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

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

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Revision 469 - (view) (download)
Original Path: sml/branches/SMLNJ/src/MLRISC/sparc/mltree/sparc.sml

1 : monnier 245 (*
2 : monnier 411 * This is a new instruction selection module for Sparc,
3 :     * using the new instruction representation and the new MLTREE representation.
4 :     * Support for V9 has been added.
5 : monnier 245 *
6 : monnier 411 * The cc bit in arithmetic op are now embedded within the arithmetic
7 :     * opcode. This should save some space.
8 : monnier 245 *
9 : monnier 411 * -- Allen
10 : monnier 245 *)
11 :    
12 :     functor Sparc
13 :     (structure SparcInstr : SPARCINSTR
14 : monnier 411 structure SparcMLTree : MLTREE
15 :     where Region = SparcInstr.Region
16 :     and Constant = SparcInstr.Constant
17 :     and type cond = MLTreeBasis.cond
18 :     and type fcond = MLTreeBasis.fcond
19 :     and type rounding_mode = MLTreeBasis.rounding_mode
20 :     structure PseudoInstrs : SPARC_PSEUDO_INSTR
21 :     where I = SparcInstr
22 :     (*
23 :     * The client should also specify these parameters.
24 :     * These are the estimated cost of these instructions.
25 :     * The code generator will use alternative sequences that are
26 :     * cheaper when their costs are lower.
27 :     *)
28 :     val muluCost : int ref (* cost of unsigned multiplication in cycles *)
29 :     val divuCost : int ref (* cost of unsigned division in cycles *)
30 :     val multCost : int ref (* cost of trapping/signed multiplication in cycles *)
31 :     val divtCost : int ref (* cost of trapping/signed division in cycles *)
32 :    
33 :     (*
34 :     * If you don't want to use register windows at all, set this to false.
35 :     *)
36 :     val registerwindow : bool ref (* should we use register windows? *)
37 :    
38 :     val V9 : bool (* should we use V9 instruction set? *)
39 :     val useBR : bool ref
40 :     (* should we use the BR instruction (when in V9)?
41 :     * I think it is a good idea to use it.
42 :     *)
43 : monnier 245 ) : MLTREECOMP =
44 :     struct
45 : monnier 411 structure T = SparcMLTree
46 : monnier 429 structure S = T.Stream
47 : monnier 411 structure R = SparcMLTree.Region
48 :     structure I = SparcInstr
49 :     structure C = I.C
50 : monnier 245 structure LE = LabelExp
51 :     structure W = Word32
52 :     structure P = PseudoInstrs
53 :    
54 : monnier 411 structure Gen = MLTreeGen(structure T = T
55 :     val intTy = if V9 then 64 else 32
56 :     val naturalWidths = if V9 then [32,64] else [32]
57 : monnier 429 datatype rep = SE | ZE | NEITHER
58 :     val rep = NEITHER
59 : monnier 411 )
60 : monnier 245
61 : monnier 411 functor Multiply32 = MLTreeMult
62 :     (structure I = I
63 :     structure T = T
64 : monnier 429 type arg = {r1:C.cell,r2:C.cell,d:C.cell}
65 :     type argi = {r:C.cell,i:int,d:C.cell}
66 : monnier 411
67 :     val intTy = 32
68 :     fun mov{r,d} = I.COPY{dst=[d],src=[r],tmp=NONE,impl=ref NONE}
69 :     fun add{r1,r2,d} = I.ARITH{a=I.ADD,r=r1,i=I.REG r2,d=d}
70 :     fun slli{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SLL,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
71 :     fun srli{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SRL,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
72 :     fun srai{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SRA,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
73 :     )
74 : monnier 245
75 : monnier 411 functor Multiply64 = MLTreeMult
76 :     (structure I = I
77 :     structure T = T
78 : monnier 429 type arg = {r1:C.cell,r2:C.cell,d:C.cell}
79 :     type argi = {r:C.cell,i:int,d:C.cell}
80 : monnier 411
81 :     val intTy = 64
82 :     fun mov{r,d} = I.COPY{dst=[d],src=[r],tmp=NONE,impl=ref NONE}
83 :     fun add{r1,r2,d} = I.ARITH{a=I.ADD,r=r1,i=I.REG r2,d=d}
84 :     fun slli{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SLLX,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
