source: branches/qres/ccl/compiler/vinsn.lisp @ 14259

Last change on this file since 14259 was 14259, checked in by gz, 9 years ago

r14258 from trunk (defstruct changes)

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 29.1 KB
Line 
1;;;-*- Mode: Lisp; Package: CCL -*-
2;;;
3;;;   Copyright (C) 2009 Clozure Associates
4;;;   Copyright (C) 1994-2001 Digitool, Inc
5;;;   This file is part of Clozure CL. 
6;;;
7;;;   Clozure CL is licensed under the terms of the Lisp Lesser GNU Public
8;;;   License , known as the LLGPL and distributed with Clozure CL as the
9;;;   file "LICENSE".  The LLGPL consists of a preamble and the LGPL,
10;;;   which is distributed with Clozure CL as the file "LGPL".  Where these
11;;;   conflict, the preamble takes precedence. 
12;;;
13;;;   Clozure CL is referenced in the preamble as the "LIBRARY."
14;;;
15;;;   The LLGPL is also available online at
16;;;   http://opensource.franz.com/preamble.html
17
18
19(cl:eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
20  (require "DLL-NODE")
21  (require "BACKEND"))
22
23
24(cl:in-package "CCL")
25
26;;; Specifying the same name for a result and an argument basically
27;;; says that it's ok for the vinsn to clobber that argument.  (In all
28;;; other cases, arguments are assumed to be "read-only", and damned
29;;; well better be.)  Any results that are also arguments must follow
30;;; all results that aren't in the "results" list; any arguments that
31;;; are also results must precede all arguments that aren't in the
32;;; "arguments" list, and all hybrids must appear in the same order in
33;;; both lists. This is what "nhybrids" is about (and why it defaults
34;;; to 0 ...)  Sometimes (often) these hybrid "results" aren't very
35;;; interesting as results;;; it might be clearer to consider
36;;; "mutable" arguments as quasi-temporaries.
37(defstruct vinsn-template
38  name                                  ; a symbol in the target package
39  result-vreg-specs                     ; one or more vreg specs for values defined by the vinsn
40  argument-vreg-specs                   ; may ultimately overlap some result vreg(s)
41  ; one or more vreg specs for temporaries used in vinsn.
42  ; all such temporaries are assumed to have lifetimes which span all
43  ; machine instructions in the vinsn (e.g., they can't conflict with any
44  ; registers used for args/results and may have further constraints.
45  temp-vreg-specs                 
46  local-labels
47  body                                  ; list of target instructions, local labels
48  (nhybrids 0)
49  (nvp 0)
50  results&args                          ;
51  (attributes 0)                        ; attribute bitmask
52  opcode-alist                          ; ((number1 . name1) (number2 . name2) ...)
53)
54
55(defmethod make-load-form ((v vinsn-template) &optional env)
56  (make-load-form-saving-slots v :environment env))
57
58
59(defun get-vinsn-template-cell (name templates)
60  (let* ((n (intern (string name) *ccl-package*)))
61    (or (gethash n templates)
62        (setf (gethash n templates) (cons n nil)))))
63
64(defun need-vinsn-template (name templates)
65  (or (cdr (if (consp name) name (get-vinsn-template-cell name templates)))
66      (error "Unknown vinsn: ~s" name)))
67
68(defun set-vinsn-template (name template templates)
69  (setf (cdr (get-vinsn-template-cell name templates)) template))
70
71(defstruct (vinsn (:include dll-node)
72                  (:print-function print-vinsn)
73                  (:constructor %make-vinsn (template)))
74  template                              ; The vinsn-template of which this is an instance
75  variable-parts                        ; vector of result-vregs, arguments, temps, local-labels
76  annotation
77  (gprs-set 0)
78  (fprs-set 0)
79)
80
81(def-standard-initial-binding *vinsn-freelist* (make-dll-node-freelist))
82
83(defun make-vinsn (template)
84  (let* ((vinsn (alloc-dll-node *vinsn-freelist*)))
85    (loop
86      ; Sometimes, the compiler seems to return its node list
87      ; to the freelist without first removing the vinsn-labels in it.
