO_S_Conv F32 F64 -> coerceFP2FP F64 x
 971       MO_S_Conv F64 F32 -> coerceFP2FP F32 x
 972 #endif
 973
 974       MO_S_Conv from to
 975         | isFloatingRep from -> coerceFP2Int from to x
 976         | isFloatingRep to   -> coerceInt2FP from to x
 977
 978       other -> pprPanic "getRegister" (pprMachOp mop)
 979    where
 980         -- signed or unsigned extension.
 981         integerExtend from to instr expr = do
 982             (reg,e_code) <- if from == I8 then getByteReg expr
 983                                           else getSomeReg expr
 984             let
 985                 code dst =
 986                   e_code `snocOL`
 987                   instr from (OpReg reg) (OpReg dst)
 988             return (Any to code)
 989
 990         conversionNop new_rep expr
 991             = do e_code <- getRegister expr
 992                  return (swizzleRegisterRep e_code new_rep)
 993
 994
 995 getRegister e@(CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic MachOps
 996   = ASSERT2(cmmExprRep x /= I8, pprExpr e)
 997     case mop of
 998       MO_Eq F32   -> condFltReg EQQ x y
 999       MO_Ne F32   -> condFltReg NE x y
1000       MO_S_Gt F32 -> condFltReg GTT x y
1001       MO_S_Ge F32 -> condFltReg GE x y
1002       MO_S_Lt F32 -> condFltReg LTT x y
1003       MO_S_Le F32 -> condFltReg LE x y
1004
1005       MO_Eq F64   -> condFltReg EQQ x y
1006       MO_Ne F64   -> condFltReg NE x y
1007       MO_S_Gt F64 -> condFltReg GTT x y
1008       MO_S_Ge F64 -> condFltReg GE x y
1009       MO_S_Lt F64 -> condFltReg LTT x y
1010       MO_S_Le F64 -> condFltReg LE x y
1011
1012       MO_Eq rep   -> condIntReg EQQ x y
1013       MO_Ne rep   -> condIntReg NE x y
1014
1015       MO_S_Gt rep -> condIntReg GTT x y
1016       MO_S_Ge rep -> condIntReg GE x y
1017       MO_S_Lt rep -> condIntReg LTT x y
1018       MO_S_Le rep -> condIntReg LE x y
1019
1020       MO_U_Gt rep -> condIntReg GU  x y
1021       MO_U_Ge rep -> condIntReg GEU x y
1022       MO_U_Lt rep -> condIntReg LU  x y
1023       MO_U_Le rep -> condIntReg LEU x y
1024
1025 #if i386_TARGET_ARCH
1026       MO_Add F32 -> trivialFCode F32 GADD x y
1027       MO_Sub F32 -> trivialFCode F32 GSUB x y
1028
1029       MO_Add F64 -> trivialFCode F64 GADD x y
1030       MO_Sub F64 -> trivialFCode F64 GSUB x y
1031
1032       MO_S_Quot F32 -> trivialFCode F32 GDIV x y
1033       MO_S_Quot F64 -> trivialFCode F64 GDIV x y
1034 #endif
1035
1036 #if x86_64_TARGET_ARCH
1037       MO_Add F32 -> trivialFCode F32 ADD x y
1038       MO_Sub F32 -> trivialFCode F32 SUB x y
1039
1040       MO_Add F64 -> trivialFCode F64 ADD x y
1041       MO_Sub F64 -> trivialFCode F64 SUB x y
1042
1043       MO_S_Quot F32 -> trivialFCode F32 FDIV x y
1044       MO_S_Quot F64 -> trivialFCode F64 FDIV x y
1045 #endif
1046
1047       MO_Add rep -> add_code rep x y
1048       MO_Sub rep -> sub_code rep x y
1049
1050       MO_S_Quot rep -> div_code rep True  True  x y
1051       MO_S_Rem  rep -> div_code rep True  False x y
1052       MO_U_Quot rep -> div_code rep False True  x y
1053       MO_U_Rem  rep -> div_code rep False False x y
1054
1055 #if i386_TARGET_ARCH
1056       MO_Mul   F32 -> trivialFCode F32 GMUL x y
1057       MO_Mul   F64 -> trivialFCode F64 GMUL x y
1058 #endif
1059
1060 #if x86_64_TARGET_ARCH
1061       MO_Mul   F32 -> trivialFCode F32 MUL x y
1062       MO_Mul   F64 -> trivialFCode F64 MUL x y
1063 #endif
1064
1065       MO_Mul   rep -> let op = IMUL rep in
1066                       trivialCode rep op (Just op) x y
1067
1068       MO_S_MulMayOflo rep -> imulMayOflo rep x y
1069
1070       MO_And rep -> let op = AND rep in
1071                     trivialCode rep op (Just op) x y
1072       MO_Or  rep -> let op = OR  rep in
1073                     trivialCode rep op (Just op) x y
1074       MO_Xor rep -> let op = XOR rep in
1075                     trivialCode rep op (Just op) x y
1076
1077         {- Shift ops on x86s have constraints on their source, it
1078            either has to be Imm, CL or 1
1079             => trivialCode is not restrictive enough (sigh.)
1080         -}
1081       MO_Shl rep   -> shift_code rep (SHL rep) x y {-False-}
1082       MO_U_Shr rep -> shift_code rep (SHR rep) x y {-False-}
1083       MO_S_Shr rep -> shift_code rep (SAR rep) x y {-False-}
1084
1085       other -> pprPanic "getRegister(x86) - binary CmmMachOp (1)" (pprMachOp mop)
1086   where
1087     --------------------
1088     imulMayOflo :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
1089     imulMayOflo rep a b = do
1090          (a_reg, a_code) <- getNonClobberedReg a
1091          b_code <- getAnyReg b
1092          let
1093              shift_amt  = case rep of
1094                            I32 -> 31
1095                            I64 -> 63
1096                            _ -> panic "shift_amt"
1097
1098              code = a_code `appOL` b_code eax `appOL`
1099                         toOL [
1100                            IMUL2 rep (OpReg a_reg),   -- result in %edx:%eax
1101                            SAR rep (OpImm (ImmInt shift_amt)) (OpReg eax),
1102                                 -- sign extend lower part
1103                            SUB rep (OpReg edx) (OpReg eax)
1104                                 -- compare against upper
1105                            -- eax==0 if high part == sign extended low part
1106                         ]
1107          -- in
1108          return (Fixed rep eax code)
1109
1110     --------------------
1111     shift_code :: MachRep
1112                -> (Operand -> Operand -> Instr)
1113                -> CmmExpr
1114                -> CmmExpr
1115                -> NatM Register
1116
1117     {- Case1: shift length as immediate -}
1118     shift_code rep instr x y@(CmmLit lit) = do
1119           x_code <- getAnyReg x
1120           let
1121                code dst
1122                   = x_code dst `snocOL`
1123                     instr (OpImm (litToImm lit)) (OpReg dst)
1124           -- in
1125           return (Any rep code)
1126
1127     {- Case2: shift length is complex (non-immediate) -}
1128     shift_code rep instr x y{-amount-} = do
1129         (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
1130         y_code <- getAnyReg y
1131         let
1132            code = x_code `appOL`
1133                   y_code ecx `snocOL`
1134                   instr (OpReg ecx) (OpReg x_reg)
1135         -- in
1136         return (Fixed rep x_reg code)
1137
1138     --------------------
1139     add_code :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
1140     add_code rep x (CmmLit (CmmInt y _)) = add_int rep x y
1141     add_code rep x y = trivialCode rep (ADD rep) (Just (ADD rep)) x y
1142
1143     --------------------
1144     sub_code :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
1145     sub_code rep x (CmmLit (CmmInt y _)) = add_int rep x (-y)
1146     sub_code rep x y = trivialCode rep (SUB rep) Nothing x y
1147
1148     -- our three-operand add instruction:
1149     add_int rep x y = do
1150         (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
1151         let
1152             imm = ImmInt (fromInteger y)
1153             code dst
1154                = x_code `snocOL`
1155                  LEA rep
1156                         (OpAddr (AddrBaseIndex (Just x_reg) Nothing imm))
1157                         (OpReg dst)
1158         --
1159         return (Any rep code)
1160
1161     ----------------------
1162     div_code rep signed quotient x y = do
1163            (y_op, y_code) <- getRegOrMem y -- cannot be clobbered
1164            x_code <- getAnyReg x
1165            let
1166              widen | signed    = CLTD rep
1167                    | otherwise = XOR rep (OpReg edx) (OpReg edx)
1168
1169              instr | signed    = IDIV
1170                    | otherwise = DIV
1171
1172              code = y_code `appOL`
1173                     x_code eax `appOL`
1174                     toOL [widen, instr rep y_op]
1175
1176              result | quotient  = eax
1177                     | otherwise = edx
1178
1179            -- in
1180            return (Fixed rep result code)
1181
1182
1183 getRegister (CmmLoad mem pk)
1184   | isFloatingRep pk
1185   = do
1186     Amode src mem_code <- getAmode mem
1187     let
1188         code dst = mem_code `snocOL`
1189                    IF_ARCH_i386(GLD pk src dst,
1190                                 MOV pk (OpAddr src) (OpReg dst))
1191     --
1192     return (Any pk code)
1193
1194 #if i386_TARGET_ARCH
1195 getRegister (CmmLoad mem pk)
1196   | pk /= I64
1197   = do
1198     code <- intLoadCode (instr pk) mem
1199     return (Any pk code)
1200   where
1201         instr I8  = MOVZxL pk
1202         instr I16 = MOV I16
1203         instr I32 = MOV I32
1204         -- we always zero-extend 8-bit loads, if we
1205         -- can't think of anything better.  This is because
1206         -- we can't guarantee access to an 8-bit variant of every register
1207         -- (esi and edi don't have 8-bit variants), so to make things
1208         -- simpler we do our 8-bit arithmetic with full 32-bit registers.
1209 #endif
1210
1211 #if x86_64_TARGET_ARCH
1212 -- Simpler memory load code on x86_64
1213 getRegister (CmmLoad mem pk)
1214   = do
1215     code <- intLoadCode (MOV pk) mem
1216     return (Any pk code)
1217 #endif
1218
1219 getRegister (CmmLit (CmmInt 0 rep))
1220   = let
1221         -- x86_64: 32-bit xor is one byte shorter, and zero-extends to 64 bits
1222         adj_rep = case rep of I64 -> I32; _ -> rep
1223         rep1 = IF_ARCH_i386( rep, adj_rep )
1224         code dst
1225            = unitOL (XOR rep1 (OpReg dst) (OpReg dst))
1226     in
1227         return (Any rep code)
1228
1229 #if x86_64_TARGET_ARCH
1230   -- optimisation for loading small literals on x86_64: take advantage
1231   -- of the automatic zero-extension from 32 to 64 bits, because the 32-bit
1232   -- instruction forms are shorter.
1233 getRegister (CmmLit lit)
1234   | I64 <- cmmLitRep lit, not (isBigLit lit)
1235   = let
1236         imm = litToImm lit
1237         code dst = unitOL (MOV I32 (OpImm imm) (OpReg dst))
1238     in
1239         return (Any I64 code)
1240   where
1241    isBigLit (CmmInt i I64) = i < 0 || i > 0xffffffff
1242    isBigLit _ = False
1243         -- note1: not the same as is64BitLit, because that checks for
1244         -- signed literals that fit in 32 bits, but we want unsigned
1245         -- literals here.
1246         -- note2: all labels are small, because we're assuming the
1247         -- small memory model (see gcc docs, -mcmodel=small).
1248 #endif
1249
1250 getRegister (CmmLit lit)
1251   = let
1252         rep = cmmLitRep lit
1253         imm = litToImm lit
1254         code dst = unitOL (MOV rep (OpImm imm) (OpReg dst))
1255     in
1256         return (Any rep code)
1257
1258 getRegister other = pprPanic "getRegister(x86)" (ppr other)
1259
1260
1261 intLoadCode :: (Operand -> Operand -> Instr) -> CmmExpr
1262    -> NatM (Reg -> InstrBlock)
1263 intLoadCode instr mem = do
1264   Amode src mem_code <- getAmode mem
1265   return (\dst -> mem_code `snocOL` instr (OpAddr src) (OpReg dst))
1266
1267 -- Compute an expression into *any* register, adding the appropriate
1268 -- move instruction if necessary.
1269 getAnyReg :: CmmExpr -> NatM (Reg -> InstrBlock)
1270 getAnyReg expr = do
1271   r <- getRegister expr
1272   anyReg r
1273
1274 anyReg :: Register -> NatM (Reg -> InstrBlock)
1275 anyReg (Any _ code)          = return code
1276 anyReg (Fixed rep reg fcode) = return (\dst -> fcode `snocOL` reg2reg rep reg dst)
1277
1278 -- A bit like getSomeReg, but we want a reg that can be byte-addressed.
1279 -- Fixed registers might not be byte-addressable, so we make sure we've
1280 -- got a temporary, inserting an extra reg copy if necessary.
1281 getByteReg :: CmmExpr -> NatM (Reg, InstrBlock)
1282 #if x86_64_TARGET_ARCH
1283 getByteReg = getSomeReg -- all regs are byte-addressable on x86_64
1284 #else
1285 getByteReg expr = do
1286   r <- getRegister expr
1287   case r of
1288     Any rep code -> do
1289         tmp <- getNewRegNat rep
1290         return (tmp, code tmp)
1291     Fixed rep reg code
1292         | isVirtualReg reg -> return (reg,code)
1293         | otherwise -> do
1294             tmp <- getNewRegNat rep
1295             return (tmp, code `snocOL` reg2reg rep reg tmp)
1296         -- ToDo: could optimise slightly by checking for byte-addressable
1297         -- real registers, but that will happen very rarely if at all.
1298 #endif
1299
1300 -- Another variant: this time we want the result in a register that cannot
1301 -- be modified by code to evaluate an arbitrary expression.