85 :     fun srli{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SRLX,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
86 :     fun srai{r,i,d} = [I.SHIFT{s=I.SRAX,r=r,i=I.IMMED i,d=d}]
87 :     )
88 : monnier 245
89 : monnier 411 (* signed, trapping version of multiply and divide *)
90 :     structure Mult32 = Multiply32
91 :     (val trapping = true
92 :     val multCost = multCost
93 :     fun addv{r1,r2,d} =
94 :     I.ARITH{a=I.ADDCC,r=r1,i=I.REG r2,d=d}::PseudoInstrs.overflowtrap32
95 :     fun subv{r1,r2,d} =
96 :     I.ARITH{a=I.SUBCC,r=r1,i=I.REG r2,d=d}::PseudoInstrs.overflowtrap32
97 :     val sh1addv = NONE
98 :     val sh2addv = NONE
99 :     val sh3addv = NONE
100 :     )
101 : monnier 429 (val signed = true)
102 : monnier 245
103 : monnier 411 (* unsigned, non-trapping version of multiply and divide *)
104 :     structure Mulu32 = Multiply32
105 :     (val trapping = false
106 :     val multCost = muluCost
107 :     fun addv{r1,r2,d} = [I.ARITH{a=I.ADD,r=r1,i=I.REG r2,d=d}]
108 :     fun subv{r1,r2,d} = [I.ARITH{a=I.SUB,r=r1,i=I.REG r2,d=d}]
109 :     val sh1addv = NONE
110 :     val sh2addv = NONE
111 :     val sh3addv = NONE
112 :     )
113 : monnier 429 (val signed = false)
114 : monnier 245
115 : monnier 411 (* signed, trapping version of multiply and divide *)
116 :     structure Mult64 = Multiply64
117 :     (val trapping = true
118 :     val multCost = multCost
119 :     fun addv{r1,r2,d} =
120 :     I.ARITH{a=I.ADDCC,r=r1,i=I.REG r2,d=d}::PseudoInstrs.overflowtrap64
121 :     fun subv{r1,r2,d} =
122 :     I.ARITH{a=I.SUBCC,r=r1,i=I.REG r2,d=d}::PseudoInstrs.overflowtrap64
123 :     val sh1addv = NONE
124 :     val sh2addv = NONE
125 :     val sh3addv = NONE
126 :     )
127 : monnier 429 (val signed = true)
128 : monnier 245
129 : monnier 411 (* unsigned, non-trapping version of multiply and divide *)
130 :     structure Mulu64 = Multiply64
131 :     (val trapping = false
132 :     val multCost = muluCost
133 :     fun addv{r1,r2,d} = [I.ARITH{a=I.ADD,r=r1,i=I.REG r2,d=d}]
134 :     fun subv{r1,r2,d} = [I.ARITH{a=I.SUB,r=r1,i=I.REG r2,d=d}]
135 :     val sh1addv = NONE
136 :     val sh2addv = NONE
137 :     val sh3addv = NONE
138 :     )
139 : monnier 429 (val signed = false)
140 : monnier 245
141 : monnier 411 datatype commutative = COMMUTE | NOCOMMUTE
142 :     datatype cc = REG (* write to register *)
143 :     | CC (* set condition code *)
144 :     | CC_REG (* do both *)
145 : monnier 245
146 : monnier 411 fun error msg = MLRiscErrorMsg.error("Sparc",msg)
147 : monnier 245
148 : monnier 411 fun selectInstructions
149 : monnier 469 (S.STREAM{emit,defineLabel,entryLabel,pseudoOp,annotation,
150 : monnier 429 beginCluster,endCluster,exitBlock,alias,phi,comment,...}) =
151 : monnier 411 let
152 :     (* Flags *)
153 :     val useBR = !useBR
154 :     val registerwindow = !registerwindow
155 : monnier 245
156 : monnier 411 val trap32 = PseudoInstrs.overflowtrap32
157 :     val trap64 = PseudoInstrs.overflowtrap64
158 :     val newReg = C.newReg
159 :     val newFreg = C.newFreg
160 :     fun immed13 n = ~4096 <= n andalso n < 4096
161 :     fun immed13w w = let val x = W.~>>(w,0w12)
162 :     in x = 0w0 orelse (W.notb x) = 0w0 end
163 :     fun splitw w = {hi=W.toInt(W.>>(w,0w10)),lo=W.toInt(W.andb(w,0wx3ff))}
164 :     fun split n = splitw(W.fromInt n)
165 : monnier 245
166 : monnier 411
167 :     val zeroOpn = I.REG 0 (* zero value operand *)
168 :     val _ = if C.psr <> 65 then error "Wrong encoding for psr" else ()
169 : monnier 245
170 : monnier 411 fun cond T.LT = I.BL
171 :     | cond T.LTU = I.BCS
172 :     | cond T.LE = I.BLE
173 :     | cond T.LEU = I.BLEU
174 :     | cond T.EQ = I.BE
175 :     | cond T.NE = I.BNE
176 :     | cond T.GE = I.BGE
177 :     | cond T.GEU = I.BCC
178 :     | cond T.GT = I.BG
179 :     | cond T.GTU = I.BGU
180 : monnier 245
181 : monnier 411 fun rcond T.LT = I.RLZ
182 :     | rcond T.LE = I.RLEZ
183 :     | rcond T.EQ = I.RZ
184 :     | rcond T.NE = I.RNZ
