Big collection of patches for the new codegen branch.
[ghc-hetmet.git] / compiler / cmm / MkZipCfgCmm.hs
index 6ddec3d..4b073e2 100644 (file)
@@ -6,31 +6,38 @@
 -- complain to Norman Ramsey.
 
 module MkZipCfgCmm
-  ( mkNop, mkAssign, mkStore, mkCall, mkUnsafeCall, mkFinalCall
-         , mkJump, mkCbranch, mkSwitch, mkReturn, mkComment, mkCmmIfThenElse
-         , mkCmmWhileDo
-  , (<*>), mkLabel, mkBranch
+  ( mkNop, mkAssign, mkStore, mkCall, mkCmmCall, mkSafeCall, mkUnsafeCall, mkFinalCall
+         , mkJump, mkForeignJump, mkJumpGC, mkCbranch, mkSwitch, mkReturn
+         , mkReturnSimple, mkComment, copyIn, copyOut
+         , mkEntry, mkCmmIfThenElse, mkCmmIfThen, mkCmmWhileDo
+  , (<*>), catAGraphs, mkLabel, mkBranch
   , emptyAGraph, withFreshLabel, withUnique, outOfLine
   , lgraphOfAGraph, graphOfAGraph, labelAGraph
-  , CmmZ, CmmTopZ, CmmGraph, CmmBlock, CmmAGraph, Middle, Last, Convention(..)
+  , CmmZ, CmmTopZ, CmmGraph, CmmBlock, CmmAGraph
+  , Middle, Last, Convention(..), ForeignConvention(..), MidCallTarget(..), Transfer(..)
+  , emptyStackInfo, stackStubExpr, pprAGraph
   )
 where
 
 #include "HsVersions.h"
 
+import BlockId
 import CmmExpr
 import Cmm ( GenCmm(..), GenCmmTop(..), CmmStatic, CmmInfo
-           , CmmCallTarget(..), CmmActuals, CmmFormals
+           , CmmActuals, CmmFormals
            )
+import CmmCallConv (assignArgumentsPos, ParamLocation(..))
 import ZipCfgCmmRep hiding (CmmGraph, CmmAGraph, CmmBlock, CmmZ, CmmTopZ)
-  -- ^ to make this module more self-contained, these definitions are duplicated below
+  -- to make this module more self-contained, the above definitions are
+  -- duplicated below
 import PprCmm()
 
-import ClosureInfo
 import FastString
 import ForeignCall
-import ZipCfg 
 import MkZipCfg
+import Panic 
+import StaticFlags 
+import ZipCfg 
 
 type CmmGraph  = LGraph Middle Last
 type CmmAGraph = AGraph Middle Last
@@ -38,56 +45,175 @@ type CmmBlock  = Block  Middle Last
 type CmmZ      = GenCmm    CmmStatic CmmInfo CmmGraph
 type CmmTopZ   = GenCmmTop CmmStatic CmmInfo CmmGraph
 
+data Transfer = Call | Jump | Ret deriving Eq
+
+---------- No-ops
 mkNop        :: CmmAGraph
+mkComment    :: FastString -> CmmAGraph
+
+---------- Assignment and store
 mkAssign     :: CmmReg  -> CmmExpr -> CmmAGraph
 mkStore      :: CmmExpr -> CmmExpr -> CmmAGraph
-mkCall       :: CmmExpr -> CCallConv -> CmmFormals -> CmmActuals -> C_SRT -> CmmAGraph
-mkUnsafeCall :: CmmCallTarget -> CmmFormals -> CmmActuals -> CmmAGraph
-mkFinalCall  :: CmmExpr -> CCallConv -> CmmActuals -> CmmAGraph -- never returns
-mkJump       :: CmmExpr -> CmmActuals -> CmmAGraph
-mkCbranch    :: CmmExpr -> BlockId -> BlockId -> CmmAGraph
-mkSwitch     :: CmmExpr -> [Maybe BlockId] -> CmmAGraph
-mkReturn     :: CmmActuals -> CmmAGraph
-mkComment    :: FastString -> CmmAGraph
 
