cmmTopCodeGen no longer takes DynFlags as an argument
[ghc-hetmet.git] / compiler / nativeGen / AsmCodeGen.lhs
index e9db2bc..a5988fc 100644 (file)
@@ -7,69 +7,76 @@
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 
 \begin{code}
-{-# OPTIONS -w #-}
--- The above warning supression flag is a temporary kludge.
--- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
--- any warnings in the module. See
---     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
--- for details
-
 module AsmCodeGen ( nativeCodeGen ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 #include "nativeGen/NCG.h"
 
-import MachInstrs
-import MachRegs
-import MachCodeGen
-import PprMach
-import RegAllocInfo
-import NCGMonad
-import PositionIndependentCode
-import RegLiveness
 
-import qualified RegAlloc.Linear.Main  as Linear
+import qualified X86.CodeGen
+import qualified X86.Regs
+import qualified X86.Instr
+import qualified X86.Ppr
+
+import qualified SPARC.CodeGen
+import qualified SPARC.Regs
+import qualified SPARC.Instr
+import qualified SPARC.Ppr
+import qualified SPARC.ShortcutJump
+import qualified SPARC.CodeGen.Expand
+
+import qualified PPC.CodeGen
+import qualified PPC.Cond
+import qualified PPC.Regs
+import qualified PPC.RegInfo
+import qualified PPC.Instr
+import qualified PPC.Ppr
+
+import RegAlloc.Liveness
+import qualified RegAlloc.Linear.Main          as Linear
 
 import qualified GraphColor                    as Color
 import qualified RegAlloc.Graph.Main           as Color
 import qualified RegAlloc.Graph.Stats          as Color
-import qualified RegAlloc.Graph.Coalesce       as Color
+import qualified RegAlloc.Graph.TrivColorable  as Color
+
+import TargetReg
+import Platform
+import Config
+import Instruction
+import PIC
+import Reg
+import NCGMonad
 
-import Cmm
-import CmmOpt          ( cmmMiniInline, cmmMachOpFold )
-import PprCmm
+import BlockId
+import CgUtils         ( fixStgRegisters )
+import OldCmm
+import CmmOpt          ( cmmEliminateDeadBlocks, cmmMiniInline, cmmMachOpFold )
+import OldPprCmm
 import CLabel
-import State
 
 import UniqFM
 import Unique          ( Unique, getUnique )
 import UniqSupply
-import List            ( groupBy, sortBy )
 import DynFlags
-#if powerpc_TARGET_ARCH
-import StaticFlags     ( opt_Static, opt_PIC )
-#endif
+import StaticFlags
 import Util
-import Config           ( cProjectVersion )
-import Module
 
 import Digraph
+import Pretty (Doc)
 import qualified Pretty
 import BufWrite
 import Outputable
 import FastString
 import UniqSet
 import ErrUtils
+import Module
 
 -- DEBUGGING ONLY
 --import OrdList
 
 import Data.List
-import Data.Int
-import Data.Word
-import Data.Bits
 import Data.Maybe
-import GHC.Exts
 import Control.Monad
 import System.IO
 
@@ -124,17 +131,89 @@ The machine-dependent bits break down as follows:
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Top-level of the native codegen
 