185 :     | rcond T.GE = I.RGEZ
186 :     | rcond T.GT = I.RGZ
187 :     | rcond _ = error "rcond"
188 : monnier 245
189 : monnier 411 fun signedCmp(T.LT | T.LE | T.EQ | T.NE | T.GE | T.GT) = true
190 :     | signedCmp _ = false
191 : monnier 245
192 : monnier 411 fun fcond T.== = I.FBE
193 :     | fcond T.?<> = I.FBNE
194 :     | fcond T.? = I.FBU
195 :     | fcond T.<=> = I.FBO
196 :     | fcond T.> = I.FBG
197 :     | fcond T.>= = I.FBGE
198 :     | fcond T.?> = I.FBUG
199 :     | fcond T.?>= = I.FBUGE
200 :     | fcond T.< = I.FBL
201 :     | fcond T.<= = I.FBLE
202 :     | fcond T.?< = I.FBUL
203 :     | fcond T.?<= = I.FBULE
204 :     | fcond T.<> = I.FBLG
205 :     | fcond T.?= = I.FBUE
206 :     | fcond fc = error("fcond "^MLTreeUtil.fcondToString fc)
207 : monnier 245
208 : monnier 411 fun mark'(i,[]) = i
209 :     | mark'(i,a::an) = mark'(I.ANNOTATION{i=i,a=a},an)
210 : monnier 245
211 : monnier 411 fun mark(i,an) = emit(mark'(i,an))
212 : monnier 245
213 : monnier 411 (* convert an operand into a register *)
214 :     fun reduceOpn(I.REG r) = r
215 :     | reduceOpn(I.IMMED 0) = 0
216 :     | reduceOpn i =
217 :     let val d = newReg()
218 :     in emit(I.ARITH{a=I.OR,r=0,i=i,d=d}); d end
219 : monnier 245
220 : monnier 411 (* emit parallel copies *)
221 :     fun copy(dst,src,an) =
222 :     mark(I.COPY{dst=dst,src=src,impl=ref NONE,
223 :     tmp=case dst of [_] => NONE
224 :     | _ => SOME(I.Direct(newReg()))},an)
225 :     fun fcopy(dst,src,an) =
226 :     mark(I.FCOPY{dst=dst,src=src,impl=ref NONE,
227 :     tmp=case dst of [_] => NONE
228 :     | _ => SOME(I.FDirect(newFreg()))},an)
229 : monnier 245
230 : monnier 411 (* move register s to register d *)
231 :     fun move(s,d,an) =
232 :     if s = d orelse d = 0 then ()
233 :     else mark(I.COPY{dst=[d],src=[s],tmp=NONE,impl=ref NONE},an)
234 :    
235 :     (* move floating point register s to register d *)
236 :     fun fmoved(s,d,an) =
237 :     if s = d then ()
238 :     else mark(I.FCOPY{dst=[d],src=[s],tmp=NONE,impl=ref NONE},an)
239 :     fun fmoves(s,d,an) = error "fmoves"
240 :     fun fmoveq(s,d,an) = error "fmoveq"
241 :    
242 :     (* load word constant *)
243 :     fun loadImmedw(w,d,cc,an) =
244 :     let val or = if cc <> REG then I.ORCC else I.OR
245 :     in if immed13w w then
246 :     mark(I.ARITH{a=or,r=0,i=I.IMMED(W.toIntX w),d=d},an)
247 :     else let val {hi,lo} = splitw w
248 :     in if lo = 0 then
249 :     (mark(I.SETHI{i=hi,d=d},an); genCmp0(cc,d))
250 :     else let val t = newReg()
251 :     in emit(I.SETHI{i=hi,d=t});
252 :     mark(I.ARITH{a=or,r=t,i=I.IMMED lo,d=d},an)
253 :     end
254 :     end
255 : monnier 245 end
256 :    
257 : monnier 411 (* load immediate *)
258 :     and loadImmed(n,d,cc,an) =
259 :     let val or = if cc <> REG then I.ORCC else I.OR
260 :     in if immed13 n then mark(I.ARITH{a=or,r=0,i=I.IMMED n,d=d},an)
261 :     else let val {hi,lo} = split n
262 :     in if lo = 0 then
263 :     (mark(I.SETHI{i=hi,d=d},an); genCmp0(cc,d))
264 :     else let val t = newReg()
265 :     in emit(I.SETHI{i=hi,d=t});
266 :     mark(I.ARITH{a=or,r=t,i=I.IMMED lo,d=d},an)
267 :     end
268 :     end
269 :     end
270 : monnier 245
271 : monnier 411 (* load constant *)
272 :     and loadConst(c,d,cc,an) =
273 :     let val or = if cc <> REG then I.ORCC else I.OR
274 :     in mark(I.ARITH{a=or,r=0,i=I.CONST c,d=d},an) end
275 : monnier 245
276 : monnier 411 (* load label expression *)
277 :     and loadLabel(lab,d,cc,an) =
278 :     let val or = if cc <> REG then I.ORCC else I.OR
279 :     in mark(I.ARITH{a=or,r=0,i=I.LAB lab,d=d},an) end
280 : monnier 245
281 : monnier 411 (* emit an arithmetic op *)
282 :     and arith(a,acc,e1,e2,d,cc,comm,trap,an) =
283 :     let val (a,d) = case cc of
284 :     REG => (a,d)
285 :     | CC => (acc,0)
286 :     | CC_REG => (acc,d)
287 :     in case (opn e1,opn e2,comm) of
288 :     (i,I.REG r,COMMUTE)=> mark(I.ARITH{a=a,r=r,i=i,d=d},an)
289 :     | (I.REG r,i,_) => mark(I.ARITH{a=a,r=r,i=i,d=d},an)
