source: branches/win64/compiler/backend.lisp @ 8638

Last change on this file since 8638 was 8638, checked in by gb, 12 years ago

PLATFORM-OS-WINDOWS.

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 15.8 KB
Line 
1;;;-*- Mode: Lisp; Package: CCL -*-
2;;;
3;;;   Copyright (C) 1994-2001 Digitool, Inc
4;;;   This file is part of OpenMCL. 
5;;;
6;;;   OpenMCL is licensed under the terms of the Lisp Lesser GNU Public
7;;;   License , known as the LLGPL and distributed with OpenMCL as the
8;;;   file "LICENSE".  The LLGPL consists of a preamble and the LGPL,
9;;;   which is distributed with OpenMCL as the file "LGPL".  Where these
10;;;   conflict, the preamble takes precedence. 
11;;;
12;;;   OpenMCL is referenced in the preamble as the "LIBRARY."
13;;;
14;;;   The LLGPL is also available online at
15;;;   http://opensource.franz.com/preamble.html
16(in-package "CCL")
17
18(eval-when (:compile-toplevel :execute)
19  (require "ARCH"))
20
21(defconstant platform-word-size-mask 64)
22(defconstant platform-os-mask 7)
23(defconstant platform-cpu-mask (logandc2 (1- platform-word-size-mask)
24                                         platform-os-mask))
25(defconstant platform-word-size-32 0)
26(defconstant platform-word-size-64 64)
27(defconstant platform-cpu-ppc (ash 0 3))
28(defconstant platform-cpu-sparc (ash 1 3))
29(defconstant platform-cpu-x86 (ash 2 3))
30(defconstant platform-os-vxworks 0)
31(defconstant platform-os-linux 1)
32(defconstant platform-os-solaris 2)
33(defconstant platform-os-darwin 3)
34(defconstant platform-os-freebsd 4)
35(defconstant platform-os-windows 5)
36
37(defstruct backend
38  (name :a :type keyword)
39  (num-arg-regs 3 :type fixnum)    ; number of args passed in registers
40  (num-nvrs 0 :type fixnum)        ; number of callee-save node regs
41  (num-node-regs 0 :type fixnum)     ; number of node temps/arg regs
42  (lap-opcodes #() :type simple-vector)
43  (lookup-opcode #'false :type (or symbol function))
44  (lookup-macro #'false :type (or symbol function))
45  (p2-dispatch #() :type simple-vector)
46  (p2-compile 'error :type (or symbol function))
47  (p2-vinsn-templates (error "Missing arg") :type hash-table)
48  (p2-template-hash-name 'bogus :type symbol)
49  (target-specific-features () :type list)
50  (target-fasl-pathname "" :type (or string pathname))
51  (target-platform 0 :type fixnum)
52  (target-os ())
53  (target-arch-name nil :type symbol)
54  (target-foreign-type-data nil :type (or null foreign-type-data))
55  (lap-macros nil)
56  (target-arch nil)
57  (define-vinsn nil)
58  (platform-syscall-mask 0)
59  (define-callback nil)
60  (defcallback-body nil)
61  (lisp-context-register 0))
62
63(defmethod print-object ((b backend) s)
64  (print-unreadable-object (b s :type t :identity t)
65    (format s "~A" (backend-name b))))
66
67
68
69(defparameter *backend-node-regs* 0)
70(defparameter *backend-node-temps* 0)
71(defparameter *available-backend-node-temps* 0)
72(defparameter *backend-imm-temps* 0)
73(defparameter *available-backend-imm-temps* 0)
74(defparameter *backend-fp-temps* 0)
75(defparameter *available-backend-fp-temps* 0)
76(defparameter *backend-crf-temps* 0)
77(defparameter *available-backend-crf-temps* 0)
78(defparameter *backend-allocate-high-node-temps* nil)
79
80(defparameter *mode-name-value-alist*
81  '((:lisp . 0)
82    (:u32 . 1)
83    (:s32 . 2)
84    (:u16 . 3)
85    (:s16 . 4)
86    (:u8 . 5)
87    (:s8 . 6)
88    (:address . 7)
89    (:u64 . 8)
90    (:s64 . 9)))
91
92(defun gpr-mode-name-value (name)
93  (if (eq name :natural)
94    (setq name
95          (target-word-size-case
96           (32 :u32)
97           (64 :u64)))
98    (if (eq name :signed-natural)
99      (setq name
100          (target-word-size-case
101           (32 :s32)
102           (64 :s64)))))
103  (or (cdr (assq name *mode-name-value-alist*))
104      (error "Unknown gpr mode name: ~s" name)))
105
106(defun use-node-temp (n)
107  (declare (fixnum n))
108  (if (logbitp n *available-backend-node-temps*)
109    (setq *available-backend-node-temps*
110          (logand *available-backend-node-temps* (lognot (ash 1 n)))))
111  n)
112
113(defun node-reg-p (reg)
114  (and (= (hard-regspec-class reg) hard-reg-class-gpr)
115       (= (get-regspec-mode reg) hard-reg-class-gpr-mode-node)))
116
117(defun node-reg-value (reg)
118  (if (node-reg-p reg)
119    (hard-regspec-value reg)))
120
121; if EA is a register-spec of the indicated class, return
122; the register #.