--- Not to be forgotten, but exported by MkZipCfg:
---mkBranch      :: BlockId -> CmmAGraph
---mkLabel       :: BlockId -> CmmAGraph
+---------- Calls
+mkCall       :: CmmExpr -> Convention -> CmmFormals -> CmmActuals ->
+                  UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkCmmCall    :: CmmExpr ->              CmmFormals -> CmmActuals ->
+                  UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+                       -- Native C-- calling convention
+mkSafeCall    :: MidCallTarget -> CmmFormals -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkUnsafeCall  :: MidCallTarget -> CmmFormals -> CmmActuals -> CmmAGraph
+mkFinalCall   :: CmmExpr -> CCallConv -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+                -- Never returns; like exit() or barf()
+
+---------- Control transfer
+mkJump         ::               CmmExpr -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkJumpGC               ::               CmmExpr -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkForeignJump   :: Convention -> CmmExpr -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkCbranch      :: CmmExpr -> BlockId -> BlockId          -> CmmAGraph
+mkSwitch       :: CmmExpr -> [Maybe BlockId]             -> CmmAGraph
+mkReturn       :: CmmExpr -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+mkReturnSimple  :: CmmActuals -> UpdFrameOffset -> CmmAGraph
+
 mkCmmIfThenElse :: CmmExpr -> CmmAGraph -> CmmAGraph -> CmmAGraph
-mkCmmWhileDo    :: CmmExpr -> CmmAGraph -> CmmAGraph 
+mkCmmIfThen     :: CmmExpr -> CmmAGraph -> CmmAGraph
+mkCmmWhileDo    :: CmmExpr -> CmmAGraph -> CmmAGraph
+
+-- Not to be forgotten, but exported by MkZipCfg:
+-- mkBranch      :: BlockId -> CmmAGraph
+-- mkLabel       :: BlockId -> Maybe Int -> CmmAGraph
+-- outOfLine     :: CmmAGraph -> CmmAGraph
+-- withUnique    :: (Unique -> CmmAGraph) -> CmmAGraph
+-- withFreshLabel :: String -> (BlockId -> CmmAGraph) -> CmmAGraph
 
 --------------------------------------------------------------------------
 
+mkCmmWhileDo    e = mkWhileDo (mkCbranch e)
 mkCmmIfThenElse e = mkIfThenElse (mkCbranch e)
-mkCmmWhileDo    e = mkWhileDo    (mkCbranch e)
+
+mkCmmIfThen e tbranch
+  = withFreshLabel "end of if"     $ \endif ->
+    withFreshLabel "start of then" $ \tid ->
+    mkCbranch e tid endif <*>
+    mkLabel tid   emptyStackInfo <*> tbranch <*> mkBranch endif <*>
+    mkLabel endif emptyStackInfo
+
 
 
 -- ================ IMPLEMENTATION ================--
 
-mkNop                     = mkMiddle $ MidNop
+mkNop                     = emptyAGraph
 mkComment fs              = mkMiddle $ MidComment fs
-mkAssign l r              = mkMiddle $ MidAssign l r
 mkStore  l r              = mkMiddle $ MidStore  l r
 