88      (if (or (null vinsn) (typep vinsn 'vinsn)) (return))
89      (setq vinsn (alloc-dll-node *vinsn-freelist*)))
90    (if vinsn
91      (progn
92        (setf (vinsn-template vinsn) template
93              (vinsn-variable-parts vinsn) nil
94              (vinsn-annotation vinsn) nil
95              (vinsn-gprs-set vinsn) 0
96              (vinsn-fprs-set vinsn) 0)
97        vinsn)
98      (%make-vinsn template))))
99
100(eval-when (:load-toplevel :execute)
101(defstruct (vinsn-label (:include dll-node)
102                        (:print-function print-vinsn-label)
103                        (:predicate %vinsn-label-p)
104                        (:constructor %make-vinsn-label (id)))
105  id
106  refs                                  ; vinsns in which this label appears as an operand
107  info                                  ; code-generation stuff
108)
109)
110
111(def-standard-initial-binding *vinsn-label-freelist* (make-dll-node-freelist))
112
113(defun make-vinsn-label (id)
114  (let* ((lab (alloc-dll-node *vinsn-label-freelist*)))
115    (if lab
116      (progn
117        (setf (vinsn-label-id lab) id
118              (vinsn-label-refs lab) nil
119              (vinsn-label-info lab) nil)
120        lab)
121      (%make-vinsn-label id))))
122
123; "Real" labels have fixnum IDs.
124(defun vinsn-label-p (l)
125  (if (%vinsn-label-p l) 
126    (typep (vinsn-label-id l) 'fixnum)))
127
128
129(defun print-vinsn-label (l s d)
130  (declare (ignore d))
131  (print-unreadable-object (l s :type t)
132    (format s "~d" (vinsn-label-id l))))
133
134;;; Notes are attached to (some) vinsns.  They're used to attach
135;;; semantic information to an execution point.  The vinsn
136;;; points to the note via its LABEL-ID; the note has a backpointer to
137;;; the vinsn.
138
139(defstruct (vinsn-note
140            (:constructor %make-vinsn-note)
141            (:print-function print-vinsn-note))
142  (label (make-vinsn-label nil))
143  (peer nil :type (or null vinsn-note))
144  (class nil)
145  (info nil :type (or null simple-vector)))
146
147
148(defun print-vinsn-note (n s d)
149  (declare (ignore d))
150  (print-unreadable-object (n s :type t)
151    (format s "~d" (vinsn-note-class n))
152    (let* ((info (vinsn-note-info n)))
153      (when info (format s " / ~S" info)))))
154 
155(defun make-vinsn-note (class info)
156  (let* ((n (%make-vinsn-note :class class :info (if info (apply #'vector info))))
157         (lab (vinsn-note-label n)))
158    (setf (vinsn-label-id lab) n)
159    n))
160
161(defun close-vinsn-note (n)
162  (let* ((end (%make-vinsn-note :peer n)))
163    (setf (vinsn-label-id (vinsn-note-label end)) end
164          (vinsn-note-peer end) n
165          (vinsn-note-peer n) end)
166    end))
167       
168
169(defun vinsn-vreg-description (value spec)
170  (case (cadr spec)
171    ((:u32 :s32 :u16 :s16 :u8 :s8 :lisp :address :imm)
172     (let* ((mode (if (typep value 'fixnum)
173                    (get-regspec-mode value))))
174       (if (and mode (not (eql 0 mode)))
175         (list (hard-regspec-value value)
176               (car (rassoc mode *mode-name-value-alist* :test #'eq)))
177         value)))
178    (t value)))
179
180(defun collect-vinsn-variable-parts (v start n &optional specs)
181  (declare (fixnum start n))
182  (let* ((varparts (vinsn-variable-parts v)))
183    (when varparts
184      (let* ((head (cons nil nil))
185             (tail head))
186        (declare (dynamic-extent head) (cons head tail))
187        (do* ((j start (1+ j))
188              (i 0 (1+ i)))
189             ((= i n) (cdr head))
190          (declare (fixnum i j))
191          (setq tail (cdr (rplacd tail (cons (vinsn-vreg-description (svref varparts j) (pop specs)) nil)))))))))
192
193     
194(defun collect-vinsn-results (v)
195  (let* ((template (vinsn-template v))
196         (result-specs (vinsn-template-result-vreg-specs template)))
197    (collect-vinsn-variable-parts v 0 (length result-specs) result-specs)))
198
199(defun collect-vinsn-arguments (v)
200  (let* ((template (vinsn-template v))
201         (arg-specs (vinsn-template-argument-vreg-specs template)))
202    (collect-vinsn-variable-parts v
203                                  (- (length (vinsn-template-result-vreg-specs template)) 
204                                     (vinsn-template-nhybrids template))
205                                  (length arg-specs)
206                                  arg-specs)))
207
208(defun collect-vinsn-temps (v)
209  (let* ((template (vinsn-template v)))
210    (collect-vinsn-variable-parts v 
211                                  (+
212                                   (length (vinsn-template-result-vreg-specs template)) 
213                                   (length (vinsn-template-argument-vreg-specs template)))
214                                  (length (vinsn-template-temp-vreg-specs template)))))
