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 761 - (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 : leunga 744 structure A = MLRiscAnnotations
37 : monnier 247
38 : monnier 411 fun error msg = MLRiscErrorMsg.error("PPC",msg)
39 : monnier 247
40 : leunga 744 type instrStream = (I.instruction,C.cellset) T.stream
41 :     type mltreeStream = (T.stm,T.mlrisc list) T.stream
42 : george 545
43 : george 761
44 : leunga 624 val (intTy,naturalWidths) = if bit64mode then (64,[32,64]) else (32,[32])
45 : monnier 411 structure Gen = MLTreeGen
46 :     (structure T = T
47 : leunga 624 val intTy = intTy
48 :     val naturalWidths = naturalWidths
49 : monnier 429 datatype rep = SE | ZE | NEITHER
50 :     val rep = NEITHER
51 : monnier 411 )
52 : monnier 247
53 : monnier 411 (*
54 :     * Special instructions
55 :     *)
56 :     fun MTLR r = I.MTSPR{rs=r, spr=C.lr}
57 :     fun MFLR r = I.MFSPR{rt=r, spr=C.lr}
58 :     val CR0 = C.Reg C.CC 0
59 :     val RET = I.BCLR{bo=I.ALWAYS, bf=CR0, bit=I.LT, LK=false, labels=[]}
60 :     fun SLLI32{r,i,d} =
61 :     I.ROTATEI{oper=I.RLWINM,ra=d,rs=r,sh=I.ImmedOp i,mb=0,me=SOME(31-i)}
62 :     fun SRLI32{r,i,d} =
63 :     I.ROTATEI{oper=I.RLWINM,ra=d,rs=r,sh=I.ImmedOp(32-i),mb=i,me=SOME(31)}
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 : leunga 744 beginCluster,endCluster,exitBlock,...}) =
108 : monnier 429 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 : leunga 744 val zeroR = C.r0
119 : monnier 247
120 : monnier 411 val newReg = C.newReg
121 :     val newFreg = C.newFreg
122 :     val newCCreg = C.newCell C.CC
123 : monnier 247
124 : george 761
125 :     val int_0 = T.I.int_0
126 :     val int_m0x8000 = T.I.fromInt(32, ~32768)
127 :     val int_0x8000 = T.I.fromInt(32, 32768)
128 :     val int_m0x800 = T.I.fromInt(32, ~2048)
129 :     val int_0x800 = T.I.fromInt(32, 2048)
130 :     fun LT (x,y) = T.I.LT(32, x, y)
131 :     fun LE (x,y) = T.I.LE(32, x, y)
132 :     fun toInt mi = T.I.toInt(32, mi)
133 :     fun LI i = T.I.fromInt(32, i)
134 : monnier 247
135 : george 761 fun signed16 mi = LE(int_m0x8000, mi) andalso LT(mi, int_0x8000)
136 :     fun signed12 mi = LE(int_m0x800, mi) andalso LT(mi, int_0x800)
137 :     fun unsigned16 mi = LE(int_0, mi) andalso LT(mi, T.I.int_0x10000)
138 :     fun unsigned5 mi = LE(int_0, mi) andalso LT(mi, T.I.int_32)
139 :     fun unsigned6 mi = LE(int_0, mi) andalso LT(mi, T.I.int_64)
140 :    
141 : monnier 411 fun move(rs,rd,an) =
142 : leunga 744 if C.sameColor(rs,rd) then ()
143 : monnier 411 else mark(I.COPY{dst=[rd],src=[rs],impl=ref NONE,tmp=NONE},an)
144 : monnier 247
145 : monnier 411 fun fmove(fs,fd,an) =
146 : leunga 744 if C.sameColor(fs,fd) then ()
147 : monnier 411 else mark(I.FCOPY{dst=[fd],src=[fs],impl=ref NONE,tmp=NONE},an)
148 : monnier 247
149 : monnier 411 fun ccmove(ccs,ccd,an) =
150 : leunga 744 if C.sameColor(ccd,ccs) then () else mark(I.MCRF{bf=ccd, bfa=ccs},an)
151 : monnier 247
152 : monnier 411 fun copy(dst, src, an) =
153 :     mark(I.COPY{dst=dst, src=src, impl=ref NONE,
154 :     tmp=case dst of [_] => NONE
155 :     | _ => SOME(I.Direct(newReg()))},an)
156 :     fun fcopy(dst, src, an) =
157 :     mark(I.FCOPY{dst=dst, src=src, impl=ref NONE,
158 :     tmp=case dst of [_] => NONE
159 :     | _ => SOME(I.FDirect(newFreg()))},an)
160 :    
161 :     fun emitBranch{bo, bf, bit, addr, LK} =
162 :     let val fallThrLab = Label.newLabel""
163 :     val fallThrOpnd = I.LabelOp(LE.LABEL fallThrLab)
164 : monnier 247 in
165 : monnier 411 emit(I.BC{bo=bo, bf=bf, bit=bit, addr=addr, LK=LK, fall=fallThrOpnd});
166 :     defineLabel fallThrLab
167 : monnier 247 end
168 :    
169 : george 761 fun split n = let
170 :     val wtoi = Word32.toIntX
171 :     val w = T.I.toWord32(32, n)
172 :     val hi = W32.~>>(w, 0w16)