1302 getNonClobberedReg :: CmmExpr -> NatM (Reg, InstrBlock)
1303 getNonClobberedReg expr = do
1304   r <- getRegister expr
1305   case r of
1306     Any rep code -> do
1307         tmp <- getNewRegNat rep
1308         return (tmp, code tmp)
1309     Fixed rep reg code
1310         -- only free regs can be clobbered
1311         | RealReg rr <- reg, isFastTrue (freeReg rr) -> do
1312                 tmp <- getNewRegNat rep
1313                 return (tmp, code `snocOL` reg2reg rep reg tmp)
1314         | otherwise ->
1315                 return (reg, code)
1316
1317 reg2reg :: MachRep -> Reg -> Reg -> Instr
1318 reg2reg rep src dst
1319 #if i386_TARGET_ARCH
1320   | isFloatingRep rep = GMOV src dst
1321 #endif
1322   | otherwise         = MOV rep (OpReg src) (OpReg dst)
1323
1324 #endif /* i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH */
1325
1326 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
1327
1328 #if sparc_TARGET_ARCH
1329
1330 getRegister (StFloat d)
1331   = getBlockIdNat                   `thenNat` \ lbl ->
1332     getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
1333     let code dst = toOL [
1334             SEGMENT DataSegment,
1335             NEWBLOCK lbl,
1336             DATA F [ImmFloat d],
1337             SEGMENT TextSegment,
1338             SETHI (HI (ImmCLbl lbl)) tmp,
1339             LD F (AddrRegImm tmp (LO (ImmCLbl lbl))) dst]
1340     in
1341         return (Any F32 code)
1342
1343 getRegister (StDouble d)
1344   = getBlockIdNat                   `thenNat` \ lbl ->
1345     getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
1346     let code dst = toOL [
1347             SEGMENT DataSegment,
1348             NEWBLOCK lbl,
1349             DATA DF [ImmDouble d],
1350             SEGMENT TextSegment,
1351             SETHI (HI (ImmCLbl lbl)) tmp,
1352             LD DF (AddrRegImm tmp (LO (ImmCLbl lbl))) dst]
1353     in
1354         return (Any F64 code)
1355
1356
1357 getRegister (CmmMachOp mop [x]) -- unary PrimOps
1358   = case mop of
1359       MO_NatS_Neg      -> trivialUCode (SUB False False g0) x
1360       MO_Nat_Not       -> trivialUCode (XNOR False g0) x
1361       MO_32U_to_8U     -> trivialCode (AND False) x (StInt 255)
1362
1363       MO_F32_Neg       -> trivialUFCode F32 (FNEG F) x
1364       MO_F64_Neg       -> trivialUFCode F64 (FNEG DF) x
1365
1366       MO_F64_to_Flt    -> coerceDbl2Flt x
1367       MO_F32_to_Dbl    -> coerceFlt2Dbl x
1368
1369       MO_F32_to_NatS   -> coerceFP2Int F32 x
1370       MO_NatS_to_Flt   -> coerceInt2FP F32 x
1371       MO_F64_to_NatS   -> coerceFP2Int F64 x
1372       MO_NatS_to_Dbl   -> coerceInt2FP F64 x
1373
1374       -- Conversions which are a nop on sparc
1375       MO_32U_to_NatS   -> conversionNop IntRep   x
1376       MO_32S_to_NatS  -> conversionNop IntRep   x
1377       MO_NatS_to_32U   -> conversionNop WordRep  x
1378       MO_32U_to_NatU   -> conversionNop WordRep  x
1379
1380       MO_NatU_to_NatS -> conversionNop IntRep    x
1381       MO_NatS_to_NatU -> conversionNop WordRep   x
1382       MO_NatP_to_NatU -> conversionNop WordRep   x
1383       MO_NatU_to_NatP -> conversionNop PtrRep    x
1384       MO_NatS_to_NatP -> conversionNop PtrRep    x
1385       MO_NatP_to_NatS -> conversionNop IntRep    x
1386
1387       -- sign-extending widenings
1388       MO_8U_to_32U    -> integerExtend False 24 x
1389       MO_8U_to_NatU   -> integerExtend False 24 x
1390       MO_8S_to_NatS   -> integerExtend True  24 x
1391       MO_16U_to_NatU  -> integerExtend False 16 x
1392       MO_16S_to_NatS  -> integerExtend True  16 x
1393
1394       other_op ->
1395         let fixed_x = if   is_float_op  -- promote to double
1396                       then CmmMachOp MO_F32_to_Dbl [x]
1397                       else x
1398         in
1399         getRegister (StCall (Left fn) CCallConv F64 [fixed_x])
1400     where
1401         integerExtend signed nBits x
1402            = getRegister (
1403                 CmmMachOp (if signed then MO_Nat_Sar else MO_Nat_Shr)
1404                          [CmmMachOp MO_Nat_Shl [x, StInt nBits], StInt nBits]
1405              )
1406         conversionNop new_rep expr
1407             = getRegister expr          `thenNat` \ e_code ->
1408               return (swizzleRegisterRep e_code new_rep)
1409
1410         (is_float_op, fn)
1411           = case mop of
1412               MO_F32_Exp    -> (True,  FSLIT("exp"))
1413               MO_F32_Log    -> (True,  FSLIT("log"))
1414               MO_F32_Sqrt   -> (True,  FSLIT("sqrt"))
1415
1416               MO_F32_Sin    -> (True,  FSLIT("sin"))
1417               MO_F32_Cos    -> (True,  FSLIT("cos"))
1418               MO_F32_Tan    -> (True,  FSLIT("tan"))
1419
1420               MO_F32_Asin   -> (True,  FSLIT("asin"))
1421               MO_F32_Acos   -> (True,  FSLIT("acos"))
1422               MO_F32_Atan   -> (True,  FSLIT("atan"))
1423
1424               MO_F32_Sinh   -> (True,  FSLIT("sinh"))
1425               MO_F32_Cosh   -> (True,  FSLIT("cosh"))
1426               MO_F32_Tanh   -> (True,  FSLIT("tanh"))
1427
1428               MO_F64_Exp    -> (False, FSLIT("exp"))
1429               MO_F64_Log    -> (False, FSLIT("log"))
1430               MO_F64_Sqrt   -> (False, FSLIT("sqrt"))
1431
1432               MO_F64_Sin    -> (False, FSLIT("sin"))
1433               MO_F64_Cos    -> (False, FSLIT("cos"))
1434               MO_F64_Tan    -> (False, FSLIT("tan"))
1435
1436               MO_F64_Asin   -> (False, FSLIT("asin"))
1437               MO_F64_Acos   -> (False, FSLIT("acos"))
1438               MO_F64_Atan   -> (False, FSLIT("atan"))
1439
1440               MO_F64_Sinh   -> (False, FSLIT("sinh"))
1441               MO_F64_Cosh   -> (False, FSLIT("cosh"))
1442               MO_F64_Tanh   -> (False, FSLIT("tanh"))
1443
1444               other -> pprPanic "getRegister(sparc) - binary CmmMachOp (2)"
1445                                 (pprMachOp mop)
1446
1447
1448 getRegister (CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic PrimOps
1449   = case mop of
1450       MO_32U_Gt  -> condIntReg GTT x y
1451       MO_32U_Ge  -> condIntReg GE x y
1452       MO_32U_Eq  -> condIntReg EQQ x y
1453       MO_32U_Ne  -> condIntReg NE x y
1454       MO_32U_Lt  -> condIntReg LTT x y
1455       MO_32U_Le  -> condIntReg LE x y
1456
1457       MO_Nat_Eq   -> condIntReg EQQ x y
1458       MO_Nat_Ne   -> condIntReg NE x y
1459
1460       MO_NatS_Gt  -> condIntReg GTT x y
1461       MO_NatS_Ge  -> condIntReg GE x y
1462       MO_NatS_Lt  -> condIntReg LTT x y
1463       MO_NatS_Le  -> condIntReg LE x y
1464
1465       MO_NatU_Gt  -> condIntReg GU  x y
1466       MO_NatU_Ge  -> condIntReg GEU x y
1467       MO_NatU_Lt  -> condIntReg LU  x y
1468       MO_NatU_Le  -> condIntReg LEU x y
1469
1470       MO_F32_Gt -> condFltReg GTT x y
1471       MO_F32_Ge -> condFltReg GE x y
1472       MO_F32_Eq -> condFltReg EQQ x y
1473       MO_F32_Ne -> condFltReg NE x y
1474       MO_F32_Lt -> condFltReg LTT x y
1475       MO_F32_Le -> condFltReg LE x y
1476
1477       MO_F64_Gt -> condFltReg GTT x y
1478       MO_F64_Ge -> condFltReg GE x y
1479       MO_F64_Eq -> condFltReg EQQ x y
1480       MO_F64_Ne -> condFltReg NE x y
1481       MO_F64_Lt -> condFltReg LTT x y
1482       MO_F64_Le -> condFltReg LE x y
1483
1484       MO_Nat_Add -> trivialCode (ADD False False) x y
1485       MO_Nat_Sub -> trivialCode (SUB False False) x y
1486
1487       MO_NatS_Mul  -> trivialCode (SMUL False) x y
1488       MO_NatU_Mul  -> trivialCode (UMUL False) x y
1489       MO_NatS_MulMayOflo -> imulMayOflo x y
1490
1491       -- ToDo: teach about V8+ SPARC div instructions
1492       MO_NatS_Quot -> idiv FSLIT(".div")  x y
1493       MO_NatS_Rem  -> idiv FSLIT(".rem")  x y
1494       MO_NatU_Quot -> idiv FSLIT(".udiv")  x y
1495       MO_NatU_Rem  -> idiv FSLIT(".urem")  x y
1496
1497       MO_F32_Add   -> trivialFCode F32  FADD x y
1498       MO_F32_Sub   -> trivialFCode F32  FSUB x y
1499       MO_F32_Mul   -> trivialFCode F32  FMUL x y
1500       MO_F32_Div   -> trivialFCode F32  FDIV x y
1501
1502       MO_F64_Add   -> trivialFCode F64 FADD x y
1503       MO_F64_Sub   -> trivialFCode F64 FSUB x y
1504       MO_F64_Mul   -> trivialFCode F64 FMUL x y
1505       MO_F64_Div   -> trivialFCode F64 FDIV x y
1506
1507       MO_Nat_And   -> trivialCode (AND False) x y
1508       MO_Nat_Or    -> trivialCode (OR  False) x y
1509       MO_Nat_Xor   -> trivialCode (XOR False) x y
1510
1511       MO_Nat_Shl   -> trivialCode SLL x y
1512       MO_Nat_Shr   -> trivialCode SRL x y
1513       MO_Nat_Sar   -> trivialCode SRA x y
1514
1515       MO_F32_Pwr  -> getRegister (StCall (Left FSLIT("pow")) CCallConv F64
1516                                          [promote x, promote y])
1517                        where promote x = CmmMachOp MO_F32_to_Dbl [x]
1518       MO_F64_Pwr -> getRegister (StCall (Left FSLIT("pow")) CCallConv F64
1519                                         [x, y])
1520
1521       other -> pprPanic "getRegister(sparc) - binary CmmMachOp (1)" (pprMachOp mop)
1522   where
1523     idiv fn x y = getRegister (StCall (Left fn) CCallConv IntRep [x, y])
1524
1525     --------------------
1526     imulMayOflo :: CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
1527     imulMayOflo a1 a2
1528        = getNewRegNat IntRep            `thenNat` \ t1 ->
1529          getNewRegNat IntRep            `thenNat` \ t2 ->
1530          getNewRegNat IntRep            `thenNat` \ res_lo ->
1531          getNewRegNat IntRep            `thenNat` \ res_hi ->
1532          getRegister a1                 `thenNat` \ reg1 ->
1533          getRegister a2                 `thenNat` \ reg2 ->
1534          let code1 = registerCode reg1 t1
1535              code2 = registerCode reg2 t2
1536              src1  = registerName reg1 t1
1537              src2  = registerName reg2 t2
1538              code dst = code1 `appOL` code2 `appOL`
1539                         toOL [
1540                            SMUL False src1 (RIReg src2) res_lo,
1541                            RDY res_hi,
1542                            SRA res_lo (RIImm (ImmInt 31)) res_lo,
1543                            SUB False False res_lo (RIReg res_hi) dst
1544                         ]
1545          in
1546             return (Any IntRep code)
1547
1548 getRegister (CmmLoad pk mem) = do
1549     Amode src code <- getAmode mem
1550     let
1551         size = primRepToSize pk
1552         code__2 dst = code `snocOL` LD size src dst
1553     --
1554     return (Any pk code__2)
1555
1556 getRegister (StInt i)
1557   | fits13Bits i
1558   = let
1559         src = ImmInt (fromInteger i)
1560         code dst = unitOL (OR False g0 (RIImm src) dst)
1561     in
1562         return (Any IntRep code)
1563
1564 getRegister leaf
1565   | isJust imm
1566   = let
1567         code dst = toOL [
1568             SETHI (HI imm__2) dst,
1569             OR False dst (RIImm (LO imm__2)) dst]
1570     in
1571         return (Any PtrRep code)
1572   | otherwise
1573   = ncgPrimopMoan "getRegister(sparc)" (pprCmmExpr leaf)
1574   where
1575     imm = maybeImm leaf
1576     imm__2 = case imm of Just x -> x
1577
1578 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
1579
1580 #if powerpc_TARGET_ARCH
1581 getRegister (CmmLoad mem pk)
1582   | pk /= I64
1583   = do
1584         Amode addr addr_code <- getAmode mem
1585         let code dst = ASSERT((regClass dst == RcDouble) == isFloatingRep pk)
1586                        addr_code `snocOL` LD pk dst addr
1587         return (Any pk code)
1588
1589 -- catch simple cases of zero- or sign-extended load
1590 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I8 I32) [CmmLoad mem _]) = do
1591     Amode addr addr_code <- getAmode mem
1592     return (Any I32 (\dst -> addr_code `snocOL` LD I8 dst addr))
1593
1594 -- Note: there is no Load Byte Arithmetic instruction, so no signed case here
1595
1596 getRegister (CmmMachOp (MO_U_Conv I16 I32) [CmmLoad mem _]) = do
1597     Amode addr addr_code <- getAmode mem
1598     return (Any I32 (\dst -> addr_code `snocOL` LD I16 dst addr))
1599
1600 getRegister (CmmMachOp (MO_S_Conv I16 I32) [CmmLoad mem _]) = do
1601     Amode addr addr_code <- getAmode mem
1602     return (Any I32 (\dst -> addr_code `snocOL` LA I16 dst addr))
1603
1604 getRegister (CmmMachOp mop [x]) -- unary MachOps
1605   = case mop of
1606       MO_Not rep   -> trivialUCode rep NOT x
1607
1608       MO_S_Conv F64 F32 -> trivialUCode F32 FRSP x
1609       MO_S_Conv F32 F64 -> conversionNop F64 x
1610
1611       MO_S_Conv from to
1612         | from == to         -> conversionNop to x
1613         | isFloatingRep from -> coerceFP2Int from to x
1614         | isFloatingRep to   -> coerceInt2FP from to x
1615
1616         -- narrowing is a nop: we treat the high bits as undefined
1617       MO_S_Conv I32 to -> conversionNop to x
1618       MO_S_Conv I16 I8 -> conversionNop I8 x
1619       MO_S_Conv I8 to -> trivialUCode to (EXTS I8) x
1620       MO_S_Conv I16 to -> trivialUCode to (EXTS I16) x
1621
1622       MO_U_Conv from to
1623         | from == to -> conversionNop to x
1624         -- narrowing is a nop: we treat the high bits as undefined
1625       MO_U_Conv I32 to -> conversionNop to x
1626       MO_U_Conv I16 I8 -> conversionNop I8 x
1627       MO_U_Conv I8 to -> trivialCode to False AND x (CmmLit (CmmInt 255 I32))
1628       MO_U_Conv I16 to -> trivialCode to False AND x (CmmLit (CmmInt 65535 I32))
1629
1630       MO_S_Neg F32      -> trivialUCode F32 FNEG x
1631       MO_S_Neg F64      -> trivialUCode F64 FNEG x
1632       MO_S_Neg rep      -> trivialUCode rep NEG x
1633
1634     where
1635         conversionNop new_rep expr
1636             = do e_code <- getRegister expr
1637                  return (swizzleRegisterRep e_code new_rep)
1638
1639 getRegister (CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic PrimOps
1640   = case mop of
1641       MO_Eq F32 -> condFltReg EQQ x y
1642       MO_Ne F32 -> condFltReg NE  x y
1643
1644       MO_S_Gt F32 -> condFltReg GTT x y
1645       MO_S_Ge F32 -> condFltReg GE  x y
1646       MO_S_Lt F32 -> condFltReg LTT x y
1647       MO_S_Le F32 -> condFltReg LE  x y
1648
1649       MO_Eq F64 -> condFltReg EQQ x y
1650       MO_Ne F64 -> condFltReg NE  x y
1651
1652       MO_S_Gt F64 -> condFltReg GTT x y
1653       MO_S_Ge F64 -> condFltReg GE  x y
1654       MO_S_Lt F64 -> condFltReg LTT x y
1655       MO_S_Le F64 -> condFltReg LE  x y
1656
1657       MO_Eq rep -> condIntReg EQQ  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1658       MO_Ne rep -> condIntReg NE   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1659
1660       MO_S_Gt rep -> condIntReg GTT  (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1661       MO_S_Ge rep -> condIntReg GE   (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1662       MO_S_Lt rep -> condIntReg LTT  (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1663       MO_S_Le rep -> condIntReg LE   (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1664
1665       MO_U_Gt rep -> condIntReg GU   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1666       MO_U_Ge rep -> condIntReg GEU  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1667       MO_U_Lt rep -> condIntReg LU   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1668       MO_U_Le rep -> condIntReg LEU  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1669
1670       MO_Add F32   -> trivialCodeNoImm F32 (FADD F32) x y
1671       MO_Sub F32   -> trivialCodeNoImm F32 (FSUB F32) x y
1672       MO_Mul F32   -> trivialCodeNoImm F32 (FMUL F32) x y
1673       MO_S_Quot F32   -> trivialCodeNoImm F32 (FDIV F32) x y
1674
1675       MO_Add F64   -> trivialCodeNoImm F64 (FADD F64) x y
1676       MO_Sub F64   -> trivialCodeNoImm F64 (FSUB F64) x y
1677       MO_Mul F64   -> trivialCodeNoImm F64 (FMUL F64) x y
1678       MO_S_Quot F64   -> trivialCodeNoImm F64 (FDIV F64) x y
1679
1680          -- optimize addition with 32-bit immediate
1681          -- (needed for PIC)
1682       MO_Add I32 ->
1683         case y of
1684           CmmLit (CmmInt imm immrep) | Just _ <- makeImmediate I32 True (-imm)
1685             -> trivialCode I32 True ADD x (CmmLit $ CmmInt imm immrep)
1686           CmmLit lit
1687             -> do
1688                 (src, srcCode) <- getSomeReg x
1689                 let imm = litToImm lit
1690                     code dst = srcCode `appOL` toOL [
1691                                     ADDIS dst src (HA imm),
1692                                     ADD dst dst (RIImm (LO imm))
1693                                 ]
1694                 return (Any I32 code)
1695           _ -> trivialCode I32 True ADD x y
1696
1697       MO_Add rep -> trivialCode rep True ADD x y
1698       MO_Sub rep ->
1699         case y of    -- subfi ('substract from' with immediate) doesn't exist
1700           CmmLit (CmmInt imm immrep) | Just _ <- makeImmediate rep True (-imm)
1701             -> trivialCode rep True ADD x (CmmLit $ CmmInt (-imm) immrep)
1702           _ -> trivialCodeNoImm rep SUBF y x
1703
1704       MO_Mul rep -> trivialCode rep True MULLW x y
1705
1706       MO_S_MulMayOflo I32 -> trivialCodeNoImm I32 MULLW_MayOflo x y
1707
1708       MO_S_MulMayOflo rep -> panic "S_MulMayOflo (rep /= I32): not implemented"
1709       MO_U_MulMayOflo rep -> panic "U_MulMayOflo: not implemented"
1710
1711       MO_S_Quot rep -> trivialCodeNoImm rep DIVW (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1712       MO_U_Quot rep -> trivialCodeNoImm rep DIVWU (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1713
1714       MO_S_Rem rep -> remainderCode rep DIVW (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
1715       MO_U_Rem rep -> remainderCode rep DIVWU (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
1716
1717       MO_And rep   -> trivialCode rep False AND x y
1718       MO_Or rep    -> trivialCode rep False OR x y
1719       MO_Xor rep   -> trivialCode rep False XOR x y
1720
1721       MO_Shl rep   -> trivialCode rep False SLW x y
1722       MO_S_Shr rep -> trivialCode rep False SRAW (extendSExpr rep x) y
1723       MO_U_Shr rep -> trivialCode rep False SRW (extendUExpr rep x) y
1724
1725 getRegister (CmmLit (CmmInt i rep))
1726   | Just imm <- makeImmediate rep True i
1727   = let
1728         code dst = unitOL (LI dst imm)
1729     in
1730         return (Any rep code)
1731
1732 getRegister (CmmLit (CmmFloat f frep)) = do
1733     lbl <- getNewLabelNat
1734     dynRef <- cmmMakeDynamicReference addImportNat False lbl
1735     Amode addr addr_code <- getAmode dynRef
1736     let code dst =
1737             LDATA ReadOnlyData  [CmmDataLabel lbl,
1738                                  CmmStaticLit (CmmFloat f frep)]
1739             `consOL` (addr_code `snocOL` LD frep dst addr)
1740     return (Any frep code)
1741
1742 getRegister (CmmLit lit)
1743   = let rep = cmmLitRep lit
1744         imm = litToImm lit
1745         code dst = toOL [
1746               LIS dst (HI imm),
1747               OR dst dst (RIImm (LO imm))
1748           ]
1749     in return (Any rep code)
1750
1751 getRegister other = pprPanic "getRegister(ppc)" (pprExpr other)
1752
1753     -- extend?Rep: wrap integer expression of type rep
1754     -- in a conversion to I32
1755 extendSExpr I32 x = x
1756 extendSExpr rep x = CmmMachOp (MO_S_Conv rep I32) [x]
1757 extendUExpr I32 x = x
1758 extendUExpr rep x = CmmMachOp (MO_U_Conv rep I32) [x]
1759
1760 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
1761
1762
1763 -- -----------------------------------------------------------------------------
1764 --  The 'Amode' type: Memory addressing modes passed up the tree.
1765
1766 data Amode = Amode AddrMode InstrBlock
1767
1768 {-
1769 Now, given a tree (the argument to an CmmLoad) that references memory,
1770 produce a suitable addressing mode.
1771
1772 A Rule of the Game (tm) for Amodes: use of the addr bit must
1773 immediately follow use of the code part, since the code part puts
1774 values in registers which the addr then refers to.  So you can't put
1775 anything in between, lest it overwrite some of those registers.  If
1776 you need to do some other computation between the code part and use of
1777 the addr bit, first store the effective address from the amode in a
1778 temporary, then do the other computation, and then use the temporary:
1779
1780     code
1781     LEA amode, tmp
1782     ... other computation ...
1783     ... (tmp) ...
1784 -}
1785
1786 getAmode :: CmmExpr -> NatM Amode
1787 getAmode tree@(CmmRegOff _ _) = getAmode (mangleIndexTree tree)
1788
1789 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
1790
1791 #if alpha_TARGET_ARCH
1792
1793 getAmode (StPrim IntSubOp [x, StInt i])
1794   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1795     getRegister x               `thenNat` \ register ->
1796     let
1797         code = registerCode register tmp
1798         reg  = registerName register tmp
1799         off  = ImmInt (-(fromInteger i))
1800     in
1801     return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1802
1803 getAmode (StPrim IntAddOp [x, StInt i])
1804   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1805     getRegister x               `thenNat` \ register ->
1806     let
1807         code = registerCode register tmp
1808         reg  = registerName register tmp
1809         off  = ImmInt (fromInteger i)
1810     in
1811     return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1812
1813 getAmode leaf
1814   | isJust imm
1815   = return (Amode (AddrImm imm__2) id)
1816   where
1817     imm = maybeImm leaf
1818     imm__2 = case imm of Just x -> x
1819
1820 getAmode other
1821   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1822     getRegister other           `thenNat` \ register ->
1823     let
1824         code = registerCode register tmp
1825         reg  = registerName register tmp
1826     in
1827     return (Amode (AddrReg reg) code)
1828
1829 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
1830
1831 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
1832
1833 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
1834
1835 -- This is all just ridiculous, since it carefully undoes
1836 -- what mangleIndexTree has just done.