290 :     | (r,i,_) => mark(I.ARITH{a=a,r=reduceOpn r,i=i,d=d},an)
291 :     ;
292 :     case trap of [] => () | _ => app emit trap
293 :     end
294 : monnier 245
295 : monnier 411 (* emit a shift op *)
296 :     and shift(s,e1,e2,d,cc,an) =
297 :     (mark(I.SHIFT{s=s,r=expr e1,i=opn e2,d=d},an);
298 :     genCmp0(cc,d)
299 :     )
300 : monnier 245
301 : monnier 411 (* emit externally defined multiply or division operation (V8) *)
302 :     and extarith(gen,genConst,e1,e2,d,cc,comm) =
303 :     let fun nonconst(e1,e2) =
304 :     case (opn e1,opn e2,comm) of
305 :     (i,I.REG r,COMMUTE) => gen({r=r,i=i,d=d},reduceOpn)
306 :     | (I.REG r,i,_) => gen({r=r,i=i,d=d},reduceOpn)
307 :     | (r,i,_) => gen({r=reduceOpn r,i=i,d=d},reduceOpn)
308 :     fun const(e,i) =
309 :     let val r = expr e
310 :     in genConst{r=r,i=i,d=d}
311 :     handle _ => gen({r=r,i=opn(T.LI i),d=d},reduceOpn)
312 :     end
313 :     fun constw(e,i) = const(e,Word32.toInt i)
314 :     handle _ => nonconst(e,T.LI32 i)
315 :     val instrs =
316 :     case (comm,e1,e2) of
317 :     (_,e1,T.LI i) => const(e1,i)
318 :     | (_,e1,T.LI32 i) => constw(e1,i)
319 :     | (COMMUTE,T.LI i,e2) => const(e2,i)
320 :     | (COMMUTE,T.LI32 i,e2) => constw(e2,i)
321 :     | _ => nonconst(e1,e2)
322 :     in app emit instrs;
323 :     genCmp0(cc,d)
324 :     end
325 : monnier 245
326 : monnier 411 (* emit 64-bit multiply or division operation (V9) *)
327 :     and muldiv64(a,genConst,e1,e2,d,cc,comm,an) =
328 :     let fun nonconst(e1,e2) =
329 :     [mark'(
330 :     case (opn e1,opn e2,comm) of
331 :     (i,I.REG r,COMMUTE) => I.ARITH{a=a,r=r,i=i,d=d}
332 :     | (I.REG r,i,_) => I.ARITH{a=a,r=r,i=i,d=d}
333 :     | (r,i,_) => I.ARITH{a=a,r=reduceOpn r,i=i,d=d},an)
334 :     ]
335 :     fun const(e,i) =
336 :     let val r = expr e
337 :     in genConst{r=r,i=i,d=d}
338 :     handle _ => [mark'(I.ARITH{a=a,r=r,i=opn(T.LI i),d=d},an)]
339 :     end
340 :     fun constw(e,i) = const(e,Word32.toInt i)
341 :     handle _ => nonconst(e,T.LI32 i)
342 :     val instrs =
343 :     case (comm,e1,e2) of
344 :     (_,e1,T.LI i) => const(e1,i)
345 :     | (_,e1,T.LI32 i) => constw(e1,i)
346 :     | (COMMUTE,T.LI i,e2) => const(e2,i)
347 :     | (COMMUTE,T.LI32 i,e2) => constw(e2,i)
348 :     | _ => nonconst(e1,e2)
349 :     in app emit instrs;
350 :     genCmp0(cc,d)
351 :     end
352 :    
353 :     (* divisions *)
354 :     and divu32 x = Mulu32.divide{mode=T.TO_ZERO,roundToZero=roundToZero} x
355 :     and divt32 x = Mult32.divide{mode=T.TO_ZERO,roundToZero=roundToZero} x
356 :     and divu64 x = Mulu64.divide{mode=T.TO_ZERO,roundToZero=roundToZero} x
357 :     and divt64 x = Mult64.divide{mode=T.TO_ZERO,roundToZero=roundToZero} x
358 :    
359 :     and roundToZero{ty,r,i,d} =
360 :     let val L = Label.newLabel ""
361 :     in doStmt(T.MV(ty,d,T.REG(ty,r)));
362 :     doStmt(T.BCC(T.GE,T.CMP(ty,T.GE,T.REG(ty,d),T.LI 0),L));
363 :     doStmt(T.MV(ty,d,T.ADD(ty,T.REG(ty,d),T.LI i)));
364 :     defineLabel L
365 :     end
366 :    
367 :     (* emit an unary floating point op *)
368 :     and funary(a,e,d,an) = mark(I.FPop1{a=a,r=fexpr e,d=d},an)
369 :    
370 :     (* emit a binary floating point op *)
371 :     and farith(a,e1,e2,d,an) =
372 :     mark(I.FPop2{a=a,r1=fexpr e1,r2=fexpr e2,d=d},an)
373 :    
374 :     (* convert an expression into an addressing mode *)
375 :     and addr(T.ADD(_,e,T.LI n)) =
376 :     if immed13 n then (expr e,I.IMMED n)
377 :     else let val d = newReg()
378 :     in loadImmed(n,d,REG,[]); (d,opn e) end
379 :     | addr(T.ADD(_,e,T.CONST c)) = (expr e,I.CONST c)
380 :     | addr(T.ADD(_,e,T.LABEL l)) = (expr e,I.LAB l)
381 :     | addr(T.ADD(ty,i as T.LI _,e)) = addr(T.ADD(ty,e,i))
382 :     | addr(T.ADD(_,T.CONST c,e)) = (expr e,I.CONST c)
383 :     | addr(T.ADD(_,T.LABEL l,e)) = (expr e,I.LAB l)
384 :     | addr(T.ADD(_,e1,e2)) = (expr e1,I.REG(expr e2))
385 :     | addr(T.SUB(ty,e,T.LI n)) = addr(T.ADD(ty,e,T.LI(~n)))
386 :     | addr(T.LABEL l) = (0,I.LAB l)