173 :     val lo = W32.andb(w, 0w65535)
174 :     val (high, low) =
175 :     if W32.<(lo,0w32768) then (hi, lo) else (hi+0w1, lo-0w65536)
176 :     in
177 :     (wtoi high, wtoi low)
178 :     end
179 : monnier 247
180 : monnier 411 fun loadImmedHiLo(0, lo, rt, an) =
181 : leunga 744 mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=zeroR, im=I.ImmedOp lo}, an)
182 : monnier 411 | loadImmedHiLo(hi, lo, rt, an) =
183 : leunga 744 (mark(I.ARITHI{oper=I.ADDIS, rt=rt, ra=zeroR, im=I.ImmedOp hi}, an);
184 : monnier 411 if lo = 0 then ()
185 :     else emit(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=rt, im=I.ImmedOp lo}))
186 : monnier 247
187 : monnier 411 fun loadImmed(n, rt, an) =
188 :     if signed16 n then
189 : george 761 mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=zeroR, im=I.ImmedOp(toInt(n))}, an)
190 : monnier 411 else let val (hi, lo) = split n
191 : george 761 in loadImmedHiLo(hi, lo, rt, an)
192 :     end
193 : monnier 247
194 : monnier 411 fun loadLabel(lexp, rt, an) =
195 : leunga 744 mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=zeroR, im=I.LabelOp lexp}, an)
196 : monnier 411
197 :     fun loadConst(c, rt, an) =
198 : leunga 744 mark(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=zeroR,
199 :     im=I.LabelOp(LE.CONST c)}, an)
200 : monnier 411
201 :     fun immedOpnd range (e1, e2 as T.LI i) =
202 : george 761 (expr e1, if range i then I.ImmedOp(toInt i) else I.RegOp(expr e2))
203 : george 545 | immedOpnd _ (e1, T.CONST c) = (expr e1, I.LabelOp(LE.CONST c))
204 : monnier 411 | immedOpnd _ (e1, T.LABEL lexp) = (expr e1, I.LabelOp lexp)
205 :     | immedOpnd _ (e1, e2) = (expr e1, I.RegOp(expr e2))
206 :    
207 :     and commImmedOpnd range (e1 as T.LI _, e2) =
208 :     immedOpnd range (e2, e1)
209 :     | commImmedOpnd range (e1 as T.CONST _, e2) =
210 :     immedOpnd range (e2, e1)
211 :     | commImmedOpnd range (e1 as T.LABEL _, e2) =
212 :     immedOpnd range (e2, e1)
213 :     | commImmedOpnd range arg = immedOpnd range arg
214 :    
215 :     and eCommImm range (oper, operi, e1, e2, rt, an) =
216 :     (case commImmedOpnd range (e1, e2)
217 :     of (ra, I.RegOp rb) =>
218 :     mark(I.ARITH{oper=oper, ra=ra, rb=rb, rt=rt, Rc=false, OE=false},an)
219 :     | (ra, opnd) =>
220 :     mark(I.ARITHI{oper=operi, ra=ra, im=opnd, rt=rt},an)
221 :     (*esac*))
222 :    
223 :     (*
224 :     * Compute a base/displacement effective address
225 :     *)
226 :     and addr(size,T.ADD(_, e, T.LI i)) =
227 :     let val ra = expr e
228 : george 761 in if size i then (ra, I.ImmedOp(toInt i)) else
229 : monnier 411 let val (hi, lo) = split i
230 :     val tmpR = newReg()
231 :     in emit(I.ARITHI{oper=I.ADDIS, rt=tmpR, ra=ra, im=I.ImmedOp hi});
232 :     (tmpR, I.ImmedOp lo)
233 :     end
234 :     end
235 :     | addr(size,T.ADD(ty, T.LI i, e)) = addr(size,T.ADD(ty, e, T.LI i))
236 :     | addr(size,exp as T.SUB(ty, e, T.LI i)) =
237 : george 761 (addr(size,T.ADD(ty, e, T.LI (T.I.NEGT(32, i))))
238 : monnier 411 handle Overflow => (expr exp, I.ImmedOp 0))
239 :     | addr(size,T.ADD(_, e1, e2)) = (expr e1, I.RegOp (expr e2))
240 :     | addr(size,e) = (expr e, I.ImmedOp 0)
241 :    
242 : george 545 (* convert mlrisc to cellset: *)
243 :     and cellset mlrisc =
244 : leunga 744 let val addCCReg = C.CellSet.add
245 : george 545 fun g([],acc) = acc
246 :     | g(T.GPR(T.REG(_,r))::regs,acc) = g(regs,C.addReg(r,acc))
247 :     | g(T.FPR(T.FREG(_,f))::regs,acc) = g(regs,C.addFreg(f,acc))
248 :     | g(T.CCR(T.CC(_,cc))::regs,acc) = g(regs,addCCReg(cc,acc))
249 :     | g(T.CCR(T.FCC(_,cc))::regs,acc) = g(regs,addCCReg(cc,acc))
250 :     | g(_::regs, acc) = g(regs, acc)
251 :     in g(mlrisc, C.empty) end
252 :    
253 : monnier 411 (*