215
216(defun template-infix-p (template)
217  (declare (ignore template))
218  nil)
219
220(defun print-vinsn (v stream d)
221  (declare (ignore d))
222  (let* ((template (vinsn-template v))
223         (results (collect-vinsn-results v))
224         (args (collect-vinsn-arguments v))
225         (opsym (if (cdr results) :== :=))
226         (infix (and (= (length args) 2) (template-infix-p template)))
227         (opname (vinsn-template-name template)))
228    (print-unreadable-object (v stream)
229      (if results (format stream "~A ~S " (if (cdr results) results (car results)) opsym))
230      (if infix
231        (format stream "~A ~A ~A" (car args) opname (cadr args))
232        (format stream "~A~{ ~A~}" opname args))
233      (let* ((annotation (vinsn-annotation v)))
234        (when annotation
235          (format stream " ||~a|| " annotation))))))
236 
237(defparameter *known-vinsn-attributes*
238  '(
239    :jump                               ; an unconditional branch
240    :branch                             ; a conditional branch
241    :call                               ; a jump that returns
242    :funcall                            ; A full function call, assumed to bash all volatile registers
243    :subprim-call                       ; A subprimitive call; bashes some volatile registers
244    :jumpLR                             ; Jumps to the LR, possibly stopping off at a function along the way.
245    :lrsave                             ; saves LR in LOC-PC
246    :lrrestore                          ; restores LR from LOC-PC
247    :lispcontext                        ; references lisp frame LOC-PC, FN, and entry VSP
248    :node                               ; saves/restores a node value in stack-like memory
249    :word                               ; saves/restores an unboxed word in stack-like memory
250    :doubleword                         ; saves/restores an unboxed doubleword (fp-reg) in stack-like memory
251    :vsp                                ; uses the vsp to save/restore
252    :tsp                                ; uses the tsp to save/restore
253    :csp                                ; uses sp to save/restore
254    :push                               ; saves something
255    :pop                                ; restores something
256    :multiple                           ; saves/restores multiple nodes/words/doublewords
257    :ref                                ; references memory
258    :set                                ; sets memory
259    :outgoing-argument                  ; e.g., pushed as an argument, not to avoid clobbering
260    :xref                               ; makes some label externally visible
261    :jump-unknown                       ; Jumps, but we don't know where ...
262    :constant-ref
263    :sets-cc                            ; vinsn sets condition codes based on result
264    :discard                            ; adjusts a stack pointer
265    ))
266
267(defparameter *nvp-max* 10 "size of *vinsn-varparts* freelist elements")
268(def-standard-initial-binding *vinsn-varparts* (%cons-pool))
269
270(defun alloc-varparts-vector ()
271  (without-interrupts
272   (let* ((v (pool.data *vinsn-varparts*)))
273     (if v
274       (progn
275         (setf (pool.data *vinsn-varparts*)
276               (svref v 0))
277          (%init-misc 0 v)
278         v)
279       (make-array (the fixnum *nvp-max*) :initial-element 0)))))
280
281(defun free-varparts-vector (v)
282  (without-interrupts
283   (setf (svref v 0) (pool.data *vinsn-varparts*)
284         (pool.data *vinsn-varparts*) v)
285   nil))
286
287(defun elide-vinsn (vinsn)
288  (let* ((nvp (vinsn-template-nvp (vinsn-template vinsn)))
289         (vp (vinsn-variable-parts vinsn)))
290    (dotimes (i nvp)
291      (let* ((v (svref vp i)))
292        (when (typep v 'lreg)
293          (setf (lreg-defs v) (delete vinsn (lreg-defs v)))
294          (setf (lreg-refs v) (delete vinsn (lreg-refs v))))))
295    (free-varparts-vector vp)
296    (remove-dll-node vinsn)))
297   
298(defun encode-vinsn-attributes (attribute-list)
299  (flet ((attribute-weight (k)
300           (let* ((pos (position k *known-vinsn-attributes*)))
301             (if pos (ash 1 pos) (error "Unknown vinsn attribute: ~s" k)))))
302    (let* ((attr 0))
303      (declare (fixnum attr))
304      (dolist (a attribute-list attr)
305        (setq attr (logior attr (the fixnum (attribute-weight a))))))))
306
307
308(defun %define-vinsn (backend vinsn-name results args temps body)
309  (funcall (backend-define-vinsn backend)
310           backend
311           vinsn-name
312           results
313           args
314           temps
315           body))
316
317
318;; Fix the opnum's in the vinsn-template-body to agree with the
319;; backend's opcode hash table.
