[project @ 2003-07-02 13:12:33 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / codeGen / CgHeapery.lhs
index f270795..d68c1e4 100644 (file)
@@ -1,13 +1,13 @@
 %
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
-% $Id: CgHeapery.lhs,v 1.29 2001/12/12 12:19:11 simonmar Exp $
+% $Id: CgHeapery.lhs,v 1.37 2003/07/02 13:12:36 simonpj Exp $
 %
 \section[CgHeapery]{Heap management functions}
 
 \begin{code}
 module CgHeapery (
-       fastEntryChecks, altHeapCheck, thunkChecks,
+       funEntryChecks, altHeapCheck, unbxTupleHeapCheck, thunkChecks,
        allocDynClosure, inPlaceAllocDynClosure
 
         -- new functions, basically inserting macro calls into Code -- HWL
@@ -17,26 +17,27 @@ module CgHeapery (
 #include "HsVersions.h"
 
 import AbsCSyn
+import StgSyn          ( AltType(..) )
 import CLabel
 import CgMonad
-
-import CgStackery      ( getFinalStackHW, mkTaggedStkAmodes, mkTagAssts )
+import CgStackery      ( getFinalStackHW )
 import AbsCUtils       ( mkAbstractCs, getAmodeRep )
 import CgUsages                ( getVirtAndRealHp, getRealSp, setVirtHp, setRealHp,
                          initHeapUsage
                        )
+import CgRetConv       ( dataReturnConvPrim )
 import ClosureInfo     ( closureSize, closureGoodStuffSize,
                          slopSize, allocProfilingMsg, ClosureInfo
                        )
+import TyCon           ( tyConPrimRep )
 import PrimRep         ( PrimRep(..), isFollowableRep )
-import Unique          ( Unique )
-import CmdLineOpts     ( opt_SccProfilingOn, opt_GranMacros )
-import GlaExts
+import CmdLineOpts     ( opt_GranMacros )
 import Outputable
-
 #ifdef DEBUG
-import PprAbsC         ( pprMagicId ) -- tmp
+import PprAbsC         ( pprMagicId ) 
 #endif
+
+import GLAEXTS
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -54,157 +55,85 @@ closures. If fetching is necessary (i.e. current closure is not local) then
 an automatic context switch is done.
 
 -----------------------------------------------------------------------------
-A heap/stack check at a fast entry point.
+A heap/stack check at a function or thunk entry point.
 
 \begin{code}
-
-fastEntryChecks
-       :: [MagicId]                    -- Live registers
-       -> [(VirtualSpOffset,Int)]      -- stack slots to tag
-       -> CLabel                       -- return point
-       -> Bool                         -- node points to closure
+funEntryChecks :: Maybe CLabel -> AbstractC -> Code -> Code
+funEntryChecks closure_lbl reg_save_code code 
+  = hpStkCheck closure_lbl True reg_save_code code
+
+thunkChecks :: Maybe CLabel -> Code -> Code
+thunkChecks closure_lbl code 
+  = hpStkCheck closure_lbl False AbsCNop code
+
+hpStkCheck
+       :: Maybe CLabel                 -- function closure
+       -> Bool                         -- is a function? (not a thunk)
+       -> AbstractC                    -- register saves
        -> Code
        -> Code
 
-fastEntryChecks regs tags ret node_points code
-  =  mkTagAssts tags                            `thenFC` \tag_assts ->
-     getFinalStackHW                            (\ spHw -> 
+hpStkCheck closure_lbl is_fun reg_save_code code
+  =  getFinalStackHW                            (\ spHw -> 
      getRealSp                                  `thenFC` \ sp ->
      let stk_words = spHw - sp in
      initHeapUsage                              (\ hHw  ->
 
      getTickyCtrLabel `thenFC` \ ticky_ctr ->
 
-     ( if all_pointers then -- heap checks are quite easy
-          -- HWL: gran-yield immediately before heap check proper
-          --(if node `elem` regs
-          --   then yield regs True
-          --   else absC AbsCNop ) `thenC`
-         absC (checking_code stk_words hHw tag_assts 
-                       free_reg (length regs) ticky_ctr)
-
-       else -- they are complicated
+     absC (checking_code stk_words hHw ticky_ctr) `thenC`
 
-         -- save all registers on the stack and adjust the stack pointer.
-         -- ToDo: find the initial all-pointer segment and don't save them.
+     setRealHp hHw `thenC`
+     code))
 