254 :     * Translate a statement, and annotate it
255 :     *)
256 :     and stmt(T.MV(_, rd, e),an) = doExpr(e, rd, an)
257 :     | stmt(T.FMV(_, fd, e),an) = doFexpr(e, fd, an)
258 :     | stmt(T.CCMV(ccd, ccexp), an) = doCCexpr(ccexp, ccd, an)
259 :     | stmt(T.COPY(_, dst, src), an) = copy(dst, src, an)
260 :     | stmt(T.FCOPY(_, dst, src), an) = fcopy(dst, src, an)
261 : leunga 744 | stmt(T.JMP(T.LABEL lexp, labs),an) =
262 : monnier 411 mark(I.B{addr=I.LabelOp lexp, LK=false},an)
263 : leunga 744 | stmt(T.JMP(rexp, labs),an) =
264 : monnier 411 let val rs = expr(rexp)
265 :     in emit(MTLR(rs));
266 :     mark(I.BCLR{bo=I.ALWAYS,bf=CR0,bit=I.LT,LK=false,labels=labs},an)
267 :     end
268 : leunga 744 | stmt(T.CALL{funct, targets, defs, uses, region, ...}, an) =
269 : george 545 let val defs=cellset(defs)
270 :     val uses=cellset(uses)
271 : leunga 591 in emit(MTLR(expr funct));
272 :     mark(I.CALL{def=defs, use=uses, mem=region}, an)
273 : monnier 411 end
274 : george 545 | stmt(T.RET flow,an) = mark(RET,an)
275 :     | stmt(T.STORE(ty,ea,data,mem),an) = store(ty,ea,data,mem,an)
276 :     | stmt(T.FSTORE(ty,ea,data,mem),an) = fstore(ty,ea,data,mem,an)
277 : leunga 744 | stmt(T.BCC(cc, lab),an) = branch(cc,lab,an)
278 : george 545 | stmt(T.DEFINE l, _) = defineLabel l
279 :     | stmt(T.ANNOTATION(s,a),an) = stmt(s,a::an)
280 :     | stmt(s, _) = doStmts(Gen.compileStm s)
281 : monnier 411
282 : george 545 and branch(T.CMP(_, _, T.LI _, T.LI _), _, _) = error "branch"
283 :     | branch(T.CMP(ty, cc, e1 as T.LI _, e2), lab, an) =
284 :     let val cc' = T.Basis.swapCond cc
285 :     in branch(T.CMP(ty, cc', e2, e1), lab, an)
286 :     end
287 : george 761 | branch(cmp as T.CMP(ty, cond, e1, e2), lab, an) = let
288 :     val (bo, cf) =
289 :     (case cond
290 :     of T.LT => (I.TRUE, I.LT)
291 :     | T.LE => (I.FALSE, I.GT)
292 :     | T.EQ => (I.TRUE, I.EQ)
293 :     | T.NE => (I.FALSE, I.EQ)
294 :     | T.GT => (I.TRUE, I.GT)
295 :     | T.GE => (I.FALSE, I.LT)
296 :     | T.LTU => (I.TRUE, I.LT)
297 :     | T.LEU => (I.FALSE, I.GT)
298 :     | T.GTU => (I.TRUE, I.GT)
299 :     | T.GEU => (I.FALSE, I.LT)
300 :     (*esac*))
301 :     val ccreg = if true then CR0 else newCCreg() (* XXX *)
302 :     val addr = I.LabelOp(LE.LABEL lab)
303 :     fun default() =
304 :     (doCCexpr(cmp, ccreg, []);
305 :     emitBranch{bo=bo, bf=ccreg, bit=cf, addr=addr, LK=false})
306 :     in
307 :     case (e1, e2)
308 :     of (T.ANDB(_, a1, a2), T.LI z) =>
309 :     if T.I.isZero(z) then
310 :     (case commImmedOpnd unsigned16 (a1, a2)
311 :     of (ra, I.RegOp rb) =>
312 :     emit(I.ARITH{oper=I.AND, ra=ra, rb=rb, rt=newReg(), Rc=true, OE=false})
313 :     | (ra, opnd) =>
314 :     emit(I.ARITHI{oper=I.ANDI_Rc, ra=ra, im=opnd, rt=newReg()})
315 :     (*esac*);
316 :     branch(T.CC(cond, CR0), lab, an))
317 :     else
318 :     default()
319 :     | _ =>
320 :     default()
321 : george 545 end
322 :     | branch(T.CC(cc, cr), lab, an) =
323 :     let val addr=I.LabelOp(LE.LABEL lab)
324 :     fun branch(bo, bit) =
325 :     emitBranch{bo=bo, bf=cr, bit=bit, addr=addr, LK=false}
326 :     in case cc of
327 :     T.EQ => branch(I.TRUE, I.EQ)
328 :     | T.NE => branch(I.FALSE, I.EQ)
329 :     | (T.LT | T.LTU) => branch(I.TRUE, I.LT)
330 :     | (T.LE | T.LEU) => branch(I.FALSE, I.GT)
331 :     | (T.GE | T.GEU) => branch(I.FALSE, I.LT)
332 :     | (T.GT | T.GTU) => branch(I.TRUE, I.GT)
333 :     end
334 :     | branch(cmp as T.FCMP(fty, cond, _, _), lab, an) =
335 :     let val ccreg = if true then CR0 else newCCreg() (* XXX *)
336 :     val labOp = I.LabelOp(LE.LABEL lab)
337 :     fun branch(bo, bf, bit) =
338 :     emitBranch{bo=bo, bf=bf, bit=bit, addr=labOp, LK=false}
339 :     fun test2bits(bit1, bit2) =