123(defun backend-ea-physical-reg (ea class)
124  (declare (fixnum class))
125  (and ea
126       (register-spec-p ea)
127       (= (hard-regspec-class ea) class)
128       (hard-regspec-value ea)))
129
130(defun backend-crf-p (vreg)
131  (backend-ea-physical-reg vreg hard-reg-class-crf))
132
133(defun available-node-temp (mask)
134  (if *backend-allocate-high-node-temps*
135    (do* ((bit 31 (1- bit)))
136         ((< bit 0) (error "Bug: ran out of node temp registers."))
137      (when (logbitp bit mask)
138        (return bit)))   
139    (dotimes (bit 32 (error "Bug: ran out of node temp registers."))
140      (when (logbitp bit mask)
141        (return bit)))))
142
143(defun ensure-node-target (reg)
144  (if (node-reg-p reg)
145    reg
146    (available-node-temp *available-backend-node-temps*)))
147
148(defun select-node-temp ()
149  (let* ((mask *available-backend-node-temps*))
150    (if *backend-allocate-high-node-temps*
151      (do* ((bit 31 (1- bit)))
152           ((< bit 0) (error "Bug: ran out of node temp registers."))
153        (when (logbitp bit mask)
154          (setq *available-backend-node-temps* (bitclr bit mask))
155          (return bit)))
156      (dotimes (bit 32 (error "Bug: ran out of node temp registers."))
157        (when (logbitp bit mask)
158          (setq *available-backend-node-temps* (bitclr bit mask))
159          (return bit))))))
160
161(defun available-imm-temp (mask &optional (mode-name :natural))
162  (dotimes (bit 32 (error "Bug: ran out of imm temp registers."))
163    (when (logbitp bit mask)
164      (return (set-regspec-mode bit (gpr-mode-name-value mode-name))))))
165
166(defun use-imm-temp (n)
167  (declare (fixnum n))
168  (setq *available-backend-imm-temps* (logand *available-backend-imm-temps* (lognot (ash 1 n))))
169  n)
170
171
172(defun select-imm-temp (&optional (mode-name :u32))
173  (let* ((mask *available-backend-imm-temps*))
174    (dotimes (bit 32 (error "Bug: ran out of imm temp registers."))
175      (when (logbitp bit mask)
176        (setq *available-backend-imm-temps* (bitclr bit mask))
177        (return (set-regspec-mode bit (gpr-mode-name-value mode-name)))))))
178
179;;; Condition-register fields are PPC-specific, but we might as well have
180;;; a portable interface to them.
181
182(defun use-crf-temp (n)
183  (declare (fixnum n))
184  (setq *available-backend-crf-temps* (logand *available-backend-crf-temps* (lognot (ash 1 (ash n -2)))))
185  n)
186
187(defun select-crf-temp ()
188  (let* ((mask *available-backend-crf-temps*))
189    (dotimes (bit 8 (error "Bug: ran out of CR fields."))
190      (declare (fixnum bit))
191      (when (logbitp bit mask)
192        (setq *available-backend-crf-temps* (bitclr bit mask))
193        (return (make-hard-crf-reg (the fixnum (ash bit 2))))))))
194
195(defun available-crf-temp (mask)
196  (dotimes (bit 8 (error "Bug: ran out of CR fields."))
197    (when (logbitp bit mask)
198      (return (make-hard-crf-reg (the fixnum (ash bit 2)))))))
199
200(defun use-fp-temp (n)
201    (setq *available-backend-fp-temps* (logand *available-backend-fp-temps* (lognot (ash 1 n))))
202    n)
203
204(defun available-fp-temp (mask &optional (mode-name :double-float))
205  (dotimes (bit (integer-length mask) (error "Bug: ran out of node fp registers."))
206    (when (logbitp bit mask)
207      (let* ((mode (if (eq mode-name :double-float) 
208                     hard-reg-class-fpr-mode-double
209                     hard-reg-class-fpr-mode-single)))
210        (return (make-hard-fp-reg bit mode))))))
211
212(defparameter *backend-all-lregs* ())
213(defun note-logical-register (l)
214  (push l *backend-all-lregs*)
215  l)
216
217(defun free-logical-registers ()
218  (without-interrupts
219   (let* ((prev (pool.data *lreg-freelist*)))
220     (dolist (r *backend-all-lregs*)
221       (setf (lreg-value r) prev
222             prev r))
223     (setf (pool.data *lreg-freelist*) prev)
224     (setq *backend-all-lregs* nil))))
225
226
227(defun make-unwired-lreg (value &key 
228                                (class (if value (hard-regspec-class value) 0))
229                                (mode (if value (get-regspec-mode value) 0))
230                                (type (if value (get-node-regspec-type-modes value) 0)))
231  (note-logical-register (make-lreg (if value (hard-regspec-value value)) class mode type nil)))
232
233;;; Make an lreg with the same class, mode, & type as the prototype.
