Home My Page Projects Code Snippets Project Openings SML/NJ
Summary Activity Forums Tracker Lists Tasks Docs Surveys News SCM Files

SCM Repository

[smlnj] Annotation of /sml/trunk/src/MLRISC/ppc/mltree/ppc.sml
ViewVC logotype

Annotation of /sml/trunk/src/MLRISC/ppc/mltree/ppc.sml

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log


Revision 717 - (view) (download)

1 : monnier 411 (*
2 :     * I've substantially modified this code generator to support the new MLTREE.
3 :     * Please see the file README.hppa for the ugly details.
4 :     *
5 :     * -- Allen
6 :     *)
7 :    
8 : monnier 247 functor PPC
9 :     (structure PPCInstr : PPCINSTR
10 :     structure PPCMLTree : MLTREE
11 : george 555 structure ExtensionComp : MLTREE_EXTENSION_COMP
12 :     where I = PPCInstr and T = PPCMLTree
13 : monnier 247 structure PseudoInstrs : PPC_PSEUDO_INSTR
14 : monnier 475 sharing PPCMLTree.Region = PPCInstr.Region
15 : george 545 sharing PPCMLTree.LabelExp = PPCInstr.LabelExp
16 : monnier 475 sharing PseudoInstrs.I = PPCInstr
17 : monnier 411
18 :     (*
19 :     * Support 64 bit mode?
20 :     * This should be set to false for SML/NJ
21 :     *)
22 :     val bit64mode : bool
23 :    
24 :     (*
25 :     * Cost of multiplication in cycles
26 :     *)
27 :     val multCost : int ref
28 : monnier 247 ) : MLTREECOMP =
29 :     struct
30 : monnier 411 structure I = PPCInstr
31 :     structure T = PPCMLTree
32 : monnier 429 structure S = T.Stream
33 : monnier 411 structure C = PPCInstr.C
34 : george 545 structure LE = I.LabelExp
35 : monnier 247 structure W32 = Word32
36 :    
37 : monnier 411 fun error msg = MLRiscErrorMsg.error("PPC",msg)
38 : monnier 247
39 : george 545 type instrStream = (I.instruction,C.regmap,C.cellset) T.stream
40 : george 555 type mltreeStream = (T.stm,C.regmap,T.mlrisc list) T.stream
41 : george 545
42 : leunga 624 val (intTy,naturalWidths) = if bit64mode then (64,[32,64]) else (32,[32])
43 : monnier 411 structure Gen = MLTreeGen
44 :     (structure T = T
45 : leunga 624 val intTy = intTy
46 :     val naturalWidths = naturalWidths
47 : monnier 429 datatype rep = SE | ZE | NEITHER
48 :     val rep = NEITHER
49 : monnier 411 )
50 : monnier 247
51 : monnier 411 (*
52 :     * Special instructions
53 :     *)
54 :     fun MTLR r = I.MTSPR{rs=r, spr=C.lr}
55 :     fun MFLR r = I.MFSPR{rt=r, spr=C.lr}
56 :     val CR0 = C.Reg C.CC 0
57 :     val RET = I.BCLR{bo=I.ALWAYS, bf=CR0, bit=I.LT, LK=false, labels=[]}
58 :     fun SLLI32{r,i,d} =
59 :     I.ROTATEI{oper=I.RLWINM,ra=d,rs=r,sh=I.ImmedOp i,mb=0,me=SOME(31-i)}
60 :     fun SRLI32{r,i,d} =
61 :     I.ROTATEI{oper=I.RLWINM,ra=d,rs=r,sh=I.ImmedOp(32-i),mb=i,me=SOME(31)}
62 : monnier 247
63 : monnier 411 val _ = if C.lr = 80 then () else error "LR must be encoded as 80!"
64 : monnier 247
65 : monnier 411 (*
66 :     * Integer multiplication
67 :     *)
68 :     functor Multiply32 = MLTreeMult
69 :     (structure I = I
70 :     structure T = T
71 :     val intTy = 32
72 : monnier 429 type arg = {r1:C.cell,r2:C.cell,d:C.cell}
73 :     type argi = {r:C.cell,i:int,d:C.cell}
74 : monnier 247
75 : monnier 411 fun mov{r,d} = I.COPY{dst=[d],src=[r],tmp=NONE,impl=ref NONE}
76 :     fun add{r1,r2,d}= I.ARITH{oper=I.ADD,ra=r1,rb=r2,rt=d,Rc=false,OE=false}
77 :     fun slli{r,i,d} = [SLLI32{r=r,i=i,d=d}]
78 :     fun srli{r,i,d} = [SRLI32{r=r,i=i,d=d}]
79 :     fun srai{r,i,d} = [I.ARITHI{oper=I.SRAWI,rt=d,ra=r,im=I.ImmedOp i}]
80 :     )
81 : monnier 247
82 : monnier 411 structure Mulu32 = Multiply32
83 :     (val trapping = false
84 :     val multCost = multCost
85 :     fun addv{r1,r2,d}=[I.ARITH{oper=I.ADD,ra=r1,rb=r2,rt=d,Rc=false,OE=false}]
86 :     fun subv{r1,r2,d}=[I.ARITH{oper=I.SUBF,ra=r2,rb=r1,rt=d,Rc=false,OE=false}]
87 :     val sh1addv = NONE
88 :     val sh2addv = NONE
89 :     val sh3addv = NONE
90 :     )
91 : monnier 429 (val signed = false)
92 : monnier 247
93 : monnier 411 structure Mult32 = Multiply32
94 :     (val trapping = true
95 :     val multCost = multCost
96 :     fun addv{r1,r2,d} = error "Mult32.addv"
97 :     fun subv{r1,r2,d} = error "Mult32.subv"
98 :     val sh1addv = NONE
99 :     val sh2addv = NONE
100 :     val sh3addv = NONE
101 :     )
102 : monnier 429 (val signed = true)
103 : monnier 247
104 : monnier 411 fun selectInstructions
105 : monnier 429 (S.STREAM{emit,comment,
106 : monnier 469 defineLabel,entryLabel,pseudoOp,annotation,
107 : monnier 429 beginCluster,endCluster,exitBlock,phi,alias,...}) =
108 :     let (* mark an instruction with annotations *)
109 : monnier 411 fun mark'(instr,[]) = instr
110 :     | mark'(instr,a::an) = mark'(I.ANNOTATION{i=instr,a=a},an)
111 :     fun mark(instr,an) = emit(mark'(instr,an))
112 : monnier 247
113 : monnier 411 (* Label where trap is generated.