+data NcgImpl instr jumpDest = NcgImpl {
+    cmmTopCodeGen             :: RawCmmTop -> NatM [NatCmmTop instr],
+    generateJumpTableForInstr :: instr -> Maybe (NatCmmTop instr),
+    getJumpDestBlockId        :: jumpDest -> Maybe BlockId,
+    canShortcut               :: instr -> Maybe jumpDest,
+    shortcutStatic            :: (BlockId -> Maybe jumpDest) -> CmmStatic -> CmmStatic,
+    shortcutJump              :: (BlockId -> Maybe jumpDest) -> instr -> instr,
+    pprNatCmmTop              :: NatCmmTop instr -> Doc,
+    maxSpillSlots             :: Int,
+    allocatableRegs           :: [RealReg],
+    ncg_x86fp_kludge          :: [NatCmmTop instr] -> [NatCmmTop instr],
+    ncgExpandTop              :: [NatCmmTop instr] -> [NatCmmTop instr],
+    ncgMakeFarBranches        :: [NatBasicBlock instr] -> [NatBasicBlock instr]
+    }
+
 --------------------
 nativeCodeGen :: DynFlags -> Handle -> UniqSupply -> [RawCmm] -> IO ()
 nativeCodeGen dflags h us cmms
+ = let nCG' ncgImpl = nativeCodeGen' dflags ncgImpl h us cmms
+       x86NcgImpl = NcgImpl {
+                         cmmTopCodeGen             = X86.CodeGen.cmmTopCodeGen
+                        ,generateJumpTableForInstr = X86.CodeGen.generateJumpTableForInstr
+                        ,getJumpDestBlockId        = X86.Instr.getJumpDestBlockId
+                        ,canShortcut               = X86.Instr.canShortcut
+                        ,shortcutStatic            = X86.Instr.shortcutStatic
+                        ,shortcutJump              = X86.Instr.shortcutJump
+                        ,pprNatCmmTop              = X86.Ppr.pprNatCmmTop
+                        ,maxSpillSlots             = X86.Instr.maxSpillSlots
+                        ,allocatableRegs           = X86.Regs.allocatableRegs
+                        ,ncg_x86fp_kludge          = id
+                        ,ncgExpandTop              = id
+                        ,ncgMakeFarBranches        = id
+                    }
+   in case platformArch $ targetPlatform dflags of
+                 ArchX86    -> nCG' (x86NcgImpl { ncg_x86fp_kludge = map x86fp_kludge })
+                 ArchX86_64 -> nCG' x86NcgImpl
+                 ArchPPC ->
+                     nCG' $ NcgImpl {
+                          cmmTopCodeGen             = PPC.CodeGen.cmmTopCodeGen
+                         ,generateJumpTableForInstr = PPC.CodeGen.generateJumpTableForInstr
+                         ,getJumpDestBlockId        = PPC.RegInfo.getJumpDestBlockId
+                         ,canShortcut               = PPC.RegInfo.canShortcut
+                         ,shortcutStatic            = PPC.RegInfo.shortcutStatic
+                         ,shortcutJump              = PPC.RegInfo.shortcutJump
+                         ,pprNatCmmTop              = PPC.Ppr.pprNatCmmTop
+                         ,maxSpillSlots             = PPC.Instr.maxSpillSlots
+                         ,allocatableRegs           = PPC.Regs.allocatableRegs
+                         ,ncg_x86fp_kludge          = id
+                         ,ncgExpandTop              = id
+                         ,ncgMakeFarBranches        = makeFarBranches
+                     }
+                 ArchSPARC ->
+                     nCG' $ NcgImpl {
+                          cmmTopCodeGen             = SPARC.CodeGen.cmmTopCodeGen
+                         ,generateJumpTableForInstr = SPARC.CodeGen.generateJumpTableForInstr
+                         ,getJumpDestBlockId        = SPARC.ShortcutJump.getJumpDestBlockId
+                         ,canShortcut               = SPARC.ShortcutJump.canShortcut
+                         ,shortcutStatic            = SPARC.ShortcutJump.shortcutStatic
+                         ,shortcutJump              = SPARC.ShortcutJump.shortcutJump
+                         ,pprNatCmmTop              = SPARC.Ppr.pprNatCmmTop
+                         ,maxSpillSlots             = SPARC.Instr.maxSpillSlots
+                         ,allocatableRegs           = SPARC.Regs.allocatableRegs
+                         ,ncg_x86fp_kludge          = id
+                         ,ncgExpandTop              = map SPARC.CodeGen.Expand.expandTop
+                         ,ncgMakeFarBranches        = id
+                     }
+                 ArchPPC_64 ->
+                     panic "nativeCodeGen: No NCG for PPC 64"
+                 ArchUnknown ->
+                     panic "nativeCodeGen: No NCG for unknown arch"
+
+nativeCodeGen' :: (Instruction instr, Outputable instr)
+               => DynFlags
+               -> NcgImpl instr jumpDest
+               -> Handle -> UniqSupply -> [RawCmm] -> IO ()
+nativeCodeGen' dflags ncgImpl h us cmms
  = do
        let split_cmms  = concat $ map add_split cmms
-
         -- BufHandle is a performance hack.  We could hide it inside
         -- Pretty if it weren't for the fact that we do lots of little
         -- printDocs here (in order to do codegen in constant space).
         bufh <- newBufHandle h
-       (imports, prof) <- cmmNativeGens dflags bufh us split_cmms [] [] 0
+       (imports, prof) <- cmmNativeGens dflags ncgImpl bufh us split_cmms [] [] 0
         bFlush bufh
 
        let (native, colorStats, linearStats)
@@ -143,7 +222,7 @@ nativeCodeGen dflags h us cmms
        -- dump native code
        dumpIfSet_dyn dflags
                Opt_D_dump_asm "Asm code"
-               (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop) $ concat native)
+               (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop ncgImpl) $ concat native)
 
        -- dump global NCG stats for graph coloring allocator
        (case concat $ catMaybes colorStats of
@@ -160,7 +239,11 @@ nativeCodeGen dflags h us cmms
 
                dumpIfSet_dyn dflags
                        Opt_D_dump_asm_conflicts "Register conflict graph"
-                       $ Color.dotGraph Color.regDotColor trivColorable
+                       $ Color.dotGraph 
+                               targetRegDotColor 
+                               (Color.trivColorable 
+                                       targetVirtualRegSqueeze 
+                                       targetRealRegSqueeze)
                        $ graphGlobal)
 
 
@@ -172,7 +255,7 @@ nativeCodeGen dflags h us cmms
 
        -- write out the imports
        Pretty.printDoc Pretty.LeftMode h
-               $ makeImportsDoc (concat imports)
+               $ makeImportsDoc dflags (concat imports)
 
        return  ()
 
@@ -180,37 +263,54 @@ nativeCodeGen dflags h us cmms
                | dopt Opt_SplitObjs dflags = split_marker : tops
                | otherwise                 = tops
 
-       split_marker = CmmProc [] mkSplitMarkerLabel [] (ListGraph [])
+       split_marker = CmmProc [] mkSplitMarkerLabel (ListGraph [])
 
 
 -- | Do native code generation on all these cmms.
 --
-cmmNativeGens dflags h us [] impAcc profAcc count
+cmmNativeGens :: (Instruction instr, Outputable instr)
+              => DynFlags
+              -> NcgImpl instr jumpDest
+              -> BufHandle
+              -> UniqSupply
+              -> [RawCmmTop]
+              -> [[CLabel]]
+              -> [ ([NatCmmTop instr],
+                   Maybe [Color.RegAllocStats instr],
+                   Maybe [Linear.RegAllocStats]) ]
+              -> Int
+              -> IO ( [[CLabel]],
+                      [([NatCmmTop instr],
+                      Maybe [Color.RegAllocStats instr],
+                      Maybe [Linear.RegAllocStats])] )
+
+cmmNativeGens _ _ _ _ [] impAcc profAcc _
        = return (reverse impAcc, reverse profAcc)
 