320(defun fixup-vinsn-template (orig-template opcode-hash)
321  (let ((template (cdr orig-template)))
322    (when template
323      (unless (vinsn-template-p template)
324        (setq template (require-type template 'vinsn-template)))
325      (let ((new-opcode-alist nil)
326            (changes nil)
327            (opcode-alist (vinsn-template-opcode-alist template)))
328        ;; this is patterned after ppc2-expand-vinsn
329        (labels ((walk-form (f)
330                   (unless (atom f)
331                     (if (fixnump (car f))
332                       (got-one f)
333                       (dolist (subform (cdr f))
334                         (walk-form subform)))))
335                 (got-one (f)
336                   (let* ((old-opcode (car f))
337                          (name (cdr (assq old-opcode opcode-alist)))
338                          (new-opcode (and name (gethash name opcode-hash))))
339                     (unless new-opcode
340                       (cerror "Continue" "Can't find new opcode number ~
341                                   for ~s in ~s" (car f) template))
342                     (setf (assq new-opcode new-opcode-alist) name)
343                     (unless (eq new-opcode old-opcode)
344                       (push (cons f new-opcode) changes)))))
345          (mapc #'walk-form (vinsn-template-body template))
346          (without-interrupts
347           (dolist (change changes)
348             (setf (caar change) (cdr change)))
349           (setf (vinsn-template-opcode-alist template)
350                 new-opcode-alist))))
351      orig-template)))
352
353(defun fixup-vinsn-templates (templates opcode-hash-table)
354  (maphash #'(lambda (name template)
355               (declare (ignore name))
356               (fixup-vinsn-template template opcode-hash-table))
357           templates))
358                                       
359;;; Could probably split this up and do some arg checking at macroexpand time.
360(defun match-template-vregs (template vinsn supplied-vregs)
361  (declare (list supplied-vregs))
362  (let* ((nsupp (length supplied-vregs))
363         (results&args (vinsn-template-results&args template))
364         (nra (length results&args))
365         (temp-specs (vinsn-template-temp-vreg-specs template))
366         (ntemps (length temp-specs))
367         (nvp (vinsn-template-nvp template))
368         (vp (alloc-varparts-vector))
369         (*available-backend-node-temps* *available-backend-node-temps*)
370         (*available-backend-fp-temps* *available-backend-fp-temps*)
371         (*available-backend-imm-temps* *available-backend-imm-temps*)
372         (*available-backend-crf-temps* *available-backend-crf-temps*))
373    (declare (fixnum nvp ntemps nsupp)
374             (list temp-specs))
375    (unless (= nsupp nra)
376      (error "Vinsn ~A expects ~D result/argument specs, received ~D ."
377             (vinsn-template-name template) nra nsupp))
378    (do* ((i 0 (1+ i))
379          (supp supplied-vregs (cdr supp))
380          (spec results&args (cdr spec)))
381         ((null supp))
382      (declare (fixnum i) (list spec supp))
383      (setf (svref vp i) (match-vreg (car supp) (cadar spec) vinsn vp i)))
384    ;; Allocate some temporaries.