114 :     * For overflow trapping instructions, we generate a branch
115 :     * to this label.
116 :     *)
117 :     val trapLabel : Label.label option ref = ref NONE
118 : monnier 247
119 : monnier 411 val newReg = C.newReg
120 :     val newFreg = C.newFreg
121 :     val newCCreg = C.newCell C.CC
122 : monnier 247
123 : monnier 411 fun signed16 i = ~32768 <= i andalso i < 32768
124 :     fun signed12 i = ~2048 <= i andalso i < 2048
125 :     fun unsigned16 i = 0 <= i andalso i < 65536
126 :     fun unsigned5 i = 0 <= i andalso i < 32
127 :     fun unsigned6 i = 0 <= i andalso i < 64
128 : monnier 247
129 : monnier 411 fun move(rs,rd,an) =
130 :     if rs=rd then ()
131 :     else mark(I.COPY{dst=[rd],src=[rs],impl=ref NONE,tmp=NONE},an)
132 : monnier 247
133 : monnier 411 fun fmove(fs,fd,an) =
134 :     if fs=fd then ()
135 :     else mark(I.FCOPY{dst=[fd],src=[fs],impl=ref NONE,tmp=NONE},an)
136 : monnier 247
137 : monnier 411 fun ccmove(ccs,ccd,an) =
138 :     if ccd = ccs then () else mark(I.MCRF{bf=ccd, bfa=ccs},an)
139 : monnier 247
140 : monnier 411 fun copy(dst, src, an) =
141 :     mark(I.COPY{dst=dst, src=src, impl=ref NONE,
142 :     tmp=case dst of [_] => NONE
143 :     | _ => SOME(I.Direct(newReg()))},an)
144 :     fun fcopy(dst, src, an) =
145 :     mark(I.FCOPY{dst=dst, src=src, impl=ref NONE,
146 :     tmp=case dst of [_] => NONE
147 :     | _ => SOME(I.FDirect(newFreg()))},an)
148 :    
149 :     fun emitBranch{bo, bf, bit, addr, LK} =
150 :     let val fallThrLab = Label.newLabel""
151 :     val fallThrOpnd = I.LabelOp(LE.LABEL fallThrLab)
152 : monnier 247 in
153 : monnier 411 emit(I.BC{bo=bo, bf=bf, bit=bit, addr=addr, LK=LK, fall=fallThrOpnd});
154 :     defineLabel fallThrLab
155 : monnier 247 end
156 :    
157 : monnier 411 fun split n =
158 :     let val wtoi = Word.toIntX
159 :     val w = Word.fromInt n
160 :     val hi = Word.~>>(w, 0w16)
161 :     val lo = Word.andb(w, 0w65535)
162 :     val (high, low) = if lo < 0w32768 then (hi, lo)
163 :     else (hi+0w1, lo-0w65536)
164 :     in (wtoi high, wtoi low) end
165 : monnier 247
166 : monnier 411 fun loadImmedHiLo(0, lo, rt, an) =
167 :     mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=0, im=I.ImmedOp lo}, an)
168 :     | loadImmedHiLo(hi, lo, rt, an) =
169 :     (mark(I.ARITHI{oper=I.ADDIS, rt=rt, ra=0, im=I.ImmedOp hi}, an);
170 :     if lo = 0 then ()
171 :     else emit(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=rt, im=I.ImmedOp lo}))
172 : monnier 247
173 : monnier 411 fun loadImmed(n, rt, an) =
174 :     if signed16 n then
175 :     mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=0 , im=I.ImmedOp n}, an)
176 :     else let val (hi, lo) = split n
177 :     in loadImmedHiLo(hi, lo, rt, an) end
178 : monnier 247
179 : monnier 411 fun loadImmedw(w, rt, an) =
180 :     let val wtoi = Word32.toIntX
181 :     in if w < 0w32768 then
182 :     mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI,rt=rt,ra=0,im=I.ImmedOp(wtoi w)}, an)
183 :     else
184 :     let val hi = Word32.~>>(w, 0w16)
185 :     val lo = Word32.andb(w, 0w65535)
186 :     val (high, low) =
187 :     if lo < 0w32768 then (hi, lo) else (hi+0w1, lo-0w65536)
188 :     in loadImmedHiLo(wtoi high, wtoi low, rt, an)
189 :     end
190 :     end
191 : monnier 247
192 : monnier 411 fun loadLabel(lexp, rt, an) =
193 :     mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=0, im=I.LabelOp lexp}, an)
194 :    
195 :     fun loadConst(c, rt, an) =
196 : george 545 mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=0, im=I.LabelOp(LE.CONST c)}, an)
197 : monnier 411
198 :     fun immedOpnd range (e1, e2 as T.LI i) =
199 :     (expr e1, if range i then I.ImmedOp i else I.RegOp(expr e2))
200 : george 545 | immedOpnd _ (e1, T.CONST c) = (expr e1, I.LabelOp(LE.CONST c))
201 : monnier 411 | immedOpnd _ (e1, T.LABEL lexp) = (expr e1, I.LabelOp lexp)
202 :     | immedOpnd range (e1, e2 as T.LI32 w) =