1837 getAmode (CmmMachOp (MO_Sub rep) [x, CmmLit lit@(CmmInt i _)])
1838   | not (is64BitLit lit)
1839   -- ASSERT(rep == I32)???
1840   = do (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
1841        let off = ImmInt (-(fromInteger i))
1842        return (Amode (AddrBaseIndex (Just x_reg) Nothing off) x_code)
1843
1844 getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [x, CmmLit lit@(CmmInt i _)])
1845   | not (is64BitLit lit)
1846   -- ASSERT(rep == I32)???
1847   = do (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
1848        let off = ImmInt (fromInteger i)
1849        return (Amode (AddrBaseIndex (Just x_reg) Nothing off) x_code)
1850
1851 -- Turn (lit1 << n  + lit2) into  (lit2 + lit1 << n) so it will be
1852 -- recognised by the next rule.
1853 getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [a@(CmmMachOp (MO_Shl _) _),
1854                                   b@(CmmLit _)])
1855   = getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [b,a])
1856
1857 getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [x, CmmMachOp (MO_Shl _)
1858                                         [y, CmmLit (CmmInt shift _)]])
1859   | shift == 0 || shift == 1 || shift == 2 || shift == 3
1860   = do (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
1861         -- x must be in a temp, because it has to stay live over y_code
1862         -- we could compre x_reg and y_reg and do something better here...
1863        (y_reg, y_code) <- getSomeReg y
1864        let
1865            code = x_code `appOL` y_code
1866            base = case shift of 0 -> 1; 1 -> 2; 2 -> 4; 3 -> 8
1867        return (Amode (AddrBaseIndex (Just x_reg) (Just (y_reg,base)) (ImmInt 0))
1868                code)
1869
1870 getAmode (CmmLit lit) | not (is64BitLit lit)
1871   = return (Amode (ImmAddr (litToImm lit) 0) nilOL)
1872
1873 getAmode expr = do
1874   (reg,code) <- getSomeReg expr
1875   return (Amode (AddrBaseIndex (Just reg) Nothing (ImmInt 0)) code)
1876
1877 #endif /* i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH */
1878
1879 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
1880
1881 #if sparc_TARGET_ARCH
1882
1883 getAmode (CmmMachOp MO_Nat_Sub [x, StInt i])
1884   | fits13Bits (-i)
1885   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1886     getRegister x               `thenNat` \ register ->
1887     let
1888         code = registerCode register tmp
1889         reg  = registerName register tmp
1890         off  = ImmInt (-(fromInteger i))
1891     in
1892     return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1893
1894
1895 getAmode (CmmMachOp MO_Nat_Add [x, StInt i])
1896   | fits13Bits i
1897   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1898     getRegister x               `thenNat` \ register ->
1899     let
1900         code = registerCode register tmp
1901         reg  = registerName register tmp
1902         off  = ImmInt (fromInteger i)
1903     in
1904     return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1905
1906 getAmode (CmmMachOp MO_Nat_Add [x, y])
1907   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp1 ->
1908     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
1909     getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
1910     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
1911     let
1912         code1 = registerCode register1 tmp1
1913         reg1  = registerName register1 tmp1
1914         code2 = registerCode register2 tmp2
1915         reg2  = registerName register2 tmp2
1916         code__2 = code1 `appOL` code2
1917     in
1918     return (Amode (AddrRegReg reg1 reg2) code__2)
1919
1920 getAmode leaf
1921   | isJust imm
1922   = getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
1923     let
1924         code = unitOL (SETHI (HI imm__2) tmp)
1925     in
1926     return (Amode (AddrRegImm tmp (LO imm__2)) code)
1927   where
1928     imm    = maybeImm leaf
1929     imm__2 = case imm of Just x -> x
1930
1931 getAmode other
1932   = getNewRegNat PtrRep         `thenNat` \ tmp ->
1933     getRegister other           `thenNat` \ register ->
1934     let
1935         code = registerCode register tmp
1936         reg  = registerName register tmp
1937         off  = ImmInt 0
1938     in
1939     return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1940
1941 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
1942
1943 #ifdef powerpc_TARGET_ARCH
1944 getAmode (CmmMachOp (MO_Sub I32) [x, CmmLit (CmmInt i _)])
1945   | Just off <- makeImmediate I32 True (-i)
1946   = do
1947         (reg, code) <- getSomeReg x
1948         return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1949
1950
1951 getAmode (CmmMachOp (MO_Add I32) [x, CmmLit (CmmInt i _)])
1952   | Just off <- makeImmediate I32 True i
1953   = do
1954         (reg, code) <- getSomeReg x
1955         return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1956
1957    -- optimize addition with 32-bit immediate
1958    -- (needed for PIC)
1959 getAmode (CmmMachOp (MO_Add I32) [x, CmmLit lit])
1960   = do
1961         tmp <- getNewRegNat I32
1962         (src, srcCode) <- getSomeReg x
1963         let imm = litToImm lit
1964             code = srcCode `snocOL` ADDIS tmp src (HA imm)
1965         return (Amode (AddrRegImm tmp (LO imm)) code)
1966
1967 getAmode (CmmLit lit)
1968   = do
1969         tmp <- getNewRegNat I32
1970         let imm = litToImm lit
1971             code = unitOL (LIS tmp (HA imm))
1972         return (Amode (AddrRegImm tmp (LO imm)) code)
1973
1974 getAmode (CmmMachOp (MO_Add I32) [x, y])
1975   = do
1976         (regX, codeX) <- getSomeReg x
1977         (regY, codeY) <- getSomeReg y
1978         return (Amode (AddrRegReg regX regY) (codeX `appOL` codeY))
1979
1980 getAmode other
1981   = do
1982         (reg, code) <- getSomeReg other
1983         let
1984             off  = ImmInt 0
1985         return (Amode (AddrRegImm reg off) code)
1986 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
1987
1988 -- -----------------------------------------------------------------------------
1989 -- getOperand: sometimes any operand will do.
1990
1991 -- getNonClobberedOperand: the value of the operand will remain valid across
1992 -- the computation of an arbitrary expression, unless the expression
1993 -- is computed directly into a register which the operand refers to
1994 -- (see trivialCode where this function is used for an example).
1995
1996 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
1997
1998 getNonClobberedOperand :: CmmExpr -> NatM (Operand, InstrBlock)
1999 getNonClobberedOperand (CmmLit lit)
2000   | not (is64BitLit lit) && not (isFloatingRep (cmmLitRep lit)) =
2001     return (OpImm (litToImm lit), nilOL)
2002 getNonClobberedOperand (CmmLoad mem pk)
2003   | IF_ARCH_i386(not (isFloatingRep pk) && pk /= I64, True) = do
2004     Amode src mem_code <- getAmode mem
2005     (src',save_code) <-
2006         if (amodeCouldBeClobbered src)
2007                 then do
2008                    tmp <- getNewRegNat wordRep
2009                    return (AddrBaseIndex (Just tmp) Nothing (ImmInt 0),
2010                            unitOL (LEA I32 (OpAddr src) (OpReg tmp)))
2011                 else
2012                    return (src, nilOL)
2013     return (OpAddr src', save_code `appOL` mem_code)
2014 getNonClobberedOperand e = do
2015     (reg, code) <- getNonClobberedReg e
2016     return (OpReg reg, code)
2017
2018 amodeCouldBeClobbered :: AddrMode -> Bool
2019 amodeCouldBeClobbered amode = any regClobbered (addrModeRegs amode)
2020
2021 regClobbered (RealReg rr) = isFastTrue (freeReg rr)
2022 regClobbered _ = False
2023
2024 -- getOperand: the operand is not required to remain valid across the
2025 -- computation of an arbitrary expression.
2026 getOperand :: CmmExpr -> NatM (Operand, InstrBlock)
2027 getOperand (CmmLit lit)
2028   | not (is64BitLit lit) && not (isFloatingRep (cmmLitRep lit)) =
2029     return (OpImm (litToImm lit), nilOL)
2030 getOperand (CmmLoad mem pk)
2031   | IF_ARCH_i386(not (isFloatingRep pk) && pk /= I64, True) = do
2032     Amode src mem_code <- getAmode mem
2033     return (OpAddr src, mem_code)
2034 getOperand e = do
2035     (reg, code) <- getNonClobberedReg e
2036     return (OpReg reg, code)
2037
2038 isOperand :: CmmExpr -> Bool
2039 isOperand (CmmLoad _ _) = True
2040 isOperand (CmmLit lit)  = not (is64BitLit lit) &&
2041                           not (isFloatingRep (cmmLitRep lit))
2042 isOperand _             = False
2043
2044 getRegOrMem :: CmmExpr -> NatM (Operand, InstrBlock)
2045 getRegOrMem (CmmLoad mem pk)
2046   | IF_ARCH_i386(not (isFloatingRep pk) && pk /= I64, True) = do
2047     Amode src mem_code <- getAmode mem
2048     return (OpAddr src, mem_code)
2049 getRegOrMem e = do
2050     (reg, code) <- getNonClobberedReg e
2051     return (OpReg reg, code)
2052
2053 #if x86_64_TARGET_ARCH
2054 is64BitLit (CmmInt i I64) = i > 0x7fffffff || i < -0x80000000
2055    -- assume that labels are in the range 0-2^31-1: this assumes the
2056    -- small memory model (see gcc docs, -mcmodel=small).
2057 #endif
2058 is64BitLit x = False
2059 #endif
2060
2061 -- -----------------------------------------------------------------------------
2062 --  The 'CondCode' type:  Condition codes passed up the tree.
2063
2064 data CondCode = CondCode Bool Cond InstrBlock
2065
2066 -- Set up a condition code for a conditional branch.
2067
2068 getCondCode :: CmmExpr -> NatM CondCode
2069
2070 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2071
2072 #if alpha_TARGET_ARCH
2073 getCondCode = panic "MachCode.getCondCode: not on Alphas"
2074 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2075
2076 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2077
2078 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH || sparc_TARGET_ARCH
2079 -- yes, they really do seem to want exactly the same!
2080
2081 getCondCode (CmmMachOp mop [x, y])
2082   = ASSERT (cmmExprRep x /= I8) -- tmp, not set up to handle 8-bit comparisons
2083     case mop of
2084       MO_Eq F32 -> condFltCode EQQ x y
2085       MO_Ne F32 -> condFltCode NE  x y
2086
2087       MO_S_Gt F32 -> condFltCode GTT x y
2088       MO_S_Ge F32 -> condFltCode GE  x y
2089       MO_S_Lt F32 -> condFltCode LTT x y
2090       MO_S_Le F32 -> condFltCode LE  x y
2091
2092       MO_Eq F64 -> condFltCode EQQ x y
2093       MO_Ne F64 -> condFltCode NE  x y
2094
2095       MO_S_Gt F64 -> condFltCode GTT x y
2096       MO_S_Ge F64 -> condFltCode GE  x y
2097       MO_S_Lt F64 -> condFltCode LTT x y
2098       MO_S_Le F64 -> condFltCode LE  x y
2099
2100       MO_Eq rep -> condIntCode EQQ  x y
2101       MO_Ne rep -> condIntCode NE   x y
2102
2103       MO_S_Gt rep -> condIntCode GTT  x y
2104       MO_S_Ge rep -> condIntCode GE   x y
2105       MO_S_Lt rep -> condIntCode LTT  x y
2106       MO_S_Le rep -> condIntCode LE   x y
2107
2108       MO_U_Gt rep -> condIntCode GU   x y
2109       MO_U_Ge rep -> condIntCode GEU  x y
2110       MO_U_Lt rep -> condIntCode LU   x y
2111       MO_U_Le rep -> condIntCode LEU  x y
2112
2113       other -> pprPanic "getCondCode(x86,sparc)" (pprMachOp mop)
2114
2115 getCondCode other =  pprPanic "getCondCode(2)(x86,sparc)" (ppr other)
2116
2117 #elif powerpc_TARGET_ARCH
2118
2119 -- almost the same as everywhere else - but we need to
2120 -- extend small integers to 32 bit first
2121
2122 getCondCode (CmmMachOp mop [x, y])
2123   = case mop of
2124       MO_Eq F32 -> condFltCode EQQ x y
2125       MO_Ne F32 -> condFltCode NE  x y
2126
2127       MO_S_Gt F32 -> condFltCode GTT x y
2128       MO_S_Ge F32 -> condFltCode GE  x y
2129       MO_S_Lt F32 -> condFltCode LTT x y
2130       MO_S_Le F32 -> condFltCode LE  x y
2131
2132       MO_Eq F64 -> condFltCode EQQ x y
2133       MO_Ne F64 -> condFltCode NE  x y
2134
2135       MO_S_Gt F64 -> condFltCode GTT x y
2136       MO_S_Ge F64 -> condFltCode GE  x y
2137       MO_S_Lt F64 -> condFltCode LTT x y
2138       MO_S_Le F64 -> condFltCode LE  x y
2139
2140       MO_Eq rep -> condIntCode EQQ  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2141       MO_Ne rep -> condIntCode NE   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2142
2143       MO_S_Gt rep -> condIntCode GTT  (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
2144       MO_S_Ge rep -> condIntCode GE   (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
2145       MO_S_Lt rep -> condIntCode LTT  (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
2146       MO_S_Le rep -> condIntCode LE   (extendSExpr rep x) (extendSExpr rep y)
2147
2148       MO_U_Gt rep -> condIntCode GU   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2149       MO_U_Ge rep -> condIntCode GEU  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2150       MO_U_Lt rep -> condIntCode LU   (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2151       MO_U_Le rep -> condIntCode LEU  (extendUExpr rep x) (extendUExpr rep y)
2152
2153       other -> pprPanic "getCondCode(powerpc)" (pprMachOp mop)
2154
2155 getCondCode other =  panic "getCondCode(2)(powerpc)"
2156
2157
2158 #endif
2159
2160
2161 -- @cond(Int|Flt)Code@: Turn a boolean expression into a condition, to be
2162 -- passed back up the tree.
2163
2164 condIntCode, condFltCode :: Cond -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM CondCode
2165
2166 #if alpha_TARGET_ARCH
2167 condIntCode = panic "MachCode.condIntCode: not on Alphas"
2168 condFltCode = panic "MachCode.condFltCode: not on Alphas"
2169 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2170
2171 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2172 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2173
2174 -- memory vs immediate
2175 condIntCode cond (CmmLoad x pk) (CmmLit lit) | not (is64BitLit lit) = do
2176     Amode x_addr x_code <- getAmode x
2177     let
2178         imm  = litToImm lit
2179         code = x_code `snocOL`
2180                   CMP pk (OpImm imm) (OpAddr x_addr)
2181     --
2182     return (CondCode False cond code)
2183
2184 -- anything vs zero
2185 condIntCode cond x (CmmLit (CmmInt 0 pk)) = do
2186     (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
2187     let
2188         code = x_code `snocOL`
2189                   TEST pk (OpReg x_reg) (OpReg x_reg)
2190     --
2191     return (CondCode False cond code)
2192
2193 -- anything vs operand
2194 condIntCode cond x y | isOperand y = do
2195     (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
2196     (y_op,  y_code) <- getOperand y
2197     let
2198         code = x_code `appOL` y_code `snocOL`
2199                   CMP (cmmExprRep x) y_op (OpReg x_reg)
2200     -- in
2201     return (CondCode False cond code)
2202
2203 -- anything vs anything
2204 condIntCode cond x y = do
2205   (y_reg, y_code) <- getNonClobberedReg y
2206   (x_op, x_code) <- getRegOrMem x
2207   let
2208         code = y_code `appOL`
2209                x_code `snocOL`
2210                   CMP (cmmExprRep x) (OpReg y_reg) x_op
2211   -- in
2212   return (CondCode False cond code)
2213 #endif
2214
2215 #if i386_TARGET_ARCH
2216 condFltCode cond x y
2217   = ASSERT(cond `elem` ([EQQ, NE, LE, LTT, GE, GTT])) do
2218   (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
2219   (y_reg, y_code) <- getSomeReg y
2220   let
2221         code = x_code `appOL` y_code `snocOL`
2222                 GCMP cond x_reg y_reg
2223   -- The GCMP insn does the test and sets the zero flag if comparable
2224   -- and true.  Hence we always supply EQQ as the condition to test.
2225   return (CondCode True EQQ code)
2226 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
2227
2228 #if x86_64_TARGET_ARCH
2229 -- in the SSE2 comparison ops (ucomiss, ucomisd) the left arg may be
2230 -- an operand, but the right must be a reg.  We can probably do better
2231 -- than this general case...
2232 condFltCode cond x y = do
2233   (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
2234   (y_op, y_code) <- getOperand y
2235   let
2236         code = x_code `appOL`
2237                y_code `snocOL`
2238                   CMP (cmmExprRep x) y_op (OpReg x_reg)
2239   -- in
2240   return (CondCode False (condToUnsigned cond) code)
2241         -- we need to use the unsigned comparison operators on the
2242         -- result of this comparison.
2243 #endif
2244
2245 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2246
2247 #if sparc_TARGET_ARCH
2248
2249 condIntCode cond x (StInt y)
2250   | fits13Bits y
2251   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
2252     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
2253     let
2254         code = registerCode register tmp
2255         src1 = registerName register tmp
2256         src2 = ImmInt (fromInteger y)
2257         code__2 = code `snocOL` SUB False True src1 (RIImm src2) g0
2258     in
2259     return (CondCode False cond code__2)
2260
2261 condIntCode cond x y
2262   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
2263     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
2264     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp1 ->
2265     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
2266     let
2267         code1 = registerCode register1 tmp1
2268         src1  = registerName register1 tmp1
2269         code2 = registerCode register2 tmp2
2270         src2  = registerName register2 tmp2
2271         code__2 = code1 `appOL` code2 `snocOL`
2272                   SUB False True src1 (RIReg src2) g0
2273     in
2274     return (CondCode False cond code__2)
2275
2276 -----------
2277 condFltCode cond x y
2278   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
2279     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
2280     getNewRegNat (registerRep register1)
2281                                 `thenNat` \ tmp1 ->
2282     getNewRegNat (registerRep register2)
2283                                 `thenNat` \ tmp2 ->
2284     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp ->
2285     let
2286         promote x = FxTOy F DF x tmp
2287
2288         pk1   = registerRep register1
2289         code1 = registerCode register1 tmp1
2290         src1  = registerName register1 tmp1
2291
2292         pk2   = registerRep register2
2293         code2 = registerCode register2 tmp2
2294         src2  = registerName register2 tmp2
2295
2296         code__2 =
2297                 if pk1 == pk2 then
2298                     code1 `appOL` code2 `snocOL`
2299                     FCMP True (primRepToSize pk1) src1 src2
2300                 else if pk1 == F32 then
2301                     code1 `snocOL` promote src1 `appOL` code2 `snocOL`
2302                     FCMP True DF tmp src2
2303                 else
2304                     code1 `appOL` code2 `snocOL` promote src2 `snocOL`
2305                     FCMP True DF src1 tmp
2306     in
2307     return (CondCode True cond code__2)
2308
2309 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
2310
2311 #if powerpc_TARGET_ARCH
2312 --  ###FIXME: I16 and I8!