-         mkTaggedStkAmodes sp addrmode_regs 
-                 `thenFC` \(new_sp, stk_assts, more_tag_assts) ->
-
-         -- only let the extra stack assignments affect the stack
-         -- high water mark if we were doing a stack check anyway;
-         -- otherwise we end up generating unnecessary stack checks.
-         -- Careful about knot-tying loops!
-         let real_stk_words =  if new_sp - sp > stk_words && stk_words /= 0
-                                       then new_sp - sp
-                                       else stk_words
-         in
-
-         let adjust_sp = CAssign (CReg Sp) (CAddr (spRel sp new_sp)) in
-
-         absC (checking_code real_stk_words hHw 
-                   (mkAbstractCs [tag_assts, stk_assts, more_tag_assts,
-                                  adjust_sp])
-                   (CReg node) 0 ticky_ctr)
-
-      ) `thenC`
+  where
+    node_asst
+       | Just lbl <- closure_lbl = CAssign nodeReg (CLbl lbl PtrRep)
+       | otherwise = AbsCNop
 
-      setRealHp hHw `thenC`
-      code))
+    save_code = mkAbstractCs [node_asst, reg_save_code]
 
-  where
-       
-    checking_code stk hp assts ret regs ctr
+    checking_code stk hp ctr
         = mkAbstractCs 
-         [ real_check,
-            if hp == 0 then AbsCNop 
-           else profCtrAbsC SLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
-                 [ mkIntCLit hp, CLbl ctr DataPtrRep ]
+         [ if is_fun
+               then do_checks_fun stk hp save_code
+               else do_checks_np  stk hp save_code,
+            if hp == 0
+               then AbsCNop 
+               else profCtrAbsC FSLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
+                         [ mkIntCLit hp, CLbl ctr DataPtrRep ]
          ]
 
-        where real_check
-                 | node_points = do_checks_np stk hp assts (regs+1)
-                 | otherwise   = do_checks    stk hp assts ret regs
 
-    -- When node points to the closure for the function:
+-- For functions:
 
-    do_checks_np
-       :: Int                          -- stack headroom
-       -> Int                          -- heap  headroom
-       -> AbstractC                    -- assignments to perform on failure
-       -> Int                          -- number of pointer registers live
+do_checks_fun
+       :: Int          -- stack headroom
+       -> Int          -- heap  headroom
+       -> AbstractC    -- assignments to perform on failure
        -> AbstractC
-    do_checks_np 0 0 _ _ = AbsCNop
-    do_checks_np 0 hp_words tag_assts ptrs =
-           CCheck HP_CHK_NP [
-                 mkIntCLit hp_words,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-    do_checks_np stk_words 0 tag_assts ptrs =
-           CCheck STK_CHK_NP [
-                 mkIntCLit stk_words,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-    do_checks_np stk_words hp_words tag_assts ptrs =
-           CCheck HP_STK_CHK_NP [
-                 mkIntCLit stk_words,
-                 mkIntCLit hp_words,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-
-    -- When node doesn't point to the closure (we need an explicit retn addr)
-
-    do_checks 
-       :: Int                          -- stack headroom
-       -> Int                          -- heap  headroom
-       -> AbstractC                    -- assignments to perform on failure
-       -> CAddrMode                    -- a register to hold the retn addr.
-       -> Int                          -- number of pointer registers live
+do_checks_fun 0 0 _ = AbsCNop
+do_checks_fun 0 hp_words assts =
+    CCheck HP_CHK_FUN [ mkIntCLit hp_words ] assts
+do_checks_fun stk_words 0 assts =
+    CCheck STK_CHK_FUN [ mkIntCLit stk_words ] assts
+do_checks_fun stk_words hp_words assts =
+    CCheck HP_STK_CHK_FUN [ mkIntCLit stk_words, mkIntCLit hp_words ] assts
+
+-- For thunks:
+
+do_checks_np
+       :: Int          -- stack headroom
+       -> Int          -- heap  headroom
+       -> AbstractC    -- assignments to perform on failure
        -> AbstractC
-
-    do_checks 0 0 _ _ _ = AbsCNop
-    do_checks 0 hp_words tag_assts ret_reg ptrs =
-           CCheck HP_CHK [
-                 mkIntCLit hp_words,
-                 CLbl ret CodePtrRep,
-                 ret_reg,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-    do_checks stk_words 0 tag_assts ret_reg ptrs =
-           CCheck STK_CHK [
-                 mkIntCLit stk_words,
-                 CLbl ret CodePtrRep,
-                 ret_reg,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-    do_checks stk_words hp_words tag_assts ret_reg ptrs =
-           CCheck HP_STK_CHK [
-                 mkIntCLit stk_words,
-                 mkIntCLit hp_words,
-                 CLbl ret CodePtrRep,
-                 ret_reg,
-                 mkIntCLit ptrs
-                ]
-                tag_assts
-
-    free_reg  = case length regs + 1 of 
-                      I# x -> CReg (VanillaReg PtrRep x)
-
-    all_pointers = all pointer regs
-    pointer (VanillaReg rep _) = isFollowableRep rep
-    pointer _ = False
-
-    addrmode_regs = map CReg regs
-
--- Checking code for thunks is just a special case of fast entry points:
-
-thunkChecks :: CLabel -> Bool -> Code -> Code
-thunkChecks ret node_points code = fastEntryChecks [] [] ret node_points code
+do_checks_np 0 0 _ = AbsCNop
+do_checks_np 0 hp_words assts =
+    CCheck HP_CHK_NP [ mkIntCLit hp_words ] assts
+do_checks_np stk_words 0 assts =
+    CCheck STK_CHK_NP [ mkIntCLit stk_words ] assts
+do_checks_np stk_words hp_words assts =
+    CCheck HP_STK_CHK_NP [ mkIntCLit stk_words, mkIntCLit hp_words ] assts
 \end{code}
 