203 :     let fun opnd2() = I.RegOp(expr e2)
204 :     in (expr e1,
205 :     let val i = Word32.toIntX w
206 :     in if range i then I.ImmedOp i else opnd2()
207 :     end handle Overflow => opnd2())
208 :     end
209 :     | immedOpnd _ (e1, e2) = (expr e1, I.RegOp(expr e2))
210 :    
211 :     and commImmedOpnd range (e1 as T.LI _, e2) =
212 :     immedOpnd range (e2, e1)
213 :     | commImmedOpnd range (e1 as T.CONST _, e2) =
214 :     immedOpnd range (e2, e1)
215 :     | commImmedOpnd range (e1 as T.LABEL _, e2) =
216 :     immedOpnd range (e2, e1)
217 :     | commImmedOpnd range arg = immedOpnd range arg
218 :    
219 :     and eCommImm range (oper, operi, e1, e2, rt, an) =
220 :     (case commImmedOpnd range (e1, e2)
221 :     of (ra, I.RegOp rb) =>
222 :     mark(I.ARITH{oper=oper, ra=ra, rb=rb, rt=rt, Rc=false, OE=false},an)
223 :     | (ra, opnd) =>
224 :     mark(I.ARITHI{oper=operi, ra=ra, im=opnd, rt=rt},an)
225 :     (*esac*))
226 :    
227 :     (*
228 :     * Compute a base/displacement effective address
229 :     *)
230 :     and addr(size,T.ADD(_, e, T.LI i)) =
231 :     let val ra = expr e
232 :     in if size i then (ra, I.ImmedOp i) else
233 :     let val (hi, lo) = split i
234 :     val tmpR = newReg()
235 :     in emit(I.ARITHI{oper=I.ADDIS, rt=tmpR, ra=ra, im=I.ImmedOp hi});
236 :     (tmpR, I.ImmedOp lo)
237 :     end
238 :     end
239 :     | addr(size,T.ADD(ty, T.LI i, e)) = addr(size,T.ADD(ty, e, T.LI i))
240 :     | addr(size,exp as T.SUB(ty, e, T.LI i)) =
241 :     (addr(size,T.ADD(ty, e, T.LI (~i)))
242 :     handle Overflow => (expr exp, I.ImmedOp 0))
243 :     | addr(size,T.ADD(_, e1, e2)) = (expr e1, I.RegOp (expr e2))
244 :     | addr(size,e) = (expr e, I.ImmedOp 0)
245 :    
246 : george 545 (* convert mlrisc to cellset: *)
247 :     and cellset mlrisc =
248 :     let val addCCReg = C.addCell C.CC
249 :     fun g([],acc) = acc
250 :     | g(T.GPR(T.REG(_,r))::regs,acc) = g(regs,C.addReg(r,acc))
251 :     | g(T.FPR(T.FREG(_,f))::regs,acc) = g(regs,C.addFreg(f,acc))
252 :     | g(T.CCR(T.CC(_,cc))::regs,acc) = g(regs,addCCReg(cc,acc))
253 :     | g(T.CCR(T.FCC(_,cc))::regs,acc) = g(regs,addCCReg(cc,acc))
254 :     | g(_::regs, acc) = g(regs, acc)
255 :     in g(mlrisc, C.empty) end
256 :    
257 : monnier 411 (*
258 :     * Translate a statement, and annotate it
259 :     *)
260 :     and stmt(T.MV(_, rd, e),an) = doExpr(e, rd, an)
261 :     | stmt(T.FMV(_, fd, e),an) = doFexpr(e, fd, an)
262 :     | stmt(T.CCMV(ccd, ccexp), an) = doCCexpr(ccexp, ccd, an)
263 :     | stmt(T.COPY(_, dst, src), an) = copy(dst, src, an)
264 :     | stmt(T.FCOPY(_, dst, src), an) = fcopy(dst, src, an)
265 : george 545 | stmt(T.JMP(ctrl, T.LABEL lexp, labs),an) =
266 : monnier 411 mark(I.B{addr=I.LabelOp lexp, LK=false},an)
267 : george 545 | stmt(T.JMP(ctrl, rexp, labs),an) =
268 : monnier 411 let val rs = expr(rexp)
269 :     in emit(MTLR(rs));
270 :     mark(I.BCLR{bo=I.ALWAYS,bf=CR0,bit=I.LT,LK=false,labels=labs},an)
271 :     end
272 : leunga 591 | stmt(T.CALL{funct, targets, defs, uses, cdefs, cuses, region}, an) =
273 : george 545 let val defs=cellset(defs)
274 :     val uses=cellset(uses)
275 : leunga 591 in emit(MTLR(expr funct));
276 :     mark(I.CALL{def=defs, use=uses, mem=region}, an)
277 : monnier 411 end
278 : george 545 | stmt(T.RET flow,an) = mark(RET,an)
279 :     | stmt(T.STORE(ty,ea,data,mem),an) = store(ty,ea,data,mem,an)
280 :     | stmt(T.FSTORE(ty,ea,data,mem),an) = fstore(ty,ea,data,mem,an)
281 :     | stmt(T.BCC(ctrl, cc, lab),an) =
282 :     branch(cc,lab,an)
283 :     | stmt(T.DEFINE l, _) = defineLabel l
284 :     | stmt(T.ANNOTATION(s,a),an) = stmt(s,a::an)
285 :     | stmt(s, _) = doStmts(Gen.compileStm s)
286 : monnier 411
287 : george 545 and branch(T.CMP(_, _, T.LI _, T.LI _), _, _) = error "branch"
288 :     | branch(T.CMP(ty, cc, T.ANDB(_, e1, e2), T.LI 0), lab, an) =
289 :     (case commImmedOpnd unsigned16 (e1, e2)
290 :     of (ra, I.RegOp rb) =>