340 :     let val ba=(ccreg, bit1)
341 :     val bb=(ccreg, bit2)
342 :     val bt=(ccreg, I.FL)
343 :     in emit(I.CCARITH{oper=I.CROR, bt=bt, ba=ba, bb=bb});
344 :     branch(I.TRUE, ccreg, I.FL)
345 :     end
346 :     in doCCexpr(cmp, ccreg, []);
347 :     case cond of
348 :     T.== => branch(I.TRUE, ccreg, I.FE)
349 :     | T.?<> => branch(I.FALSE, ccreg, I.FE)
350 :     | T.? => branch(I.TRUE, ccreg, I.FU)
351 :     | T.<=> => branch(I.FALSE, ccreg, I.FU)
352 :     | T.> => branch(I.TRUE, ccreg, I.FG)
353 :     | T.>= => test2bits(I.FG, I.FE)
354 :     | T.?> => test2bits(I.FU, I.FG)
355 :     | T.?>= => branch(I.FALSE, ccreg, I.FL)
356 :     | T.< => branch(I.TRUE, ccreg, I.FL)
357 :     | T.<= => test2bits(I.FL, I.FE)
358 :     | T.?< => test2bits(I.FU, I.FL)
359 :     | T.?<= => branch(I.FALSE, ccreg, I.FG)
360 :     | T.<> => test2bits(I.FL, I.FG)
361 :     | T.?= => test2bits(I.FU, I.FE)
362 :     (*esac*)
363 :     end
364 :     | branch _ = error "branch"
365 :    
366 :     and doStmt s = stmt(s,[])
367 :    
368 :     and doStmts ss = app doStmt ss
369 : monnier 411
370 :     (* Emit an integer store *)
371 :     and store(ty, ea, data, mem, an) =
372 : leunga 624 let val (st,size) = case (ty,Gen.Size.size ea) of
373 : monnier 411 (8,32) => (I.STB,signed16)
374 :     | (8,64) => (I.STBE,signed12)
375 :     | (16,32) => (I.STH,signed16)
376 :     | (16,64) => (I.STHE,signed12)
377 :     | (32,32) => (I.STW,signed16)
378 :     | (32,64) => (I.STWE,signed12)
379 :     | (64,64) => (I.STDE,signed12)
380 :     | _ => error "store"
381 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
382 :     in mark(I.ST{st=st, rs=expr data, ra=r, d=disp, mem=mem}, an) end
383 :    
384 :     (* Emit a floating point store *)
385 :     and fstore(ty, ea, data, mem, an) =
386 : leunga 624 let val (st,size) = case (ty,Gen.Size.size ea) of
387 : monnier 411 (32,32) => (I.STFS,signed16)
388 :     | (32,64) => (I.STFSE,signed12)
389 :     | (64,32) => (I.STFD,signed16)
390 :     | (64,64) => (I.STFDE,signed12)
391 :     | _ => error "fstore"
392 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
393 :     in mark(I.STF{st=st,fs=fexpr data, ra=r, d=disp, mem=mem},an) end
394 : monnier 247
395 : monnier 411 and subfImmed(i, ra, rt, an) =
396 :     if signed16 i then
397 : george 761 mark(I.ARITHI{oper=I.SUBFIC, rt=rt, ra=ra, im=I.ImmedOp(toInt i)}, an)
398 : monnier 411 else
399 :     mark(I.ARITH{oper=I.SUBF, rt=rt, ra=ra, rb=expr(T.LI i),
400 :     Rc=false, OE=false}, an)
401 :    
402 :     (* Generate an arithmetic instruction *)
403 :     and arith(oper, e1, e2, rt, an) =
404 :     mark(I.ARITH{oper=oper,ra=expr e1,rb=expr e2,rt=rt,OE=false,Rc=false},
405 :     an)
406 :    
407 :     (* Generate a trapping instruction *)
408 :     and arithTrapping(oper, e1, e2, rt, an) =
409 :     let val ra = expr e1 val rb = expr e2
410 :     in mark(I.ARITH{oper=oper,ra=ra,rb=rb,rt=rt,OE=true,Rc=true},an);
411 :     overflowTrap()
412 :     end
413 : monnier 247
414 : monnier 411 (* Generate an overflow trap *)
415 :     and overflowTrap() =
416 :     let val label = case !trapLabel of
417 :     NONE => let val l = Label.newLabel ""
418 :     in trapLabel := SOME l; l end
419 :     | SOME l => l
420 :     in emitBranch{bo=I.TRUE, bf=CR0, bit=I.SO, LK=false,
421 :     addr=I.LabelOp(LE.LABEL label)}
422 :     end
423 :    
424 :     (* Generate a load and annotate the instruction *)
425 :     and load(ld32, ld64, ea, mem, rt, an) =
426 :     let val (ld,size) =
427 : leunga 624 if bit64mode andalso Gen.Size.size ea = 64
428 : monnier 411 then (ld64,signed12)
429 :     else (ld32,signed16)
430 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
431 :     in mark(I.L{ld=ld, rt=rt, ra=r, d=disp, mem=mem},an)
432 :     end