 Heap checks in a case alternative are nice and easy, provided this is
@@ -218,7 +147,7 @@ stack, saying 'EnterGHC' to return.  The scheduler will return by
 entering the top value on the stack, which in turn will return through
 the return address, getting us back to where we were.  This is
 therefore only valid if the return value is *lifted* (just being
-boxed isn't good enough).  Only a PtrRep will do.
+boxed isn't good enough).
 
 For primitive returns, we have an unlifted value in some register
 (either R1 or FloatReg1 or DblReg1).  This means using specialised
@@ -226,154 +155,96 @@ heap-check code for these cases.
 
 For unboxed tuple returns, there are an arbitrary number of possibly
 unboxed return values, some of which will be in registers, and the
-others will be on the stack, with gaps left for tagging the unboxed
-objects.  If a heap check is required, we need to fill in these tags.
-
-The code below will cover all cases for the x86 architecture (where R1
-is the only VanillaReg ever used).  For other architectures, we'll
-have to do something about saving and restoring the other registers.
+others will be on the stack.  We always organise the stack-resident
+fields into pointers & non-pointers, and pass the number of each to
+the heap check code.
 
 \begin{code}
 altHeapCheck 
-       :: Bool                         -- is an algebraic alternative
-       -> [MagicId]                    -- live registers
-       -> [(VirtualSpOffset,Int)]      -- stack slots to tag
-       -> AbstractC
-       -> Maybe Unique                 -- uniq of ret address (possibly)
-       -> Code
-       -> Code
+    :: AltType -- PolyAlt, PrimAlt, AlgAlt, but *not* UbxTupAlt
+               --      (Unboxed tuples are dealt with by ubxTupleHeapCheck)
+    -> Code    -- Continuation
+    -> Code
+altHeapCheck alt_type code
+  = initHeapUsage (\ hHw -> 
+       do_heap_chk hHw `thenC` 
+       setRealHp hHw   `thenC`
+       code)
+  where
+    do_heap_chk :: HeapOffset -> Code
+    do_heap_chk words_required
+      = getTickyCtrLabel       `thenFC` \ ctr ->
+       absC (  -- NB The conditional is inside the absC,
+               -- so the monadic stuff doesn't depend on
+               -- the value of words_required!
+              if words_required == 0
+              then  AbsCNop
+              else  mkAbstractCs 
+                      [ CCheck (checking_code alt_type) 
+                           [mkIntCLit words_required] AbsCNop,
+                        profCtrAbsC FSLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
+                           [ mkIntCLit words_required, CLbl ctr DataPtrRep ]
+                      ])
+
+    checking_code PolyAlt
+      = HP_CHK_UNPT_R1 -- Do *not* enter R1 after a heap check in
+                       -- a polymorphic case.  It might be a function
+                       -- and the entry code for a function (currently)
+                       -- applies it
+                       --
+                       -- However R1 is guaranteed to be a pointer
+
+    checking_code (AlgAlt tc)
+      =        HP_CHK_NP       -- Enter R1 after the heap check; it's a pointer
+                       -- The "NP" is short for "Node (R1) Points to it"
+       
+    checking_code (PrimAlt tc)
+      = case dataReturnConvPrim (tyConPrimRep tc) of
+         VoidReg      -> HP_CHK_NOREGS
+         FloatReg  1# -> HP_CHK_F1
+         DoubleReg 1# -> HP_CHK_D1
+         LongReg _ 1# -> HP_CHK_L1
+         VanillaReg rep 1# 
+           | isFollowableRep rep -> HP_CHK_UNPT_R1     -- R1 is boxed but unlifted: 
+           | otherwise           -> HP_CHK_UNBX_R1     -- R1 is unboxed
+#ifdef DEBUG
+         other_reg -> pprPanic "CgHeapery.altHeapCheck" (ppr tc <+> pprMagicId other_reg)
+#endif
 