291 :     emit(I.ARITH{oper=I.AND, ra=ra, rb=rb, rt=newReg(),
292 :     Rc=true, OE=false})
293 :     | (ra, opnd) =>
294 :     emit(I.ARITHI{oper=I.ANDI_Rc, ra=ra, im=opnd, rt=newReg()})
295 :     (*esac*);
296 :     branch(T.CC(cc, CR0), lab, an)
297 :     )
298 :     | branch(T.CMP(ty, cc, e1 as T.LI _, e2), lab, an) =
299 :     let val cc' = T.Basis.swapCond cc
300 :     in branch(T.CMP(ty, cc', e2, e1), lab, an)
301 :     end
302 :     | branch(cmp as T.CMP(ty, cond, _, _), lab, an) =
303 :     let val ccreg = if true then CR0 else newCCreg() (* XXX *)
304 :     val (bo, cf) =
305 :     (case cond of
306 :     T.LT => (I.TRUE, I.LT)
307 :     | T.LE => (I.FALSE, I.GT)
308 :     | T.EQ => (I.TRUE, I.EQ)
309 :     | T.NE => (I.FALSE, I.EQ)
310 :     | T.GT => (I.TRUE, I.GT)
311 :     | T.GE => (I.FALSE, I.LT)
312 :     | T.LTU => (I.TRUE, I.LT)
313 :     | T.LEU => (I.FALSE, I.GT)
314 :     | T.GTU => (I.TRUE, I.GT)
315 :     | T.GEU => (I.FALSE, I.LT)
316 :     (*esac*))
317 :     val addr = I.LabelOp(LE.LABEL lab)
318 :     in doCCexpr(cmp, ccreg, []);
319 :     emitBranch{bo=bo, bf=ccreg, bit=cf, addr=addr, LK=false}
320 :     end
321 :     | branch(T.CC(cc, cr), lab, an) =
322 :     let val addr=I.LabelOp(LE.LABEL lab)
323 :     fun branch(bo, bit) =
324 :     emitBranch{bo=bo, bf=cr, bit=bit, addr=addr, LK=false}
325 :     in case cc of
326 :     T.EQ => branch(I.TRUE, I.EQ)
327 :     | T.NE => branch(I.FALSE, I.EQ)
328 :     | (T.LT | T.LTU) => branch(I.TRUE, I.LT)
329 :     | (T.LE | T.LEU) => branch(I.FALSE, I.GT)
330 :     | (T.GE | T.GEU) => branch(I.FALSE, I.LT)
331 :     | (T.GT | T.GTU) => branch(I.TRUE, I.GT)
332 :     end
333 :     | branch(cmp as T.FCMP(fty, cond, _, _), lab, an) =
334 :     let val ccreg = if true then CR0 else newCCreg() (* XXX *)
335 :     val labOp = I.LabelOp(LE.LABEL lab)
336 :     fun branch(bo, bf, bit) =
337 :     emitBranch{bo=bo, bf=bf, bit=bit, addr=labOp, LK=false}
338 :     fun test2bits(bit1, bit2) =
339 :     let val ba=(ccreg, bit1)
340 :     val bb=(ccreg, bit2)
341 :     val bt=(ccreg, I.FL)
342 :     in emit(I.CCARITH{oper=I.CROR, bt=bt, ba=ba, bb=bb});
343 :     branch(I.TRUE, ccreg, I.FL)
344 :     end
345 :     in doCCexpr(cmp, ccreg, []);
346 :     case cond of
347 :     T.== => branch(I.TRUE, ccreg, I.FE)
348 :     | T.?<> => branch(I.FALSE, ccreg, I.FE)
349 :     | T.? => branch(I.TRUE, ccreg, I.FU)
350 :     | T.<=> => branch(I.FALSE, ccreg, I.FU)
351 :     | T.> => branch(I.TRUE, ccreg, I.FG)
352 :     | T.>= => test2bits(I.FG, I.FE)
353 :     | T.?> => test2bits(I.FU, I.FG)
354 :     | T.?>= => branch(I.FALSE, ccreg, I.FL)
355 :     | T.< => branch(I.TRUE, ccreg, I.FL)
356 :     | T.<= => test2bits(I.FL, I.FE)
357 :     | T.?< => test2bits(I.FU, I.FL)
358 :     | T.?<= => branch(I.FALSE, ccreg, I.FG)
359 :     | T.<> => test2bits(I.FL, I.FG)
360 :     | T.?= => test2bits(I.FU, I.FE)
361 :     (*esac*)
362 :     end
363 :     | branch _ = error "branch"
364 :    
365 :     and doStmt s = stmt(s,[])
366 :    
367 :     and doStmts ss = app doStmt ss
368 : monnier 411
369 :     (* Emit an integer store *)
370 :     and store(ty, ea, data, mem, an) =
371 : leunga 624 let val (st,size) = case (ty,Gen.Size.size ea) of
372 : monnier 411 (8,32) => (I.STB,signed16)
373 :     | (8,64) => (I.STBE,signed12)
374 :     | (16,32) => (I.STH,signed16)
375 :     | (16,64) => (I.STHE,signed12)
376 :     | (32,32) => (I.STW,signed16)
377 :     | (32,64) => (I.STWE,signed12)
378 :     | (64,64) => (I.STDE,signed12)
379 :     | _ => error "store"
380 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
381 :     in mark(I.ST{st=st, rs=expr data, ra=r, d=disp, mem=mem}, an) end
382 :    
383 :     (* Emit a floating point store *)
384 :     and fstore(ty, ea, data, mem, an) =
385 : leunga 624 let val (st,size) = case (ty,Gen.Size.size ea) of
386 : monnier 411 (32,32) => (I.STFS,signed16)
387 :     | (32,64) => (I.STFSE,signed12)