433 :    
434 :     (* Generate a SRA shift operation and annotate the instruction *)
435 :     and sra(oper, operi, e1, e2, rt, an) =
436 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
437 :     (ra, I.RegOp rb) =>
438 :     mark(I.ARITH{oper=oper,rt=rt,ra=ra,rb=rb,Rc=false,OE=false},an)
439 :     | (ra, rb) =>
440 :     mark(I.ARITHI{oper=operi, rt=rt, ra=ra, im=rb},an)
441 :    
442 :     (* Generate a SRL shift operation and annotate the instruction *)
443 :     and srl32(e1, e2, rt, an) =
444 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
445 :     (ra, I.ImmedOp n) =>
446 :     mark(SRLI32{r=ra,i=n,d=rt},an)
447 :     | (ra, rb) =>
448 :     mark(I.ARITH{oper=I.SRW,rt=rt,ra=ra,rb=reduceOpn rb,
449 :     Rc=false,OE=false},an)
450 :    
451 :     and sll32(e1, e2, rt, an) =
452 :     case immedOpnd unsigned5 (e1, e2) of
453 :     (ra, rb as I.ImmedOp n) =>
454 :     mark(SLLI32{r=ra,i=n,d=rt},an)
455 :     | (ra, rb) =>
456 :     mark(I.ARITH{oper=I.SLW,rt=rt,ra=ra,rb=reduceOpn rb,
457 :     Rc=false,OE=false},an)
458 :    
459 :     (* Generate a subtract operation *)
460 :     and subtract(ty, e1, e2 as T.LI i, rt, an) =
461 : george 761 (doExpr(T.ADD(ty, e1, T.LI (T.I.NEGT(32, i))), rt, an)
462 : monnier 411 handle Overflow =>
463 :     mark(I.ARITH{oper=I.SUBF, rt=rt, ra=expr e2,
464 :     rb=expr e1, OE=false, Rc=false}, an)
465 :     )
466 :     | subtract(ty, T.LI i, e2, rt, an) = subfImmed(i, expr e2, rt, an)
467 :     | subtract(ty, T.CONST c, e2, rt, an) =
468 : george 545 mark(I.ARITHI{oper=I.SUBFIC,rt=rt,ra=expr e2,
469 :     im=I.LabelOp(LE.CONST c)},an)
470 : monnier 411 | subtract(ty, e1, e2, rt, an) =
471 :     let val rb = expr e1 val ra = expr e2
472 :     in mark(I.ARITH{oper=I.SUBF,rt=rt,ra=ra,rb=rb,Rc=false,OE=false},an)
473 :     end
474 :    
475 :     (* Generate optimized multiplication code *)
476 :     and multiply(ty,oper,operi,genMult,e1,e2,rt,an) =
477 :     let fun nonconst(e1,e2) =
478 :     [mark'(
479 :     case commImmedOpnd signed16 (e1,e2) of
480 :     (ra,I.RegOp rb) =>
481 :     I.ARITH{oper=oper,ra=ra,rb=rb,rt=rt,OE=false,Rc=false}
482 :     | (ra,im) => I.ARITHI{oper=operi,ra=ra,im=im,rt=rt},
483 :     an)]
484 :     fun const(e,i) =
485 :     let val r = expr e
486 : george 761 in genMult{r=r,i=toInt(i),d=rt}
487 : monnier 411 handle _ => nonconst(T.REG(ty,r),T.LI i)
488 :     end
489 :     val instrs =
490 :     case (e1,e2) of
491 :     (_,T.LI i) => const(e1,i)
492 :     | (T.LI i,_) => const(e2,i)
493 :     | _ => nonconst(e1,e2)
494 :     in app emit instrs end
495 :    
496 : george 545 and divu32 x = Mulu32.divide{mode=T.TO_ZERO,stm=doStmt} x
497 : monnier 411
498 : george 545 and divt32 x = Mult32.divide{mode=T.TO_ZERO,stm=doStmt} x
499 : monnier 411
500 :     (* Generate optimized division code *)
501 :     and divide(ty,oper,genDiv,e1,e2,rt,overflow,an) =
502 :     let fun nonconst(e1,e2) =
503 :     (mark(I.ARITH{oper=oper,ra=expr e1,rb=expr e2,rt=rt,
504 :     OE=overflow,Rc=overflow},an);
505 :     if overflow then overflowTrap() else ()
506 :     )
507 :     fun const(e,i) =
508 :     let val r = expr e
509 : george 761 in app emit (genDiv{r=r,i=toInt(i),d=rt})
510 : monnier 411 handle _ => nonconst(T.REG(ty,r),T.LI i)
511 :     end
512 :     in case (e1,e2) of
513 :     (_,T.LI i) => const(e1,i)
514 :     | _ => nonconst(e1,e2)
515 :     end
516 : monnier 247
517 : monnier 411 (* Reduce an operand into a register *)
518 :     and reduceOpn(I.RegOp r) = r
519 :     | reduceOpn opn =
520 :     let val rt = newReg()
521 : leunga 744 in emit(I.ARITHI{oper=I.ADDI, rt=rt, ra=zeroR, im=opn});
522 : monnier 411 rt
523 : monnier 247 end
524 :    
525 : monnier 411 (* Reduce an expression, and returns the register that holds
526 :     * the value.