-cmmNativeGens dflags h us (cmm : cmms) impAcc profAcc count
+cmmNativeGens dflags ncgImpl h us (cmm : cmms) impAcc profAcc count
  = do
        (us', native, imports, colorStats, linearStats)
-               <- cmmNativeGen dflags us cmm count
+               <- cmmNativeGen dflags ncgImpl us cmm count
 
        Pretty.bufLeftRender h
-               $ {-# SCC "pprNativeCode" #-} Pretty.vcat $ map pprNatCmmTop native
+               $ {-# SCC "pprNativeCode" #-} Pretty.vcat $ map (pprNatCmmTop ncgImpl) native
 
-       let lsPprNative =
+           -- carefully evaluate this strictly.  Binding it with 'let'
+           -- and then using 'seq' doesn't work, because the let
+           -- apparently gets inlined first.
+       lsPprNative <- return $!
                if  dopt Opt_D_dump_asm       dflags
                 || dopt Opt_D_dump_asm_stats dflags
                        then native
                        else []
 
-       let count'      = count + 1;
-
+       count' <- return $! count + 1;
 
        -- force evaulation all this stuff to avoid space leaks
        seqString (showSDoc $ vcat $ map ppr imports) `seq` return ()
-       lsPprNative     `seq` return ()
-       count'          `seq` return ()
 
-       cmmNativeGens dflags h us' cmms
+       cmmNativeGens dflags ncgImpl
+            h us' cmms
                        (imports : impAcc)
                        ((lsPprNative, colorStats, linearStats) : profAcc)
                        count'
@@ -222,24 +322,26 @@ cmmNativeGens dflags h us (cmm : cmms) impAcc profAcc count
 -- | Complete native code generation phase for a single top-level chunk of Cmm.
 --     Dumping the output of each stage along the way.
 --     Global conflict graph and NGC stats
-cmmNativeGen 
-       :: DynFlags
+cmmNativeGen
+       :: (Instruction instr, Outputable instr)
+    => DynFlags
+    -> NcgImpl instr jumpDest
        -> UniqSupply
-       -> RawCmmTop                            -- ^ the cmm to generate code for
-       -> Int                                  -- ^ sequence number of this top thing
+       -> RawCmmTop                                    -- ^ the cmm to generate code for
+       -> Int                                          -- ^ sequence number of this top thing
        -> IO   ( UniqSupply
-               , [NatCmmTop]                   -- native code
-               , [CLabel]                      -- things imported by this cmm
-               , Maybe [Color.RegAllocStats]   -- stats for the coloring register allocator
-               , Maybe [Linear.RegAllocStats]) -- stats for the linear register allocators
+               , [NatCmmTop instr]                     -- native code
+               , [CLabel]                              -- things imported by this cmm
+               , Maybe [Color.RegAllocStats instr]     -- stats for the coloring register allocator
+               , Maybe [Linear.RegAllocStats])         -- stats for the linear register allocators
 
-cmmNativeGen dflags us cmm count
+cmmNativeGen dflags ncgImpl us cmm count
  = do
 
        -- rewrite assignments to global regs
-       let (fixed_cmm, usFix)  =
-               {-# SCC "fixAssignsTop" #-}
-               initUs us $ fixAssignsTop cmm
+       let fixed_cmm =
+               {-# SCC "fixStgRegisters" #-}
+               fixStgRegisters cmm
 
        -- cmm to cmm optimisations
        let (opt_cmm, imports) =
@@ -253,22 +355,22 @@ cmmNativeGen dflags us cmm count
        -- generate native code from cmm
        let ((native, lastMinuteImports), usGen) =
                {-# SCC "genMachCode" #-}
-               initUs usFix $ genMachCode dflags opt_cmm
+               initUs us $ genMachCode dflags (cmmTopCodeGen ncgImpl) opt_cmm
 
        dumpIfSet_dyn dflags
                Opt_D_dump_asm_native "Native code"
-               (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop) native)
-
+               (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop ncgImpl) native)
 
        -- tag instructions with register liveness information
        let (withLiveness, usLive) =
                {-# SCC "regLiveness" #-}
-               initUs usGen $ mapUs regLiveness native
+               initUs usGen 
+                       $ mapUs regLiveness 
+                       $ map natCmmTopToLive native
 
        dumpIfSet_dyn dflags
                Opt_D_dump_asm_liveness "Liveness annotations added"
                (vcat $ map ppr withLiveness)
-
                
        -- allocate registers
        (alloced, usAlloc, ppr_raStatsColor, ppr_raStatsLinear) <-
@@ -276,26 +378,26 @@ cmmNativeGen dflags us cmm count
           || dopt Opt_RegsIterative dflags)
          then do
                -- the regs usable for allocation
-               let alloc_regs
+               let (alloc_regs :: UniqFM (UniqSet RealReg))
                        = foldr (\r -> plusUFM_C unionUniqSets
-                                       $ unitUFM (regClass r) (unitUniqSet r))
+                                       $ unitUFM (targetClassOfRealReg r) (unitUniqSet r))
                                emptyUFM
-                       $ map RealReg allocatableRegs
+                       $ allocatableRegs ncgImpl
 
-               -- graph coloring register allocation
+               -- do the graph coloring register allocation
                let ((alloced, regAllocStats), usAlloc)
                        = {-# SCC "RegAlloc" #-}
                          initUs usLive
                          $ Color.regAlloc
                                dflags
                                alloc_regs
-                               (mkUniqSet [0..maxSpillSlots])
+                               (mkUniqSet [0 .. maxSpillSlots ncgImpl])
                                withLiveness
 