388 :     | (64,32) => (I.STFD,signed16)
389 :     | (64,64) => (I.STFDE,signed12)
390 :     | _ => error "fstore"
391 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
392 :     in mark(I.STF{st=st,fs=fexpr data, ra=r, d=disp, mem=mem},an) end
393 : monnier 247
394 : monnier 411 and subfImmed(i, ra, rt, an) =
395 :     if signed16 i then
396 :     mark(I.ARITHI{oper=I.SUBFIC, rt=rt, ra=ra, im=I.ImmedOp i}, an)
397 :     else
398 :     mark(I.ARITH{oper=I.SUBF, rt=rt, ra=ra, rb=expr(T.LI i),
399 :     Rc=false, OE=false}, an)
400 :    
401 :     (* Generate an arithmetic instruction *)
402 :     and arith(oper, e1, e2, rt, an) =
403 :     mark(I.ARITH{oper=oper,ra=expr e1,rb=expr e2,rt=rt,OE=false,Rc=false},
404 :     an)
405 :    
406 :     (* Generate a trapping instruction *)
407 :     and arithTrapping(oper, e1, e2, rt, an) =
408 :     let val ra = expr e1 val rb = expr e2
409 :     in mark(I.ARITH{oper=oper,ra=ra,rb=rb,rt=rt,OE=true,Rc=true},an);
410 :     overflowTrap()
411 :     end
412 : monnier 247
413 : monnier 411 (* Generate an overflow trap *)
414 :     and overflowTrap() =
415 :     let val label = case !trapLabel of
416 :     NONE => let val l = Label.newLabel ""
417 :     in trapLabel := SOME l; l end
418 :     | SOME l => l
419 :     in emitBranch{bo=I.TRUE, bf=CR0, bit=I.SO, LK=false,
420 :     addr=I.LabelOp(LE.LABEL label)}
421 :     end
422 :    
423 :     (* Generate a load and annotate the instruction *)
424 :     and load(ld32, ld64, ea, mem, rt, an) =
425 :     let val (ld,size) =
426 : leunga 624 if bit64mode andalso Gen.Size.size ea = 64
427 : monnier 411 then (ld64,signed12)
428 :     else (ld32,signed16)
429 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
430 :     in mark(I.L{ld=ld, rt=rt, ra=r, d=disp, mem=mem},an)
431 :     end
432 :    
433 :     (* Generate a SRA shift operation and annotate the instruction *)
434 :     and sra(oper, operi, e1, e2, rt, an) =
435 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
436 :     (ra, I.RegOp rb) =>
437 :     mark(I.ARITH{oper=oper,rt=rt,ra=ra,rb=rb,Rc=false,OE=false},an)
438 :     | (ra, rb) =>
439 :     mark(I.ARITHI{oper=operi, rt=rt, ra=ra, im=rb},an)
440 :    
441 :     (* Generate a SRL shift operation and annotate the instruction *)
442 :     and srl32(e1, e2, rt, an) =
443 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
444 :     (ra, I.ImmedOp n) =>
445 :     mark(SRLI32{r=ra,i=n,d=rt},an)
446 :     | (ra, rb) =>
447 :     mark(I.ARITH{oper=I.SRW,rt=rt,ra=ra,rb=reduceOpn rb,
448 :     Rc=false,OE=false},an)
449 :    
450 :     and sll32(e1, e2, rt, an) =
451 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
452 :     (ra, rb as I.ImmedOp n) =>
453 :     mark(SLLI32{r=ra,i=n,d=rt},an)
454 :     | (ra, rb) =>
455 :     mark(I.ARITH{oper=I.SLW,rt=rt,ra=ra,rb=reduceOpn rb,
456 :     Rc=false,OE=false},an)
457 :    
458 :     (* Generate a subtract operation *)
459 :     and subtract(ty, e1, e2 as T.LI i, rt, an) =
460 :     (doExpr(T.ADD(ty, e1, T.LI (~i)), rt, an)
461 :     handle Overflow =>
462 :     mark(I.ARITH{oper=I.SUBF, rt=rt, ra=expr e2,
463 :     rb=expr e1, OE=false, Rc=false}, an)
464 :     )
465 :     | subtract(ty, T.LI i, e2, rt, an) = subfImmed(i, expr e2, rt, an)
466 :     | subtract(ty, T.CONST c, e2, rt, an) =
467 : george 545 mark(I.ARITHI{oper=I.SUBFIC,rt=rt,ra=expr e2,
468 :     im=I.LabelOp(LE.CONST c)},an)
469 : monnier 411 | subtract(ty, T.LI32 w, e2, rt, an) =
470 :     subfImmed(Word32.toIntX w, expr e2, rt, an)
471 :     | subtract(ty, e1, e2, rt, an) =
472 :     let val rb = expr e1 val ra = expr e2
473 :     in mark(I.ARITH{oper=I.SUBF,rt=rt,ra=ra,rb=rb,Rc=false,OE=false},an)
474 :     end
475 :    
476 :     (* Generate optimized multiplication code *)
477 :     and multiply(ty,oper,operi,genMult,e1,e2,rt,an) =
478 :     let fun nonconst(e1,e2) =
479 :     [mark'(
480 :     case commImmedOpnd signed16 (e1,e2) of
481 :     (ra,I.RegOp rb) =>