527 :     *)
528 : leunga 744 and expr(rexp as T.REG(_,r)) =
529 :     if C.sameColor(C.lr, r) then
530 : monnier 411 let val rt = newReg()
531 :     in doExpr(rexp, rt, []); rt end
532 : leunga 744 else r
533 : monnier 411 | expr(rexp) =
534 :     let val rt = newReg()
535 :     in doExpr(rexp, rt, []); rt end
536 :    
537 :     (* doExpr(e, rt, an) --
538 :     * reduce the expression e, assigns it to rd,
539 :     * and annotate the expression with an
540 :     *)
541 : leunga 744 and doExpr(e, rt, an) =
542 :     if C.sameColor(rt,C.lr) then
543 : monnier 411 let val rt = newReg() in doExpr(e,rt,[]); mark(MTLR rt,an) end
544 : leunga 744 else
545 : monnier 411 case e of
546 : leunga 744 T.REG(_,rs) => if C.sameColor(rs,C.lr) then mark(MFLR rt,an)
547 :     else move(rs,rt,an)
548 : monnier 411 | T.LI i => loadImmed(i, rt, an)
549 :     | T.LABEL lexp => loadLabel(lexp, rt, an)
550 :     | T.CONST c => loadConst(c, rt, an)
551 : monnier 247
552 : monnier 411 (* All data widths *)
553 :     | T.ADD(_, e1, e2) => eCommImm signed16 (I.ADD,I.ADDI,e1,e2,rt,an)
554 :     | T.SUB(ty, e1, e2) => subtract(ty, e1, e2, rt, an)
555 : monnier 247
556 : monnier 411 (* Special PPC bit operations *)
557 :     | T.ANDB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.ANDC,e1,e2,rt,an)
558 :     | T.ORB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.ORC,e1,e2,rt,an)
559 :     | T.XORB(_,e1,T.NOTB(_,e2)) => arith(I.EQV,e1,e2,rt,an)
560 : leunga 744 | T.EQVB(_,e1,e2) => arith(I.EQV,e1,e2,rt,an)
561 : monnier 411 | T.ANDB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.ANDC,e2,e1,rt,an)
562 :     | T.ORB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.ORC,e2,e1,rt,an)
563 :     | T.XORB(_,T.NOTB(_,e1),e2) => arith(I.EQV,e2,e1,rt,an)
564 :     | T.NOTB(_,T.ANDB(_,e1,e2)) => arith(I.NAND,e1,e2,rt,an)
565 :     | T.NOTB(_,T.ORB(_,e1,e2)) => arith(I.NOR,e1,e2,rt,an)
566 :     | T.NOTB(_,T.XORB(_,e1,e2)) => arith(I.EQV,e1,e2,rt,an)
567 : monnier 247
568 : monnier 411 | T.ANDB(_, e1, e2) =>
569 :     eCommImm unsigned16(I.AND,I.ANDI_Rc,e1,e2,rt,an)
570 :     | T.ORB(_, e1, e2) => eCommImm unsigned16(I.OR,I.ORI,e1,e2,rt,an)
571 :     | T.XORB(_, e1, e2) => eCommImm unsigned16(I.XOR,I.XORI,e1,e2,rt,an)
572 : monnier 247
573 : monnier 411 (* 32 bit support *)
574 :     | T.MULU(32, e1, e2) => multiply(32,I.MULLW,I.MULLI,
575 :     Mulu32.multiply,e1,e2,rt,an)
576 :     | T.DIVU(32, e1, e2) => divide(32,I.DIVWU,divu32,e1,e2,rt,false,an)
577 :     | T.ADDT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.ADD, e1, e2, rt, an)
578 :     | T.SUBT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.SUBF, e2, e1, rt, an)
579 :     | T.MULT(32, e1, e2) => arithTrapping(I.MULLW, e1, e2, rt, an)
580 :     | T.DIVT(32, e1, e2) => divide(32,I.DIVW,divt32,e1,e2,rt,true,an)
581 :    
582 :     | T.SRA(32, e1, e2) => sra(I.SRAW, I.SRAWI, e1, e2, rt, an)
583 :     | T.SRL(32, e1, e2) => srl32(e1, e2, rt, an)
584 :     | T.SLL(32, e1, e2) => sll32(e1, e2, rt, an)
585 :    
586 :     (* 64 bit support *)
587 :     | T.SRA(64, e1, e2) => sra(I.SRAD, I.SRADI, e1, e2, rt, an)
588 :     (*| T.SRL(64, e1, e2) => srl(32, I.SRD, I.RLDINM, e1, e2, rt, an)
589 :     | T.SLL(64, e1, e2) => sll(32, I.SLD, I.RLDINM, e1, e2, rt, an)*)
590 : monnier 247
591 : monnier 411 (* loads *)
592 :     | T.LOAD(8,ea,mem) => load(I.LBZ,I.LBZE,ea,mem,rt,an)
593 :     | T.LOAD(16,ea, mem) => load(I.LHZ,I.LHZE,ea,mem,rt,an)