                -- dump out what happened during register allocation
                dumpIfSet_dyn dflags
                        Opt_D_dump_asm_regalloc "Registers allocated"
-                       (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop) alloced)
+                       (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop ncgImpl) alloced)
 
                dumpIfSet_dyn dflags
                        Opt_D_dump_asm_regalloc_stages "Build/spill stages"
@@ -322,11 +424,11 @@ cmmNativeGen dflags us cmm count
                        = {-# SCC "RegAlloc" #-}
                          initUs usLive
                          $ liftM unzip
-                         $ mapUs Linear.regAlloc withLiveness
+                         $ mapUs (Linear.regAlloc dflags) withLiveness
 
                dumpIfSet_dyn dflags
                        Opt_D_dump_asm_regalloc "Registers allocated"
-                       (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop) alloced)
+                       (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop ncgImpl) alloced)
 
                let mPprStats =
                        if dopt Opt_D_dump_asm_stats dflags
@@ -339,44 +441,56 @@ cmmNativeGen dflags us cmm count
                        , Nothing
                        , mPprStats)
 
+        ---- x86fp_kludge.  This pass inserts ffree instructions to clear
+        ---- the FPU stack on x86.  The x86 ABI requires that the FPU stack
+        ---- is clear, and library functions can return odd results if it
+        ---- isn't.
+        ----
+        ---- NB. must happen before shortcutBranches, because that
+        ---- generates JXX_GBLs which we can't fix up in x86fp_kludge.
+        let kludged = {-# SCC "x86fp_kludge" #-} ncg_x86fp_kludge ncgImpl alloced
+
+        ---- generate jump tables
+       let tabled      =
+               {-# SCC "generateJumpTables" #-}
+                generateJumpTables ncgImpl kludged
+
        ---- shortcut branches
        let shorted     =
                {-# SCC "shortcutBranches" #-}
-               shortcutBranches dflags alloced
+               shortcutBranches dflags ncgImpl tabled
 
        ---- sequence blocks
        let sequenced   =
                {-# SCC "sequenceBlocks" #-}
-               map sequenceTop shorted
-
-       ---- x86fp_kludge
-       let final_mach_code =
-#if i386_TARGET_ARCH
-               {-# SCC "x86fp_kludge" #-}
-               map x86fp_kludge sequenced
-#else
-               sequenced
-#endif
+               map (sequenceTop ncgImpl) shorted
+
+        ---- expansion of SPARC synthetic instrs
+       let expanded = 
+               {-# SCC "sparc_expand" #-}
+                ncgExpandTop ncgImpl sequenced
+
+       dumpIfSet_dyn dflags
+               Opt_D_dump_asm_expanded "Synthetic instructions expanded"
+               (vcat $ map (docToSDoc . pprNatCmmTop ncgImpl) expanded)
 
        return  ( usAlloc
-               , final_mach_code
+               , expanded
                , lastMinuteImports ++ imports
                , ppr_raStatsColor
                , ppr_raStatsLinear)
 
 
-#if i386_TARGET_ARCH
-x86fp_kludge :: NatCmmTop -> NatCmmTop
+x86fp_kludge :: NatCmmTop X86.Instr.Instr -> NatCmmTop X86.Instr.Instr
 x86fp_kludge top@(CmmData _ _) = top
-x86fp_kludge top@(CmmProc info lbl params (ListGraph code)) = 
-       CmmProc info lbl params (ListGraph $ i386_insert_ffrees code)
-#endif
+x86fp_kludge (CmmProc info lbl (ListGraph code)) = 
+       CmmProc info lbl (ListGraph $ X86.Instr.i386_insert_ffrees code)
 
 
 -- | Build a doc for all the imports.
 --
-makeImportsDoc :: [CLabel] -> Pretty.Doc
-makeImportsDoc imports
+makeImportsDoc :: DynFlags -> [CLabel] -> Pretty.Doc
+makeImportsDoc dflags imports
  = dyld_stubs imports
 
 #if HAVE_SUBSECTIONS_VIA_SYMBOLS
@@ -394,14 +508,12 @@ makeImportsDoc imports
                 -- stack so add the note in:
             Pretty.$$ Pretty.text ".section .note.GNU-stack,\"\",@progbits"
 #endif
-#if !defined(darwin_TARGET_OS)
                 -- And just because every other compiler does, lets stick in
                -- an identifier directive: .ident "GHC x.y.z"
-           Pretty.$$ let compilerIdent = Pretty.text "GHC" Pretty.<+>
+            Pretty.$$ let compilerIdent = Pretty.text "GHC" Pretty.<+>
                                          Pretty.text cProjectVersion
                        in Pretty.text ".ident" Pretty.<+>
                           Pretty.doubleQuotes compilerIdent
-#endif
 
  where
        -- Generate "symbol stubs" for all external symbols that might
@@ -410,13 +522,16 @@ makeImportsDoc imports
 {-      dyld_stubs imps = Pretty.vcat $ map pprDyldSymbolStub $
                                    map head $ group $ sort imps-}
 
+       arch    = platformArch  $ targetPlatform dflags
+       os      = platformOS    $ targetPlatform dflags
+       
        -- (Hack) sometimes two Labels pretty-print the same, but have
        -- different uniques; so we compare their text versions...
        dyld_stubs imps
-               | needImportedSymbols
+               | needImportedSymbols arch os
                = Pretty.vcat $
-                       (pprGotDeclaration :) $
-                       map (pprImportedSymbol . fst . head) $
+                       (pprGotDeclaration arch os :) $
+                       map ( pprImportedSymbol arch os . fst . head) $
                        groupBy (\(_,a) (_,b) -> a == b) $
                        sortBy (\(_,a) (_,b) -> compare a b) $
                        map doPpr $
@@ -424,7 +539,7 @@ makeImportsDoc imports
                | otherwise
                = Pretty.empty
 
-       doPpr lbl = (lbl, Pretty.render $ pprCLabel lbl astyle)
+       doPpr lbl = (lbl, renderWithStyle (pprCLabel lbl) astyle)
        astyle = mkCodeStyle AsmStyle
 
 
@@ -437,10 +552,13 @@ makeImportsDoc imports
 -- such that as many of the local jumps as possible turn into
 -- fallthroughs.
 