482 :     I.ARITH{oper=oper,ra=ra,rb=rb,rt=rt,OE=false,Rc=false}
483 :     | (ra,im) => I.ARITHI{oper=operi,ra=ra,im=im,rt=rt},
484 :     an)]
485 :     fun const(e,i) =
486 :     let val r = expr e
487 :     in genMult{r=r,i=i,d=rt}
488 :     handle _ => nonconst(T.REG(ty,r),T.LI i)
489 :     end
490 :     fun constw(e,i) = const(e,Word32.toInt i)
491 :     handle _ => nonconst(e,T.LI32 i)
492 :     val instrs =
493 :     case (e1,e2) of
494 :     (_,T.LI i) => const(e1,i)
495 :     | (_,T.LI32 i) => constw(e1,i)
496 :     | (T.LI i,_) => const(e2,i)
497 :     | (T.LI32 i,_) => constw(e2,i)
498 :     | _ => nonconst(e1,e2)
499 :     in app emit instrs end
500 :    
501 : george 545 and divu32 x = Mulu32.divide{mode=T.TO_ZERO,stm=doStmt} x
502 : monnier 411
503 : george 545 and divt32 x = Mult32.divide{mode=T.TO_ZERO,stm=doStmt} x
504 : monnier 411
505 : george 545 (*
506 :     and GOTO lab = T.JMP(T.LABEL(LE.LABEL lab), [], [])
507 :    
508 : monnier 411 and roundToZero{ty,r,i,d} =
509 :     let val L = Label.newLabel ""
510 :     val dReg = T.REG(ty,d)
511 : george 545 in doStmt(T.MV(ty,d,T.REG(ty,r)));
512 :     doStmt(T.IF(T.CMP(ty,T.GE,dReg,T.LI 0),GOTO L,T.SEQ []));
513 :     doStmt(T.MV(ty,d,T.ADD(ty,dReg,T.LI i)));
514 : monnier 411 defineLabel L
515 : monnier 247 end
516 : george 545 *)
517 : monnier 247
518 : monnier 411 (* Generate optimized division code *)
519 :     and divide(ty,oper,genDiv,e1,e2,rt,overflow,an) =
520 :     let fun nonconst(e1,e2) =
521 :     (mark(I.ARITH{oper=oper,ra=expr e1,rb=expr e2,rt=rt,
522 :     OE=overflow,Rc=overflow},an);
523 :     if overflow then overflowTrap() else ()
524 :     )
525 :     fun const(e,i) =
526 :     let val r = expr e
527 :     in app emit (genDiv{r=r,i=i,d=rt})
528 :     handle _ => nonconst(T.REG(ty,r),T.LI i)
529 :     end
530 :     fun constw(e,i) = const(e,Word32.toInt i)
531 :     handle _ => nonconst(e,T.LI32 i)
532 :     in case (e1,e2) of
533 :     (_,T.LI i) => const(e1,i)
534 :     | (_,T.LI32 i) => constw(e1,i)
535 :     | _ => nonconst(e1,e2)
536 :     end
537 : monnier 247
538 : monnier 411 (* Reduce an operand into a register *)
539 :     and reduceOpn(I.RegOp r) = r
540 :     | reduceOpn opn =
541 :     let val rt = newReg()
542 :     in emit(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=0, im=opn});
543 :     rt
544 : monnier 247 end
545 :    
546 : monnier 411 (* Reduce an expression, and returns the register that holds
547 :     * the value.
548 :     *)
549 :     and expr(rexp as T.REG(_,80)) =
550 :     let val rt = newReg()
551 :     in doExpr(rexp, rt, []); rt end
552 :     | expr(T.REG(_,r)) = r
553 :     | expr(rexp) =
554 :     let val rt = newReg()
555 :     in doExpr(rexp, rt, []); rt end
556 :    
557 :     (* doExpr(e, rt, an) --
558 :     * reduce the expression e, assigns it to rd,
559 :     * and annotate the expression with an
560 :     *)
561 :     and doExpr(e, 80, an) =
562 :     let val rt = newReg() in doExpr(e,rt,[]); mark(MTLR rt,an) end
563 :     | doExpr(e, rt, an) =
564 :     case e of
565 :     T.REG(_,80) => mark(MFLR rt,an)
566 :     | T.REG(_,rs) => move(rs,rt,an)
567 :     | T.LI i => loadImmed(i, rt, an)
568 :     | T.LI32 w => loadImmedw(w, rt, an)
569 :     | T.LABEL lexp => loadLabel(lexp, rt, an)
570 :     | T.CONST c => loadConst(c, rt, an)
571 : monnier 247
572 : monnier 411 (* All data widths *)
573 :     | T.ADD(_, e1, e2) => eCommImm signed16 (I.ADD,I.ADDI,e1,e2,rt,an)
574 :     | T.SUB(ty, e1, e2) => subtract(ty, e1, e2, rt, an)
575 : monnier 247
576 : monnier 411 (* Special PPC bit operations *)
577 :     | T.ANDB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.ANDC,e1,e2,rt,an)
578 :     | T.ORB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.ORC,e1,e2,rt,an)
579 :     | T.XORB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.EQV,e1,e2,rt,an)
580 :     | T.ANDB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.ANDC,e2,e1,rt,an)
