SPARC NCG: Fix format problem when converting float to int
[ghc-hetmet.git] / compiler / nativeGen / MachCodeGen.hs
index 90285bf..b685c9d 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@ import NCGMonad
 import PositionIndependentCode
 import RegAllocInfo    ( mkBranchInstr, mkRegRegMoveInstr )
 import MachRegs
+import PprMach
 
 -- Our intermediate code:
 import BlockId
@@ -58,6 +59,7 @@ import Data.Bits
 import Data.Word
 import Data.Int
 
+
 -- -----------------------------------------------------------------------------
 -- Top-level of the instruction selector
 
@@ -321,21 +323,53 @@ assignReg_I64Code lvalue valueTree
    = panic "assignReg_I64Code(sparc): invalid lvalue"
 
 
--- Don't delete this -- it's very handy for debugging.
---iselExpr64 expr 
---   | trace ("iselExpr64: " ++ showSDoc (ppr expr)) False
---   = panic "iselExpr64(???)"
+-- Load a 64 bit word
+iselExpr64 (CmmLoad addrTree ty) 
+ | isWord64 ty
+ = do  Amode amode addr_code   <- getAmode addrTree
+       let result
+
+               | AddrRegReg r1 r2      <- amode
+               = do    rlo     <- getNewRegNat II32
+                       tmp     <- getNewRegNat II32
+                       let rhi = getHiVRegFromLo rlo
+
+                       return  $ ChildCode64 
+                               (        addr_code 
+                               `appOL`  toOL
+                                        [ ADD False False r1 (RIReg r2) tmp
+                                        , LD II32 (AddrRegImm tmp (ImmInt 0)) rhi
+                                        , LD II32 (AddrRegImm tmp (ImmInt 4)) rlo ])
+                               rlo
+
+               | AddrRegImm r1 (ImmInt i) <- amode
+               = do    rlo     <- getNewRegNat II32
+                       let rhi = getHiVRegFromLo rlo
+                       
+                       return  $ ChildCode64 
+                               (        addr_code 
+                               `appOL`  toOL
+                                        [ LD II32 (AddrRegImm r1 (ImmInt $ 0 + i)) rhi
+                                        , LD II32 (AddrRegImm r1 (ImmInt $ 4 + i)) rlo ])
+                               rlo
+               
+       result
+
+
+-- Add a literal to a 64 bit integer
+iselExpr64 (CmmMachOp (MO_Add _) [e1, CmmLit (CmmInt i _)]) 
+ = do  ChildCode64 code1 r1_lo <- iselExpr64 e1
+       let r1_hi       = getHiVRegFromLo r1_lo
+       
+       r_dst_lo        <- getNewRegNat II32
+       let r_dst_hi    =  getHiVRegFromLo r_dst_lo 
+       
+       return  $ ChildCode64
+                       ( toOL
+                       [ ADD False False r1_lo (RIImm (ImmInteger i)) r_dst_lo
+                       , ADD True  False r1_hi (RIReg g0)         r_dst_hi ])
+                       r_dst_lo
 
-iselExpr64 (CmmLoad addrTree ty) | isWord64 ty = do
-     Amode (AddrRegReg r1 r2) addr_code <- getAmode addrTree
-     rlo <- getNewRegNat II32
-     let rhi = getHiVRegFromLo rlo
-         mov_hi = LD II32 (AddrRegImm r1 (ImmInt 0)) rhi
-         mov_lo = LD II32 (AddrRegImm r1 (ImmInt 4)) rlo
-     return (
-            ChildCode64 (addr_code `snocOL` mov_hi `snocOL` mov_lo) 
-                         rlo
-          )
 
 iselExpr64 (CmmReg (CmmLocal (LocalReg uq ty))) | isWord64 ty = do
      r_dst_lo <-  getNewRegNat II32
@@ -1449,23 +1483,46 @@ getRegister (CmmMachOp mop [x]) -- unary MachOps
       MO_UU_Conv W32 to -> conversionNop (intSize to) x
       MO_SS_Conv W32 to -> conversionNop (intSize to) x
 
-      -- widenings
-      MO_UU_Conv W8 W32  -> integerExtend False W8 W32  x
-      MO_UU_Conv W16 W32 -> integerExtend False W16 W32 x
-      MO_UU_Conv W8 W16  -> integerExtend False W8 W16  x
-      MO_SS_Conv W16 W32 -> integerExtend True  W16 W32 x
+      MO_UU_Conv W8  to@W32  -> conversionNop (intSize to)  x
+      MO_UU_Conv W16 to@W32  -> conversionNop (intSize to)  x
+      MO_UU_Conv W8  to@W16  -> conversionNop (intSize to)  x
+
+      -- sign extension
+      MO_SS_Conv W8  W32  -> integerExtend W8  W32 x
+      MO_SS_Conv W16 W32  -> integerExtend W16 W32 x
+      MO_SS_Conv W8  W16  -> integerExtend W8  W16 x
 
