Implemented and fixed bugs in CmmInfo handling
[ghc-hetmet.git] / compiler / nativeGen / MachCodeGen.hs
index 85292d8..1d1cfa1 100644 (file)
@@ -29,6 +29,7 @@ import PprCmm         ( pprExpr )
 import Cmm
 import MachOp
 import CLabel
+import ClosureInfo     ( C_SRT(..) )
 
 -- The rest:
 import StaticFlags     ( opt_PIC )
@@ -49,6 +50,7 @@ import Control.Monad  ( mapAndUnzipM )
 import Data.Maybe      ( fromJust )
 import Data.Bits
 import Data.Word
+import Data.Int
 
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Top-level of the instruction selector
@@ -60,7 +62,7 @@ import Data.Word
 
 type InstrBlock = OrdList Instr
 
-cmmTopCodeGen :: CmmTop -> NatM [NatCmmTop]
+cmmTopCodeGen :: RawCmmTop -> NatM [NatCmmTop]
 cmmTopCodeGen (CmmProc info lab params blocks) = do
   (nat_blocks,statics) <- mapAndUnzipM basicBlockCodeGen blocks
   picBaseMb <- getPicBaseMaybeNat
@@ -118,8 +120,8 @@ stmtToInstrs stmt = case stmt of
       | otherwise       -> assignMem_IntCode kind addr src
        where kind = cmmExprRep src
 
-    CmmCall target result_regs args vols
-       -> genCCall target result_regs args vols
+    CmmCall target result_regs args _
+       -> genCCall target result_regs args
 
     CmmBranch id         -> genBranch id
     CmmCondBranch arg id  -> genCondJump id arg
@@ -187,7 +189,7 @@ assignMem_I64Code addrTree valueTree = do
   return (vcode `appOL` addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi)
 
 
-assignReg_I64Code (CmmLocal (LocalReg u_dst pk)) valueTree = do
+assignReg_I64Code (CmmLocal (LocalReg u_dst pk _)) valueTree = do
    ChildCode64 vcode r_src_lo <- iselExpr64 valueTree
    let 
          r_dst_lo = mkVReg u_dst I32
@@ -229,7 +231,7 @@ iselExpr64 (CmmLoad addrTree I64) = do
                         rlo
      )
 
-iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64)))
+iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64 _)))
    = return (ChildCode64 nilOL (mkVReg vu I32))
          
 -- we handle addition, but rather badly
@@ -264,6 +266,17 @@ iselExpr64 (CmmMachOp (MO_Add _) [e1,e2]) = do
    -- in
    return (ChildCode64 code rlo)
 
+iselExpr64 (CmmMachOp (MO_U_Conv _ I64) [expr]) = do
+     fn <- getAnyReg expr
+     r_dst_lo <-  getNewRegNat I32
+     let r_dst_hi = getHiVRegFromLo r_dst_lo
+         code = fn r_dst_lo
+     return (
+             ChildCode64 (code `snocOL` 
+                          MOV I32 (OpImm (ImmInt 0)) (OpReg r_dst_hi))
+                          r_dst_lo
+            )
+
 iselExpr64 expr
    = pprPanic "iselExpr64(i386)" (ppr expr)
 
@@ -387,7 +400,7 @@ iselExpr64 (CmmLoad addrTree I64) = do
     return $ ChildCode64 (addr_code `snocOL` mov_lo `snocOL` mov_hi) 
                          rlo
 
-iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64)))
+iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg vu I64 _)))
    = return (ChildCode64 nilOL (mkVReg vu I32))
 
 iselExpr64 (CmmLit (CmmInt i _)) = do
@@ -464,7 +477,7 @@ getSomeReg expr = do
 
 getRegisterReg :: CmmReg -> Reg
 
-getRegisterReg (CmmLocal (LocalReg u pk))
+getRegisterReg (CmmLocal (LocalReg u pk _))
   = mkVReg u pk
 
 getRegisterReg (CmmGlobal mid)
@@ -1147,16 +1160,30 @@ getRegister e@(CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic MachOps
          -- in
          return (Any rep code)
         