2313 condIntCode cond x (CmmLit (CmmInt y rep))
2314   | Just src2 <- makeImmediate rep (not $ condUnsigned cond) y
2315   = do
2316         (src1, code) <- getSomeReg x
2317         let
2318             code' = code `snocOL`
2319                 (if condUnsigned cond then CMPL else CMP) I32 src1 (RIImm src2)
2320         return (CondCode False cond code')
2321
2322 condIntCode cond x y = do
2323     (src1, code1) <- getSomeReg x
2324     (src2, code2) <- getSomeReg y
2325     let
2326         code' = code1 `appOL` code2 `snocOL`
2327                   (if condUnsigned cond then CMPL else CMP) I32 src1 (RIReg src2)
2328     return (CondCode False cond code')
2329
2330 condFltCode cond x y = do
2331     (src1, code1) <- getSomeReg x
2332     (src2, code2) <- getSomeReg y
2333     let
2334         code'  = code1 `appOL` code2 `snocOL` FCMP src1 src2
2335         code'' = case cond of -- twiddle CR to handle unordered case
2336                     GE -> code' `snocOL` CRNOR ltbit eqbit gtbit
2337                     LE -> code' `snocOL` CRNOR gtbit eqbit ltbit
2338                     _ -> code'
2339                  where
2340                     ltbit = 0 ; eqbit = 2 ; gtbit = 1
2341     return (CondCode True cond code'')
2342
2343 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
2344
2345 -- -----------------------------------------------------------------------------
2346 -- Generating assignments
2347
2348 -- Assignments are really at the heart of the whole code generation
2349 -- business.  Almost all top-level nodes of any real importance are
2350 -- assignments, which correspond to loads, stores, or register
2351 -- transfers.  If we're really lucky, some of the register transfers
2352 -- will go away, because we can use the destination register to
2353 -- complete the code generation for the right hand side.  This only
2354 -- fails when the right hand side is forced into a fixed register
2355 -- (e.g. the result of a call).
2356
2357 assignMem_IntCode :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
2358 assignReg_IntCode :: MachRep -> CmmReg  -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
2359
2360 assignMem_FltCode :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
2361 assignReg_FltCode :: MachRep -> CmmReg  -> CmmExpr -> NatM InstrBlock
2362
2363 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2364
2365 #if alpha_TARGET_ARCH
2366
2367 assignIntCode pk (CmmLoad dst _) src
2368   = getNewRegNat IntRep             `thenNat` \ tmp ->
2369     getAmode dst                    `thenNat` \ amode ->
2370     getRegister src                 `thenNat` \ register ->
2371     let
2372         code1   = amodeCode amode []
2373         dst__2  = amodeAddr amode
2374         code2   = registerCode register tmp []
2375         src__2  = registerName register tmp
2376         sz      = primRepToSize pk
2377         code__2 = asmSeqThen [code1, code2] . mkSeqInstr (ST sz src__2 dst__2)
2378     in
2379     return code__2
2380
2381 assignIntCode pk dst src
2382   = getRegister dst                         `thenNat` \ register1 ->
2383     getRegister src                         `thenNat` \ register2 ->
2384     let
2385         dst__2  = registerName register1 zeroh
2386         code    = registerCode register2 dst__2
2387         src__2  = registerName register2 dst__2
2388         code__2 = if isFixed register2
2389                   then code . mkSeqInstr (OR src__2 (RIReg src__2) dst__2)
2390                   else code
2391     in
2392     return code__2
2393
2394 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2395
2396 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2397
2398 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2399
2400 -- integer assignment to memory
2401 assignMem_IntCode pk addr src = do
2402     Amode addr code_addr <- getAmode addr
2403     (code_src, op_src)   <- get_op_RI src
2404     let
2405         code = code_src `appOL`
2406                code_addr `snocOL`
2407                   MOV pk op_src (OpAddr addr)
2408         -- NOTE: op_src is stable, so it will still be valid
2409         -- after code_addr.  This may involve the introduction
2410         -- of an extra MOV to a temporary register, but we hope
2411         -- the register allocator will get rid of it.
2412     --
2413     return code
2414   where
2415     get_op_RI :: CmmExpr -> NatM (InstrBlock,Operand)   -- code, operator
2416     get_op_RI (CmmLit lit) | not (is64BitLit lit)
2417       = return (nilOL, OpImm (litToImm lit))
2418     get_op_RI op
2419       = do (reg,code) <- getNonClobberedReg op
2420            return (code, OpReg reg)
2421
2422
2423 -- Assign; dst is a reg, rhs is mem
2424 assignReg_IntCode pk reg (CmmLoad src _) = do
2425   load_code <- intLoadCode (MOV pk) src
2426   return (load_code (getRegisterReg reg))
2427
2428 -- dst is a reg, but src could be anything
2429 assignReg_IntCode pk reg src = do
2430   code <- getAnyReg src
2431   return (code (getRegisterReg reg))
2432
2433 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
2434
2435 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2436
2437 #if sparc_TARGET_ARCH
2438
2439 assignMem_IntCode pk addr src
2440   = getNewRegNat IntRep                     `thenNat` \ tmp ->
2441     getAmode addr                           `thenNat` \ amode ->
2442     getRegister src                         `thenNat` \ register ->
2443     let
2444         code1   = amodeCode amode
2445         dst__2  = amodeAddr amode
2446         code2   = registerCode register tmp
2447         src__2  = registerName register tmp
2448         sz      = primRepToSize pk
2449         code__2 = code1 `appOL` code2 `snocOL` ST sz src__2 dst__2
2450     in
2451     return code__2
2452
2453 assignReg_IntCode pk reg src
2454   = getRegister src                         `thenNat` \ register2 ->
2455     getRegisterReg reg                      `thenNat` \ register1 ->
2456     getNewRegNat IntRep                     `thenNat` \ tmp ->
2457     let
2458         dst__2  = registerName register1 tmp
2459         code    = registerCode register2 dst__2
2460         src__2  = registerName register2 dst__2
2461         code__2 = if isFixed register2
2462                   then code `snocOL` OR False g0 (RIReg src__2) dst__2
2463                   else code
2464     in
2465     return code__2
2466
2467 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
2468
2469 #if powerpc_TARGET_ARCH
2470
2471 assignMem_IntCode pk addr src = do
2472     (srcReg, code) <- getSomeReg src
2473     Amode dstAddr addr_code <- getAmode addr
2474     return $ code `appOL` addr_code `snocOL` ST pk srcReg dstAddr
2475
2476 -- dst is a reg, but src could be anything
2477 assignReg_IntCode pk reg src
2478     = do
2479         r <- getRegister src
2480         return $ case r of
2481             Any _ code         -> code dst
2482             Fixed _ freg fcode -> fcode `snocOL` MR dst freg
2483     where
2484         dst = getRegisterReg reg
2485
2486 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
2487
2488
2489 -- -----------------------------------------------------------------------------
2490 -- Floating-point assignments
2491
2492 #if alpha_TARGET_ARCH
2493
2494 assignFltCode pk (CmmLoad dst _) src
2495   = getNewRegNat pk                 `thenNat` \ tmp ->
2496     getAmode dst                    `thenNat` \ amode ->
2497     getRegister src                         `thenNat` \ register ->
2498     let
2499         code1   = amodeCode amode []
2500         dst__2  = amodeAddr amode
2501         code2   = registerCode register tmp []
2502         src__2  = registerName register tmp
2503         sz      = primRepToSize pk
2504         code__2 = asmSeqThen [code1, code2] . mkSeqInstr (ST sz src__2 dst__2)
2505     in
2506     return code__2
2507
2508 assignFltCode pk dst src
2509   = getRegister dst                         `thenNat` \ register1 ->
2510     getRegister src                         `thenNat` \ register2 ->
2511     let
2512         dst__2  = registerName register1 zeroh
2513         code    = registerCode register2 dst__2
2514         src__2  = registerName register2 dst__2
2515         code__2 = if isFixed register2
2516                   then code . mkSeqInstr (FMOV src__2 dst__2)
2517                   else code
2518     in
2519     return code__2
2520
2521 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2522
2523 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2524
2525 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2526
2527 -- Floating point assignment to memory
2528 assignMem_FltCode pk addr src = do
2529   (src_reg, src_code) <- getNonClobberedReg src
2530   Amode addr addr_code <- getAmode addr
2531   let
2532         code = src_code `appOL`
2533                addr_code `snocOL`
2534                 IF_ARCH_i386(GST pk src_reg addr,
2535                              MOV pk (OpReg src_reg) (OpAddr addr))
2536   return code
2537
2538 -- Floating point assignment to a register/temporary
2539 assignReg_FltCode pk reg src = do
2540   src_code <- getAnyReg src
2541   return (src_code (getRegisterReg reg))
2542
2543 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
2544
2545 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2546
2547 #if sparc_TARGET_ARCH
2548
2549 -- Floating point assignment to memory
2550 assignMem_FltCode pk addr src
2551   = getNewRegNat pk                 `thenNat` \ tmp1 ->
2552     getAmode addr                   `thenNat` \ amode ->
2553     getRegister src                 `thenNat` \ register ->
2554     let
2555         sz      = primRepToSize pk
2556         dst__2  = amodeAddr amode
2557
2558         code1   = amodeCode amode
2559         code2   = registerCode register tmp1
2560
2561         src__2  = registerName register tmp1
2562         pk__2   = registerRep register
2563         sz__2   = primRepToSize pk__2
2564
2565         code__2 = code1 `appOL` code2 `appOL`
2566             if   pk == pk__2
2567             then unitOL (ST sz src__2 dst__2)
2568             else toOL [FxTOy sz__2 sz src__2 tmp1, ST sz tmp1 dst__2]
2569     in
2570     return code__2
2571
2572 -- Floating point assignment to a register/temporary
2573 -- Why is this so bizarrely ugly?
2574 assignReg_FltCode pk reg src
2575   = getRegisterReg reg                      `thenNat` \ register1 ->
2576     getRegister src                         `thenNat` \ register2 ->
2577     let
2578         pk__2   = registerRep register2
2579         sz__2   = primRepToSize pk__2
2580     in
2581     getNewRegNat pk__2                      `thenNat` \ tmp ->
2582     let
2583         sz      = primRepToSize pk
2584         dst__2  = registerName register1 g0    -- must be Fixed
2585         reg__2  = if pk /= pk__2 then tmp else dst__2
2586         code    = registerCode register2 reg__2
2587         src__2  = registerName register2 reg__2
2588         code__2 =
2589                 if pk /= pk__2 then
2590                      code `snocOL` FxTOy sz__2 sz src__2 dst__2
2591                 else if isFixed register2 then
2592                      code `snocOL` FMOV sz src__2 dst__2
2593                 else
2594                      code
2595     in
2596     return code__2
2597
2598 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
2599
2600 #if powerpc_TARGET_ARCH
2601
2602 -- Easy, isn't it?
2603 assignMem_FltCode = assignMem_IntCode
2604 assignReg_FltCode = assignReg_IntCode
2605
2606 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
2607
2608
2609 -- -----------------------------------------------------------------------------
2610 -- Generating an non-local jump
2611
2612 -- (If applicable) Do not fill the delay slots here; you will confuse the
2613 -- register allocator.
2614
2615 genJump :: CmmExpr{-the branch target-} -> NatM InstrBlock
2616
2617 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2618
2619 #if alpha_TARGET_ARCH
2620
2621 genJump (CmmLabel lbl)
2622   | isAsmTemp lbl = returnInstr (BR target)
2623   | otherwise     = returnInstrs [LDA pv (AddrImm target), JMP zeroh (AddrReg pv) 0]
2624   where
2625     target = ImmCLbl lbl
2626
2627 genJump tree
2628   = getRegister tree                `thenNat` \ register ->
2629     getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
2630     let
2631         dst    = registerName register pv
2632         code   = registerCode register pv
2633         target = registerName register pv
2634     in
2635     if isFixed register then
2636         returnSeq code [OR dst (RIReg dst) pv, JMP zeroh (AddrReg pv) 0]
2637     else
2638     return (code . mkSeqInstr (JMP zeroh (AddrReg pv) 0))
2639
2640 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2641
2642 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2643
2644 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2645
2646 genJump (CmmLoad mem pk) = do
2647   Amode target code <- getAmode mem
2648   return (code `snocOL` JMP (OpAddr target))
2649
2650 genJump (CmmLit lit) = do
2651   return (unitOL (JMP (OpImm (litToImm lit))))
2652
2653 genJump expr = do
2654   (reg,code) <- getSomeReg expr
2655   return (code `snocOL` JMP (OpReg reg))
2656
2657 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
2658
2659 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2660
2661 #if sparc_TARGET_ARCH
2662
2663 genJump (CmmLabel lbl)
2664   = return (toOL [CALL (Left target) 0 True, NOP])
2665   where
2666     target = ImmCLbl lbl
2667
2668 genJump tree
2669   = getRegister tree                        `thenNat` \ register ->
2670     getNewRegNat PtrRep             `thenNat` \ tmp ->
2671     let
2672         code   = registerCode register tmp
2673         target = registerName register tmp
2674     in
2675     return (code `snocOL` JMP dsts (AddrRegReg target g0) `snocOL` NOP)
2676
2677 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
2678
2679 #if powerpc_TARGET_ARCH
2680 genJump (CmmLit (CmmLabel lbl))
2681   = return (unitOL $ JMP lbl)
2682
2683 genJump tree
2684   = do
2685         (target,code) <- getSomeReg tree
2686         return (code `snocOL` MTCTR target `snocOL` BCTR [])
2687 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
2688
2689
2690 -- -----------------------------------------------------------------------------
2691 --  Unconditional branches
2692
2693 genBranch :: BlockId -> NatM InstrBlock
2694
2695 #if alpha_TARGET_ARCH
2696 genBranch id = return (unitOL (BR id))
2697 #endif
2698
2699 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2700 genBranch id = return (unitOL (JXX ALWAYS id))
2701 #endif
2702
2703 #if sparc_TARGET_ARCH
2704 genBranch id = return (toOL [BI ALWAYS False id, NOP])
2705 #endif
2706
2707 #if powerpc_TARGET_ARCH
2708 genBranch id = return (unitOL (BCC ALWAYS id))
2709 #endif
2710
2711
2712 -- -----------------------------------------------------------------------------
2713 --  Conditional jumps
2714
2715 {-
2716 Conditional jumps are always to local labels, so we can use branch
2717 instructions.  We peek at the arguments to decide what kind of
2718 comparison to do.
2719
2720 ALPHA: For comparisons with 0, we're laughing, because we can just do
2721 the desired conditional branch.
2722
2723 I386: First, we have to ensure that the condition
2724 codes are set according to the supplied comparison operation.
2725
2726 SPARC: First, we have to ensure that the condition codes are set
2727 according to the supplied comparison operation.  We generate slightly
2728 different code for floating point comparisons, because a floating
2729 point operation cannot directly precede a @BF@.  We assume the worst
2730 and fill that slot with a @NOP@.
2731
2732 SPARC: Do not fill the delay slots here; you will confuse the register
2733 allocator.