-mkCbranch pred ifso ifnot = mkLast   $ LastCondBranch pred ifso ifnot
-mkSwitch e tbl            = mkLast   $ LastSwitch e tbl
-
-mkUnsafeCall tgt results actuals = mkMiddle $ MidUnsafeCall tgt results actuals
-
-cmmArgConv, cmmResConv :: Convention
-cmmArgConv = ConventionStandard CmmCallConv Arguments
-cmmResConv = ConventionStandard CmmCallConv Arguments
-
-mkJump e actuals = mkMiddle (CopyOut cmmArgConv actuals) <*> mkLast (LastJump e)
-mkReturn actuals = mkMiddle (CopyOut cmmResConv actuals) <*> mkLast LastReturn
-
-mkFinalCall  f conv actuals =
-    mkMiddle (CopyOut (ConventionStandard conv Arguments) actuals) <*>
-    mkLast   (LastCall f Nothing)
-
-mkCall f conv results actuals srt = 
-    withFreshLabel "call successor" $ \k ->
-      mkMiddle (CopyOut (ConventionStandard conv Arguments) actuals) <*>
-      mkLast (LastCall f (Just k)) <*>
-      mkLabel k <*>
-      mkMiddle (CopyIn (ConventionStandard conv Results) results srt)
+-- NEED A COMPILER-DEBUGGING FLAG HERE
+-- Sanity check: any value assigned to a pointer must be non-zero.
+-- If it's 0, cause a crash immediately.
+mkAssign l r = if opt_StubDeadValues then assign l r <*> check l else assign l r
+  where assign l r = mkMiddle (MidAssign l r)
+        check (CmmGlobal _) = mkNop
+        check l@(CmmLocal reg) = -- if a ptr arg is NULL, cause a crash!
+          if isGcPtrType ty then
+            mkCmmIfThen (CmmMachOp (MO_Eq w) [r, stackStubExpr w])
+                        (assign l (CmmLoad (CmmLit (CmmInt 0 w)) ty))
+          else mkNop
+            where ty = localRegType reg
+                  w  = typeWidth ty
+                  r  = CmmReg l
+
+
+-- Why are we inserting extra blocks that simply branch to the successors?
+-- Because in addition to the branch instruction, @mkBranch@ will insert
+-- a necessary adjustment to the stack pointer.
+mkCbranch pred ifso ifnot = mkLast (LastCondBranch pred ifso ifnot)
+mkSwitch e tbl            = mkLast $ LastSwitch e tbl
+
+mkSafeCall   t fs as upd =
+  withFreshLabel "safe call" $ \k ->
+    mkMiddle $ MidForeignCall (Safe k upd) t fs as
+mkUnsafeCall t fs as = mkMiddle $ MidForeignCall Unsafe t fs as
+
+-- For debugging purposes, we can stub out dead stack slots:
+stackStubExpr :: Width -> CmmExpr
+stackStubExpr w = CmmLit (CmmInt 0 w)
+
+-- Return the number of bytes used for copying arguments, as well as the
+-- instructions to copy the arguments.
+copyIn :: Convention -> Bool -> Area -> CmmFormals -> (Int, AGraph Middle Last)
+copyIn conv isCall area formals =
+  foldr ci (init_offset, mkNop) $ assignArgumentsPos conv isCall localRegType formals
+  where ci (reg, RegisterParam r) (n, ms) =
+          (n, mkAssign (CmmLocal reg) (CmmReg $ CmmGlobal r) <*> ms)
+        ci (reg, StackParam off) (n, ms) =
+          let ty = localRegType reg
+              off' = off + init_offset
+          in (max n off',
+              mkAssign (CmmLocal reg) (CmmLoad (CmmStackSlot area off') ty) <*> ms)
+        init_offset = widthInBytes wordWidth
+
+-- The argument layout function ignores the pointer to the info table, so we slot that
+-- in here. When copying-out to a young area, we set the info table for return
+-- and adjust the offsets of the other parameters.
+-- If this is a call instruction, we adjust the offsets of the other parameters.
+copyOut :: Convention -> Transfer -> Area -> CmmActuals -> UpdFrameOffset -> (Int, [Middle])
+copyOut conv transfer area@(CallArea a) actuals updfr_off =
+  foldr co (init_offset, []) args'
+  where args = assignArgumentsPos conv skip_node cmmExprType actuals
+        skip_node = transfer /= Ret
+        (setRA, init_offset) =
+          case a of Young id@(BlockId _) -> -- set RA if making a call
+                      if transfer == Call then
+                        ([(CmmLit (CmmBlock id), StackParam init_offset)], ra_width)
+                      else ([], 0)
+                    Old -> ([], updfr_off)
+        ra_width = widthInBytes wordWidth
+        args' = foldl adjust setRA args
+          where adjust rst (v, StackParam off) = (v, StackParam (off + init_offset)) : rst
+                adjust rst x@(_, RegisterParam _) = x : rst
+        co (v, RegisterParam r) (n, ms) = (n, MidAssign (CmmGlobal r) v : ms)
+        co (v, StackParam off)  (n, ms) =
+          (max n off, MidStore (CmmStackSlot area off) v : ms)
+copyOut _ _ (RegSlot _) _ _ = panic "cannot copy arguments into a register slot"
+
+mkEntry :: BlockId -> Convention -> CmmFormals -> (Int, CmmAGraph)
+mkEntry _ conv formals = copyIn conv False (CallArea Old) formals
+
+lastWithArgs :: Transfer -> Area -> Convention -> CmmActuals -> UpdFrameOffset ->
+                (Int -> Last) -> CmmAGraph
+lastWithArgs transfer area conv actuals updfr_off last =
+  let (outArgs, copies) = copyOut conv transfer area actuals updfr_off in
+  mkMiddles copies <*> mkLast (last outArgs)
+
+-- The area created for the jump and return arguments is the same area as the
+-- procedure entry.
+old :: Area
+old = CallArea Old
+toCall :: CmmExpr -> Maybe BlockId -> UpdFrameOffset -> Int -> Last
+toCall e cont updfr_off arg_space = LastCall e cont arg_space (Just updfr_off)
+mkJump e actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Jump old Native actuals updfr_off $ toCall e Nothing updfr_off
+mkJumpGC e actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Jump old GC actuals updfr_off $ toCall e Nothing updfr_off
+mkForeignJump conv e actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Jump old conv actuals updfr_off $ toCall e Nothing updfr_off
+mkReturn e actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Ret  old Native actuals updfr_off $ toCall e Nothing updfr_off
+    -- where e = CmmLoad (CmmStackSlot (CallArea Old) updfr_off) gcWord
+mkReturnSimple actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Ret  old Native actuals updfr_off $ toCall e Nothing updfr_off
+    where e = CmmLoad (CmmStackSlot (CallArea Old) updfr_off) gcWord
+
+mkFinalCall f _ actuals updfr_off =
+  lastWithArgs Call old Native actuals updfr_off $ toCall f Nothing updfr_off
+
+mkCmmCall f results actuals = mkCall f Native results actuals
+
+-- I'm dropping the SRT, but that should be okay: we plan to reconstruct it later.
+mkCall f conv results actuals updfr_off =
+  withFreshLabel "call successor" $ \k ->
+    let area = CallArea $ Young k
+        (off, copyin) = copyIn conv False area results
+        copyout = lastWithArgs Call area conv actuals updfr_off 
+                               (toCall f (Just k) updfr_off)
+    in (copyout <*> mkLabel k (StackInfo (Just off) (Just updfr_off))
+                <*> copyin)