387 :     | addr a = (expr a,zeroOpn)
388 :    
389 :     (* emit an integer load *)
390 :     and load(l,a,d,mem,cc,an) =
391 :     let val (r,i) = addr a
392 :     in mark(I.LOAD{l=l,r=r,i=i,d=d,mem=mem},an);
393 :     genCmp0(cc,d)
394 :     end
395 :    
396 :     (* emit an integer store *)
397 :     and store(s,a,d,mem,an) =
398 :     let val (r,i) = addr a
399 :     in mark(I.STORE{s=s,r=r,i=i,d=expr d,mem=mem},an) end
400 :     (*and storecc(a,d,mem,an) =
401 :     let val (r,i) = addr a
402 :     in mark(I.STORE{s=I.ST,r=r,i=i,d=ccExpr d,mem=mem},an) end*)
403 :    
404 :     (* emit a floating point load *)
405 :     and fload(l,a,d,mem,an) =
406 :     let val (r,i) = addr a
407 :     in mark(I.FLOAD{l=l,r=r,i=i,d=d,mem=mem},an) end
408 :    
409 :     (* emit a floating point store *)
410 :     and fstore(s,a,d,mem,an) =
411 :     let val (r,i) = addr a
412 :     in mark(I.FSTORE{s=s,r=r,i=i,d=fexpr d,mem=mem},an) end
413 :    
414 :     (* emit a jump *)
415 :     and jmp(a,labs,an) =
416 :     let val (r,i) = addr a
417 :     in mark(I.JMP{r=r,i=i,labs=labs,nop=true},an) end
418 :    
419 :     (* emit a function call *)
420 :     and call(a,defs,uses,mem,an) =
421 :     let val (r,i) = addr a
422 : monnier 245 fun live([],acc) = acc
423 : monnier 411 | live(T.GPR(T.REG(32,r))::regs,acc) = live(regs, C.addReg(r,acc))
424 :     | live(T.FPR(T.FREG(64,f))::regs,acc) = live(regs, C.addFreg(f,acc))
425 :     | live(T.CCR(T.CC 65)::regs,acc) = live(regs, C.addPSR(65,acc))
426 : monnier 245 | live(T.CCR(T.CC cc)::regs,acc) = live(regs, C.addReg(cc,acc))
427 : monnier 411 | live(T.GPR _::_,_) = error "live:GPR"
428 :     | live(T.FPR _::_,_) = error "live:FPR"
429 : monnier 245 | live(_::regs, acc) = live(regs, acc)
430 :     val defs=live(defs,C.empty)
431 :     val uses=live(uses,C.empty)
432 :     in case (r,i) of
433 :     (0,I.LAB(LE.LABEL l)) =>
434 : monnier 411 mark(I.CALL{label=l,defs=C.addReg(C.linkReg,defs),uses=uses,
435 :     mem=mem,nop=true},an)
436 :     | _ => mark(I.JMPL{r=r,i=i,d=C.linkReg,defs=defs,uses=uses,mem=mem,
437 :     nop=true},an)
438 : monnier 245 end
439 :    
440 : monnier 411 (* emit an integer branch instruction *)
441 :     and branch(_,T.CMP(ty,cond,a,b),lab,an) =
442 :     let val (cond,a,b) =
443 :     case a of
444 :     (T.LI _ | T.LI32 _ | T.CONST _ | T.LABEL _) =>
445 :     (MLTreeUtil.swapCond cond,b,a)
446 :     | _ => (cond,a,b)
447 :     in if V9 then
448 :     branchV9(cond,a,b,lab,an)
449 :     else
450 :     (doExpr(T.SUB(ty,a,b),newReg(),CC,[]); br(cond,lab,an))
451 :     end
452 :     | branch(cond,T.CC 65,lab,an) = br(cond,lab,an)
453 :     | branch(cond,T.CC r,lab,an) = (genCmp0(CC,r); br(cond,lab,an))
454 :     | branch _ = error "branch"
455 : monnier 245
456 : monnier 411 and branchV9(cond,a,b,lab,an) =
457 :     let val size = Gen.size a
458 :     in if useBR andalso signedCmp cond then
459 :     let val r = newReg()
460 :     in doExpr(T.SUB(size,a,b),r,REG,[]);
461 :     brcond(cond,r,lab,an)
462 :     end
463 :     else
464 :     let val cc = case size of 32 => I.ICC
465 :     | 64 => I.XCC
466 :     | _ => error "branchV9"
467 :     in doExpr(T.SUB(size,a,b),newReg(),CC,[]);
468 :     bp(cond,cc,lab,an)
469 :     end
470 :     end
471 : monnier 245
472 : monnier 411 and br(c,lab,an) = mark(I.Bicc{b=cond c,a=true,label=lab,nop=true},an)
473 : monnier 245
474 : monnier 411 and brcond(c,r,lab,an) =
475 :     mark(I.BR{rcond=rcond c,r=r,p=I.PT,a=true,label=lab,nop=true},an)
476 : monnier 245
477 : monnier 411 and bp(c,cc,lab,an) =
478 :     mark(I.BP{b=cond c,cc=cc,p=I.PT,a=true,label=lab,nop=true},an)
479 : monnier 245
480 : monnier 411 (* emit a floating point branch instruction *)
481 :     and fbranch(c,T.FCMP(fty,cond,a,b),lab,an) =
482 :     let val cmp = case fty of
483 :     32 => I.FCMPs
484 :     | 64 => I.FCMPd
485 :     | _ => error "fbranch"
486 :     in emit(I.FCMP{cmp=cmp,r1=fexpr a,r2=fexpr b,nop=true});
487 :     mark(I.FBfcc{b=fcond cond,a=false,label=lab,nop=true},an)
488 :     end