2734 -}
2735
2736
2737 genCondJump
2738     :: BlockId      -- the branch target
2739     -> CmmExpr      -- the condition on which to branch
2740     -> NatM InstrBlock
2741
2742 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2743
2744 #if alpha_TARGET_ARCH
2745
2746 genCondJump id (StPrim op [x, StInt 0])
2747   = getRegister x                           `thenNat` \ register ->
2748     getNewRegNat (registerRep register)
2749                                     `thenNat` \ tmp ->
2750     let
2751         code   = registerCode register tmp
2752         value  = registerName register tmp
2753         pk     = registerRep register
2754         target = ImmCLbl lbl
2755     in
2756     returnSeq code [BI (cmpOp op) value target]
2757   where
2758     cmpOp CharGtOp = GTT
2759     cmpOp CharGeOp = GE
2760     cmpOp CharEqOp = EQQ
2761     cmpOp CharNeOp = NE
2762     cmpOp CharLtOp = LTT
2763     cmpOp CharLeOp = LE
2764     cmpOp IntGtOp = GTT
2765     cmpOp IntGeOp = GE
2766     cmpOp IntEqOp = EQQ
2767     cmpOp IntNeOp = NE
2768     cmpOp IntLtOp = LTT
2769     cmpOp IntLeOp = LE
2770     cmpOp WordGtOp = NE
2771     cmpOp WordGeOp = ALWAYS
2772     cmpOp WordEqOp = EQQ
2773     cmpOp WordNeOp = NE
2774     cmpOp WordLtOp = NEVER
2775     cmpOp WordLeOp = EQQ
2776     cmpOp AddrGtOp = NE
2777     cmpOp AddrGeOp = ALWAYS
2778     cmpOp AddrEqOp = EQQ
2779     cmpOp AddrNeOp = NE
2780     cmpOp AddrLtOp = NEVER
2781     cmpOp AddrLeOp = EQQ
2782
2783 genCondJump lbl (StPrim op [x, StDouble 0.0])
2784   = getRegister x                           `thenNat` \ register ->
2785     getNewRegNat (registerRep register)
2786                                     `thenNat` \ tmp ->
2787     let
2788         code   = registerCode register tmp
2789         value  = registerName register tmp
2790         pk     = registerRep register
2791         target = ImmCLbl lbl
2792     in
2793     return (code . mkSeqInstr (BF (cmpOp op) value target))
2794   where
2795     cmpOp FloatGtOp = GTT
2796     cmpOp FloatGeOp = GE
2797     cmpOp FloatEqOp = EQQ
2798     cmpOp FloatNeOp = NE
2799     cmpOp FloatLtOp = LTT
2800     cmpOp FloatLeOp = LE
2801     cmpOp DoubleGtOp = GTT
2802     cmpOp DoubleGeOp = GE
2803     cmpOp DoubleEqOp = EQQ
2804     cmpOp DoubleNeOp = NE
2805     cmpOp DoubleLtOp = LTT
2806     cmpOp DoubleLeOp = LE
2807
2808 genCondJump lbl (StPrim op [x, y])
2809   | fltCmpOp op
2810   = trivialFCode pr instr x y       `thenNat` \ register ->
2811     getNewRegNat F64                `thenNat` \ tmp ->
2812     let
2813         code   = registerCode register tmp
2814         result = registerName register tmp
2815         target = ImmCLbl lbl
2816     in
2817     return (code . mkSeqInstr (BF cond result target))
2818   where
2819     pr = panic "trivialU?FCode: does not use PrimRep on Alpha"
2820
2821     fltCmpOp op = case op of
2822         FloatGtOp -> True
2823         FloatGeOp -> True
2824         FloatEqOp -> True
2825         FloatNeOp -> True
2826         FloatLtOp -> True
2827         FloatLeOp -> True
2828         DoubleGtOp -> True
2829         DoubleGeOp -> True
2830         DoubleEqOp -> True
2831         DoubleNeOp -> True
2832         DoubleLtOp -> True
2833         DoubleLeOp -> True
2834         _ -> False
2835     (instr, cond) = case op of
2836         FloatGtOp -> (FCMP TF LE, EQQ)
2837         FloatGeOp -> (FCMP TF LTT, EQQ)
2838         FloatEqOp -> (FCMP TF EQQ, NE)
2839         FloatNeOp -> (FCMP TF EQQ, EQQ)
2840         FloatLtOp -> (FCMP TF LTT, NE)
2841         FloatLeOp -> (FCMP TF LE, NE)
2842         DoubleGtOp -> (FCMP TF LE, EQQ)
2843         DoubleGeOp -> (FCMP TF LTT, EQQ)
2844         DoubleEqOp -> (FCMP TF EQQ, NE)
2845         DoubleNeOp -> (FCMP TF EQQ, EQQ)
2846         DoubleLtOp -> (FCMP TF LTT, NE)
2847         DoubleLeOp -> (FCMP TF LE, NE)
2848
2849 genCondJump lbl (StPrim op [x, y])
2850   = trivialCode instr x y           `thenNat` \ register ->
2851     getNewRegNat IntRep             `thenNat` \ tmp ->
2852     let
2853         code   = registerCode register tmp
2854         result = registerName register tmp
2855         target = ImmCLbl lbl
2856     in
2857     return (code . mkSeqInstr (BI cond result target))
2858   where
2859     (instr, cond) = case op of
2860         CharGtOp -> (CMP LE, EQQ)
2861         CharGeOp -> (CMP LTT, EQQ)
2862         CharEqOp -> (CMP EQQ, NE)
2863         CharNeOp -> (CMP EQQ, EQQ)
2864         CharLtOp -> (CMP LTT, NE)
2865         CharLeOp -> (CMP LE, NE)
2866         IntGtOp -> (CMP LE, EQQ)
2867         IntGeOp -> (CMP LTT, EQQ)
2868         IntEqOp -> (CMP EQQ, NE)
2869         IntNeOp -> (CMP EQQ, EQQ)
2870         IntLtOp -> (CMP LTT, NE)
2871         IntLeOp -> (CMP LE, NE)
2872         WordGtOp -> (CMP ULE, EQQ)
2873         WordGeOp -> (CMP ULT, EQQ)
2874         WordEqOp -> (CMP EQQ, NE)
2875         WordNeOp -> (CMP EQQ, EQQ)
2876         WordLtOp -> (CMP ULT, NE)
2877         WordLeOp -> (CMP ULE, NE)
2878         AddrGtOp -> (CMP ULE, EQQ)
2879         AddrGeOp -> (CMP ULT, EQQ)
2880         AddrEqOp -> (CMP EQQ, NE)
2881         AddrNeOp -> (CMP EQQ, EQQ)
2882         AddrLtOp -> (CMP ULT, NE)
2883         AddrLeOp -> (CMP ULE, NE)
2884
2885 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
2886
2887 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2888
2889 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
2890
2891 genCondJump id bool = do
2892   CondCode _ cond code <- getCondCode bool
2893   return (code `snocOL` JXX cond id)
2894
2895 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
2896
2897
2898 #if sparc_TARGET_ARCH
2899
2900 genCondJump id bool = do
2901   CondCode is_float cond code <- getCondCode bool
2902   return (
2903        code `appOL`
2904        toOL (
2905          if   is_float
2906          then [NOP, BF cond False id, NOP]
2907          else [BI cond False id, NOP]
2908        )
2909     )
2910
2911 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
2912
2913
2914 #if powerpc_TARGET_ARCH
2915
2916 genCondJump id bool = do
2917   CondCode is_float cond code <- getCondCode bool
2918   return (code `snocOL` BCC cond id)
2919
2920 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
2921
2922
2923 -- -----------------------------------------------------------------------------
2924 --  Generating C calls
2925
2926 -- Now the biggest nightmare---calls.  Most of the nastiness is buried in
2927 -- @get_arg@, which moves the arguments to the correct registers/stack
2928 -- locations.  Apart from that, the code is easy.
2929 --
2930 -- (If applicable) Do not fill the delay slots here; you will confuse the
2931 -- register allocator.
2932
2933 genCCall
2934     :: CmmCallTarget            -- function to call
2935     -> [(CmmReg,MachHint)]      -- where to put the result
2936     -> [(CmmExpr,MachHint)]     -- arguments (of mixed type)
2937     -> Maybe [GlobalReg]        -- volatile regs to save
2938     -> NatM InstrBlock
2939
2940 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2941
2942 #if alpha_TARGET_ARCH
2943
2944 ccallResultRegs =
2945
2946 genCCall fn cconv result_regs args
2947   = mapAccumLNat get_arg (allArgRegs, eXTRA_STK_ARGS_HERE) args
2948                           `thenNat` \ ((unused,_), argCode) ->
2949     let
2950         nRegs = length allArgRegs - length unused
2951         code = asmSeqThen (map ($ []) argCode)
2952     in
2953         returnSeq code [
2954             LDA pv (AddrImm (ImmLab (ptext fn))),
2955             JSR ra (AddrReg pv) nRegs,
2956             LDGP gp (AddrReg ra)]
2957   where
2958     ------------------------
2959     {-  Try to get a value into a specific register (or registers) for
2960         a call.  The first 6 arguments go into the appropriate
2961         argument register (separate registers for integer and floating
2962         point arguments, but used in lock-step), and the remaining
2963         arguments are dumped to the stack, beginning at 0(sp).  Our
2964         first argument is a pair of the list of remaining argument
2965         registers to be assigned for this call and the next stack
2966         offset to use for overflowing arguments.  This way,
2967         @get_Arg@ can be applied to all of a call's arguments using
2968         @mapAccumLNat@.
2969     -}
2970     get_arg
2971         :: ([(Reg,Reg)], Int)   -- Argument registers and stack offset (accumulator)
2972         -> StixTree             -- Current argument
2973         -> NatM (([(Reg,Reg)],Int), InstrBlock) -- Updated accumulator and code
2974
2975     -- We have to use up all of our argument registers first...
2976
2977     get_arg ((iDst,fDst):dsts, offset) arg
2978       = getRegister arg                     `thenNat` \ register ->
2979         let
2980             reg  = if isFloatingRep pk then fDst else iDst
2981             code = registerCode register reg
2982             src  = registerName register reg
2983             pk   = registerRep register
2984         in
2985         return (
2986             if isFloatingRep pk then
2987                 ((dsts, offset), if isFixed register then
2988                     code . mkSeqInstr (FMOV src fDst)
2989                     else code)
2990             else
2991                 ((dsts, offset), if isFixed register then
2992                     code . mkSeqInstr (OR src (RIReg src) iDst)
2993                     else code))
2994
2995     -- Once we have run out of argument registers, we move to the
2996     -- stack...
2997
2998     get_arg ([], offset) arg
2999       = getRegister arg                 `thenNat` \ register ->
3000         getNewRegNat (registerRep register)
3001                                         `thenNat` \ tmp ->
3002         let
3003             code = registerCode register tmp
3004             src  = registerName register tmp
3005             pk   = registerRep register
3006             sz   = primRepToSize pk
3007         in
3008         return (([], offset + 1), code . mkSeqInstr (ST sz src (spRel offset)))
3009
3010 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
3011
3012 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3013
3014 #if i386_TARGET_ARCH
3015
3016 -- we only cope with a single result for foreign calls
3017 genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args vols = do
3018   case op of
3019         MO_F32_Sqrt -> actuallyInlineFloatOp F32  (GSQRT F32) args
3020         MO_F64_Sqrt -> actuallyInlineFloatOp F64 (GSQRT F64) args
3021
3022         MO_F32_Sin  -> actuallyInlineFloatOp F32  (GSIN F32) args
3023         MO_F64_Sin  -> actuallyInlineFloatOp F64 (GSIN F64) args
3024
3025         MO_F32_Cos  -> actuallyInlineFloatOp F32  (GCOS F32) args
3026         MO_F64_Cos  -> actuallyInlineFloatOp F64 (GCOS F64) args
3027
3028         MO_F32_Tan  -> actuallyInlineFloatOp F32  (GTAN F32) args
3029         MO_F64_Tan  -> actuallyInlineFloatOp F64 (GTAN F64) args
3030
3031         other_op    -> outOfLineFloatOp op r args vols
3032  where
3033   actuallyInlineFloatOp rep instr [(x,_)]
3034         = do res <- trivialUFCode rep instr x
3035              any <- anyReg res
3036              return (any (getRegisterReg r))
3037
3038 genCCall target dest_regs args vols = do
3039     sizes_n_codes <- mapM push_arg (reverse args)
3040     delta <- getDeltaNat
3041     let
3042         (sizes, push_codes) = unzip sizes_n_codes
3043         tot_arg_size        = sum sizes
3044     -- in
3045     -- deal with static vs dynamic call targets
3046     (callinsns,cconv) <-
3047       case target of
3048         -- CmmPrim -> ...
3049         CmmForeignCall (CmmLit (CmmLabel lbl)) conv
3050            -> -- ToDo: stdcall arg sizes
3051               return (unitOL (CALL (Left fn_imm)), conv)
3052            where fn_imm = ImmCLbl lbl
3053         CmmForeignCall expr conv
3054            -> do (dyn_c, dyn_r, dyn_rep) <- get_op expr
3055                  ASSERT(dyn_rep == I32)
3056                   return (dyn_c `snocOL` CALL (Right dyn_r), conv)
3057
3058     let push_code = concatOL push_codes
3059         call = callinsns `appOL`
3060                toOL (
3061                         -- Deallocate parameters after call for ccall;
3062                         -- but not for stdcall (callee does it)
3063                   (if cconv == StdCallConv || tot_arg_size==0 then [] else
3064                    [ADD I32 (OpImm (ImmInt tot_arg_size)) (OpReg esp)])
3065                   ++
3066                   [DELTA (delta + tot_arg_size)]
3067                )
3068     -- in
3069     setDeltaNat (delta + tot_arg_size)
3070
3071     let
3072         -- assign the results, if necessary
3073         assign_code []     = nilOL
3074         assign_code [(dest,_hint)] =
3075           case rep of
3076                 I64 -> toOL [MOV I32 (OpReg eax) (OpReg r_dest),
3077                              MOV I32 (OpReg edx) (OpReg r_dest_hi)]
3078                 F32 -> unitOL (GMOV fake0 r_dest)
3079                 F64 -> unitOL (GMOV fake0 r_dest)
3080                 rep -> unitOL (MOV rep (OpReg eax) (OpReg r_dest))
3081           where
3082                 r_dest_hi = getHiVRegFromLo r_dest
3083                 rep = cmmRegRep dest
3084                 r_dest = getRegisterReg dest
3085         assign_code many = panic "genCCall.assign_code many"
3086
3087     return (push_code `appOL`
3088             call `appOL`
3089             assign_code dest_regs)
3090
3091   where
3092     arg_size F64 = 8
3093     arg_size F32 = 4
3094     arg_size _   = 4
3095
3096     push_arg :: (CmmExpr,MachHint){-current argument-}
3097                     -> NatM (Int, InstrBlock)  -- argsz, code
3098
3099     push_arg (arg,_hint) -- we don't need the hints on x86
3100       | arg_rep == I64 = do
3101         ChildCode64 code r_lo <- iselExpr64 arg
3102         delta <- getDeltaNat
3103         setDeltaNat (delta - 8)
3104         let
3105             r_hi = getHiVRegFromLo r_lo
3106         -- in
3107         return (8,     code `appOL`
3108                        toOL [PUSH I32 (OpReg r_hi), DELTA (delta - 4),
3109                              PUSH I32 (OpReg r_lo), DELTA (delta - 8),
3110                              DELTA (delta-8)]
3111             )
3112
3113       | otherwise = do
3114         (code, reg, sz) <- get_op arg
3115         delta <- getDeltaNat
3116         let size = arg_size sz
3117         setDeltaNat (delta-size)
3118         if (case sz of F64 -> True; F32 -> True; _ -> False)
3119            then return (size,
3120                         code `appOL`
3121                         toOL [SUB I32 (OpImm (ImmInt size)) (OpReg esp),
3122                               DELTA (delta-size),
3123                               GST sz reg (AddrBaseIndex (Just esp)
3124                                                         Nothing
3125                                                         (ImmInt 0))]
3126                        )
3127            else return (size,
3128                         code `snocOL`
3129                         PUSH I32 (OpReg reg) `snocOL`
3130                         DELTA (delta-size)
3131                        )
3132       where
3133          arg_rep = cmmExprRep arg
3134
3135     ------------
3136     get_op :: CmmExpr -> NatM (InstrBlock, Reg, MachRep) -- code, reg, size
3137     get_op op = do
3138         (reg,code) <- getSomeReg op
3139         return (code, reg, cmmExprRep op)
3140
3141
3142 outOfLineFloatOp :: CallishMachOp -> CmmReg -> [(CmmExpr,MachHint)]
3143   -> Maybe [GlobalReg] -> NatM InstrBlock
3144 outOfLineFloatOp mop res args vols
3145   | cmmRegRep res == F64
3146   = stmtToInstrs (CmmCall target [(res,FloatHint)] args vols)
3147
3148   | otherwise
3149   = do uq <- getUniqueNat
3150        let
3151          tmp = CmmLocal (LocalReg uq F64)
3152        -- in
3153        code1 <- stmtToInstrs (CmmCall target [(tmp,FloatHint)] (map promote args) vols)
3154        code2 <- stmtToInstrs (CmmAssign res (demote (CmmReg tmp)))
3155        return (code1 `appOL` code2)
3156   where
3157         promote (x,hint) = (CmmMachOp (MO_S_Conv F32 F64) [x], hint)
3158         demote  x = CmmMachOp (MO_S_Conv F64 F32) [x]
3159
3160         target = CmmForeignCall (CmmLit lbl) CCallConv
3161         lbl = CmmLabel (mkForeignLabel fn Nothing False)
3162
3163         fn = case mop of
3164               MO_F32_Exp   -> FSLIT("exp")
3165               MO_F32_Log   -> FSLIT("log")
3166
3167               MO_F32_Asin  -> FSLIT("asin")
3168               MO_F32_Acos  -> FSLIT("acos")
3169               MO_F32_Atan  -> FSLIT("atan")
3170
3171               MO_F32_Sinh  -> FSLIT("sinh")
3172               MO_F32_Cosh  -> FSLIT("cosh")
3173               MO_F32_Tanh  -> FSLIT("tanh")
3174               MO_F32_Pwr   -> FSLIT("pow")
3175
3176               MO_F64_Exp   -> FSLIT("exp")
3177               MO_F64_Log   -> FSLIT("log")
3178
3179               MO_F64_Asin  -> FSLIT("asin")
3180               MO_F64_Acos  -> FSLIT("acos")
3181               MO_F64_Atan  -> FSLIT("atan")
3182
3183               MO_F64_Sinh  -> FSLIT("sinh")
3184               MO_F64_Cosh  -> FSLIT("cosh")
3185               MO_F64_Tanh  -> FSLIT("tanh")
3186               MO_F64_Pwr   -> FSLIT("pow")
3187
3188               other -> pprPanic "outOfLineFloatOp" (pprCallishMachOp mop)
3189
3190 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
3191
3192 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3193
3194 #if x86_64_TARGET_ARCH
3195
3196 genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args vols =
3197   panic "genCCall(CmmPrim)(x86_64)"
3198
3199 genCCall target dest_regs args vols = do
3200
3201         -- load up the register arguments
3202     (stack_args, sse_regs, load_args_code)
3203          <- load_args args allArgRegs allFPArgRegs 0 nilOL
3204
3205     let
3206         tot_arg_size = arg_size * length stack_args
3207
3208         -- On entry to the called function, %rsp should be aligned
3209         -- on a 16-byte boundary +8 (i.e. the first stack arg after
3210         -- the return address is 16-byte aligned).  In STG land
3211         -- %rsp is kept 16-byte aligned (see StgCRun.c), so we just
3212         -- need to make sure we push a multiple of 16-bytes of args,
3213         -- plus the return address, to get the correct alignment.
3214         -- Urg, this is hard.  We need to feed the delta back into
3215         -- the arg pushing code.
3216     (real_size, adjust_rsp) <-
3217         if tot_arg_size `rem` 16 == 0
3218             then return (tot_arg_size, nilOL)
3219             else do -- we need to adjust...
3220                 delta <- getDeltaNat
3221                 setDeltaNat (delta-8)
3222                 return (tot_arg_size+8, toOL [
3223                                 SUB I64 (OpImm (ImmInt 8)) (OpReg rsp),
3224                                 DELTA (delta-8)
3225                         ])
3226
3227         -- push the stack args, right to left
3228     push_code <- push_args (reverse stack_args) nilOL
3229     delta <- getDeltaNat
3230
3231     -- deal with static vs dynamic call targets
3232     (callinsns,cconv) <-
3233       case target of
3234         -- CmmPrim -> ...
3235         CmmForeignCall (CmmLit (CmmLabel lbl)) conv
3236            -> -- ToDo: stdcall arg sizes
3237               return (unitOL (CALL (Left fn_imm)), conv)
3238            where fn_imm = ImmCLbl lbl
3239         CmmForeignCall expr conv
3240            -> do (dyn_r, dyn_c) <- getSomeReg expr
3241                  return (dyn_c `snocOL` CALL (Right dyn_r), conv)
3242
3243     let
3244         -- The x86_64 ABI requires us to set %al to the number of SSE
3245         -- registers that contain arguments, if the called routine
3246         -- is a varargs function.  We don't know whether it's a
3247         -- varargs function or not, so we have to assume it is.
3248         --
3249         -- It's not safe to omit this assignment, even if the number
3250         -- of SSE regs in use is zero.  If %al is larger than 8
3251         -- on entry to a varargs function, seg faults ensue.