--- unboxed tuple alternatives and let-no-escapes (the two most annoying
+-- Unboxed tuple alternatives and let-no-escapes (the two most annoying
 -- constructs to generate code for!):
 
-altHeapCheck is_fun regs tags fail_code (Just ret_addr) code
-  = mkTagAssts tags `thenFC` \tag_assts1 ->
-    let tag_assts = mkAbstractCs [fail_code, tag_assts1]
-    in
-    initHeapUsage (\ hHw -> do_heap_chk hHw tag_assts `thenC` code)
+unbxTupleHeapCheck 
+       :: [MagicId]            -- live registers
+       -> Int                  -- no. of stack slots containing ptrs
+       -> Int                  -- no. of stack slots containing nonptrs
+       -> AbstractC            -- code to insert in the failure path
+       -> Code
+       -> Code
+
+unbxTupleHeapCheck regs ptrs nptrs fail_code code
+  -- we can't manage more than 255 pointers/non-pointers in a generic
+  -- heap check.
+  | ptrs > 255 || nptrs > 255 = panic "altHeapCheck"
+  | otherwise = initHeapUsage (\ hHw -> do_heap_chk hHw `thenC` code)
   where
-    do_heap_chk words_required tag_assts
+    do_heap_chk words_required 
       = getTickyCtrLabel `thenFC` \ ctr ->
        absC ( if words_required == 0
                  then  AbsCNop
                  else  mkAbstractCs 
-                       [ checking_code tag_assts,
-                         profCtrAbsC SLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
+                       [ checking_code words_required,
+                         profCtrAbsC FSLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
                            [ mkIntCLit words_required, CLbl ctr DataPtrRep ]
                        ]
        )  `thenC`
        setRealHp words_required
 