489 :     | fbranch _ = error "fbranch"
490 :    
491 :     (* generate code for a statement *)
492 :     and stmt(T.MV(_,d,e),an) = doExpr(e,d,REG,an)
493 :     | stmt(T.FMV(_,d,e),an) = doFexpr(e,d,an)
494 :     | stmt(T.CCMV(d,e),an) = doCCexpr(e,d,an)
495 :     | stmt(T.COPY(_,dst,src),an) = copy(dst,src,an)
496 :     | stmt(T.FCOPY(64,dst,src),an) = fcopy(dst,src,an)
497 :     | stmt(T.JMP(T.LABEL(LE.LABEL l),_),an) =
498 :     mark(I.Bicc{b=I.BA,a=true,label=l,nop=false},an)
499 :     | stmt(T.JMP(e,labs),an) = jmp(e,labs,an)
500 :     | stmt(T.CALL(e,def,use,mem),an) = call(e,def,use,mem,an)
501 :     | stmt(T.RET,an) = mark(I.RET{leaf=not registerwindow,nop=true},an)
502 :     | stmt(T.STORE(8,a,d,mem),an) = store(I.STB,a,d,mem,an)
503 :     | stmt(T.STORE(16,a,d,mem),an) = store(I.STH,a,d,mem,an)
504 :     | stmt(T.STORE(32,a,d,mem),an) = store(I.ST,a,d,mem,an)
505 :     | stmt(T.STORE(64,a,d,mem),an) =
506 :     store(if V9 then I.STX else I.STD,a,d,mem,an)
507 :     | stmt(T.FSTORE(32,a,d,mem),an) = fstore(I.STF,a,d,mem,an)
508 :     | stmt(T.FSTORE(64,a,d,mem),an) = fstore(I.STDF,a,d,mem,an)
509 :     | stmt(T.BCC(cond,cc,lab),an) = branch(cond,cc,lab,an)
510 :     | stmt(T.FBCC(cond,cc,lab),an) = fbranch(cond,cc,lab,an)
511 :     | stmt(T.ANNOTATION(s,a),an) = stmt(s,a::an)
512 :     | stmt _ = error "stmt"
513 : monnier 245
514 : monnier 411 and doStmt s = stmt(s,[])
515 : monnier 245
516 :    
517 : monnier 411 (* convert an expression into a register *)
518 :     and expr(T.REG(_,r)) = r
519 :     | expr(T.LI 0) = 0
520 :     | expr(T.LI32 0w0) = 0
521 :     | expr e = let val d = newReg()
522 :     in doExpr(e,d,REG,[]); d end
523 : monnier 245
524 : monnier 411 (* compute an integer expression and put the result in register d
525 :     * If cc is set then set the condition code with the result.
526 :     *)
527 :     and doExpr(e,d,cc,an) =
528 :     case e of
529 :     T.REG(_,r) => (move(r,d,an); genCmp0(cc,r))
530 :     | T.LI n => loadImmed(n,d,cc,an)
531 :     | T.LI32 w => loadImmedw(w,d,cc,an)
532 :     | T.LABEL l => loadLabel(l,d,cc,an)
533 :     | T.CONST c => loadConst(c,d,cc,an)
534 : monnier 245
535 : monnier 411 (* generic 32/64 bit support *)
536 :     | T.ADD(_,a,b) => arith(I.ADD,I.ADDCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
537 :     | T.SUB(_,a,T.LI 0) => doExpr(a,d,cc,an)
538 :     | T.SUB(_,a,T.LI32 0w0) => doExpr(a,d,cc,an)
539 :     | T.SUB(_,a,b) => arith(I.SUB,I.SUBCC,a,b,d,cc,NOCOMMUTE,[],an)
540 :    
541 :     | T.ANDB(_,a,T.NOTB(_,b)) =>
542 :     arith(I.ANDN,I.ANDNCC,a,b,d,cc,NOCOMMUTE,[],an)
543 :     | T.ORB(_,a,T.NOTB(_,b)) =>
544 :     arith(I.ORN,I.ORNCC,a,b,d,cc,NOCOMMUTE,[],an)
545 :     | T.XORB(_,a,T.NOTB(_,b)) =>
546 :     arith(I.XNOR,I.XNORCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
547 :     | T.ANDB(_,T.NOTB(_,a),b) =>
548 :     arith(I.ANDN,I.ANDNCC,b,a,d,cc,NOCOMMUTE,[],an)
549 :     | T.ORB(_,T.NOTB(_,a),b) =>
550 :     arith(I.ORN,I.ORNCC,b,a,d,cc,NOCOMMUTE,[],an)
551 :     | T.XORB(_,T.NOTB(_,a),b) =>
552 :     arith(I.XNOR,I.XNORCC,b,a,d,cc,COMMUTE,[],an)
553 :     | T.NOTB(_,T.XORB(_,a,b)) =>
554 :     arith(I.XNOR,I.XNORCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
555 : monnier 245
556 : monnier 411 | T.ANDB(_,a,b) => arith(I.AND,I.ANDCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
557 :     | T.ORB(_,a,b) => arith(I.OR,I.ORCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
558 :     | T.XORB(_,a,b) => arith(I.XOR,I.XORCC,a,b,d,cc,COMMUTE,[],an)
559 :     | T.NOTB(_,a) => arith(I.XNOR,I.XNORCC,a,T.LI 0,d,cc,COMMUTE,[],an)
560 : monnier 245
561 : monnier 411 (* 32 bit support *)
562 :     | T.SRA(32,a,b) => shift(I.SRA,a,b,d,cc,an)
563 :     | T.SRL(32,a,b) => shift(I.SRL,a,b,d,cc,an)
564 :     | T.SLL(32,a,b) => shift(I.SLL,a,b,d,cc,an)
565 :     | T.ADDT(32,a,b)=>
566 :     arith(I.ADDCC,I.ADDCC,a,b,d,CC_REG,COMMUTE,trap32,an)
567 :     | T.SUBT(32,a,b)=>
568 :     arith(I.SUBCC,I.SUBCC,a,b,d,CC_REG,NOCOMMUTE,trap32,an)