3252         assign_eax n = unitOL (MOV I32 (OpImm (ImmInt n)) (OpReg eax))
3253
3254     let call = callinsns `appOL`
3255                toOL (
3256                         -- Deallocate parameters after call for ccall;
3257                         -- but not for stdcall (callee does it)
3258                   (if cconv == StdCallConv || real_size==0 then [] else
3259                    [ADD wordRep (OpImm (ImmInt real_size)) (OpReg esp)])
3260                   ++
3261                   [DELTA (delta + real_size)]
3262                )
3263     -- in
3264     setDeltaNat (delta + real_size)
3265
3266     let
3267         -- assign the results, if necessary
3268         assign_code []     = nilOL
3269         assign_code [(dest,_hint)] =
3270           case rep of
3271                 F32 -> unitOL (MOV rep (OpReg xmm0) (OpReg r_dest))
3272                 F64 -> unitOL (MOV rep (OpReg xmm0) (OpReg r_dest))
3273                 rep -> unitOL (MOV rep (OpReg rax) (OpReg r_dest))
3274           where
3275                 rep = cmmRegRep dest
3276                 r_dest = getRegisterReg dest
3277         assign_code many = panic "genCCall.assign_code many"
3278
3279     return (load_args_code      `appOL`
3280             adjust_rsp          `appOL`
3281             push_code           `appOL`
3282             assign_eax sse_regs `appOL`
3283             call                `appOL`
3284             assign_code dest_regs)
3285
3286   where
3287     arg_size = 8 -- always, at the mo
3288
3289     load_args :: [(CmmExpr,MachHint)]
3290               -> [Reg]                  -- int regs avail for args
3291               -> [Reg]                  -- FP regs avail for args
3292               -> Int -> InstrBlock
3293               -> NatM ([(CmmExpr,MachHint)],Int,InstrBlock)
3294     load_args args [] [] sse_regs code = return (args, sse_regs, code)
3295         -- no more regs to use
3296     load_args [] aregs fregs sse_regs code = return ([],sse_regs,code)
3297         -- no more args to push
3298     load_args ((arg,hint) : rest) aregs fregs sse_regs code
3299         | isFloatingRep arg_rep =
3300         case fregs of
3301           [] -> push_this_arg
3302           (r:rs) -> do
3303              arg_code <- getAnyReg arg
3304              load_args rest aregs rs (sse_regs+1) (code `appOL` arg_code r)
3305         | otherwise =
3306         case aregs of
3307           [] -> push_this_arg
3308           (r:rs) -> do
3309              arg_code <- getAnyReg arg
3310              load_args rest rs fregs sse_regs (code `appOL` arg_code r)
3311         where
3312           arg_rep = cmmExprRep arg
3313
3314           push_this_arg = do
3315             (args',sse',code') <- load_args rest aregs fregs sse_regs code
3316             return ((arg,hint):args', sse', code')
3317
3318     push_args [] code = return code
3319     push_args ((arg,hint):rest) code
3320        | isFloatingRep arg_rep = do
3321          (arg_reg, arg_code) <- getSomeReg arg
3322          delta <- getDeltaNat
3323          setDeltaNat (delta-arg_size)
3324          let code' = code `appOL` toOL [
3325                         MOV arg_rep (OpReg arg_reg) (OpAddr  (spRel 0)),
3326                         SUB wordRep (OpImm (ImmInt arg_size)) (OpReg rsp) ,
3327                         DELTA (delta-arg_size)]
3328          push_args rest code'
3329
3330        | otherwise = do
3331        -- we only ever generate word-sized function arguments.  Promotion
3332        -- has already happened: our Int8# type is kept sign-extended
3333        -- in an Int#, for example.
3334          ASSERT(arg_rep == I64) return ()
3335          (arg_op, arg_code) <- getOperand arg
3336          delta <- getDeltaNat
3337          setDeltaNat (delta-arg_size)
3338          let code' = code `appOL` toOL [PUSH I64 arg_op,
3339                                         DELTA (delta-arg_size)]
3340          push_args rest code'
3341         where
3342           arg_rep = cmmExprRep arg
3343 #endif
3344
3345 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3346
3347 #if sparc_TARGET_ARCH
3348 {-
3349    The SPARC calling convention is an absolute
3350    nightmare.  The first 6x32 bits of arguments are mapped into
3351    %o0 through %o5, and the remaining arguments are dumped to the
3352    stack, beginning at [%sp+92].  (Note that %o6 == %sp.)
3353
3354    If we have to put args on the stack, move %o6==%sp down by
3355    the number of words to go on the stack, to ensure there's enough space.
3356
3357    According to Fraser and Hanson's lcc book, page 478, fig 17.2,
3358    16 words above the stack pointer is a word for the address of
3359    a structure return value.  I use this as a temporary location
3360    for moving values from float to int regs.  Certainly it isn't
3361    safe to put anything in the 16 words starting at %sp, since
3362    this area can get trashed at any time due to window overflows
3363    caused by signal handlers.
3364
3365    A final complication (if the above isn't enough) is that
3366    we can't blithely calculate the arguments one by one into
3367    %o0 .. %o5.  Consider the following nested calls:
3368
3369        fff a (fff b c)
3370
3371    Naive code moves a into %o0, and (fff b c) into %o1.  Unfortunately
3372    the inner call will itself use %o0, which trashes the value put there
3373    in preparation for the outer call.  Upshot: we need to calculate the
3374    args into temporary regs, and move those to arg regs or onto the
3375    stack only immediately prior to the call proper.  Sigh.
3376 -}
3377
3378 genCCall fn cconv kind args
3379   = mapNat arg_to_int_vregs args `thenNat` \ argcode_and_vregs ->
3380     let
3381         (argcodes, vregss) = unzip argcode_and_vregs
3382         n_argRegs          = length allArgRegs
3383         n_argRegs_used     = min (length vregs) n_argRegs
3384         vregs              = concat vregss
3385     in
3386     -- deal with static vs dynamic call targets
3387     (case fn of
3388         Left t_static
3389            -> return (unitOL (CALL (Left fn__2) n_argRegs_used False))
3390         Right dyn
3391            -> arg_to_int_vregs dyn `thenNat` \ (dyn_c, [dyn_r]) ->
3392               return (dyn_c `snocOL` CALL (Right dyn_r) n_argRegs_used False)
3393     )
3394                                 `thenNat` \ callinsns ->
3395     let
3396         argcode = concatOL argcodes
3397         (move_sp_down, move_sp_up)
3398            = let diff = length vregs - n_argRegs
3399                  nn   = if odd diff then diff + 1 else diff -- keep 8-byte alignment
3400              in  if   nn <= 0
3401                  then (nilOL, nilOL)
3402                  else (unitOL (moveSp (-1*nn)), unitOL (moveSp (1*nn)))
3403         transfer_code
3404            = toOL (move_final vregs allArgRegs eXTRA_STK_ARGS_HERE)
3405     in
3406         return (argcode       `appOL`
3407                    move_sp_down  `appOL`
3408                    transfer_code `appOL`
3409                    callinsns     `appOL`
3410                    unitOL NOP    `appOL`
3411                    move_sp_up)
3412   where
3413      -- function names that begin with '.' are assumed to be special
3414      -- internally generated names like '.mul,' which don't get an
3415      -- underscore prefix
3416      -- ToDo:needed (WDP 96/03) ???
3417      fn_static = unLeft fn
3418      fn__2 = case (headFS fn_static) of
3419                 '.' -> ImmLit (ftext fn_static)
3420                 _   -> ImmCLbl (mkForeignLabel fn_static False)
3421
3422      -- move args from the integer vregs into which they have been
3423      -- marshalled, into %o0 .. %o5, and the rest onto the stack.
3424      move_final :: [Reg] -> [Reg] -> Int -> [Instr]
3425
3426      move_final [] _ offset          -- all args done
3427         = []
3428
3429      move_final (v:vs) [] offset     -- out of aregs; move to stack
3430         = ST W v (spRel offset)
3431           : move_final vs [] (offset+1)
3432
3433      move_final (v:vs) (a:az) offset -- move into an arg (%o[0..5]) reg
3434         = OR False g0 (RIReg v) a
3435           : move_final vs az offset
3436
3437      -- generate code to calculate an argument, and move it into one
3438      -- or two integer vregs.
3439      arg_to_int_vregs :: CmmExpr -> NatM (OrdList Instr, [Reg])
3440      arg_to_int_vregs arg
3441         | is64BitRep (repOfCmmExpr arg)
3442         = iselExpr64 arg                `thenNat` \ (ChildCode64 code vr_lo) ->
3443           let r_lo = VirtualRegI vr_lo
3444               r_hi = getHiVRegFromLo r_lo
3445           in  return (code, [r_hi, r_lo])
3446         | otherwise
3447         = getRegister arg                     `thenNat` \ register ->
3448           getNewRegNat (registerRep register) `thenNat` \ tmp ->
3449           let code = registerCode register tmp
3450               src  = registerName register tmp
3451               pk   = registerRep register
3452           in
3453           -- the value is in src.  Get it into 1 or 2 int vregs.
3454           case pk of
3455              F64 ->
3456                 getNewRegNat WordRep  `thenNat` \ v1 ->
3457                 getNewRegNat WordRep  `thenNat` \ v2 ->
3458                 return (
3459                    code                          `snocOL`
3460                    FMOV DF src f0                `snocOL`
3461                    ST   F  f0 (spRel 16)         `snocOL`
3462                    LD   W  (spRel 16) v1         `snocOL`
3463                    ST   F  (fPair f0) (spRel 16) `snocOL`
3464                    LD   W  (spRel 16) v2
3465                    ,
3466                    [v1,v2]
3467                 )
3468              F32 ->
3469                 getNewRegNat WordRep  `thenNat` \ v1 ->
3470                 return (
3471                    code                    `snocOL`
3472                    ST   F  src (spRel 16)  `snocOL`
3473                    LD   W  (spRel 16) v1
3474                    ,
3475                    [v1]
3476                 )
3477              other ->
3478                 getNewRegNat WordRep  `thenNat` \ v1 ->
3479                 return (
3480                    code `snocOL` OR False g0 (RIReg src) v1
3481                    ,
3482                    [v1]
3483                 )
3484 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
3485
3486 #if powerpc_TARGET_ARCH
3487
3488 #if darwin_TARGET_OS || linux_TARGET_OS
3489 {-
3490     The PowerPC calling convention for Darwin/Mac OS X
3491     is described in Apple's document
3492     "Inside Mac OS X - Mach-O Runtime Architecture".
3493
3494     PowerPC Linux uses the System V Release 4 Calling Convention
3495     for PowerPC. It is described in the
3496     "System V Application Binary Interface PowerPC Processor Supplement".
3497
3498     Both conventions are similar:
3499     Parameters may be passed in general-purpose registers starting at r3, in
3500     floating point registers starting at f1, or on the stack.
3501
3502     But there are substantial differences:
3503     * The number of registers used for parameter passing and the exact set of
3504       nonvolatile registers differs (see MachRegs.lhs).
3505     * On Darwin, stack space is always reserved for parameters, even if they are
3506       passed in registers. The called routine may choose to save parameters from
3507       registers to the corresponding space on the stack.
3508     * On Darwin, a corresponding amount of GPRs is skipped when a floating point
3509       parameter is passed in an FPR.
3510     * SysV insists on either passing I64 arguments on the stack, or in two GPRs,
3511       starting with an odd-numbered GPR. It may skip a GPR to achieve this.
3512       Darwin just treats an I64 like two separate I32s (high word first).
3513     * I64 and F64 arguments are 8-byte aligned on the stack for SysV, but only
3514       4-byte aligned like everything else on Darwin.
3515     * The SysV spec claims that F32 is represented as F64 on the stack. GCC on
3516       PowerPC Linux does not agree, so neither do we.
3517
3518     According to both conventions, The parameter area should be part of the
3519     caller's stack frame, allocated in the caller's prologue code (large enough
3520     to hold the parameter lists for all called routines). The NCG already
3521     uses the stack for register spilling, leaving 64 bytes free at the top.
3522     If we need a larger parameter area than that, we just allocate a new stack
3523     frame just before ccalling.
3524 -}
3525
3526 genCCall target dest_regs argsAndHints vols
3527   = ASSERT (not $ any (`elem` [I8,I16]) argReps)
3528         -- we rely on argument promotion in the codeGen
3529     do
3530         (finalStack,passArgumentsCode,usedRegs) <- passArguments
3531                                                         (zip args argReps)
3532                                                         allArgRegs allFPArgRegs
3533                                                         initialStackOffset
3534                                                         (toOL []) []
3535
3536         (labelOrExpr, reduceToF32) <- case target of
3537             CmmForeignCall (CmmLit (CmmLabel lbl)) conv -> return (Left lbl, False)
3538             CmmForeignCall expr conv -> return  (Right expr, False)
3539             CmmPrim mop -> outOfLineFloatOp mop
3540
3541         let codeBefore = move_sp_down finalStack `appOL` passArgumentsCode
3542             codeAfter = move_sp_up finalStack `appOL` moveResult reduceToF32
3543
3544         case labelOrExpr of
3545             Left lbl -> do
3546                 return (         codeBefore
3547                         `snocOL` BL lbl usedRegs
3548                         `appOL`  codeAfter)
3549             Right dyn -> do
3550                 (dynReg, dynCode) <- getSomeReg dyn
3551                 return (         dynCode
3552                         `snocOL` MTCTR dynReg
3553                         `appOL`  codeBefore
3554                         `snocOL` BCTRL usedRegs
3555                         `appOL`  codeAfter)
3556     where
3557 #if darwin_TARGET_OS
3558         initialStackOffset = 24
3559             -- size of linkage area + size of arguments, in bytes
3560         stackDelta _finalStack = roundTo 16 $ (24 +) $ max 32 $ sum $
3561                                        map machRepByteWidth argReps
3562 #elif linux_TARGET_OS
3563         initialStackOffset = 8
3564         stackDelta finalStack = roundTo 16 finalStack
3565 #endif
3566         args = map fst argsAndHints
3567         argReps = map cmmExprRep args
3568
3569         roundTo a x | x `mod` a == 0 = x
3570                     | otherwise = x + a - (x `mod` a)
3571
3572         move_sp_down finalStack
3573                | delta > 64 =
3574                         toOL [STU I32 sp (AddrRegImm sp (ImmInt (-delta))),
3575                               DELTA (-delta)]
3576                | otherwise = nilOL
3577                where delta = stackDelta finalStack
3578         move_sp_up finalStack
3579                | delta > 64 =
3580                         toOL [ADD sp sp (RIImm (ImmInt delta)),
3581                               DELTA 0]
3582                | otherwise = nilOL
3583                where delta = stackDelta finalStack
3584
3585
3586         passArguments [] _ _ stackOffset accumCode accumUsed = return (stackOffset, accumCode, accumUsed)
3587         passArguments ((arg,I64):args) gprs fprs stackOffset
3588                accumCode accumUsed =
3589             do
3590                 ChildCode64 code vr_lo <- iselExpr64 arg
3591                 let vr_hi = getHiVRegFromLo vr_lo
3592
3593 #if darwin_TARGET_OS
3594                 passArguments args
3595                               (drop 2 gprs)
3596                               fprs
3597                               (stackOffset+8)
3598                               (accumCode `appOL` code
3599                                     `snocOL` storeWord vr_hi gprs stackOffset
3600                                     `snocOL` storeWord vr_lo (drop 1 gprs) (stackOffset+4))
3601                               ((take 2 gprs) ++ accumUsed)
3602             where
3603                 storeWord vr (gpr:_) offset = MR gpr vr
3604                 storeWord vr [] offset = ST I32 vr (AddrRegImm sp (ImmInt offset))
3605
3606 #elif linux_TARGET_OS
3607                 let stackOffset' = roundTo 8 stackOffset
3608                     stackCode = accumCode `appOL` code
3609                         `snocOL` ST I32 vr_hi (AddrRegImm sp (ImmInt stackOffset'))
3610                         `snocOL` ST I32 vr_lo (AddrRegImm sp (ImmInt (stackOffset'+4)))
3611                     regCode hireg loreg =
3612                         accumCode `appOL` code
3613                             `snocOL` MR hireg vr_hi
3614                             `snocOL` MR loreg vr_lo
3615
3616                 case gprs of
3617                     hireg : loreg : regs | even (length gprs) ->
3618                         passArguments args regs fprs stackOffset
3619                                       (regCode hireg loreg) (hireg : loreg : accumUsed)
3620                     _skipped : hireg : loreg : regs ->
3621                         passArguments args regs fprs stackOffset
3622                                       (regCode hireg loreg) (hireg : loreg : accumUsed)
3623                     _ -> -- only one or no regs left
3624                         passArguments args [] fprs (stackOffset'+8)
3625                                       stackCode accumUsed
3626 #endif
3627
3628         passArguments ((arg,rep):args) gprs fprs stackOffset accumCode accumUsed
3629             | reg : _ <- regs = do
3630                 register <- getRegister arg
3631                 let code = case register of
3632                             Fixed _ freg fcode -> fcode `snocOL` MR reg freg
3633                             Any _ acode -> acode reg
3634                 passArguments args
3635                               (drop nGprs gprs)
3636                               (drop nFprs fprs)
3637 #if darwin_TARGET_OS
3638         -- The Darwin ABI requires that we reserve stack slots for register parameters
3639                               (stackOffset + stackBytes)
3640 #elif linux_TARGET_OS
3641         -- ... the SysV ABI doesn't.
3642                               stackOffset
3643 #endif
3644                               (accumCode `appOL` code)
3645                               (reg : accumUsed)
3646             | otherwise = do
3647                 (vr, code) <- getSomeReg arg
3648                 passArguments args
3649                               (drop nGprs gprs)
3650                               (drop nFprs fprs)
3651                               (stackOffset' + stackBytes)
3652                               (accumCode `appOL` code `snocOL` ST rep vr stackSlot)
3653                               accumUsed
3654             where
3655 #if darwin_TARGET_OS
3656         -- stackOffset is at least 4-byte aligned
3657         -- The Darwin ABI is happy with that.
3658                 stackOffset' = stackOffset
3659 #else
3660         -- ... the SysV ABI requires 8-byte alignment for doubles.
3661                 stackOffset' | rep == F64 = roundTo 8 stackOffset
3662                              | otherwise  =           stackOffset
3663 #endif
3664                 stackSlot = AddrRegImm sp (ImmInt stackOffset')
3665                 (nGprs, nFprs, stackBytes, regs) = case rep of
3666                     I32 -> (1, 0, 4, gprs)
3667 #if darwin_TARGET_OS
3668         -- The Darwin ABI requires that we skip a corresponding number of GPRs when
3669         -- we use the FPRs.
3670                     F32 -> (1, 1, 4, fprs)
3671                     F64 -> (2, 1, 8, fprs)
3672 #elif linux_TARGET_OS
3673         -- ... the SysV ABI doesn't.