385    (do* ((i (- nvp ntemps) (1+ i))
386          (temps temp-specs (cdr temps)))
387         ((null temps) vp)
388      (declare (fixnum i))
389      (let* ((spec (cadar temps)))
390        (if (and (consp spec) (eq (car spec) :label))
391          (let* ((label (aref *backend-labels* (cadr spec))))
392            (push vinsn (vinsn-label-refs label))
393            (setf (svref vp i) label))
394          (let* ((lreg (allocate-temporary-vreg (car temps)))
395                 (class (hard-regspec-class lreg))
396                 (value (hard-regspec-value lreg)))
397            (when value
398              (case class
399                (#.hard-reg-class-gpr (note-vinsn-sets-gpr vinsn value))
400                (#.hard-reg-class-fpr (note-vinsn-sets-fpr vinsn value))))
401            (setf (svref vp i) lreg)
402            (pushnew vinsn (lreg-defs lreg))
403            (pushnew vinsn (lreg-refs lreg))))))))
404
405;;; "spec" is (<name> <class>).
406;;;  <class> is keyword or (<keyword> <val>)
407(defun allocate-temporary-vreg (spec)
408  (setq spec (cadr spec))
409  (let* ((class (if (atom spec) spec (car spec)))
410         (value (if (atom spec) nil (cadr spec))))
411    (if value
412      (ecase class
413        (:crf (make-wired-lreg (use-crf-temp value) :class hard-reg-class-crf))
414        ((:u8 :s8 :u16 :s16 :u32 :s32 :u64 :s64) 
415         (make-wired-lreg (use-imm-temp value)
416                          :class hard-reg-class-gpr
417                          :mode (gpr-mode-name-value class)))
418        (:lisp (make-wired-lreg 
419                (use-node-temp value) 
420                :class hard-reg-class-gpr
421                :mode hard-reg-class-gpr-mode-node)))
422      (ecase class
423        ((:imm :wordptr) 
424         (make-unwired-lreg
425          (if (= *available-backend-imm-temps* 0) (select-node-temp) (select-imm-temp))
426              :class hard-reg-class-gpr
427              :mode hard-reg-class-gpr-mode-node)) 
428        ((:u8 :s8 :u16 :s16 :u32 :s32 :u64 :s64) 
429         (make-unwired-lreg (select-imm-temp)
430                            :class hard-reg-class-gpr
431                            :mode (gpr-mode-name-value class)))
432        (:lisp 
433         (make-unwired-lreg 
434          (select-node-temp) 
435          :class hard-reg-class-gpr
436          :mode hard-reg-class-gpr-mode-node))
437        (:crf 
438         (make-unwired-lreg (select-crf-temp) :class hard-reg-class-crf))))))
439
440
441
442(defun select-vinsn (template-or-name template-hash vregs)
443  (let* ((template (need-vinsn-template template-or-name template-hash))
444         (vinsn (make-vinsn template)))
445    (setf (vinsn-variable-parts vinsn) (match-template-vregs template vinsn vregs))
446    vinsn))
447
448(defun %emit-vinsn (vlist name vinsn-table &rest vregs)
449  (append-dll-node (select-vinsn name vinsn-table vregs) vlist))
450
451(defun varpart-matches-reg (varpart-value class regval spec)
452  (setq spec (if (atom spec) spec (car spec)))
453  (and
454   (or
455    (and (eq class hard-reg-class-fpr)
456         (memq spec '(:single-float :double-float)))
457    (and (eq class hard-reg-class-gpr)
458         (memq spec '(:u32 :s32 :u16 :s16 :u8 :s8 :lisp :address :imm))))
459   (eq (hard-regspec-value varpart-value) regval)))
460
461(defun vinsn-sets-reg-p (element reg)
462  (if (typep element 'vinsn)
463    (if (vinsn-attribute-p element :call)
464      t
465      (let* ((class (hard-regspec-class reg))
466             (value (hard-regspec-value reg)))
467        (if (eq class hard-reg-class-gpr)
468          (logbitp value (vinsn-gprs-set element))
469          (if (eq class hard-reg-class-fpr)
470            (logbitp value (vinsn-fprs-set element))))))))
471
472;;; Return bitmasks of all GPRs and all FPRs set in the vinsns between
473;;; START and END, exclusive.  Any :call vinsn implicitly clobbers
474;;; all registers.