594 :     | T.LOAD(32,ea, mem) => load(I.LWZ,I.LWZE,ea,mem,rt,an)
595 :     | T.LOAD(64,ea, mem) => load(I.LDE,I.LDE,ea,mem,rt,an)
596 :    
597 :     (* Conditional expression *)
598 :     | T.COND exp =>
599 : george 545 doStmts(Gen.compileCond{exp=exp,an=an,rd=rt})
600 : monnier 247
601 : monnier 411 (* Misc *)
602 : george 545 | T.LET(s,e) => (doStmt s; doExpr(e, rt, an))
603 : leunga 744 | T.MARK(e, A.MARKREG f) => (f rt; doExpr(e,rt,an))
604 :     | T.MARK(e, a) => doExpr(e,rt,a::an)
605 : george 545 | e => doExpr(Gen.compileRexp e,rt,an)
606 : monnier 411
607 :     (* Generate a floating point load *)
608 :     and fload(ld32, ld64, ea, mem, ft, an) =
609 :     let val (ld,size) =
610 : leunga 624 if bit64mode andalso Gen.Size.size ea = 64 then (ld64,signed12)
611 : monnier 411 else (ld32,signed16)
612 :     val (r, disp) = addr(size,ea)
613 :     in mark(I.LF{ld=ld, ft=ft, ra=r, d=disp, mem=mem}, an) end
614 :    
615 :     (* Generate a floating-point binary operation *)
616 :     and fbinary(oper, e1, e2, ft, an) =
617 :     mark(I.FARITH{oper=oper,fa=fexpr e1,fb=fexpr e2,ft=ft,Rc=false}, an)
618 :    
619 :     (* Generate a floating-point 3-operand operation
620 :     * These are of the form
621 :     * +/- e1 * e3 +/- e2
622 :     *)
623 :     and f3(oper, e1, e2, e3, ft, an) =
624 :     mark(I.FARITH3{oper=oper,fa=fexpr e1,fb=fexpr e2,fc=fexpr e3,
625 :     ft=ft,Rc=false}, an)
626 :    
627 :     (* Generate a floating-point unary operation *)
628 :     and funary(oper, e, ft, an) =
629 :     mark(I.FUNARY{oper=oper, ft=ft, fb=fexpr e, Rc=false}, an)
630 :    
631 :     (* Reduce the expression fexp, return the register that holds
632 :     * the value.
633 :     *)
634 :     and fexpr(T.FREG(_,f)) = f
635 :     | fexpr(e) =
636 :     let val ft = newFreg()
637 :     in doFexpr(e, ft, []); ft end
638 :    
639 :     (* doExpr(fexp, ft, an) --
640 :     * reduce the expression fexp, and assigns
641 :     * it to ft. Also annotate fexp.
642 :     *)
643 :     and doFexpr(e, ft, an) =
644 :     case e of
645 :     T.FREG(_,fs) => fmove(fs,ft,an)
646 :    
647 :     (* Single precision support *)
648 :     | T.FLOAD(32, ea, mem) => fload(I.LFS,I.LFSE,ea,mem,ft,an)
649 :    
650 :     (* special 3 operand floating point arithmetic *)
651 :     | T.FADD(32,T.FMUL(32,a,c),b) => f3(I.FMADDS,a,b,c,ft,an)
652 :     | T.FADD(32,b,T.FMUL(32,a,c)) => f3(I.FMADDS,a,b,c,ft,an)
653 :     | T.FSUB(32,T.FMUL(32,a,c),b) => f3(I.FMSUBS,a,b,c,ft,an)
654 :     | T.FSUB(32,b,T.FMUL(32,a,c)) => f3(I.FNMADDS,a,b,c,ft,an)
655 :     | T.FNEG(32,T.FADD(32,T.FMUL(32,a,c),b)) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
656 :     | T.FNEG(32,T.FADD(32,b,T.FMUL(32,a,c))) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
657 :     | T.FSUB(32,T.FNEG(32,T.FMUL(32,a,c)),b) => f3(I.FNMSUBS,a,b,c,ft,an)
658 :    
659 :     | T.FADD(32, e1, e2) => fbinary(I.FADDS, e1, e2, ft, an)
660 :     | T.FSUB(32, e1, e2) => fbinary(I.FSUBS, e1, e2, ft, an)
661 :     | T.FMUL(32, e1, e2) => fbinary(I.FMULS, e1, e2, ft, an)
662 :     | T.FDIV(32, e1, e2) => fbinary(I.FDIVS, e1, e2, ft, an)
663 :    
664 :     (* Double precision support *)
665 :     | T.FLOAD(64, ea, mem) => fload(I.LFD,I.LFDE,ea,mem,ft,an)
666 :    
667 :     (* special 3 operand floating point arithmetic *)
668 :     | T.FADD(64,T.FMUL(64,a,c),b) => f3(I.FMADD,a,b,c,ft,an)
669 :     | T.FADD(64,b,T.FMUL(64,a,c)) => f3(I.FMADD,a,b,c,ft,an)