-      other_op -> panic "Unknown unary mach op"
+      other_op -> panic ("Unknown unary mach op: " ++ show mop)
     where
-        -- XXX SLL/SRL?
-        integerExtend signed from to expr = do
-           (reg, e_code) <- getSomeReg expr
-          let
-              code dst =
-                  e_code `snocOL` 
-                  ((if signed then SRA else SRL)
-                         reg (RIImm (ImmInt 0)) dst)
-          return (Any (intSize to) code)
+
+       -- | sign extend and widen
+       integerExtend 
+               :: Width                -- ^ width of source expression
+               -> Width                -- ^ width of result
+               -> CmmExpr              -- ^ source expression
+               -> NatM Register        
+
+       integerExtend from to expr
+        = do   -- load the expr into some register
+               (reg, e_code)   <- getSomeReg expr
+               tmp             <- getNewRegNat II32
+               let bitCount
+                       = case (from, to) of
+                               (W8,  W32)      -> 24
+                               (W16, W32)      -> 16
+                               (W8,  W16)      -> 24
+               let code dst
+                       = e_code        
+
+                       -- local shift word left to load the sign bit
+                       `snocOL`  SLL reg (RIImm (ImmInt bitCount)) tmp
+                       
+                       -- arithmetic shift right to sign extend
+                       `snocOL`  SRA tmp (RIImm (ImmInt bitCount)) dst
+                       
+               return (Any (intSize to) code)
+                               
+
         conversionNop new_rep expr
             = do e_code <- getRegister expr
                  return (swizzleRegisterRep e_code new_rep)
@@ -1494,14 +1551,13 @@ getRegister (CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic PrimOps
       MO_Sub W32 -> trivialCode W32 (SUB False False) x y
 
       MO_S_MulMayOflo rep -> imulMayOflo rep x y
-{-
-      -- ToDo: teach about V8+ SPARC div instructions
-      MO_S_Quot W32 -> idiv FSLIT(".div")   x y
-      MO_S_Rem W32  -> idiv FSLIT(".rem")   x y
-      MO_U_Quot W32 -> idiv FSLIT(".udiv")  x y
-      MO_U_Rem W32  -> idiv FSLIT(".urem")  x y
--}
 
+      MO_S_Quot W32    -> idiv True  False x y
+      MO_U_Quot W32    -> idiv False False x y
+       
+      MO_S_Rem  W32    -> irem True  x y
+      MO_U_Rem W32     -> irem False x y
+       
       MO_F_Eq w -> condFltReg EQQ x y
       MO_F_Ne w -> condFltReg NE x y
 