3674                     F32 -> (0, 1, 4, fprs)
3675                     F64 -> (0, 1, 8, fprs)
3676 #endif
3677
3678         moveResult reduceToF32 =
3679             case dest_regs of
3680                 [] -> nilOL
3681                 [(dest, _hint)]
3682                     | reduceToF32 && rep == F32 -> unitOL (FRSP r_dest f1)
3683                     | rep == F32 || rep == F64 -> unitOL (MR r_dest f1)
3684                     | rep == I64 -> toOL [MR (getHiVRegFromLo r_dest) r3,
3685                                           MR r_dest r4]
3686                     | otherwise -> unitOL (MR r_dest r3)
3687                     where rep = cmmRegRep dest
3688                           r_dest = getRegisterReg dest
3689
3690         outOfLineFloatOp mop =
3691             do
3692                 mopExpr <- cmmMakeDynamicReference addImportNat True $
3693                               mkForeignLabel functionName Nothing True
3694                 let mopLabelOrExpr = case mopExpr of
3695                         CmmLit (CmmLabel lbl) -> Left lbl
3696                         _ -> Right mopExpr
3697                 return (mopLabelOrExpr, reduce)
3698             where
3699                 (functionName, reduce) = case mop of
3700                     MO_F32_Exp   -> (FSLIT("exp"), True)
3701                     MO_F32_Log   -> (FSLIT("log"), True)
3702                     MO_F32_Sqrt  -> (FSLIT("sqrt"), True)
3703
3704                     MO_F32_Sin   -> (FSLIT("sin"), True)
3705                     MO_F32_Cos   -> (FSLIT("cos"), True)
3706                     MO_F32_Tan   -> (FSLIT("tan"), True)
3707
3708                     MO_F32_Asin  -> (FSLIT("asin"), True)
3709                     MO_F32_Acos  -> (FSLIT("acos"), True)
3710                     MO_F32_Atan  -> (FSLIT("atan"), True)
3711
3712                     MO_F32_Sinh  -> (FSLIT("sinh"), True)
3713                     MO_F32_Cosh  -> (FSLIT("cosh"), True)
3714                     MO_F32_Tanh  -> (FSLIT("tanh"), True)
3715                     MO_F32_Pwr   -> (FSLIT("pow"), True)
3716
3717                     MO_F64_Exp   -> (FSLIT("exp"), False)
3718                     MO_F64_Log   -> (FSLIT("log"), False)
3719                     MO_F64_Sqrt  -> (FSLIT("sqrt"), False)
3720
3721                     MO_F64_Sin   -> (FSLIT("sin"), False)
3722                     MO_F64_Cos   -> (FSLIT("cos"), False)
3723                     MO_F64_Tan   -> (FSLIT("tan"), False)
3724
3725                     MO_F64_Asin  -> (FSLIT("asin"), False)
3726                     MO_F64_Acos  -> (FSLIT("acos"), False)
3727                     MO_F64_Atan  -> (FSLIT("atan"), False)
3728
3729                     MO_F64_Sinh  -> (FSLIT("sinh"), False)
3730                     MO_F64_Cosh  -> (FSLIT("cosh"), False)
3731                     MO_F64_Tanh  -> (FSLIT("tanh"), False)
3732                     MO_F64_Pwr   -> (FSLIT("pow"), False)
3733                     other -> pprPanic "genCCall(ppc): unknown callish op"
3734                                     (pprCallishMachOp other)
3735
3736 #endif /* darwin_TARGET_OS || linux_TARGET_OS */
3737
3738 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
3739
3740
3741 -- -----------------------------------------------------------------------------
3742 -- Generating a table-branch
3743
3744 genSwitch :: CmmExpr -> [Maybe BlockId] -> NatM InstrBlock
3745
3746 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
3747 genSwitch expr ids = do
3748   (reg,e_code) <- getSomeReg expr
3749   lbl <- getNewLabelNat
3750   let
3751         jumpTable = map jumpTableEntry ids
3752         op = OpAddr (AddrBaseIndex Nothing (Just (reg,wORD_SIZE)) (ImmCLbl lbl))
3753         code = e_code `appOL` toOL [
3754                 LDATA ReadOnlyData (CmmDataLabel lbl : jumpTable),
3755                 JMP_TBL op [ id | Just id <- ids ]
3756              ]
3757   -- in
3758   return code
3759 #elif powerpc_TARGET_ARCH
3760 genSwitch expr ids
3761   | opt_PIC
3762   = do
3763         (reg,e_code) <- getSomeReg expr
3764         tmp <- getNewRegNat I32
3765         lbl <- getNewLabelNat
3766         dynRef <- cmmMakeDynamicReference addImportNat False lbl
3767         (tableReg,t_code) <- getSomeReg $ dynRef
3768         let
3769             jumpTable = map jumpTableEntryRel ids
3770
3771             jumpTableEntryRel Nothing
3772                 = CmmStaticLit (CmmInt 0 wordRep)
3773             jumpTableEntryRel (Just (BlockId id))
3774                 = CmmStaticLit (CmmLabelDiffOff blockLabel lbl 0)
3775                 where blockLabel = mkAsmTempLabel id
3776
3777             code = e_code `appOL` t_code `appOL` toOL [
3778                             LDATA ReadOnlyData (CmmDataLabel lbl : jumpTable),
3779                             SLW tmp reg (RIImm (ImmInt 2)),
3780                             LD I32 tmp (AddrRegReg tableReg tmp),
3781                             ADD tmp tmp (RIReg tableReg),
3782                             MTCTR tmp,
3783                             BCTR [ id | Just id <- ids ]
3784                     ]
3785         return code
3786   | otherwise
3787   = do
3788         (reg,e_code) <- getSomeReg expr
3789         tmp <- getNewRegNat I32
3790         lbl <- getNewLabelNat
3791         let
3792             jumpTable = map jumpTableEntry ids
3793
3794             code = e_code `appOL` toOL [
3795                             LDATA ReadOnlyData (CmmDataLabel lbl : jumpTable),
3796                             SLW tmp reg (RIImm (ImmInt 2)),
3797                             ADDIS tmp tmp (HA (ImmCLbl lbl)),
3798                             LD I32 tmp (AddrRegImm tmp (LO (ImmCLbl lbl))),
3799                             MTCTR tmp,
3800                             BCTR [ id | Just id <- ids ]
3801                     ]
3802         return code
3803 #else
3804 genSwitch expr ids = panic "ToDo: genSwitch"
3805 #endif
3806
3807 jumpTableEntry Nothing = CmmStaticLit (CmmInt 0 wordRep)
3808 jumpTableEntry (Just (BlockId id)) = CmmStaticLit (CmmLabel blockLabel)
3809     where blockLabel = mkAsmTempLabel id
3810
3811 -- -----------------------------------------------------------------------------
3812 -- Support bits
3813 -- -----------------------------------------------------------------------------
3814
3815
3816 -- -----------------------------------------------------------------------------
3817 -- 'condIntReg' and 'condFltReg': condition codes into registers
3818
3819 -- Turn those condition codes into integers now (when they appear on
3820 -- the right hand side of an assignment).
3821 --
3822 -- (If applicable) Do not fill the delay slots here; you will confuse the
3823 -- register allocator.
3824
3825 condIntReg, condFltReg :: Cond -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
3826
3827 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3828
3829 #if alpha_TARGET_ARCH
3830 condIntReg = panic "MachCode.condIntReg (not on Alpha)"
3831 condFltReg = panic "MachCode.condFltReg (not on Alpha)"
3832 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
3833
3834 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3835
3836 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
3837
3838 condIntReg cond x y = do
3839   CondCode _ cond cond_code <- condIntCode cond x y
3840   tmp <- getNewRegNat I8
3841   let
3842         code dst = cond_code `appOL` toOL [
3843                     SETCC cond (OpReg tmp),
3844                     MOV I32 (OpReg tmp) (OpReg dst),
3845                     AND I32 (OpImm (ImmInt 1)) (OpReg dst)
3846                   ]
3847                    -- NB. (1) Tha AND is needed here because the x86 only
3848                    -- sets the low byte in the SETCC instruction.
3849                    -- NB. (2) The extra temporary register is a hack to
3850                    -- work around the fact that the setcc instructions only
3851                    -- accept byte registers.  dst might not be a byte-able reg,
3852                    -- but currently all free registers are byte-able, so we're
3853                    -- guaranteed that a new temporary is byte-able.
3854   -- in
3855   return (Any I32 code)
3856
3857
3858 condFltReg cond x y = do
3859   lbl1 <- getBlockIdNat
3860   lbl2 <- getBlockIdNat
3861   CondCode _ cond cond_code <- condFltCode cond x y
3862   let
3863         code dst = cond_code `appOL` toOL [
3864             JXX cond lbl1,
3865             MOV I32 (OpImm (ImmInt 0)) (OpReg dst),
3866             JXX ALWAYS lbl2,
3867             NEWBLOCK lbl1,
3868             MOV I32 (OpImm (ImmInt 1)) (OpReg dst),
3869             JXX ALWAYS lbl2,
3870             NEWBLOCK lbl2]
3871                 -- SIGH, have to split up this block somehow...
3872   -- in
3873   return (Any I32 code)
3874
3875 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
3876
3877 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
3878
3879 #if sparc_TARGET_ARCH
3880
3881 condIntReg EQQ x (StInt 0)
3882   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
3883     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
3884     let
3885         code = registerCode register tmp
3886         src  = registerName register tmp
3887         code__2 dst = code `appOL` toOL [
3888             SUB False True g0 (RIReg src) g0,
3889             SUB True False g0 (RIImm (ImmInt (-1))) dst]
3890     in
3891     return (Any IntRep code__2)
3892
3893 condIntReg EQQ x y
3894   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
3895     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
3896     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp1 ->
3897     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
3898     let
3899         code1 = registerCode register1 tmp1
3900         src1  = registerName register1 tmp1
3901         code2 = registerCode register2 tmp2
3902         src2  = registerName register2 tmp2
3903         code__2 dst = code1 `appOL` code2 `appOL` toOL [
3904             XOR False src1 (RIReg src2) dst,
3905             SUB False True g0 (RIReg dst) g0,
3906             SUB True False g0 (RIImm (ImmInt (-1))) dst]
3907     in
3908     return (Any IntRep code__2)
3909
3910 condIntReg NE x (StInt 0)
3911   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
3912     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
3913     let
3914         code = registerCode register tmp
3915         src  = registerName register tmp
3916         code__2 dst = code `appOL` toOL [
3917             SUB False True g0 (RIReg src) g0,
3918             ADD True False g0 (RIImm (ImmInt 0)) dst]
3919     in
3920     return (Any IntRep code__2)
3921
3922 condIntReg NE x y
3923   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
3924     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
3925     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp1 ->
3926     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
3927     let
3928         code1 = registerCode register1 tmp1
3929         src1  = registerName register1 tmp1
3930         code2 = registerCode register2 tmp2
3931         src2  = registerName register2 tmp2
3932         code__2 dst = code1 `appOL` code2 `appOL` toOL [
3933             XOR False src1 (RIReg src2) dst,
3934             SUB False True g0 (RIReg dst) g0,
3935             ADD True False g0 (RIImm (ImmInt 0)) dst]
3936     in
3937     return (Any IntRep code__2)
3938
3939 condIntReg cond x y
3940   = getBlockIdNat               `thenNat` \ lbl1 ->
3941     getBlockIdNat               `thenNat` \ lbl2 ->
3942     condIntCode cond x y        `thenNat` \ condition ->
3943     let
3944         code = condCode condition
3945         cond = condName condition
3946         code__2 dst = code `appOL` toOL [
3947             BI cond False (ImmCLbl lbl1), NOP,
3948             OR False g0 (RIImm (ImmInt 0)) dst,
3949             BI ALWAYS False (ImmCLbl lbl2), NOP,
3950             NEWBLOCK lbl1,
3951             OR False g0 (RIImm (ImmInt 1)) dst,
3952             NEWBLOCK lbl2]
3953     in
3954     return (Any IntRep code__2)
3955
3956 condFltReg cond x y
3957   = getBlockIdNat               `thenNat` \ lbl1 ->
3958     getBlockIdNat               `thenNat` \ lbl2 ->
3959     condFltCode cond x y        `thenNat` \ condition ->
3960     let
3961         code = condCode condition
3962         cond = condName condition
3963         code__2 dst = code `appOL` toOL [
3964             NOP,
3965             BF cond False (ImmCLbl lbl1), NOP,
3966             OR False g0 (RIImm (ImmInt 0)) dst,
3967             BI ALWAYS False (ImmCLbl lbl2), NOP,
3968             NEWBLOCK lbl1,
3969             OR False g0 (RIImm (ImmInt 1)) dst,
3970             NEWBLOCK lbl2]
3971     in
3972     return (Any IntRep code__2)
3973
3974 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
3975
3976 #if powerpc_TARGET_ARCH
3977 condReg getCond = do
3978     lbl1 <- getBlockIdNat
3979     lbl2 <- getBlockIdNat
3980     CondCode _ cond cond_code <- getCond
3981     let
3982 {-        code dst = cond_code `appOL` toOL [
3983                 BCC cond lbl1,
3984                 LI dst (ImmInt 0),
3985                 BCC ALWAYS lbl2,
3986                 NEWBLOCK lbl1,
3987                 LI dst (ImmInt 1),
3988                 BCC ALWAYS lbl2,
3989                 NEWBLOCK lbl2
3990             ]-}
3991         code dst = cond_code
3992             `appOL` negate_code
3993             `appOL` toOL [
3994                 MFCR dst,
3995                 RLWINM dst dst (bit + 1) 31 31
3996             ]
3997
3998         negate_code | do_negate = unitOL (CRNOR bit bit bit)
3999                     | otherwise = nilOL
4000
4001         (bit, do_negate) = case cond of
4002             LTT -> (0, False)
4003             LE  -> (1, True)
4004             EQQ -> (2, False)
4005             GE  -> (0, True)
4006             GTT -> (1, False)
4007
4008             NE  -> (2, True)
4009
4010             LU  -> (0, False)
4011             LEU -> (1, True)
4012             GEU -> (0, True)
4013             GU  -> (1, False)
4014
4015     return (Any I32 code)
4016
4017 condIntReg cond x y = condReg (condIntCode cond x y)
4018 condFltReg cond x y = condReg (condFltCode cond x y)
4019 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
4020
4021
4022 -- -----------------------------------------------------------------------------
4023 -- 'trivial*Code': deal with trivial instructions
4024
4025 -- Trivial (dyadic: 'trivialCode', floating-point: 'trivialFCode',
4026 -- unary: 'trivialUCode', unary fl-pt:'trivialUFCode') instructions.
4027 -- Only look for constants on the right hand side, because that's
4028 -- where the generic optimizer will have put them.
4029
4030 -- Similarly, for unary instructions, we don't have to worry about
4031 -- matching an StInt as the argument, because genericOpt will already
4032 -- have handled the constant-folding.
4033
4034 trivialCode
4035     :: MachRep
4036     -> IF_ARCH_alpha((Reg -> RI -> Reg -> Instr)
4037       ,IF_ARCH_i386 ((Operand -> Operand -> Instr)
4038                      -> Maybe (Operand -> Operand -> Instr)
4039       ,IF_ARCH_x86_64 ((Operand -> Operand -> Instr)
4040                      -> Maybe (Operand -> Operand -> Instr)
4041       ,IF_ARCH_sparc((Reg -> RI -> Reg -> Instr)
4042       ,IF_ARCH_powerpc(Bool -> (Reg -> Reg -> RI -> Instr)
4043       ,)))))
4044     -> CmmExpr -> CmmExpr -- the two arguments
4045     -> NatM Register
4046
4047 #ifndef powerpc_TARGET_ARCH
4048 trivialFCode
4049     :: MachRep
4050     -> IF_ARCH_alpha((Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
4051       ,IF_ARCH_sparc((Size -> Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
4052       ,IF_ARCH_i386 ((MachRep -> Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
4053       ,IF_ARCH_x86_64 ((MachRep -> Operand -> Operand -> Instr)
4054       ,))))
4055     -> CmmExpr -> CmmExpr -- the two arguments
4056     -> NatM Register
4057 #endif
4058
4059 trivialUCode
4060     :: MachRep
4061     -> IF_ARCH_alpha((RI -> Reg -> Instr)
4062       ,IF_ARCH_i386 ((Operand -> Instr)
4063       ,IF_ARCH_x86_64 ((Operand -> Instr)
4064       ,IF_ARCH_sparc((RI -> Reg -> Instr)
4065       ,IF_ARCH_powerpc((Reg -> Reg -> Instr)
4066       ,)))))
4067     -> CmmExpr  -- the one argument
4068     -> NatM Register
4069
4070 #ifndef powerpc_TARGET_ARCH
4071 trivialUFCode
4072     :: MachRep
4073     -> IF_ARCH_alpha((Reg -> Reg -> Instr)
4074       ,IF_ARCH_i386 ((Reg -> Reg -> Instr)
4075       ,IF_ARCH_x86_64 ((Reg -> Reg -> Instr)
4076       ,IF_ARCH_sparc((Reg -> Reg -> Instr)
4077       ,))))
4078     -> CmmExpr -- the one argument
4079     -> NatM Register
4080 #endif
4081
4082 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4083
4084 #if alpha_TARGET_ARCH
4085
4086 trivialCode instr x (StInt y)
4087   | fits8Bits y
4088   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4089     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
4090     let
4091         code = registerCode register tmp
4092         src1 = registerName register tmp
4093         src2 = ImmInt (fromInteger y)
4094         code__2 dst = code . mkSeqInstr (instr src1 (RIImm src2) dst)
4095     in
4096     return (Any IntRep code__2)
4097
4098 trivialCode instr x y
4099   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
4100     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
4101     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp1 ->
4102     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
4103     let
4104         code1 = registerCode register1 tmp1 []
4105         src1  = registerName register1 tmp1
4106         code2 = registerCode register2 tmp2 []
4107         src2  = registerName register2 tmp2
4108         code__2 dst = asmSeqThen [code1, code2] .
4109                      mkSeqInstr (instr src1 (RIReg src2) dst)
4110     in
4111     return (Any IntRep code__2)
4112
4113 ------------
4114 trivialUCode instr x
4115   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4116     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
4117     let
4118         code = registerCode register tmp
4119         src  = registerName register tmp
4120         code__2 dst = code . mkSeqInstr (instr (RIReg src) dst)
4121     in
4122     return (Any IntRep code__2)
4123
4124 ------------
4125 trivialFCode _ instr x y
4126   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
4127     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
4128     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp1 ->
4129     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp2 ->
4130     let
4131         code1 = registerCode register1 tmp1
4132         src1  = registerName register1 tmp1
4133
4134         code2 = registerCode register2 tmp2
4135         src2  = registerName register2 tmp2
4136
4137         code__2 dst = asmSeqThen [code1 [], code2 []] .
4138                       mkSeqInstr (instr src1 src2 dst)
4139     in
4140     return (Any F64 code__2)
4141
4142 trivialUFCode _ instr x
4143   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4144     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp ->
4145     let
4146         code = registerCode register tmp
4147         src  = registerName register tmp
4148         code__2 dst = code . mkSeqInstr (instr src dst)
4149     in
4150     return (Any F64 code__2)
4151
4152 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
4153
4154 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4155
4156 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
4157
4158 {-
4159 The Rules of the Game are:
4160
4161 * You cannot assume anything about the destination register dst;
4162   it may be anything, including a fixed reg.
4163
4164 * You may compute an operand into a fixed reg, but you may not
4165   subsequently change the contents of that fixed reg.  If you
4166   want to do so, first copy the value either to a temporary
4167   or into dst.  You are free to modify dst even if it happens
4168   to be a fixed reg -- that's not your problem.