-sequenceTop :: NatCmmTop -> NatCmmTop
-sequenceTop top@(CmmData _ _) = top
-sequenceTop (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks)) = 
-  CmmProc info lbl params (ListGraph $ makeFarBranches $ sequenceBlocks blocks)
+sequenceTop 
+       :: Instruction instr
+    => NcgImpl instr jumpDest -> NatCmmTop instr -> NatCmmTop instr
+
+sequenceTop _       top@(CmmData _ _) = top
+sequenceTop ncgImpl (CmmProc info lbl (ListGraph blocks)) = 
+  CmmProc info lbl (ListGraph $ ncgMakeFarBranches ncgImpl $ sequenceBlocks blocks)
 
 -- The algorithm is very simple (and stupid): we make a graph out of
 -- the blocks where there is an edge from one block to another iff the
@@ -450,26 +568,45 @@ sequenceTop (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks)) =
 -- destination of the out edge to the front of the list, and continue.
 
 -- FYI, the classic layout for basic blocks uses postorder DFS; this
--- algorithm is implemented in cmm/ZipCfg.hs (NR 6 Sep 2007).
+-- algorithm is implemented in Hoopl.
+
+sequenceBlocks 
+       :: Instruction instr
+       => [NatBasicBlock instr] 
+       -> [NatBasicBlock instr]
 
-sequenceBlocks :: [NatBasicBlock] -> [NatBasicBlock]
 sequenceBlocks [] = []
 sequenceBlocks (entry:blocks) = 
   seqBlocks (mkNode entry : reverse (flattenSCCs (sccBlocks blocks)))
   -- the first block is the entry point ==> it must remain at the start.
 
-sccBlocks :: [NatBasicBlock] -> [SCC (NatBasicBlock,Unique,[Unique])]
+
+sccBlocks 
+       :: Instruction instr
+       => [NatBasicBlock instr] 
+       -> [SCC ( NatBasicBlock instr
+               , Unique
+               , [Unique])]
+
 sccBlocks blocks = stronglyConnCompFromEdgedVerticesR (map mkNode blocks)
 
-getOutEdges :: [Instr] -> [Unique]
-getOutEdges instrs = case jumpDests (last instrs) [] of
-                       [one] -> [getUnique one]
-                       _many -> []
-               -- we're only interested in the last instruction of
-               -- the block, and only if it has a single destination.
+-- we're only interested in the last instruction of
+-- the block, and only if it has a single destination.
+getOutEdges 
+       :: Instruction instr
+       => [instr] -> [Unique]
 
+getOutEdges instrs 
+       = case jumpDestsOfInstr (last instrs) of
+               [one] -> [getUnique one]
+               _many -> []
+
+mkNode :: (Instruction t)
+       => GenBasicBlock t
+       -> (GenBasicBlock t, Unique, [Unique])
 mkNode block@(BasicBlock id instrs) = (block, getUnique id, getOutEdges instrs)
 
+seqBlocks :: (Eq t) => [(GenBasicBlock t1, t, [t])] -> [GenBasicBlock t1]
 seqBlocks [] = []
 seqBlocks ((block,_,[]) : rest)
   = block : seqBlocks rest
@@ -482,7 +619,8 @@ seqBlocks ((block@(BasicBlock id instrs),_,[next]) : rest)
          -- fallthroughs within a loop.
 seqBlocks _ = panic "AsmCodegen:seqBlocks"
 
-reorder id accum [] = (False, reverse accum)
+reorder :: (Eq a) => a -> [(t, a, t1)] -> [(t, a, t1)] -> (Bool, [(t, a, t1)])
+reorder  _ accum [] = (False, reverse accum)
 reorder id accum (b@(block,id',out) : rest)
   | id == id'  = (True, (block,id,out) : reverse accum ++ rest)
   | otherwise  = reorder id (b:accum) rest
@@ -494,9 +632,9 @@ reorder id accum (b@(block,id',out) : rest)
 -- Conditional branches on PowerPC are limited to +-32KB; if our Procs get too
 -- big, we have to work around this limitation.
 