@@ -1534,9 +1590,115 @@ getRegister (CmmMachOp mop [x, y]) -- dyadic PrimOps
 -}
       other -> pprPanic "getRegister(sparc) - binary CmmMachOp (1)" (pprMachOp mop)
   where
-    --idiv fn x y = getRegister (StCall (Left fn) CCallConv II32 [x, y])
+    -- idiv fn x y = getRegister (StCall (Left fn) CCallConv II32 [x, y])
+
+
+    -- | Generate an integer division instruction.
+    idiv :: Bool -> Bool -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
+       
+    -- For unsigned division with a 32 bit numerator, 
+    --         we can just clear the Y register.
+    idiv False cc x y = do
+       (a_reg, a_code)         <- getSomeReg x
+               (b_reg, b_code)         <- getSomeReg y
+       
+       let code dst
+               =       a_code 
+               `appOL` b_code  
+               `appOL` toOL
+                       [ WRY  g0 g0
+                       , UDIV cc a_reg (RIReg b_reg) dst]
+                       
+       return (Any II32 code)
+       
+
+    -- For _signed_ division with a 32 bit numerator,
+    --         we have to sign extend the numerator into the Y register.
+    idiv True cc x y = do
+       (a_reg, a_code)         <- getSomeReg x
+               (b_reg, b_code)         <- getSomeReg y
+       
+       tmp                     <- getNewRegNat II32
+       
+       let code dst
+               =       a_code 
+               `appOL` b_code  
+               `appOL` toOL
+                       [ SRA  a_reg (RIImm (ImmInt 16)) tmp            -- sign extend
+                       , SRA  tmp   (RIImm (ImmInt 16)) tmp
+
+                       , WRY  tmp g0                           
+                       , SDIV cc a_reg (RIReg b_reg) dst]
+                       
+       return (Any II32 code)
+
+
+    -- | Do an integer remainder.
+    --
+    --  NOTE:  The SPARC v8 architecture manual says that integer division
+    --         instructions _may_ generate a remainder, depending on the implementation.
+    --         If so it is _recommended_ that the remainder is placed in the Y register.
+    --
+    --          The UltraSparc 2007 manual says Y is _undefined_ after division.
+    --
+    --         The SPARC T2 doesn't store the remainder, not sure about the others. 
+    --         It's probably best not to worry about it, and just generate our own
+    --         remainders. 
+    --
+    irem :: Bool -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
+
+    -- For unsigned operands: 
+    --         Division is between a 64 bit numerator and a 32 bit denominator, 
+    --         so we still have to clear the Y register.
+    irem False x y = do
+       (a_reg, a_code) <- getSomeReg x
+       (b_reg, b_code) <- getSomeReg y
+
+       tmp_reg         <- getNewRegNat II32
+
+       let code dst
+               =       a_code
+               `appOL` b_code
+               `appOL` toOL
+                       [ WRY   g0 g0
+                       , UDIV  False         a_reg (RIReg b_reg) tmp_reg
+                       , UMUL  False       tmp_reg (RIReg b_reg) tmp_reg
+                       , SUB   False False   a_reg (RIReg tmp_reg) dst]
+    
+       return  (Any II32 code)
+
+    
+    -- For signed operands:
+    --         Make sure to sign extend into the Y register, or the remainder
+    --         will have the wrong sign when the numerator is negative.
+    --
+    -- TODO:   When sign extending, GCC only shifts the a_reg right by 17 bits,
+    --         not the full 32. Not sure why this is, something to do with overflow?
+    --         If anyone cares enough about the speed of signed remainder they
+    --         can work it out themselves (then tell me). -- BL 2009/01/20
+    
+    irem True x y = do
+       (a_reg, a_code) <- getSomeReg x
+       (b_reg, b_code) <- getSomeReg y
+       
+       tmp1_reg        <- getNewRegNat II32
+       tmp2_reg        <- getNewRegNat II32
+               
+       let code dst
+               =       a_code
+               `appOL` b_code
+               `appOL` toOL
+                       [ SRA   a_reg      (RIImm (ImmInt 16)) tmp1_reg -- sign extend
+                       , SRA   tmp1_reg   (RIImm (ImmInt 16)) tmp1_reg -- sign extend
+                       , WRY   tmp1_reg g0
+
+                       , SDIV  False          a_reg (RIReg b_reg)    tmp2_reg  
+                       , SMUL  False       tmp2_reg (RIReg b_reg)    tmp2_reg
+                       , SUB   False False    a_reg (RIReg tmp2_reg) dst]
+                       
+       return (Any II32 code)
+   
 
-    --------------------
     imulMayOflo :: Width -> CmmExpr -> CmmExpr -> NatM Register
     imulMayOflo rep a b = do
          (a_reg, a_code) <- getSomeReg a
@@ -1928,15 +2090,16 @@ getAmode (CmmMachOp (MO_Add rep) [x, y])
        code = codeX `appOL` codeY
     return (Amode (AddrRegReg regX regY) code)
 
--- XXX Is this same as "leaf" in Stix?
 getAmode (CmmLit lit)
   = do
-      tmp <- getNewRegNat II32
-      let
-       code = unitOL (SETHI (HI imm__2) tmp)
-      return (Amode (AddrRegImm tmp (LO imm__2)) code)
-      where
-         imm__2 = litToImm lit
+       let imm__2      = litToImm lit
+       tmp1    <- getNewRegNat II32
+       tmp2    <- getNewRegNat II32
+
+       let code = toOL [ SETHI (HI imm__2) tmp1
+                       , OR    False tmp1 (RIImm (LO imm__2)) tmp2]
+               
+       return (Amode (AddrRegReg tmp2 g0) code)
 
 getAmode other
   = do
@@ -2592,15 +2755,13 @@ assignMem_FltCode pk addr src = do
     return code__2
 
 -- Floating point assignment to a register/temporary
--- ToDo: Verify correctness
-assignReg_FltCode pk reg src = do
-    r <- getRegister src
-    v1 <- getNewRegNat pk
-    return $ case r of
-        Any _ code         -> code dst
-       Fixed _ freg fcode -> fcode `snocOL` FMOV pk freg v1
-    where
-      dst = getRegisterReg reg
+assignReg_FltCode pk dstCmmReg srcCmmExpr = do
+    srcRegister <- getRegister srcCmmExpr
+    let dstReg = getRegisterReg dstCmmReg
+
+    return $ case srcRegister of
+        Any _ code                 -> code dstReg
+       Fixed _ srcFixedReg srcCode -> srcCode `snocOL` FMOV pk srcFixedReg dstReg
 