475(defun regs-set-in-vinsn-sequence (start end)
476  (let* ((gprs-set 0)
477         (fprs-set 0))
478    (do* ((element (dll-node-succ start) (dll-node-succ element)))
479         ((eq element end) (values gprs-set fprs-set))n
480      (if (typep element 'vinsn)
481        (if (vinsn-attribute-p element :call)
482          (return (values #xffffffff #xffffffff))
483          (setq gprs-set (logior (vinsn-gprs-set element))
484                fprs-set (logior (vinsn-fprs-set element))))))))
485     
486;;; Return T if any vinsn between START and END (exclusive) sets REG.
487(defun vinsn-sequence-sets-reg-p (start end reg)
488  (do* ((element (dll-node-succ start) (dll-node-succ element)))
489       ((eq element end))
490    (if (vinsn-sets-reg-p element reg)
491      (return t))))
492       
493
494;;; Return T if any vinsn between START and END (exclusive) has all
495;;; attributes set in MASK set.
496(defun %vinsn-sequence-has-attribute-p (start end attr)
497  (do* ((element (dll-node-succ start) (dll-node-succ element)))
498       ((eq element end))
499    (when (typep element 'vinsn)
500      (when (eql attr (logand (vinsn-template-attributes (vinsn-template element))))
501        (return t)))))
502
503(defmacro vinsn-sequence-has-attribute-p (start end &rest attrs)
504  `(%vinsn-sequence-has-attribute-p ,start ,end ,(encode-vinsn-attributes attrs)))
505
506                               
507;;; Flow-graph nodes (FGNs)
508
509(defstruct (fgn (:include dll-header))
510  (id 0 :type unsigned-byte)
511  (inedges ())                          ; list of nodes which reference this node
512  (visited nil)                         ; Boolean
513)
514
515
516
517;;; FGNs which don't terminate with an "external jump"
518;;; (jump-return-pc/jump-subprim, etc) jump to their successor, either
519;;; explicitly or by falling through.  We can introduce or remove
520;;; jumps when linearizing the program.
521(defstruct (jumpnode (:include fgn)
522                     (:constructor %make-jumpnode (id)))
523  (outedge)                             ; the FGN we jump/fall in to.
524)
525
526(defun make-jumpnode (id)
527  (init-dll-header (%make-jumpnode id)))
528   
529;;; A node that ends in a conditional branch, followed by an implicit
530;;; or explicit jump.  Keep track of the conditional branch and the
531;;; node it targets.
532(defstruct (condnode (:include jumpnode)
533                     (:constructor %make-condnode (id)))
534  (condbranch)                          ; the :branch vinsn
535  (branchedge)                          ; the FGN it targets
536)
537
538(defun make-condnode (id)
539  (init-dll-header (%make-condnode id)))
540         
541;;; A node that terminates with a return i.e., a jump-return-pc or
542;;; jump-subprim.
543(defstruct (returnnode (:include fgn)
544                       (:constructor %make-returnnode (id)))
545)
546
547(defun make-returnnode (id)
548  (init-dll-header (%make-returnnode id)))
549
550;;; Some specified attribute is true.
551(defun %vinsn-attribute-p (vinsn mask)
552  (declare (fixnum mask))
553  (if (vinsn-p vinsn)
554    (let* ((template (vinsn-template vinsn)))
555      (not (eql 0 (logand mask (the fixnum (vinsn-template-attributes template))))))))
556
557;;; All specified attributes are true.
558(defun %vinsn-attribute-= (vinsn mask)
559  (declare (fixnum mask))
560  (if (vinsn-p vinsn)
561    (let* ((template (vinsn-template vinsn)))
562      (= mask (the fixnum (logand mask (the fixnum (vinsn-template-attributes template))))))))
563 
564(defmacro vinsn-attribute-p (vinsn &rest attrs)
565  `(%vinsn-attribute-p ,vinsn ,(encode-vinsn-attributes attrs)))
566
567(defmacro vinsn-attribute-= (vinsn &rest attrs)
568  `(%vinsn-attribute-= ,vinsn ,(encode-vinsn-attributes attrs)))
569
570;;; Ensure that conditional branches that aren't followed by jumps are
571;;; followed by (jump lab-next) @lab-next.  Ensure that JUMPs and
572;;; JUMPLRs are followed by labels.  It's easiest to do this by
573;;; walking backwards.  When we're all done, labels will mark the
574;;; start of each block.