-makeFarBranches :: [NatBasicBlock] -> [NatBasicBlock]
-
-#if powerpc_TARGET_ARCH
+makeFarBranches
+       :: [NatBasicBlock PPC.Instr.Instr] 
+       -> [NatBasicBlock PPC.Instr.Instr]
 makeFarBranches blocks
     | last blockAddresses < nearLimit = blocks
     | otherwise = zipWith handleBlock blockAddresses blocks
@@ -507,14 +645,14 @@ makeFarBranches blocks
         handleBlock addr (BasicBlock id instrs)
                 = BasicBlock id (zipWith makeFar [addr..] instrs)
         
-        makeFar addr (BCC ALWAYS tgt) = BCC ALWAYS tgt
-        makeFar addr (BCC cond tgt)
+        makeFar _ (PPC.Instr.BCC PPC.Cond.ALWAYS tgt) = PPC.Instr.BCC PPC.Cond.ALWAYS tgt
+        makeFar addr (PPC.Instr.BCC cond tgt)
             | abs (addr - targetAddr) >= nearLimit
-            = BCCFAR cond tgt
+            = PPC.Instr.BCCFAR cond tgt
             | otherwise
-            = BCC cond tgt
+            = PPC.Instr.BCC cond tgt
             where Just targetAddr = lookupUFM blockAddressMap tgt
-        makeFar addr other            = other
+        makeFar _ other            = other
         
         nearLimit = 7000 -- 8192 instructions are allowed; let's keep some
                          -- distance, as we have a few pseudo-insns that are
@@ -523,49 +661,79 @@ makeFarBranches blocks
                          -- things exactly
         
         blockAddressMap = listToUFM $ zip (map blockId blocks) blockAddresses
-#else
-makeFarBranches = id
-#endif
+
+-- -----------------------------------------------------------------------------
+-- Generate jump tables
+
+-- Analyzes all native code and generates data sections for all jump
+-- table instructions.
+generateJumpTables
+       :: NcgImpl instr jumpDest
+    -> [NatCmmTop instr] -> [NatCmmTop instr]
+generateJumpTables ncgImpl xs = concatMap f xs
+    where f p@(CmmProc _ _ (ListGraph xs)) = p : concatMap g xs
+          f p = [p]
+          g (BasicBlock _ xs) = catMaybes (map (generateJumpTableForInstr ncgImpl) xs)
 
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Shortcut branches
 
-shortcutBranches :: DynFlags -> [NatCmmTop] -> [NatCmmTop]
-shortcutBranches dflags tops
+shortcutBranches
+       :: DynFlags
+    -> NcgImpl instr jumpDest
+       -> [NatCmmTop instr] 
+       -> [NatCmmTop instr]
+
+shortcutBranches dflags ncgImpl tops
   | optLevel dflags < 1 = tops    -- only with -O or higher
-  | otherwise           = map (apply_mapping mapping) tops'
+  | otherwise           = map (apply_mapping ncgImpl mapping) tops'
   where
-    (tops', mappings) = mapAndUnzip build_mapping tops
+    (tops', mappings) = mapAndUnzip (build_mapping ncgImpl) tops
     mapping = foldr plusUFM emptyUFM mappings
 
-build_mapping top@(CmmData _ _) = (top, emptyUFM)
-build_mapping (CmmProc info lbl params (ListGraph []))
-  = (CmmProc info lbl params (ListGraph []), emptyUFM)
-build_mapping (CmmProc info lbl params (ListGraph (head:blocks)))
-  = (CmmProc info lbl params (ListGraph (head:others)), mapping)
+build_mapping :: NcgImpl instr jumpDest
+              -> GenCmmTop d t (ListGraph instr)
+              -> (GenCmmTop d t (ListGraph instr), UniqFM jumpDest)
+build_mapping _ top@(CmmData _ _) = (top, emptyUFM)
+build_mapping _ (CmmProc info lbl (ListGraph []))
+  = (CmmProc info lbl (ListGraph []), emptyUFM)
+build_mapping ncgImpl (CmmProc info lbl (ListGraph (head:blocks)))
+  = (CmmProc info lbl (ListGraph (head:others)), mapping)
         -- drop the shorted blocks, but don't ever drop the first one,
         -- because it is pointed to by a global label.
   where
     -- find all the blocks that just consist of a jump that can be
     -- shorted.
-    (shortcut_blocks, others) = partitionWith split blocks
-    split (BasicBlock id [insn]) | Just dest <- canShortcut insn 
-                                 = Left (id,dest)
-    split other = Right other
+    -- Don't completely eliminate loops here -- that can leave a dangling jump!
+    (_, shortcut_blocks, others) = foldl split (emptyBlockSet, [], []) blocks
+    split (s, shortcut_blocks, others) b@(BasicBlock id [insn])
+        | Just jd <- canShortcut ncgImpl insn,
+          Just dest <- getJumpDestBlockId ncgImpl jd,
+          (setMember dest s) || dest == id -- loop checks
+        = (s, shortcut_blocks, b : others)
+    split (s, shortcut_blocks, others) (BasicBlock id [insn])
+        | Just dest <- canShortcut ncgImpl insn
+        = (setInsert id s, (id,dest) : shortcut_blocks, others)
+    split (s, shortcut_blocks, others) other = (s, shortcut_blocks, other : others)
+
 
     -- build a mapping from BlockId to JumpDest for shorting branches
     mapping = foldl add emptyUFM shortcut_blocks
     add ufm (id,dest) = addToUFM ufm id dest
     
-apply_mapping ufm (CmmData sec statics) 
-  = CmmData sec (map (shortcutStatic (lookupUFM ufm)) statics)
+apply_mapping :: NcgImpl instr jumpDest
+              -> UniqFM jumpDest
+              -> GenCmmTop CmmStatic h (ListGraph instr)
+              -> GenCmmTop CmmStatic h (ListGraph instr)
+apply_mapping ncgImpl ufm (CmmData sec statics)
+  = CmmData sec (map (shortcutStatic ncgImpl (lookupUFM ufm)) statics)
   -- we need to get the jump tables, so apply the mapping to the entries
   -- of a CmmData too.
-apply_mapping ufm (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks))
-  = CmmProc info lbl params (ListGraph $ map short_bb blocks)
+apply_mapping ncgImpl ufm (CmmProc info lbl (ListGraph blocks))
+  = CmmProc info lbl (ListGraph $ map short_bb blocks)
   where
     short_bb (BasicBlock id insns) = BasicBlock id $! map short_insn insns
-    short_insn i = shortcutJump (lookupUFM ufm) i
+    short_insn i = shortcutJump ncgImpl (lookupUFM ufm) i
                  -- shortcutJump should apply the mapping repeatedly,
                  -- just in case we can short multiple branches.
 