-      where
-       non_void_regs = filter (/= VoidReg) regs
-
-       checking_code tag_assts = 
-         case non_void_regs of
-
-{- no: there might be stuff on top of the retn. addr. on the stack.
-           [{-no regs-}] ->
-               CCheck HP_CHK_NOREGS
-                   [mkIntCLit words_required]
-                   tag_assts
--}
-           -- this will cover all cases for x86
-           [VanillaReg rep 1#] 
-
-              | isFollowableRep rep ->
-                 CCheck HP_CHK_UT_ALT
-                     [mkIntCLit words_required, mkIntCLit 1, mkIntCLit 0,
-                       CReg (VanillaReg RetRep 2#),
-                       CLbl (mkReturnInfoLabel ret_addr) RetRep]
-                     tag_assts
-
-              | otherwise ->
-                 CCheck HP_CHK_UT_ALT
-                     [mkIntCLit words_required, mkIntCLit 0, mkIntCLit 1,
-                       CReg (VanillaReg RetRep 2#),
-                       CLbl (mkReturnInfoLabel ret_addr) RetRep]
-                     tag_assts
-
-           several_regs ->
-                let liveness = mkRegLiveness several_regs
-               in
-               CCheck HP_CHK_GEN
-                    [mkIntCLit words_required, 
-                     mkIntCLit (I# (word2Int# liveness)),
-                       -- HP_CHK_GEN needs a direct return address,
-                       -- not an info table (might be different if
-                       -- we're not assembly-mangling/tail-jumping etc.)
-                     CLbl (mkReturnPtLabel ret_addr) RetRep] 
-                    tag_assts
-
--- normal algebraic and primitive case alternatives:
-
-altHeapCheck is_fun regs [] AbsCNop Nothing code
-  = initHeapUsage (\ hHw -> do_heap_chk hHw `thenC` code)
-  where
-    do_heap_chk :: HeapOffset -> Code
-    do_heap_chk words_required
-      = getTickyCtrLabel `thenFC` \ ctr ->
-       absC ( if words_required == 0
-                then  AbsCNop
-                else  mkAbstractCs 
-                      [ checking_code,
-                        profCtrAbsC SLIT("TICK_ALLOC_HEAP") 
-                           [ mkIntCLit words_required, CLbl ctr DataPtrRep ]
-                      ]
-       )  `thenC`
-       setRealHp words_required
-
-      where
-        non_void_regs = filter (/= VoidReg) regs
-
-       checking_code = 
-          case non_void_regs of
-
-           -- No regs live: probably a Void return
-           [] ->
-              CCheck HP_CHK_NOREGS [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-           -- The SEQ case (polymophic/function typed case branch)
-           -- We need this case because the closure in Node won't return
-           -- directly when we enter it (it could be a function), so the
-           -- heap check code needs to push a seq frame on top of the stack.
-           [VanillaReg rep 1#]
-               |  rep == PtrRep
-               && is_fun ->
-                 CCheck HP_CHK_SEQ_NP
-                       [mkIntCLit words_required, mkIntCLit 1{-regs live-}]
-                       AbsCNop
-
-           -- R1 is lifted (the common case)
-           [VanillaReg rep 1#]
-               | rep == PtrRep ->
-                 CCheck HP_CHK_NP
-                       [mkIntCLit words_required, mkIntCLit 1{-regs live-}]
-                       AbsCNop
-
-           -- R1 is boxed, but unlifted
-               | isFollowableRep rep ->
-                 CCheck HP_CHK_UNPT_R1 [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-           -- R1 is unboxed
-               | otherwise ->
-                 CCheck HP_CHK_UNBX_R1 [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-           -- FloatReg1
-           [FloatReg 1#] ->
-                 CCheck HP_CHK_F1 [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-           -- DblReg1
-           [DoubleReg 1#] ->
-                 CCheck HP_CHK_D1 [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-           -- LngReg1
-           [LongReg _ 1#] ->
-                 CCheck HP_CHK_L1 [mkIntCLit words_required] AbsCNop
-
-#ifdef DEBUG
-           _ -> panic ("CgHeapery.altHeapCheck: unimplemented heap-check, live regs = " ++ showSDoc (sep (map pprMagicId non_void_regs)))
-#endif
+    liveness = I# (word2Int# (mkRegLiveness regs ptrs nptrs))
+    checking_code words_required = CCheck HP_CHK_UNBX_TUPLE
+                                            [mkIntCLit words_required, 
+                                             mkIntCLit liveness]
+                                            fail_code
 
 -- build up a bitmap of the live pointer registers
 
@@ -383,11 +254,12 @@ shiftL = uncheckedShiftL#
 shiftL = shiftL#
 #endif
 
-mkRegLiveness :: [MagicId] -> Word#
-mkRegLiveness []  =  int2Word# 0#
-mkRegLiveness (VanillaReg rep i : regs) | isFollowableRep rep 
-  =  ((int2Word# 1#) `shiftL` (i -# 1#)) `or#` mkRegLiveness regs
-mkRegLiveness (_ : regs)  =  mkRegLiveness regs
+mkRegLiveness :: [MagicId] -> Int -> Int -> Word#
+mkRegLiveness [] (I# ptrs) (I# nptrs) =  
+  (int2Word# nptrs `shiftL` 16#) `or#` (int2Word# ptrs `shiftL` 24#)
+mkRegLiveness (VanillaReg rep i : regs) ptrs nptrs | isFollowableRep rep 
+  =  ((int2Word# 1#) `shiftL` (i -# 1#)) `or#` mkRegLiveness regs ptrs nptrs
+mkRegLiveness (_ : regs)  ptrs nptrs =  mkRegLiveness regs ptrs nptrs
 
 -- The two functions below are only used in a GranSim setup
 -- Emit macro for simulating a fetch and then reschedule
@@ -401,7 +273,7 @@ fetchAndReschedule regs node_reqd  =
        then fetch_code `thenC` reschedule_code
        else absC AbsCNop
       where
-        liveness_mask = mkRegLiveness regs
+        liveness_mask = mkRegLiveness regs 0 0
        reschedule_code = absC  (CMacroStmt GRAN_RESCHEDULE [
                                  mkIntCLit (I# (word2Int# liveness_mask)), 
                                 mkIntCLit (if node_reqd then 1 else 0)])
@@ -434,7 +306,7 @@ yield regs node_reqd =
      then yield_code
      else absC AbsCNop
    where
-     liveness_mask = mkRegLiveness regs
+     liveness_mask = mkRegLiveness regs 0 0
      yield_code = 
        absC (CMacroStmt GRAN_YIELD 
                           [mkIntCLit (I# (word2Int# liveness_mask))])