581 :     | T.ORB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.ORC,e2,e1,rt,an)
582 :     | T.XORB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.EQV,e2,e1,rt,an)
583 :     | T.NOTB(_,T.ANDB(_,e1,e2)) => arith(I.NAND,e1,e2,rt,an)
584 :     | T.NOTB(_,T.ORB(_,e1,e2)) => arith(I.NOR,e1,e2,rt,an)
585 :     | T.NOTB(_,T.XORB(_,e1,e2)) => arith(I.EQV,e1,e2,rt,an)
586 : monnier 247
587 : monnier 411 | T.ANDB(_, e1, e2) =>
588 :     eCommImm unsigned16(I.AND,I.ANDI_Rc,e1,e2,rt,an)
589 :     | T.ORB(_, e1, e2) => eCommImm unsigned16(I.OR,I.ORI,e1,e2,rt,an)
590 :     | T.XORB(_, e1, e2) => eCommImm unsigned16(I.XOR,I.XORI,e1,e2,rt,an)
591 : monnier 247
592 : monnier 411 (* 32 bit support *)
593 :     | T.MULU(32, e1, e2) => multiply(32,I.MULLW,I.MULLI,
594 :     Mulu32.multiply,e1,e2,rt,an)
595 :     | T.DIVU(32, e1, e2) => divide(32,I.DIVWU,divu32,e1,e2,rt,false,an)
596 :     | T.ADDT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.ADD, e1, e2, rt, an)
597 :     | T.SUBT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.SUBF, e2, e1, rt, an)
598 :     | T.MULT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.MULLW, e1, e2, rt, an)
599 :     | T.DIVT(32, e1, e2) => divide(32,I.DIVW,divt32,e1,e2,rt,true,an)
600 :    
601 :     | T.SRA(32, e1, e2) => sra(I.SRAW, I.SRAWI, e1, e2, rt, an)
602 :     | T.SRL(32, e1, e2) => srl32(e1, e2, rt, an)
603 :     | T.SLL(32, e1, e2) => sll32(e1, e2, rt, an)
604 :    
605 :     (* 64 bit support *)
606 :     | T.SRA(64, e1, e2) => sra(I.SRAD, I.SRADI, e1, e2, rt, an)
607 :     (*| T.SRL(64, e1, e2) => srl(32, I.SRD, I.RLDINM, e1, e2, rt, an)
608 :     | T.SLL(64, e1, e2) => sll(32, I.SLD, I.RLDINM, e1, e2, rt, an)*)
609 : monnier 247
610 : monnier 411 (* loads *)
611 :     | T.LOAD(8,ea,mem) => load(I.LBZ,I.LBZE,ea,mem,rt,an)
612 :     | T.LOAD(16,ea, mem) => load(I.LHZ,I.LHZE,ea,mem,rt,an)
613 :     | T.LOAD(32,ea, mem) => load(I.LWZ,I.LWZE,ea,mem,rt,an)
614 :     | T.LOAD(64,ea, mem) => load(I.LDE,I.LDE,ea,mem,rt,an)
615 :    
616 :     (* Conditional expression *)
617 :     | T.COND exp =>
618 : george 545 doStmts(Gen.compileCond{exp=exp,an=an,rd=rt})
619 : monnier 247
620 : monnier 411 (* Misc *)
621 : george 545 | T.LET(s,e) => (doStmt s; doExpr(e, rt, an))
622 : monnier 498 | T.MARK(e, a) =>
623 :     (case #peek MLRiscAnnotations.MARK_REG a of
624 :     SOME f => (f rt; doExpr(e,rt,an))
625 :     | NONE => doExpr(e,rt,a::an)
626 :     )
627 : george 545 | e => doExpr(Gen.compileRexp e,rt,an)
628 : monnier 411
629 :     (* Generate a floating point load *)
630 :     and fload(ld32, ld64, ea, mem, ft, an) =
631 :     let val (ld,size) =
632 : leunga 624 if bit64mode andalso Gen.Size.size ea = 64 then (ld64,signed12)
633 : monnier 411 else (ld32,signed16)
634 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
635 :     in mark(I.LF{ld=ld, ft=ft, ra=r, d=disp, mem=mem}, an) end
636 :    
637 :     (* Generate a floating-point binary operation *)
638 :     and fbinary(oper, e1, e2, ft, an) =
639 :     mark(I.FARITH{oper=oper,fa=fexpr e1,fb=fexpr e2,ft=ft,Rc=false}, an)
640 :    
641 :     (* Generate a floating-point 3-operand operation
642 :     * These are of the form
643 :     * +/- e1 * e3 +/- e2
644 :     *)
645 :     and f3(oper, e1, e2, e3, ft, an) =
646 :     mark(I.FARITH3{oper=oper,fa=fexpr e1,fb=fexpr e2,fc=fexpr e3,
647 :     ft=ft,Rc=false}, an)
648 :    
649 :     (* Generate a floating-point unary operation *)
650 :     and funary(oper, e, ft, an) =
651 :     mark(I.FUNARY{oper=oper, ft=ft, fb=fexpr e, Rc=false}, an)
652 :    
653 :     (* Reduce the expression fexp, return the register that holds
654 :     * the value.
655 :     *)
656 :     and fexpr(T.FREG(_,f)) = f
657 :     | fexpr(e) =
658 :     let val ft = newFreg()
659 :     in doFexpr(e, ft, []); ft end
660 :    
661 :     (* doExpr(fexp, ft, an) --
662 :     * reduce the expression fexp, and assigns
663 :     * it to ft. Also annotate fexp.