@@ -589,9 +757,15 @@ apply_mapping ufm (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks))
 -- Switching between the two monads whilst carrying along the same
 -- Unique supply breaks abstraction.  Is that bad?
 
-genMachCode :: DynFlags -> RawCmmTop -> UniqSM ([NatCmmTop], [CLabel])
+genMachCode 
+       :: DynFlags 
+        -> (RawCmmTop -> NatM [NatCmmTop instr])
+       -> RawCmmTop 
+       -> UniqSM 
+               ( [NatCmmTop instr]
+               , [CLabel])
 
-genMachCode dflags cmm_top
+genMachCode dflags cmmTopCodeGen cmm_top
   = do { initial_us <- getUs
        ; let initial_st           = mkNatM_State initial_us 0 dflags
              (new_tops, final_st) = initNat initial_st (cmmTopCodeGen cmm_top)
@@ -603,45 +777,6 @@ genMachCode dflags cmm_top
     }
 
 -- -----------------------------------------------------------------------------
--- Fixup assignments to global registers so that they assign to 
--- locations within the RegTable, if appropriate.
-
--- Note that we currently don't fixup reads here: they're done by
--- the generic optimiser below, to avoid having two separate passes
--- over the Cmm.
-
-fixAssignsTop :: RawCmmTop -> UniqSM RawCmmTop
-fixAssignsTop top@(CmmData _ _) = returnUs top
-fixAssignsTop (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks)) =
-  mapUs fixAssignsBlock blocks `thenUs` \ blocks' ->
-  returnUs (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks'))
-
-fixAssignsBlock :: CmmBasicBlock -> UniqSM CmmBasicBlock
-fixAssignsBlock (BasicBlock id stmts) =
-  fixAssigns stmts `thenUs` \ stmts' ->
-  returnUs (BasicBlock id stmts')
-
-fixAssigns :: [CmmStmt] -> UniqSM [CmmStmt]
-fixAssigns stmts =
-  mapUs fixAssign stmts `thenUs` \ stmtss ->
-  returnUs (concat stmtss)
-
-fixAssign :: CmmStmt -> UniqSM [CmmStmt]
-fixAssign (CmmAssign (CmmGlobal reg) src)
-  | Left  realreg <- reg_or_addr
-  = returnUs [CmmAssign (CmmGlobal reg) src]
-  | Right baseRegAddr <- reg_or_addr
-  = returnUs [CmmStore baseRegAddr src]
-           -- Replace register leaves with appropriate StixTrees for
-           -- the given target. GlobalRegs which map to a reg on this
-           -- arch are left unchanged.  Assigning to BaseReg is always
-           -- illegal, so we check for that.
-  where
-       reg_or_addr = get_GlobalReg_reg_or_addr reg
-
-fixAssign other_stmt = returnUs [other_stmt]
-
--- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Generic Cmm optimiser
 
 {-
@@ -650,18 +785,14 @@ Here we do:
   (a) Constant folding
   (b) Simple inlining: a temporary which is assigned to and then
       used, once, can be shorted.
-  (c) Replacement of references to GlobalRegs which do not have
-      machine registers by the appropriate memory load (eg.
-      Hp ==>  *(BaseReg + 34) ).
-  (d) Position independent code and dynamic linking
+  (c) Position independent code and dynamic linking
         (i)  introduce the appropriate indirections
              and position independent refs
         (ii) compile a list of imported symbols
 
-Ideas for other things we could do (ToDo):
+Ideas for other things we could do:
 
   - shortcut jumps-to-jumps
-  - eliminate dead code blocks
   - simple CSE: if an expr is assigned to a temp, then replace later occs of
     that expr with the temp, until the expr is no longer valid (can push through
     temp assignments, and certain assigns to mem...)
@@ -669,9 +800,9 @@ Ideas for other things we could do (ToDo):
 
 cmmToCmm :: DynFlags -> RawCmmTop -> (RawCmmTop, [CLabel])
 cmmToCmm _ top@(CmmData _ _) = (top, [])
-cmmToCmm dflags (CmmProc info lbl params (ListGraph blocks)) = runCmmOpt dflags $ do
-  blocks' <- mapM cmmBlockConFold (cmmMiniInline blocks)
-  return $ CmmProc info lbl params (ListGraph blocks')
+cmmToCmm dflags (CmmProc info lbl (ListGraph blocks)) = runCmmOpt dflags $ do
+  blocks' <- mapM cmmBlockConFold (cmmMiniInline (cmmEliminateDeadBlocks blocks))
+  return $ CmmProc info lbl (ListGraph blocks')
 
 newtype CmmOptM a = CmmOptM (([CLabel], DynFlags) -> (# a, [CLabel] #))
 
@@ -685,7 +816,7 @@ instance Monad CmmOptM where
                       CmmOptM g' -> g' (imports', dflags)
 
 addImportCmmOpt :: CLabel -> CmmOptM ()
-addImportCmmOpt lbl = CmmOptM $ \(imports, dflags) -> (# (), lbl:imports #)
+addImportCmmOpt lbl = CmmOptM $ \(imports, _dflags) -> (# (), lbl:imports #)
 
 getDynFlagsCmmOpt :: CmmOptM DynFlags
 getDynFlagsCmmOpt = CmmOptM $ \(imports, dflags) -> (# dflags, imports #)
@@ -699,6 +830,7 @@ cmmBlockConFold (BasicBlock id stmts) = do
   stmts' <- mapM cmmStmtConFold stmts
   return $ BasicBlock id stmts'
 