4169
4170 * You cannot assume that a fixed reg will stay live over an
4171   arbitrary computation.  The same applies to the dst reg.
4172
4173 * Temporary regs obtained from getNewRegNat are distinct from
4174   each other and from all other regs, and stay live over
4175   arbitrary computations.
4176
4177 --------------------
4178
4179 SDM's version of The Rules:
4180
4181 * If getRegister returns Any, that means it can generate correct
4182   code which places the result in any register, period.  Even if that
4183   register happens to be read during the computation.
4184
4185   Corollary #1: this means that if you are generating code for an
4186   operation with two arbitrary operands, you cannot assign the result
4187   of the first operand into the destination register before computing
4188   the second operand.  The second operand might require the old value
4189   of the destination register.
4190
4191   Corollary #2: A function might be able to generate more efficient
4192   code if it knows the destination register is a new temporary (and
4193   therefore not read by any of the sub-computations).
4194
4195 * If getRegister returns Any, then the code it generates may modify only:
4196         (a) fresh temporaries
4197         (b) the destination register
4198         (c) known registers (eg. %ecx is used by shifts)
4199   In particular, it may *not* modify global registers, unless the global
4200   register happens to be the destination register.
4201 -}
4202
4203 trivialCode rep instr (Just revinstr) (CmmLit lit_a) b
4204   | not (is64BitLit lit_a) = do
4205   b_code <- getAnyReg b
4206   let
4207        code dst
4208          = b_code dst `snocOL`
4209            revinstr (OpImm (litToImm lit_a)) (OpReg dst)
4210   -- in
4211   return (Any rep code)
4212
4213 trivialCode rep instr maybe_revinstr a b = do
4214   (b_op, b_code) <- getNonClobberedOperand b
4215   a_code <- getAnyReg a
4216   tmp <- getNewRegNat rep
4217   let
4218      -- We want the value of b to stay alive across the computation of a.
4219      -- But, we want to calculate a straight into the destination register,
4220      -- because the instruction only has two operands (dst := dst `op` src).
4221      -- The troublesome case is when the result of b is in the same register
4222      -- as the destination reg.  In this case, we have to save b in a
4223      -- new temporary across the computation of a.
4224      code dst
4225         | dst `clashesWith` b_op =
4226                 b_code `appOL`
4227                 unitOL (MOV rep b_op (OpReg tmp)) `appOL`
4228                 a_code dst `snocOL`
4229                 instr (OpReg tmp) (OpReg dst)
4230         | otherwise =
4231                 b_code `appOL`
4232                 a_code dst `snocOL`
4233                 instr b_op (OpReg dst)
4234   -- in
4235   return (Any rep code)
4236  where
4237   reg `clashesWith` OpReg reg2   = reg == reg2
4238   reg `clashesWith` OpAddr amode = any (==reg) (addrModeRegs amode)
4239   reg `clashesWith` _            = False
4240
4241 -----------
4242
4243 trivialUCode rep instr x = do
4244   x_code <- getAnyReg x
4245   let
4246      code dst =
4247         x_code dst `snocOL`
4248         instr (OpReg dst)
4249   -- in
4250   return (Any rep code)
4251
4252 -----------
4253
4254 #if i386_TARGET_ARCH
4255
4256 trivialFCode pk instr x y = do
4257   (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x -- these work for float regs too
4258   (y_reg, y_code) <- getSomeReg y
4259   let
4260      code dst =
4261         x_code `appOL`
4262         y_code `snocOL`
4263         instr pk x_reg y_reg dst
4264   -- in
4265   return (Any pk code)
4266
4267 #endif
4268
4269 #if x86_64_TARGET_ARCH
4270
4271 -- We use the 2-operand SSE2 floating pt instructions.  ToDo: improve on
4272 -- this by using some of the special cases in trivialCode above.
4273 trivialFCode pk instr x y = do
4274   (y_reg, y_code) <- getNonClobberedReg y -- these work for float regs too
4275   x_code <- getAnyReg x
4276   let
4277      code dst =
4278         y_code `appOL`
4279         x_code dst `snocOL`
4280         instr pk (IF_ARCH_x86_64(OpReg,) y_reg)
4281                  (IF_ARCH_x86_64(OpReg,) dst)
4282   -- in
4283   return (Any pk code)
4284
4285 #endif
4286
4287 -------------
4288
4289 trivialUFCode rep instr x = do
4290   (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
4291   let
4292      code dst =
4293         x_code `snocOL`
4294         instr x_reg dst
4295   -- in
4296   return (Any rep code)
4297
4298 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
4299
4300 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4301
4302 #if sparc_TARGET_ARCH
4303
4304 trivialCode instr x (StInt y)
4305   | fits13Bits y
4306   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4307     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
4308     let
4309         code = registerCode register tmp
4310         src1 = registerName register tmp
4311         src2 = ImmInt (fromInteger y)
4312         code__2 dst = code `snocOL` instr src1 (RIImm src2) dst
4313     in
4314     return (Any IntRep code__2)
4315
4316 trivialCode instr x y
4317   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
4318     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
4319     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp1 ->
4320     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp2 ->
4321     let
4322         code1 = registerCode register1 tmp1
4323         src1  = registerName register1 tmp1
4324         code2 = registerCode register2 tmp2
4325         src2  = registerName register2 tmp2
4326         code__2 dst = code1 `appOL` code2 `snocOL`
4327                       instr src1 (RIReg src2) dst
4328     in
4329     return (Any IntRep code__2)
4330
4331 ------------
4332 trivialFCode pk instr x y
4333   = getRegister x               `thenNat` \ register1 ->
4334     getRegister y               `thenNat` \ register2 ->
4335     getNewRegNat (registerRep register1)
4336                                 `thenNat` \ tmp1 ->
4337     getNewRegNat (registerRep register2)
4338                                 `thenNat` \ tmp2 ->
4339     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp ->
4340     let
4341         promote x = FxTOy F DF x tmp
4342
4343         pk1   = registerRep register1
4344         code1 = registerCode register1 tmp1
4345         src1  = registerName register1 tmp1
4346
4347         pk2   = registerRep register2
4348         code2 = registerCode register2 tmp2
4349         src2  = registerName register2 tmp2
4350
4351         code__2 dst =
4352                 if pk1 == pk2 then
4353                     code1 `appOL` code2 `snocOL`
4354                     instr (primRepToSize pk) src1 src2 dst
4355                 else if pk1 == F32 then
4356                     code1 `snocOL` promote src1 `appOL` code2 `snocOL`
4357                     instr DF tmp src2 dst
4358                 else
4359                     code1 `appOL` code2 `snocOL` promote src2 `snocOL`
4360                     instr DF src1 tmp dst
4361     in
4362     return (Any (if pk1 == pk2 then pk1 else F64) code__2)
4363
4364 ------------
4365 trivialUCode instr x
4366   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4367     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ tmp ->
4368     let
4369         code = registerCode register tmp
4370         src  = registerName register tmp
4371         code__2 dst = code `snocOL` instr (RIReg src) dst
4372     in
4373     return (Any IntRep code__2)
4374
4375 -------------
4376 trivialUFCode pk instr x
4377   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4378     getNewRegNat pk             `thenNat` \ tmp ->
4379     let
4380         code = registerCode register tmp
4381         src  = registerName register tmp
4382         code__2 dst = code `snocOL` instr src dst
4383     in
4384     return (Any pk code__2)
4385
4386 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
4387
4388 #if powerpc_TARGET_ARCH
4389
4390 {-
4391 Wolfgang's PowerPC version of The Rules:
4392
4393 A slightly modified version of The Rules to take advantage of the fact
4394 that PowerPC instructions work on all registers and don't implicitly
4395 clobber any fixed registers.
4396
4397 * The only expression for which getRegister returns Fixed is (CmmReg reg).
4398
4399 * If getRegister returns Any, then the code it generates may modify only:
4400         (a) fresh temporaries
4401         (b) the destination register
4402   It may *not* modify global registers, unless the global
4403   register happens to be the destination register.
4404   It may not clobber any other registers. In fact, only ccalls clobber any
4405   fixed registers.
4406   Also, it may not modify the counter register (used by genCCall).
4407
4408   Corollary: If a getRegister for a subexpression returns Fixed, you need
4409   not move it to a fresh temporary before evaluating the next subexpression.
4410   The Fixed register won't be modified.
4411   Therefore, we don't need a counterpart for the x86's getStableReg on PPC.
4412
4413 * SDM's First Rule is valid for PowerPC, too: subexpressions can depend on
4414   the value of the destination register.
4415 -}
4416
4417 trivialCode rep signed instr x (CmmLit (CmmInt y _))
4418     | Just imm <- makeImmediate rep signed y
4419     = do
4420         (src1, code1) <- getSomeReg x
4421         let code dst = code1 `snocOL` instr dst src1 (RIImm imm)
4422         return (Any rep code)
4423
4424 trivialCode rep signed instr x y = do
4425     (src1, code1) <- getSomeReg x
4426     (src2, code2) <- getSomeReg y
4427     let code dst = code1 `appOL` code2 `snocOL` instr dst src1 (RIReg src2)
4428     return (Any rep code)
4429
4430 trivialCodeNoImm :: MachRep -> (Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
4431     -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
4432 trivialCodeNoImm rep instr x y = do
4433     (src1, code1) <- getSomeReg x
4434     (src2, code2) <- getSomeReg y
4435     let code dst = code1 `appOL` code2 `snocOL` instr dst src1 src2
4436     return (Any rep code)
4437
4438 trivialUCode rep instr x = do
4439     (src, code) <- getSomeReg x
4440     let code' dst = code `snocOL` instr dst src
4441     return (Any rep code')
4442
4443 -- There is no "remainder" instruction on the PPC, so we have to do
4444 -- it the hard way.
4445 -- The "div" parameter is the division instruction to use (DIVW or DIVWU)
4446
4447 remainderCode :: MachRep -> (Reg -> Reg -> Reg -> Instr)
4448     -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
4449 remainderCode rep div x y = do
4450     (src1, code1) <- getSomeReg x
4451     (src2, code2) <- getSomeReg y
4452     let code dst = code1 `appOL` code2 `appOL` toOL [
4453                 div dst src1 src2,
4454                 MULLW dst dst (RIReg src2),
4455                 SUBF dst dst src1
4456             ]
4457     return (Any rep code)
4458
4459 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
4460
4461
4462 -- -----------------------------------------------------------------------------
4463 --  Coercing to/from integer/floating-point...
4464
4465 -- @coerce(Int2FP|FP2Int)@ are more complicated integer/float
4466 -- conversions.  We have to store temporaries in memory to move
4467 -- between the integer and the floating point register sets.
4468
4469 -- @coerceDbl2Flt@ and @coerceFlt2Dbl@ are done this way because we
4470 -- pretend, on sparc at least, that double and float regs are seperate
4471 -- kinds, so the value has to be computed into one kind before being
4472 -- explicitly "converted" to live in the other kind.
4473
4474 coerceInt2FP :: MachRep -> MachRep -> CmmExpr -> NatM Register
4475 coerceFP2Int :: MachRep -> MachRep -> CmmExpr -> NatM Register
4476
4477 #if sparc_TARGET_ARCH
4478 coerceDbl2Flt :: CmmExpr -> NatM Register
4479 coerceFlt2Dbl :: CmmExpr -> NatM Register
4480 #endif
4481
4482 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4483
4484 #if alpha_TARGET_ARCH
4485
4486 coerceInt2FP _ x
4487   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4488     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ reg ->
4489     let
4490         code = registerCode register reg
4491         src  = registerName register reg
4492
4493         code__2 dst = code . mkSeqInstrs [
4494             ST Q src (spRel 0),
4495             LD TF dst (spRel 0),
4496             CVTxy Q TF dst dst]
4497     in
4498     return (Any F64 code__2)
4499
4500 -------------
4501 coerceFP2Int x
4502   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4503     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp ->
4504     let
4505         code = registerCode register tmp
4506         src  = registerName register tmp
4507
4508         code__2 dst = code . mkSeqInstrs [
4509             CVTxy TF Q src tmp,
4510             ST TF tmp (spRel 0),
4511             LD Q dst (spRel 0)]
4512     in
4513     return (Any IntRep code__2)
4514
4515 #endif /* alpha_TARGET_ARCH */
4516
4517 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4518
4519 #if i386_TARGET_ARCH
4520
4521 coerceInt2FP from to x = do
4522   (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
4523   let
4524         opc  = case to of F32 -> GITOF; F64 -> GITOD
4525         code dst = x_code `snocOL` opc x_reg dst
4526         -- ToDo: works for non-I32 reps?
4527   -- in
4528   return (Any to code)
4529
4530 ------------
4531
4532 coerceFP2Int from to x = do
4533   (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
4534   let
4535         opc  = case from of F32 -> GFTOI; F64 -> GDTOI
4536         code dst = x_code `snocOL` opc x_reg dst
4537         -- ToDo: works for non-I32 reps?
4538   -- in
4539   return (Any to code)
4540
4541 #endif /* i386_TARGET_ARCH */
4542
4543 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4544
4545 #if x86_64_TARGET_ARCH
4546
4547 coerceFP2Int from to x = do
4548   (x_op, x_code) <- getOperand x  -- ToDo: could be a safe operand
4549   let
4550         opc  = case to of F32 -> CVTSS2SI; F64 -> CVTSD2SI
4551         code dst = x_code `snocOL` opc x_op dst
4552   -- in
4553   return (Any to code) -- works even if the destination rep is <I32
4554
4555 coerceInt2FP from to x = do
4556   (x_op, x_code) <- getOperand x  -- ToDo: could be a safe operand
4557   let
4558         opc  = case to of F32 -> CVTSI2SS; F64 -> CVTSI2SD
4559         code dst = x_code `snocOL` opc x_op dst
4560   -- in
4561   return (Any to code) -- works even if the destination rep is <I32
4562
4563 coerceFP2FP :: MachRep -> CmmExpr -> NatM Register
4564 coerceFP2FP to x = do
4565   (x_reg, x_code) <- getSomeReg x
4566   let
4567         opc  = case to of F32 -> CVTSD2SS; F64 -> CVTSS2SD
4568         code dst = x_code `snocOL` opc x_reg dst
4569   -- in
4570   return (Any to code)
4571
4572 #endif
4573
4574 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4575
4576 #if sparc_TARGET_ARCH
4577
4578 coerceInt2FP pk x
4579   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4580     getNewRegNat IntRep         `thenNat` \ reg ->
4581     let
4582         code = registerCode register reg
4583         src  = registerName register reg
4584
4585         code__2 dst = code `appOL` toOL [
4586             ST W src (spRel (-2)),
4587             LD W (spRel (-2)) dst,
4588             FxTOy W (primRepToSize pk) dst dst]
4589     in
4590     return (Any pk code__2)
4591
4592 ------------
4593 coerceFP2Int fprep x
4594   = ASSERT(fprep == F64 || fprep == F32)
4595     getRegister x               `thenNat` \ register ->
4596     getNewRegNat fprep          `thenNat` \ reg ->
4597     getNewRegNat F32    `thenNat` \ tmp ->
4598     let
4599         code = registerCode register reg
4600         src  = registerName register reg
4601         code__2 dst = code `appOL` toOL [
4602             FxTOy (primRepToSize fprep) W src tmp,
4603             ST W tmp (spRel (-2)),
4604             LD W (spRel (-2)) dst]
4605     in
4606     return (Any IntRep code__2)
4607
4608 ------------
4609 coerceDbl2Flt x
4610   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4611     getNewRegNat F64    `thenNat` \ tmp ->
4612     let code = registerCode register tmp
4613         src  = registerName register tmp
4614     in
4615         return (Any F32
4616                        (\dst -> code `snocOL` FxTOy DF F src dst))
4617
4618 ------------
4619 coerceFlt2Dbl x
4620   = getRegister x               `thenNat` \ register ->
4621     getNewRegNat F32    `thenNat` \ tmp ->
4622     let code = registerCode register tmp
4623         src  = registerName register tmp
4624     in
4625         return (Any F64
4626                        (\dst -> code `snocOL` FxTOy F DF src dst))
4627
4628 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
4629
4630 #if powerpc_TARGET_ARCH
4631 coerceInt2FP fromRep toRep x = do
4632     (src, code) <- getSomeReg x
4633     lbl <- getNewLabelNat
4634     itmp <- getNewRegNat I32
4635     ftmp <- getNewRegNat F64
4636     dynRef <- cmmMakeDynamicReference addImportNat False lbl
4637     Amode addr addr_code <- getAmode dynRef
4638     let
4639         code' dst = code `appOL` maybe_exts `appOL` toOL [
4640                 LDATA ReadOnlyData
4641                                 [CmmDataLabel lbl,
4642                                  CmmStaticLit (CmmInt 0x43300000 I32),
4643                                  CmmStaticLit (CmmInt 0x80000000 I32)],
4644                 XORIS itmp src (ImmInt 0x8000),
4645                 ST I32 itmp (spRel 3),
4646                 LIS itmp (ImmInt 0x4330),
4647                 ST I32 itmp (spRel 2),
4648                 LD F64 ftmp (spRel 2)
4649             ] `appOL` addr_code `appOL` toOL [
4650                 LD F64 dst addr,
4651                 FSUB F64 dst ftmp dst
4652             ] `appOL` maybe_frsp dst
4653
4654         maybe_exts = case fromRep of
4655                         I8 ->  unitOL $ EXTS I8 src src
4656                         I16 -> unitOL $ EXTS I16 src src
4657                         I32 -> nilOL
4658         maybe_frsp dst = case toRep of
4659                         F32 -> unitOL $ FRSP dst dst
4660                         F64 -> nilOL
4661     return (Any toRep code')
4662
4663 coerceFP2Int fromRep toRep x = do
4664     -- the reps don't really matter: F*->F64 and I32->I* are no-ops
4665     (src, code) <- getSomeReg x
4666     tmp <- getNewRegNat F64
4667     let
4668         code' dst = code `appOL` toOL [
4669                 -- convert to int in FP reg
4670             FCTIWZ tmp src,
4671                 -- store value (64bit) from FP to stack
4672             ST F64 tmp (spRel 2),
4673                 -- read low word of value (high word is undefined)
4674             LD I32 dst (spRel 3)]
4675     return (Any toRep code')
4676 #endif /* powerpc_TARGET_ARCH */
4677
4678
4679 -- -----------------------------------------------------------------------------
4680 -- eXTRA_STK_ARGS_HERE
4681
4682 -- We (allegedly) put the first six C-call arguments in registers;
4683 -- where do we start putting the rest of them?
4684
4685 -- Moved from MachInstrs (SDM):
4686
4687 #if alpha_TARGET_ARCH || sparc_TARGET_ARCH
4688 eXTRA_STK_ARGS_HERE :: Int
4689 eXTRA_STK_ARGS_HERE
4690   = IF_ARCH_alpha(0, IF_ARCH_sparc(23, ???))
4691 #endif
4692