575
576(defun normalize-vinsns (header)
577  (do* ((prevtype :label currtype)
578        (current (dll-header-last header) (dll-node-pred current))
579        (currtype nil))
580       ((eq current header)
581        (unless (eq prevtype :label)
582          (insert-dll-node-after
583           (aref *backend-labels* (backend-get-next-label))
584           current)))
585    (setq currtype (cond ((vinsn-label-p current) :label)
586                         ((vinsn-attribute-p current :branch) :branch)
587                         ((vinsn-attribute-p current :jump) :jump)
588                         ((vinsn-attribute-p current :jumplr) :jumplr)))
589    (case currtype
590      ((:jump :jumplr)
591       (unless (eq prevtype :label)
592         (let* ((lab (aref *backend-labels* (backend-get-next-label))))
593           (insert-dll-node-after lab current))))
594      (:branch
595       (unless (eq prevtype :jump)
596         (let* ((lab
597                 (if (eq prevtype :label)
598                   (dll-node-succ current)
599                   (aref *backend-labels* (backend-get-next-label))))
600                (jump (select-vinsn "JUMP" *backend-vinsns* (list lab))))
601           (unless (eq prevtype :label)
602             (insert-dll-node-after lab current))
603           (insert-dll-node-after jump current))))
604      ((nil)
605       (if (eq prevtype :label)
606         (let* ((lab (dll-node-succ current)))
607           (when (vinsn-label-p lab)
608             (insert-dll-node-after
609              (select-vinsn "JUMP" *backend-vinsns* (list lab))
610              current))))))))
611
612
613;;; Unless the header is empty, remove the last vinsn and all preceding
614;;; vinsns up to and including the preceding label.  (Since the vinsns
615;;; have been normalized, there will always be a preceding label.)
616;;; Return the label and the last vinsn, or (values nil nil.)
617(defun remove-last-basic-block (vinsns)
618  (do* ((i 1 (1+ i))
619        (current (dll-header-last vinsns) (dll-node-pred current)))
620       ((eq current vinsns) (values nil nil))
621    (declare (fixnum i))
622    (if (vinsn-label-p current)
623      (return (remove-dll-node current i)))))
624
625;;; Create a flow graph from vinsns and return the entry node.
626(defun create-flow-graph (vinsns)
627  (let* ((nodes ()))
628    (flet ((label->fgn (label) (dll-node-pred label)))
629      (loop
630          (multiple-value-bind (label last) (remove-last-basic-block vinsns)
631            (when (null label) (return))
632            (let* ((id (vinsn-label-id label))
633                   (node (if (vinsn-attribute-p last :jumpLR)
634                           (make-returnnode id)
635                           (if (vinsn-attribute-p (dll-node-pred last) :branch)
636                             (make-condnode id)
637                             (make-jumpnode id)))))
638              (declare (fixnum id))
639              (insert-dll-node-after label node last)
640              (push node nodes))))
641      (dolist (node nodes nodes)
642        (if (typep node 'jumpnode)
643          (let* ((jump (dll-header-last node))
644                 (jmptarget (branch-target-node jump)))
645            (setf (jumpnode-outedge node) jmptarget)
646            (pushnew node (fgn-inedges jmptarget))
647            (if (typep node 'condnode)  ; a subtype of jumpnode
648              (let* ((branch (dll-node-pred jump))
649                     (branchtarget (branch-target-node branch)))
650                (setf (condnode-condbranch node) branch)
651                (pushnew node (fgn-inedges branchtarget))))))))))
652 
653                         
654(defun delete-unreferenced-labels (labels)
655  (delete #'(lambda (l)
656              (unless (vinsn-label-refs l)
657                (when (vinsn-label-succ l)
658                  (remove-dll-node l))
659                t)) labels :test #'funcall))
660
661(defun branch-target-node (v)
662  (dll-node-pred (svref (vinsn-variable-parts v) 0)))
663
664(defun replace-label-refs (vinsn old-label new-label)
665  (let ((vp (vinsn-variable-parts vinsn)))
666    (dotimes (i (length vp))
667      (when (eq (svref vp i) old-label)
668        (setf (svref vp i) new-label)))))
669 
670;;; Try to remove jumps/branches to jumps.