569 :     | T.MULU(32,a,b) => extarith(P.umul,Mulu32.multiply,a,b,d,cc,COMMUTE)
570 :     | T.MULT(32,a,b) => extarith(P.smul,Mult32.multiply,a,b,d,cc,COMMUTE)
571 :     | T.DIVU(32,a,b) => extarith(P.udiv,divu32,a,b,d,cc,NOCOMMUTE)
572 :     | T.DIVT(32,a,b) => extarith(P.sdiv,divt32,a,b,d,cc,NOCOMMUTE)
573 : monnier 245
574 : monnier 411 (* 64 bit support *)
575 :     | T.SRA(64,a,b) => shift(I.SRAX,a,b,d,cc,an)
576 :     | T.SRL(64,a,b) => shift(I.SRLX,a,b,d,cc,an)
577 :     | T.SLL(64,a,b) => shift(I.SLLX,a,b,d,cc,an)
578 :     | T.ADDT(64,a,b)=>
579 :     arith(I.ADDCC,I.ADDCC,a,b,d,CC_REG,COMMUTE,trap64,an)
580 :     | T.SUBT(64,a,b)=>
581 :     arith(I.SUBCC,I.SUBCC,a,b,d,CC_REG,NOCOMMUTE,trap64,an)
582 :     | T.MULU(64,a,b) =>
583 :     muldiv64(I.MULX,Mulu64.multiply,a,b,d,cc,COMMUTE,an)
584 :     | T.MULT(64,a,b) =>
585 :     (muldiv64(I.MULX,Mult64.multiply,a,b,d,CC_REG,COMMUTE,an);
586 :     app emit trap64)
587 :     | T.DIVU(64,a,b) => muldiv64(I.UDIVX,divu64,a,b,d,cc,NOCOMMUTE,an)
588 :     | T.DIVT(64,a,b) => muldiv64(I.SDIVX,divt64,a,b,d,cc,NOCOMMUTE,an)
589 : monnier 245
590 : monnier 411 (* loads *)
591 :     | T.LOAD(8,a,mem) => load(I.LDUB,a,d,mem,cc,an)
592 :     | T.CVTI2I(_,T.SIGN_EXTEND,T.LOAD(8,a,mem)) =>
593 :     load(I.LDSB,a,d,mem,cc,an)
594 :     | T.LOAD(16,a,mem) => load(I.LDUH,a,d,mem,cc,an)
595 :     | T.CVTI2I(_,T.SIGN_EXTEND,T.LOAD(16,a,mem)) =>
596 :     load(I.LDSH,a,d,mem,cc,an)
597 :     | T.LOAD(32,a,mem) => load(I.LD,a,d,mem,cc,an)
598 :     | T.LOAD(64,a,mem) => load(if V9 then I.LDX else I.LDD,a,d,mem,cc,an)
599 : monnier 245
600 : monnier 411 (* conditional expression *)
601 :     | T.COND exp =>
602 :     Gen.compileCond{exp=exp,stm=stmt,defineLabel=defineLabel,
603 :     annotations=an,rd=d}
604 :    
605 :     (* misc *)
606 :     | T.SEQ(s,e) => (doStmt s; doExpr(e,d,cc,an))
607 :     | T.MARK(e,a) => doExpr(e,d,cc,a::an)
608 :     | e => doExpr(Gen.compile e,d,cc,an)
609 :    
610 :     (* generate a comparison with zero *)
611 :     and genCmp0(REG,_) = ()
612 :     | genCmp0(_,d) = emit(I.ARITH{a=I.SUBCC,r=d,i=zeroOpn,d=0})
613 :    
614 :     (* convert an expression into a floating point register *)
615 :     and fexpr(T.FREG(_,r)) = r
616 :     | fexpr e = let val d = newFreg() in doFexpr(e,d,[]); d end
617 :    
618 :     (* compute a floating point expression and put the result in d *)
619 :     and doFexpr(e,d,an) =
620 :     case e of
621 :     (* single precision *)
622 :     T.FREG(32,r) => fmoves(r,d,an)
623 :     | T.FLOAD(32,ea,mem) => fload(I.LDF,ea,d,mem,an)
624 :     | T.FLOAD_UNALIGNED(32,ea,mem) => fload(I.LDF,ea,d,mem,an)
625 :     | T.FADD(32,a,b) => farith(I.FADDs,a,b,d,an)
626 :     | T.FSUB(32,a,b) => farith(I.FSUBs,a,b,d,an)
627 :     | T.FMUL(32,a,b) => farith(I.FMULs,a,b,d,an)
628 :     | T.FDIV(32,a,b) => farith(I.FDIVs,a,b,d,an)
629 :     | T.FABS(32,a) => funary(I.FABSs,a,d,an)
630 :     | T.FNEG(32,a) => funary(I.FNEGs,a,d,an)
631 :     | T.FSQRT(32,a) => funary(I.FSQRTs,a,d,an)
632 :    
633 :     (* double precision *)
634 :     | T.FREG(64,r) => fmoved(r,d,an)
635 :     | T.FLOAD(64,ea,mem) => fload(I.LDDF,ea,d,mem,an)
636 :     | T.FLOAD_UNALIGNED(64,ea,mem) => fload(I.LDDF,ea,d,mem,an)
637 :     | T.FADD(64,a,b) => farith(I.FADDd,a,b,d,an)
638 :     | T.FSUB(64,a,b) => farith(I.FSUBd,a,b,d,an)
639 :     | T.FMUL(64,a,b) => farith(I.FMULd,a,b,d,an)
640 :     | T.FDIV(64,a,b) => farith(I.FDIVd,a,b,d,an)
641 :     | T.FABS(64,a) => funary(I.FABSd,a,d,an)
642 :     | T.FNEG(64,a) => funary(I.FNEGd,a,d,an)
643 :     | T.FSQRT(64,a) => funary(I.FSQRTd,a,d,an)
644 :    
645 :     (* quad precision *)
646 :     | T.FREG(128,r) => fmoveq(r,d,an)
647 :     | T.FADD(128,a,b) => farith(I.FADDq,a,b,d,an)
648 :     | T.FSUB(128,a,b) => farith(I.FSUBq,a,b,d,an)
649 :     | T.FMUL(128,a,b) => farith(I.FMULq,a,b,d,an)
650 :     | T.FDIV(128,a,b) => farith(I.FDIVq,a,b,d,an)
651 :     | T.FABS(128,a) => funary(I.FABSq,a,d,an)
652 :     | T.FNEG(128,a) => funary(I.FNEGq,a,d,an)
653 :     | T.FSQRT(128,a) => funary(I.FSQRTq,a,d,an)