 #endif /* sparc_TARGET_ARCH */
 
@@ -3506,6 +3667,12 @@ genCCall target dest_regs argsAndHints = do
                        | not $ isFloatType rep
                        , W32   <- width
                        = unitOL $ mkRegRegMoveInstr (RealReg $ oReg 0) r_dest
+
+                       | not $ isFloatType rep
+                       , W64           <- width
+                       , r_dest_hi     <- getHiVRegFromLo r_dest
+                       = toOL  [ mkRegRegMoveInstr (RealReg $ oReg 0) r_dest_hi
+                               , mkRegRegMoveInstr (RealReg $ oReg 1) r_dest]
                        
           in   result
                                
@@ -4012,15 +4179,43 @@ genSwitch expr ids
         return code
 #elif sparc_TARGET_ARCH
 genSwitch expr ids
-  | opt_PIC
-  = error "MachCodeGen: sparc genSwitch PIC not finished\n"
+       | opt_PIC
+       = error "MachCodeGen: sparc genSwitch PIC not finished\n"
   
-  | otherwise
-  = error "MachCodeGen: sparc genSwitch non-PIC not finished\n"
+       | otherwise
+       = do    (e_reg, e_code) <- getSomeReg expr
+
+               base_reg        <- getNewRegNat II32
+               offset_reg      <- getNewRegNat II32
+               dst             <- getNewRegNat II32
+
+               label           <- getNewLabelNat
+               let jumpTable   = map jumpTableEntry ids
+
+               return $ e_code `appOL`
+                toOL   
+                       -- the jump table
+                       [ LDATA ReadOnlyData (CmmDataLabel label : jumpTable)
+
+                       -- load base of jump table
+                       , SETHI (HI (ImmCLbl label)) base_reg
+                       , OR    False base_reg (RIImm $ LO $ ImmCLbl label) base_reg
+                       
+                       -- the addrs in the table are 32 bits wide..
+                       , SLL   e_reg (RIImm $ ImmInt 2) offset_reg
+
+                       -- load and jump to the destination
+                       , LD    II32 (AddrRegReg base_reg offset_reg) dst
+                       , JMP   (AddrRegImm dst (ImmInt 0)) 
+                       , NOP ]
+
 #else
 #error "ToDo: genSwitch"
 #endif
 
+
+-- | Convert a BlockId to some CmmStatic data
+jumpTableEntry :: Maybe BlockId -> CmmStatic
 jumpTableEntry Nothing = CmmStaticLit (CmmInt 0 wordWidth)
 jumpTableEntry (Just (BlockId id)) = CmmStaticLit (CmmLabel blockLabel)
     where blockLabel = mkAsmTempLabel id
@@ -4793,21 +4988,33 @@ coerceInt2FP width1 width2 x = do
            FxTOy (intSize width1) (floatSize width2) dst dst]
     return (Any (floatSize $ width2) code__2)
 
-------------
-coerceFP2Int width1 width2 x = do
-    let pk     = intSize width1
-        fprep  = floatSize width2
 
-    (src, code) <- getSomeReg x
-    reg <- getNewRegNat fprep
-    tmp <- getNewRegNat pk
-    let
-       code__2 dst = ASSERT(fprep == FF64 || fprep == FF32)
-           code `appOL` toOL [
-           FxTOy fprep pk src tmp,
-           ST pk tmp (spRel (-2)),
-           LD pk (spRel (-2)) dst]
-    return (Any pk code__2)
+-- | Coerce a floating point value to integer
+--
+--   NOTE: On sparc v9 there are no instructions to move a value from an
+--        FP register directly to an int register, so we have to use a load/store.
+--
+coerceFP2Int width1 width2 x 
+ = do  let fsize1      = floatSize width1
+           fsize2      = floatSize width2
+       
+            isize2     = intSize   width2
+
+       (fsrc, code)    <- getSomeReg x
+       fdst            <- getNewRegNat fsize2
+    
+       let code2 dst   
+               =       code
+               `appOL` toOL
+                       -- convert float to int format, leaving it in a float reg.
+                       [ FxTOy fsize1 isize2 fsrc fdst
+
+                       -- store the int into mem, then load it back to move
+                       --      it into an actual int reg.
+                       , ST    fsize2 fdst (spRel (-2))
+                       , LD    isize2 (spRel (-2)) dst]
+
+       return (Any isize2 code2)
 
 ------------
 coerceDbl2Flt x = do