670 :     | T.FSUB(64,T.FMUL(64,a,c),b) => f3(I.FMSUB,a,b,c,ft,an)
671 :     | T.FSUB(64,b,T.FMUL(64,a,c)) => f3(I.FNMADD,a,b,c,ft,an)
672 :     | T.FNEG(64,T.FADD(64,T.FMUL(64,a,c),b)) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
673 :     | T.FNEG(64,T.FADD(64,b,T.FMUL(64,a,c))) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
674 :     | T.FSUB(64,T.FNEG(64,T.FMUL(64,a,c)),b) => f3(I.FNMSUB,a,b,c,ft,an)
675 :    
676 :     | T.FADD(64, e1, e2) => fbinary(I.FADD, e1, e2, ft, an)
677 :     | T.FSUB(64, e1, e2) => fbinary(I.FSUB, e1, e2, ft, an)
678 :     | T.FMUL(64, e1, e2) => fbinary(I.FMUL, e1, e2, ft, an)
679 :     | T.FDIV(64, e1, e2) => fbinary(I.FDIV, e1, e2, ft, an)
680 : george 545 | T.CVTI2F(64,_,e) =>
681 : monnier 475 app emit (PseudoInstrs.cvti2d{reg=expr e,fd=ft})
682 : monnier 411
683 :     (* Single/double precision support *)
684 :     | T.FABS((32|64), e) => funary(I.FABS, e, ft, an)
685 :     | T.FNEG((32|64), e) => funary(I.FNEG, e, ft, an)
686 : george 717 | T.FSQRT(32, e) => funary(I.FSQRTS, e, ft, an)
687 :     | T.FSQRT(64, e) => funary(I.FSQRT, e, ft, an)
688 : monnier 411
689 :     (* Misc *)
690 : leunga 744 | T.FMARK(e, A.MARKREG f) => (f ft; doFexpr(e,ft,an))
691 :     | T.FMARK(e, a) => doFexpr(e,ft,a::an)
692 : monnier 411 | _ => error "doFexpr"
693 :    
694 : george 545 and ccExpr(T.CC(_,cc)) = cc
695 :     | ccExpr(T.FCC(_,cc)) = cc
696 : monnier 411 | ccExpr(ccexp) =
697 :     let val cc = newCCreg()
698 :     in doCCexpr(ccexp,cc,[]); cc end
699 :    
700 :     (* Reduce an condition expression, and assigns the result to ccd *)
701 :     and doCCexpr(ccexp, ccd, an) =
702 :     case ccexp of
703 :     T.CMP(ty, cc, e1, e2) =>
704 :     let val (opnds, cmp) =
705 :     case cc of
706 :     (T.LT | T.LE | T.EQ | T.NE | T.GT | T.GE) =>
707 :     (immedOpnd signed16, I.CMP)
708 :     | _ => (immedOpnd unsigned16, I.CMPL)
709 :     val (opndA, opndB) = opnds(e1, e2)
710 :     val l = case ty of
711 :     32 => false
712 :     | 64 => true
713 :     | _ => error "doCCexpr"
714 :     in mark(I.COMPARE{cmp=cmp, l=l, bf=ccd, ra=opndA, rb=opndB},an)
715 :     end
716 :     | T.FCMP(fty, fcc, e1, e2) =>
717 :     mark(I.FCOMPARE{cmp=I.FCMPU, bf=ccd, fa=fexpr e1, fb=fexpr e2},an)
718 : george 545 | T.CC(_,cc) => ccmove(cc,ccd,an)
719 : leunga 744 | T.CCMARK(cc,A.MARKREG f) => (f ccd; doCCexpr(cc,ccd,an))
720 :     | T.CCMARK(cc,a) => doCCexpr(cc,ccd,a::an)
721 : monnier 411 | _ => error "doCCexpr: Not implemented"
722 :    
723 : leunga 744 and emitTrap() = emit(I.TW{to=31,ra=zeroR,si=I.ImmedOp 0})
724 : monnier 411
725 : monnier 429 val beginCluster = fn _ => (trapLabel := NONE; beginCluster(0))
726 :     val endCluster = fn a =>
727 : monnier 411 (case !trapLabel of
728 :     SOME label =>
729 :     (defineLabel label; emitTrap(); trapLabel := NONE)
730 :     | NONE => ();
731 : monnier 429 endCluster a)
732 : george 545
733 : monnier 429 in S.STREAM
734 :     { beginCluster = beginCluster,
735 :     endCluster = endCluster,
736 :     emit = doStmt,
737 :     pseudoOp = pseudoOp,
738 :     defineLabel = defineLabel,
739 :     entryLabel = entryLabel,
740 :     comment = comment,
741 :     annotation = annotation,
742 : leunga 744 exitBlock = fn mlrisc => exitBlock(cellset mlrisc)
743 : monnier 411 }
744 :     end
745 :    
746 : monnier 247 end
747 :    

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