-    {- Case2: shift length is complex (non-immediate) -}
+    {- Case2: shift length is complex (non-immediate)
+      * y must go in %ecx.
+      * we cannot do y first *and* put its result in %ecx, because
+        %ecx might be clobbered by x.
+      * if we do y second, then x cannot be 
+        in a clobbered reg.  Also, we cannot clobber x's reg
+        with the instruction itself.
+      * so we can either:
+        - do y first, put its result in a fresh tmp, then copy it to %ecx later
+        - do y second and put its result into %ecx.  x gets placed in a fresh
+          tmp.  This is likely to be better, becuase the reg alloc can
+          eliminate this reg->reg move here (it won't eliminate the other one,
+          because the move is into the fixed %ecx).
+    -}
     shift_code rep instr x y{-amount-} = do
-        (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
+        x_code <- getAnyReg x
+       tmp <- getNewRegNat rep
         y_code <- getAnyReg y
        let 
-          code = x_code `appOL`
+          code = x_code tmp `appOL`
                  y_code ecx `snocOL`
-                 instr (OpReg ecx) (OpReg x_reg)
+                 instr (OpReg ecx) (OpReg tmp)
         -- in
-        return (Fixed rep x_reg code)
+        return (Fixed rep tmp code)
 
     --------------------
     add_code :: MachRep -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
@@ -1828,15 +1855,18 @@ getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [a@(CmmMachOp (MO_Shl _) _),
 getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [x, CmmMachOp (MO_Shl _) 
                                        [y, CmmLit (CmmInt shift _)]])
   | shift == 0 || shift == 1 || shift == 2 || shift == 3
-  = do (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg x
-       -- x must be in a temp, because it has to stay live over y_code
-       -- we could compre x_reg and y_reg and do something better here...
-       (y_reg, y_code) <- getSomeReg y
-       let
-          code = x_code `appOL` y_code
-           base = case shift of 0 -> 1; 1 -> 2; 2 -> 4; 3 -> 8
-       return (Amode (AddrBaseIndex (EABaseReg x_reg) (EAIndex y_reg base) (ImmInt 0))
-               code)
+  = x86_complex_amode x y shift 0
+
+getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) 
+                [x, CmmMachOp (MO_Add _)
+                        [CmmMachOp (MO_Shl _) [y, CmmLit (CmmInt shift _)],
+                         CmmLit (CmmInt offset _)]])
+  | shift == 0 || shift == 1 || shift == 2 || shift == 3
+  && not (is64BitInteger offset)
+  = x86_complex_amode x y shift offset
+
+getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [x,y])
+  = x86_complex_amode x y 0 0
 
 getAmode (CmmLit lit) | not (is64BitLit lit)
   = return (Amode (ImmAddr (litToImm lit) 0) nilOL)
@@ -1845,6 +1875,19 @@ getAmode expr = do
   (reg,code) <- getSomeReg expr
   return (Amode (AddrBaseIndex (EABaseReg reg) EAIndexNone (ImmInt 0)) code)
 
+
+x86_complex_amode :: CmmExpr -> CmmExpr -> Integer -> Integer -> NatM Amode
+x86_complex_amode base index shift offset
+  = do (x_reg, x_code) <- getNonClobberedReg base
+       -- x must be in a temp, because it has to stay live over y_code
+       -- we could compre x_reg and y_reg and do something better here...
+       (y_reg, y_code) <- getSomeReg index
+       let
+          code = x_code `appOL` y_code
+           base = case shift of 0 -> 1; 1 -> 2; 2 -> 4; 3 -> 8
+       return (Amode (AddrBaseIndex (EABaseReg x_reg) (EAIndex y_reg base) (ImmInt (fromIntegral offset)))
+               code)
+
 #endif /* i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH */
 
 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
@@ -2037,7 +2080,12 @@ is64BitLit x = False
 #endif
 
 is64BitInteger :: Integer -> Bool
-is64BitInteger i = i > 0x7fffffff || i < -0x80000000
+is64BitInteger i = i64 > 0x7fffffff || i64 < -0x80000000
+  where i64 = fromIntegral i :: Int64
+  -- a CmmInt is intended to be truncated to the appropriate 
+  -- number of bits, so here we truncate it to Int64.  This is
+  -- important because e.g. -1 as a CmmInt might be either
+  -- -1 or 18446744073709551615.
 