+cmmStmtConFold :: CmmStmt -> CmmOptM CmmStmt
 cmmStmtConFold stmt
    = case stmt of
         CmmAssign reg src
@@ -734,8 +866,8 @@ cmmStmtConFold stmt
                     CmmComment (mkFastString ("deleted: " ++ 
                                        showSDoc (pprStmt stmt)))
 
-                  CmmLit (CmmInt n _) -> CmmBranch dest
-                  other -> CmmCondBranch test' dest
+                  CmmLit (CmmInt _ _) -> CmmBranch dest
+                  _other -> CmmCondBranch test' dest
 
        CmmSwitch expr ids
           -> do expr' <- cmmExprConFold DataReference expr
@@ -745,8 +877,11 @@ cmmStmtConFold stmt
            -> return other
 
 
-cmmExprConFold referenceKind expr
-   = case expr of
+cmmExprConFold :: ReferenceKind -> CmmExpr -> CmmOptM CmmExpr
+cmmExprConFold referenceKind expr = do
+     dflags <- getDynFlagsCmmOpt
+     let arch = platformArch (targetPlatform dflags)
+     case expr of
         CmmLoad addr rep
            -> do addr' <- cmmExprConFold DataReference addr
                  return $ CmmLoad addr' rep
@@ -759,71 +894,33 @@ cmmExprConFold referenceKind expr
 
         CmmLit (CmmLabel lbl)
            -> do
-               dflags <- getDynFlagsCmmOpt
                cmmMakeDynamicReference dflags addImportCmmOpt referenceKind lbl
         CmmLit (CmmLabelOff lbl off)
            -> do
-                dflags <- getDynFlagsCmmOpt
                 dynRef <- cmmMakeDynamicReference dflags addImportCmmOpt referenceKind lbl
                  return $ cmmMachOpFold (MO_Add wordWidth) [
                      dynRef,
                      (CmmLit $ CmmInt (fromIntegral off) wordWidth)
                    ]
 
-#if powerpc_TARGET_ARCH
-           -- On powerpc (non-PIC), it's easier to jump directly to a label than
-           -- to use the register table, so we replace these registers
-           -- with the corresponding labels:
+        -- On powerpc (non-PIC), it's easier to jump directly to a label than
+        -- to use the register table, so we replace these registers
+        -- with the corresponding labels:
         CmmReg (CmmGlobal EagerBlackholeInfo)
-          | not opt_PIC
+          | arch == ArchPPC && not opt_PIC
           -> cmmExprConFold referenceKind $
-             CmmLit (CmmLabel (mkRtsCodeLabel (sLit "__stg_EAGER_BLACKHOLE_INFO"))) 
+             CmmLit (CmmLabel (mkCmmCodeLabel rtsPackageId (fsLit "__stg_EAGER_BLACKHOLE_info")))
         CmmReg (CmmGlobal GCEnter1)
-          | not opt_PIC
+          | arch == ArchPPC && not opt_PIC
           -> cmmExprConFold referenceKind $
-             CmmLit (CmmLabel (mkRtsCodeLabel (sLit "__stg_gc_enter_1"))) 
+             CmmLit (CmmLabel (mkCmmCodeLabel rtsPackageId (fsLit "__stg_gc_enter_1"))) 
         CmmReg (CmmGlobal GCFun)
-          | not opt_PIC
+          | arch == ArchPPC && not opt_PIC
           -> cmmExprConFold referenceKind $
-             CmmLit (CmmLabel (mkRtsCodeLabel (sLit "__stg_gc_fun")))
-#endif
+             CmmLit (CmmLabel (mkCmmCodeLabel rtsPackageId (fsLit "__stg_gc_fun")))
 
-        CmmReg (CmmGlobal mid)
-           -- Replace register leaves with appropriate StixTrees for
-           -- the given target.  MagicIds which map to a reg on this
-           -- arch are left unchanged.  For the rest, BaseReg is taken
-           -- to mean the address of the reg table in MainCapability,
-           -- and for all others we generate an indirection to its
-           -- location in the register table.
-           -> case get_GlobalReg_reg_or_addr mid of
-                 Left  realreg -> return expr
-                 Right baseRegAddr 
-                    -> case mid of 
-                          BaseReg -> cmmExprConFold DataReference baseRegAddr
-                          other   -> cmmExprConFold DataReference
-                                        (CmmLoad baseRegAddr (globalRegType mid))
-          -- eliminate zero offsets
-       CmmRegOff reg 0
-          -> cmmExprConFold referenceKind (CmmReg reg)
-
-        CmmRegOff (CmmGlobal mid) offset
-           -- RegOf leaves are just a shorthand form. If the reg maps
-           -- to a real reg, we keep the shorthand, otherwise, we just
-           -- expand it and defer to the above code. 
-           -> case get_GlobalReg_reg_or_addr mid of
-                Left  realreg -> return expr
-                Right baseRegAddr
-                   -> cmmExprConFold DataReference (CmmMachOp (MO_Add wordWidth) [
-                                        CmmReg (CmmGlobal mid),
-                                        CmmLit (CmmInt (fromIntegral offset)
-                                                       wordWidth)])
         other
            -> return other
 
--- -----------------------------------------------------------------------------
--- Utils
-
-bind f x = x $! f
-
 \end{code}