664 :     *)
665 :     and doFexpr(e, ft, an) =
666 :     case e of
667 :     T.FREG(_,fs) => fmove(fs,ft,an)
668 :    
669 :     (* Single precision support *)
670 :     | T.FLOAD(32, ea, mem) => fload(I.LFS,I.LFSE,ea,mem,ft,an)
671 :    
672 :     (* special 3 operand floating point arithmetic *)
673 :     | T.FADD(32,T.FMUL(32,a,c),b) => f3(I.FMADDS,a,b,c,ft,an)
674 :     | T.FADD(32,b,T.FMUL(32,a,c)) => f3(I.FMADDS,a,b,c,ft,an)
675 :     | T.FSUB(32,T.FMUL(32,a,c),b) => f3(I.FMSUBS,a,b,c,ft,an)
676 :     | T.FSUB(32,b,T.FMUL(32,a,c)) => f3(I.FNMADDS,a,b,c,ft,an)
677 :     | T.FNEG(32,T.FADD(32,T.FMUL(32,a,c),b)) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
678 :     | T.FNEG(32,T.FADD(32,b,T.FMUL(32,a,c))) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
679 :     | T.FSUB(32,T.FNEG(32,T.FMUL(32,a,c)),b) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
680 :    
681 :     | T.FADD(32, e1, e2) => fbinary(I.FADDS, e1, e2, ft, an)
682 :     | T.FSUB(32, e1, e2) => fbinary(I.FSUBS, e1, e2, ft, an)
683 :     | T.FMUL(32, e1, e2) => fbinary(I.FMULS, e1, e2, ft, an)
684 :     | T.FDIV(32, e1, e2) => fbinary(I.FDIVS, e1, e2, ft, an)
685 :    
686 :     (* Double precision support *)
687 :     | T.FLOAD(64, ea, mem) => fload(I.LFD,I.LFDE,ea,mem,ft,an)
688 :    
689 :     (* special 3 operand floating point arithmetic *)
690 :     | T.FADD(64,T.FMUL(64,a,c),b) => f3(I.FMADD,a,b,c,ft,an)
691 :     | T.FADD(64,b,T.FMUL(64,a,c)) => f3(I.FMADD,a,b,c,ft,an)
692 :     | T.FSUB(64,T.FMUL(64,a,c),b) => f3(I.FMSUB,a,b,c,ft,an)
693 :     | T.FSUB(64,b,T.FMUL(64,a,c)) => f3(I.FNMADD,a,b,c,ft,an)
694 :     | T.FNEG(64,T.FADD(64,T.FMUL(64,a,c),b)) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
695 :     | T.FNEG(64,T.FADD(64,b,T.FMUL(64,a,c))) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
696 :     | T.FSUB(64,T.FNEG(64,T.FMUL(64,a,c)),b) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
697 :    
698 :     | T.FADD(64, e1, e2) => fbinary(I.FADD, e1, e2, ft, an)
699 :     | T.FSUB(64, e1, e2) => fbinary(I.FSUB, e1, e2, ft, an)
700 :     | T.FMUL(64, e1, e2) => fbinary(I.FMUL, e1, e2, ft, an)
701 :     | T.FDIV(64, e1, e2) => fbinary(I.FDIV, e1, e2, ft, an)
702 : george 545 | T.CVTI2F(64,_,e) =>
703 : monnier 475 app emit (PseudoInstrs.cvti2d{reg=expr e,fd=ft})
704 : monnier 411
705 :     (* Single/double precision support *)
706 :     | T.FABS((32|64), e) => funary(I.FABS, e, ft, an)
707 :     | T.FNEG((32|64), e) => funary(I.FNEG, e, ft, an)
708 : george 717 | T.FSQRT(32, e) => funary(I.FSQRTS, e, ft, an)
709 :     | T.FSQRT(64, e) => funary(I.FSQRT, e, ft, an)
710 : monnier 411
711 :     (* Misc *)
712 : monnier 498 | T.FMARK(e, a) =>
713 :     (case #peek MLRiscAnnotations.MARK_REG a of
714 :     SOME f => (f ft; doFexpr(e,ft,an))
715 :     | NONE => doFexpr(e,ft,a::an)
716 :     )
717 : monnier 411 | _ => error "doFexpr"
718 :    
719 : george 545 and ccExpr(T.CC(_,cc)) = cc
720 :     | ccExpr(T.FCC(_,cc)) = cc
721 : monnier 411 | ccExpr(ccexp) =
722 :     let val cc = newCCreg()
723 :     in doCCexpr(ccexp,cc,[]); cc end
724 :    
725 :     (* Reduce an condition expression, and assigns the result to ccd *)
726 :     and doCCexpr(ccexp, ccd, an) =
727 :     case ccexp of
728 :     T.CMP(ty, cc, e1, e2) =>
729 :     let val (opnds, cmp) =
730 :     case cc of
731 :     (T.LT | T.LE | T.EQ | T.NE | T.GT | T.GE) =>
732 :     (immedOpnd signed16, I.CMP)
733 :     | _ => (immedOpnd unsigned16, I.CMPL)
734 :     val (opndA, opndB) = opnds(e1, e2)
735 :     val l = case ty of
736 :     32 => false
737 :     | 64 => true
738 :     | _ => error "doCCexpr"
739 :     in mark(I.COMPARE{cmp=cmp, l=l, bf=ccd, ra=opndA, rb=opndB},an)
740 :     end
741 :     | T.FCMP(fty, fcc, e1, e2) =>
742 :     mark(I.FCOMPARE{cmp=I.FCMPU, bf=ccd, fa=fexpr e1, fb=fexpr e2},an)
743 : george 545 | T.CC(_,cc) => ccmove(cc,ccd,an)
744 : monnier 498 | T.CCMARK(cc,a) =>
745 :     (case #peek MLRiscAnnotations.MARK_REG a of
746 :     SOME f => (f ccd; doCCexpr(cc,ccd,an))
747 :     | NONE => doCCexpr(cc,ccd,a::an)
748 :     )
749 : monnier 411 | _ => error "doCCexpr: Not implemented"
750 :    
751 :     and emitTrap() = emit(I.TW{to=31,ra=0,si=I.ImmedOp 0})
752 :    
753 : monnier 429 val beginCluster = fn _ => (trapLabel := NONE; beginCluster(0))
754 :     val endCluster = fn a =>
755 : monnier 411 (case !trapLabel of
756 :     SOME label =>
757 :     (defineLabel label; emitTrap(); trapLabel := NONE)
758 :     | NONE => ();
759 : monnier 429 endCluster a)
760 : george 545
761 : monnier 429 in S.STREAM
762 :     { beginCluster = beginCluster,
763 :     endCluster = endCluster,
764 :     emit = doStmt,
765 :     pseudoOp = pseudoOp,
766 :     defineLabel = defineLabel,
767 :     entryLabel = entryLabel,
768 :     comment = comment,
769 :     annotation = annotation,
770 : george 545 exitBlock = fn mlrisc => exitBlock(cellset mlrisc),
771 : monnier 429 alias = alias,
772 :     phi = phi
773 : monnier 411 }
774 :     end
775 :    
776 : monnier 247 end
777 :    

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.0.0