671(defun maximize-jumps (header)
672  (do* ((prev nil next)
673        (next (dll-header-first header) (dll-node-succ next)))
674       ((eq next header))
675    (when (and (vinsn-attribute-p next :jump)
676               (vinsn-label-p  prev))
677      (let* ((target (svref (vinsn-variable-parts next) 0)))
678        (unless (eq target prev)
679          (dolist (ref (vinsn-label-refs prev) (setf (vinsn-label-refs prev) nil))
680            (replace-label-refs ref prev target)
681            (push ref (vinsn-label-refs target))))))))
682
683(defun optimize-vinsns (header)
684  ;; Delete unreferenced labels that the compiler might have emitted.
685  ;; Subsequent operations may cause other labels to become
686  ;; unreferenced.
687  (let* ((labels (collect ((labs)) 
688                   (do-dll-nodes (v header)
689                     (when (vinsn-label-p v) (labs v)))
690                   (labs))))
691    ;; Look for pairs of adjacent, referenced labels.
692    ;; Merge them together (so that one of them becomes unreferenced.)
693    ;; Repeat the process until no pairs are found.
694    (do* ((repeat t))
695         ((not repeat))
696      (setq repeat nil 
697            labels (delete-unreferenced-labels labels))
698      (dolist (l labels)
699        (let* ((succ (vinsn-label-succ l)))
700          (when (vinsn-label-p succ)
701            (backend-merge-labels l succ)
702            (setq repeat t)
703            (return)))))
704    (maximize-jumps header)
705    (delete-unreferenced-labels labels)
706    (normalize-vinsns header)
707  ))
708
709(defun show-vinsns (vinsns indent)
710  (do-dll-nodes (n vinsns)
711    (format t "~&~v@t~s" indent n)))
712
713(defun show-fgn (node)
714  (format t "~&~s (~d) {~a}" (type-of node) (fgn-id node) (mapcar #'fgn-id (fgn-inedges node)))
715  (show-vinsns node 2)
716  (terpri)
717  (terpri))
718
719(defun dfs-walk (fgns &key
720                      process-before process-after
721                      process-succ-before process-succ-after)
722  (labels ((dfs (node)
723             (when process-before
724               (funcall process-before node))
725             (setf (fgn-visited node) t)
726             (when (typep node 'jumpnode)
727               (let* ((outedge (jumpnode-outedge node)))
728                 (unless (fgn-visited outedge)
729                   (when process-succ-before
730                     (funcall process-succ-before outedge))
731                   (dfs outedge)
732                   (when process-succ-after
733                     (funcall process-succ-after outedge))))
734               (when (typep node 'condnode)
735                 (let* ((branchedge (branch-target-node
736                                     (condnode-condbranch node))))
737                   (unless (fgn-visited branchedge)
738                     (when process-succ-before
739                       (funcall process-succ-before branchedge))
740                     (dfs branchedge)
741                     (when process-succ-after
742                       (funcall process-succ-after branchedge))))))
743             (when process-after
744               (funcall process-after node))))
745    (dolist (n fgns)
746      (setf (fgn-visited n) nil))
747    (dfs (car fgns))))
748
749(defun dfs-postorder (fgns)
750  (let* ((n (length fgns))
751         (v (make-array n))
752         (p -1)
753         (process-after #'(lambda (node)
754                            (setf (svref v (incf p)) node))))
755    (declare (fixnum p) (dynamic-extent process-after))
756    (dfs-walk fgns :process-after process-after)
757    v))
758
759;;; This generally only gives a meaningful result if pass 2 of the
760;;; compiler has been compiled in the current session.
761;;; TODO (maybe): keep track of the "expected missing vinsns" for
762;;; each backend, call this function after compiling pass 2.  That's
763;;; a little weird, since it'd require modifying backend X whenever
764;;; backend Y changes, but it's probably better than blowing up when
765;;; compiling user code.
766(defun missing-vinsns (&optional (backend *target-backend*))
767  (let* ((missing ()))
768    (maphash #'(lambda (name info)
769                 (unless (cdr info)
770                   (push name missing)))
771             (backend-p2-vinsn-templates backend))
772    missing))
773                     
774(provide "VINSN")
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.