654 :    
655 :     (* floating point to floating point *)
656 :     | T.CVTF2F(ty,_,e) =>
657 :     (case (ty,Gen.fsize e) of
658 :     (32,32) => doFexpr(e,d,an)
659 :     | (64,32) => funary(I.FsTOd,e,d,an)
660 :     | (128,32) => funary(I.FsTOq,e,d,an)
661 :     | (32,64) => funary(I.FdTOs,e,d,an)
662 :     | (64,64) => doFexpr(e,d,an)
663 :     | (128,64) => funary(I.FdTOq,e,d,an)
664 :     | (32,128) => funary(I.FqTOs,e,d,an)
665 :     | (64,128) => funary(I.FqTOd,e,d,an)
666 :     | (128,128) => doFexpr(e,d,an)
667 :     | _ => error "CVTF2F"
668 :     )
669 :    
670 :     (* integer to floating point *)
671 :     | T.CVTI2F(32,T.SIGN_EXTEND,e) =>
672 :     app emit (P.cvti2s({i=opn e,d=d},reduceOpn))
673 :     | T.CVTI2F(64,T.SIGN_EXTEND,e) =>
674 :     app emit (P.cvti2d({i=opn e,d=d},reduceOpn))
675 :     | T.CVTI2F(128,T.SIGN_EXTEND,e) =>
676 :     app emit (P.cvti2q({i=opn e,d=d},reduceOpn))
677 :    
678 :     | T.FSEQ(s,e) => (doStmt s; doFexpr(e,d,an))
679 :     | T.FMARK(e,a) => doFexpr(e,d,a::an)
680 :     | _ => error "doFexpr"
681 :    
682 :     and doCCexpr(T.CMP(ty,cond,e1,e2),65,an) =
683 :     doExpr(T.SUB(ty,e1,e2),newReg(),CC,an)
684 :     | doCCexpr(T.CMP _,d,an) = error "doCCexpr"
685 :     | doCCexpr(_,65,an) = error "doCCexpr"
686 :     | doCCexpr(T.CC 65,d,an) = error "doCCexpr"
687 :     | doCCexpr(T.CC r,d,an) = move(r,d,an)
688 :     | doCCexpr(T.CCMARK(e,a),d,an) = doCCexpr(e,d,a::an)
689 :     | doCCexpr e = error "doCCexpr"
690 :    
691 :     and ccExpr e = let val d = newReg() in doCCexpr(e,d,[]); d end
692 :    
693 :     (* convert an expression into an operand *)
694 :     and opn(T.LI 0) = zeroOpn
695 :     | opn(T.LI32 0w0) = zeroOpn
696 :     | opn(T.CONST c) = I.CONST c
697 :     | opn(T.LABEL l) = I.LAB l
698 :     | opn(e as T.LI n) = if immed13 n then I.IMMED n else I.REG(expr e)
699 :     | opn(e as T.LI32 n) =
700 :     if immed13w n then I.IMMED(W.toIntX n) else I.REG(expr e)
701 :     | opn e = I.REG(expr e)
702 :    
703 :    
704 : monnier 429 fun cc((r as T.CCR(T.CC 65))::l) = r::cc l
705 :     | cc(T.CCR(T.CC r)::l) = T.GPR(T.REG(32,r))::cc l
706 :     | cc(r::l) = r::cc l
707 :     | cc [] = []
708 :     in S.STREAM
709 :     { beginCluster= beginCluster,
710 :     endCluster = endCluster,
711 :     emit = doStmt,
712 :     pseudoOp = pseudoOp,
713 :     defineLabel = defineLabel,
714 :     entryLabel = entryLabel,
715 :     comment = comment,
716 :     annotation = annotation,
717 :     exitBlock = fn regs => exitBlock(cc regs),
718 :     alias = alias,
719 :     phi = phi
720 : monnier 411 }
721 : monnier 245 end
722 :    
723 :     end
724 :    
725 : monnier 411 (*
726 :     * Machine code generator for SPARC.
727 : monnier 245 *
728 : monnier 411 * The SPARC architecture has 32 general purpose registers (%g0 is always 0)
729 :     * and 32 single precision floating point registers.
730 : monnier 245 *
731 : monnier 411 * Some Ugliness: double precision floating point registers are
732 :     * register pairs. There are no double precision moves, negation and absolute
733 :     * values. These require two single precision operations. I've created
734 :     * composite instructions FMOVd, FNEGd and FABSd to stand for these.
735 : monnier 245 *
736 : monnier 411 * All integer arithmetic instructions can optionally set the condition
737 :     * code register. We use this to simplify certain comparisons with zero.
738 : monnier 245 *
739 : monnier 411 * Integer multiplication, division and conversion from integer to floating
740 :     * go thru the pseudo instruction interface, since older sparcs do not
741 :     * implement these instructions in hardware.
742 : monnier 245 *
743 : monnier 411 * In addition, the trap instruction for detecting overflow is a parameter.
744 :     * This allows different trap vectors to be used.
745 : monnier 245 *
746 : monnier 411 * -- Allen
747 :     *)

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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