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 --  The 'CondCode' type:  Condition codes passed up the tree.
@@ -2060,7 +2108,7 @@ getCondCode = panic "MachCode.getCondCode: not on Alphas"
 -- yes, they really do seem to want exactly the same!
 
 getCondCode (CmmMachOp mop [x, y])
-  = ASSERT (cmmExprRep x /= I8) -- tmp, not set up to handle 8-bit comparisons
+  = 
     case mop of
       MO_Eq F32 -> condFltCode EQQ x y
       MO_Ne F32 -> condFltCode NE  x y
@@ -2359,6 +2407,25 @@ assignIntCode pk dst src
 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
 
 -- integer assignment to memory
+
+-- specific case of adding/subtracting an integer to a particular address.
+-- ToDo: catch other cases where we can use an operation directly on a memory 
+-- address.
+assignMem_IntCode pk addr (CmmMachOp op [CmmLoad addr2 _,
+                                                 CmmLit (CmmInt i _)])
+   | addr == addr2, pk /= I64 || not (is64BitInteger i),
+     Just instr <- check op
+   = do Amode amode code_addr <- getAmode addr
+        let code = code_addr `snocOL`
+                   instr pk (OpImm (ImmInt (fromIntegral i))) (OpAddr amode)
+        return code
+   where
+        check (MO_Add _) = Just ADD
+        check (MO_Sub _) = Just SUB
+        check _ = Nothing
+        -- ToDo: more?
+
+-- general case
 assignMem_IntCode pk addr src = do
     Amode addr code_addr <- getAmode addr
     (code_src, op_src)   <- get_op_RI src
@@ -2872,9 +2939,8 @@ genCondJump id bool = do
 
 genCCall
     :: CmmCallTarget           -- function to call
-    -> [(CmmReg,MachHint)]     -- where to put the result
-    -> [(CmmExpr,MachHint)]    -- arguments (of mixed type)
-    -> Maybe [GlobalReg]       -- volatile regs to save
+    -> CmmHintFormals          -- where to put the result
+    -> CmmActuals              -- arguments (of mixed type)
     -> NatM InstrBlock
 
 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
@@ -2953,12 +3019,12 @@ genCCall fn cconv result_regs args
 
 #if i386_TARGET_ARCH
 
-genCCall (CmmPrim MO_WriteBarrier) _ _ _ = return nilOL
+genCCall (CmmPrim MO_WriteBarrier) _ _ = return nilOL
        -- write barrier compiles to no code on x86/x86-64; 
        -- we keep it this long in order to prevent earlier optimisations.
 
 -- we only cope with a single result for foreign calls
-genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args vols = do
+genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args = do
   case op of
        MO_F32_Sqrt -> actuallyInlineFloatOp F32  (GSQRT F32) args
        MO_F64_Sqrt -> actuallyInlineFloatOp F64 (GSQRT F64) args
@@ -2972,14 +3038,14 @@ genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args vols = do
        MO_F32_Tan  -> actuallyInlineFloatOp F32  (GTAN F32) args
        MO_F64_Tan  -> actuallyInlineFloatOp F64 (GTAN F64) args
        
-       other_op    -> outOfLineFloatOp op r args vols
+       other_op    -> outOfLineFloatOp op r args
  where
   actuallyInlineFloatOp rep instr [(x,_)]
        = do res <- trivialUFCode rep instr x
             any <- anyReg res
-            return (any (getRegisterReg r))
+            return (any (getRegisterReg (CmmLocal r)))
 
-genCCall target dest_regs args vols = do
+genCCall target dest_regs args = do
     let
         sizes               = map (arg_size . cmmExprRep . fst) (reverse args)
 #if !darwin_TARGET_OS        
@@ -3042,8 +3108,8 @@ genCCall target dest_regs args vols = do
                rep -> unitOL (MOV rep (OpReg eax) (OpReg r_dest))
          where 
                r_dest_hi = getHiVRegFromLo r_dest
-               rep = cmmRegRep dest
-               r_dest = getRegisterReg dest
+               rep = localRegRep dest
+               r_dest = getRegisterReg (CmmLocal dest)
        assign_code many = panic "genCCall.assign_code many"
 
     return (push_code `appOL` 
@@ -3107,23 +3173,23 @@ genCCall target dest_regs args vols = do
 
 #if i386_TARGET_ARCH || x86_64_TARGET_ARCH
 
-outOfLineFloatOp :: CallishMachOp -> CmmReg -> [(CmmExpr,MachHint)]
-  -> Maybe [GlobalReg] -> NatM InstrBlock
-outOfLineFloatOp mop res args vols
+outOfLineFloatOp :: CallishMachOp -> CmmFormal -> CmmActuals
+  -> NatM InstrBlock
+outOfLineFloatOp mop res args
   = do
       targetExpr <- cmmMakeDynamicReference addImportNat CallReference lbl
       let target = CmmForeignCall targetExpr CCallConv
         
-      if cmmRegRep res == F64
+      if localRegRep res == F64
         then
-          stmtToInstrs (CmmCall target [(res,FloatHint)] args vols)  
+          stmtToInstrs (CmmCall target [(res,FloatHint)] args CmmUnsafe)
         else do
           uq <- getUniqueNat
           let 
-            tmp = CmmLocal (LocalReg uq F64)
+            tmp = LocalReg uq F64 KindNonPtr
           -- in
-          code1 <- stmtToInstrs (CmmCall target [(tmp,FloatHint)] args vols)
-          code2 <- stmtToInstrs (CmmAssign res (CmmReg tmp))
+          code1 <- stmtToInstrs (CmmCall target [(tmp,FloatHint)] args CmmUnsafe)
+          code2 <- stmtToInstrs (CmmAssign (CmmLocal res) (CmmReg (CmmLocal tmp)))
           return (code1 `appOL` code2)
   where
        lbl = mkForeignLabel fn Nothing False
@@ -3167,14 +3233,14 @@ outOfLineFloatOp mop res args vols
 
 #if x86_64_TARGET_ARCH
 
-genCCall (CmmPrim MO_WriteBarrier) _ _ _ = return nilOL
+genCCall (CmmPrim MO_WriteBarrier) _ _ = return nilOL
        -- write barrier compiles to no code on x86/x86-64; 
        -- we keep it this long in order to prevent earlier optimisations.
 
-genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args vols = 
-  outOfLineFloatOp op r args vols
+genCCall (CmmPrim op) [(r,_)] args = 
+  outOfLineFloatOp op r args
 
-genCCall target dest_regs args vols = do
+genCCall target dest_regs args = do
 
        -- load up the register arguments
     (stack_args, aregs, fregs, load_args_code)
@@ -3306,10 +3372,10 @@ genCCall target dest_regs args vols = do
         (arg_reg, arg_code) <- getSomeReg arg
          delta <- getDeltaNat
          setDeltaNat (delta-arg_size)
-        let code' = code `appOL` toOL [
-                       MOV arg_rep (OpReg arg_reg) (OpAddr  (spRel 0)),
+        let code' = code `appOL` arg_code `appOL` toOL [
                        SUB wordRep (OpImm (ImmInt arg_size)) (OpReg rsp) ,
-                       DELTA (delta-arg_size)]
+                       DELTA (delta-arg_size),
+                       MOV arg_rep (OpReg arg_reg) (OpAddr  (spRel 0))]
         push_args rest code'
 
        | otherwise = do
@@ -3360,7 +3426,7 @@ genCCall target dest_regs args vols = do
    stack only immediately prior to the call proper.  Sigh.
 -}
 
-genCCall target dest_regs argsAndHints vols = do
+genCCall target dest_regs argsAndHints = do
     let
         args = map fst argsAndHints
     argcode_and_vregs <- mapM arg_to_int_vregs args
@@ -3552,7 +3618,11 @@ outOfLineFloatOp mop =
     frame just before ccalling.
 -}
 
-genCCall target dest_regs argsAndHints vols
+
+genCCall (CmmPrim MO_WriteBarrier) _ _ _
+ = return $ unitOL LWSYNC
+
+genCCall target dest_regs argsAndHints
   = ASSERT (not $ any (`elem` [I8,I16]) argReps)
         -- we rely on argument promotion in the codeGen
     do
@@ -3832,7 +3902,7 @@ genSwitch expr ids
         (reg,e_code) <- getSomeReg expr
         tmp <- getNewRegNat I32
         lbl <- getNewLabelNat
-        dynRef <- cmmMakeDynamicReference addImportNat DatReference lbl
+        dynRef <- cmmMakeDynamicReference addImportNat DataReference lbl
         (tableReg,t_code) <- getSomeReg $ dynRef
         let
             jumpTable = map jumpTableEntryRel ids
@@ -4518,6 +4588,8 @@ remainderCode rep div x y = do
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 --  Coercing to/from integer/floating-point...
 
+-- When going to integer, we truncate (round towards 0).
+
 -- @coerce(Int2FP|FP2Int)@ are more complicated integer/float
 -- conversions.  We have to store temporaries in memory to move
 -- between the integer and the floating point register sets.
@@ -4603,7 +4675,7 @@ coerceFP2Int from to x = do
 coerceFP2Int from to x = do
   (x_op, x_code) <- getOperand x  -- ToDo: could be a safe operand
   let
-        opc  = case from of F32 -> CVTSS2SI; F64 -> CVTSD2SI
+        opc  = case from of F32 -> CVTTSS2SIQ; F64 -> CVTTSD2SIQ
         code dst = x_code `snocOL` opc x_op dst
   -- in
   return (Any to code) -- works even if the destination rep is <I32