234(defun make-unwired-lreg-like (proto)
235  (make-unwired-lreg nil
236                     :class (hard-regspec-class proto)
237                     :mode (get-regspec-mode proto)
238                     :type (get-node-regspec-type-modes proto)))
239 
240(defun make-wired-lreg (value &key 
241                              (class (hard-regspec-class value))
242                              (mode (get-regspec-mode value))
243                              (type (get-node-regspec-type-modes value)))
244  (note-logical-register (make-lreg (hard-regspec-value value) class mode type t)))
245
246(defvar *backend-immediates*)
247
248(defun backend-new-immediate (imm)
249  (vector-push-extend imm *backend-immediates*))
250
251(defun backend-immediate-index (imm)
252  (or (position imm *backend-immediates*)
253      (backend-new-immediate imm)))
254
255(defvar *backend-vinsns*)
256
257(defvar *backend-labels*)
258
259(defun backend-gen-label (seg labelnum)
260  (append-dll-node (aref *backend-labels* labelnum) seg)
261  labelnum)
262
263(defconstant $backend-compound-branch-target-bit 18)
264(defconstant $backend-compound-branch-target-mask (ash 1 $backend-compound-branch-target-bit))
265
266(defconstant $backend-mvpass-bit 19)
267(defconstant $backend-mvpass-mask (ash 1 $backend-mvpass-bit))
268
269(defconstant $backend-return (- (ash 1 18) 1))
270(defconstant $backend-mvpass (- (ash 1 18) 2))
271
272(defconstant $backend-compound-branch-false-byte (byte 18 0))
273(defconstant $backend-compound-branch-true-byte (byte 18 20))
274
275
276(defun backend-get-next-label ()
277  (let* ((lnum (length *backend-labels*)))
278    (if (>= lnum $backend-mvpass)
279      (compiler-function-overflow)
280      (vector-push-extend (make-vinsn-label lnum) *backend-labels*))))
281
282
283;;; Loop through all labels in *backend-labels*; if the label has been
284;;; emitted, remove it from vinsns and return it to the
285;;; *vinsn-label-freelist*.  "vinsns" should then contain nothing but
286;;; ... vinsns
287
288(defun backend-remove-labels ()
289  (let* ((labels *backend-labels*)
290         (freelist *vinsn-label-freelist*))
291    (dotimes (i (the fixnum (length labels)))
292      (let* ((lab (aref labels i)))
293        (if lab
294          (if (vinsn-label-succ lab)
295            (remove-and-free-dll-node lab freelist)
296            (free-dll-node lab freelist)))))))
297
298(defun backend-copy-label (from to)
299  (let* ((from-lab (aref *backend-labels* from))
300         (to-lab (aref *backend-labels* to)))
301    (when (null (vinsn-label-succ from-lab))
302      (error "Copy label: not defined yet!"))
303    (backend-merge-labels from-lab to-lab)
304    (setf (aref *backend-labels* to) from-lab)))
305
306(defun backend-merge-labels (from-lab to-lab)
307  (let* ((to-refs (vinsn-label-refs to-lab)))
308    (when to-refs
309      ;; Make all extant refs to TO-LAB refer to FROM-LAB
310      (setf (vinsn-label-refs to-lab) nil)
311      (dolist (vinsn to-refs)
312        (push vinsn (vinsn-label-refs from-lab))
313        (let* ((vp (vinsn-variable-parts vinsn)))
314          (declare (simple-vector vp))
315          (dotimes (i (the fixnum (length vp)))
316            (when (eq to-lab (svref vp i))
317              (setf (svref vp i) from-lab))))))))
318
319;;; For now, the register-spec must be
320;;; a) non-nil
321;;; c) of an expected class.
322;;; Return the class and value.
323(defun regspec-class-and-value (regspec expected)
324  (declare (fixnum expected))
325  (let* ((class (hard-regspec-class regspec)))
326    (declare (type (unsigned-byte 8 class)))
327    (if (logbitp class expected)
328      (values class (if (typep regspec 'lreg)
329                      regspec
330                      (hard-regspec-value regspec)))
331      (error "bug: Register spec class (~d) is not one  of ~s." class expected))))
332
333(defmacro with-node-temps ((&rest reserved) (&rest nodevars) &body body)
334  `(let* ((*available-backend-node-temps* (logand *available-backend-node-temps* (lognot (logior ,@(mapcar #'(lambda (r) `(ash 1 (hard-regspec-value ,r))) reserved)))))
335          ,@(mapcar #'(lambda (v) `(,v (make-unwired-lreg (select-node-temp)))) nodevars))
336     ,@body))
337
338(defmacro with-imm-temps ((&rest reserved) (&rest immvars) &body body)
339  `(let* ((*available-backend-imm-temps* (logand *available-backend-imm-temps* (lognot (logior ,@(mapcar #'(lambda (r) `(ash 1 (hard-regspec-value ,r))) reserved)))))
340          ,@(mapcar #'(lambda (v) (let* ((var (if (atom v) v (car v)))
341                                         (mode-name (if (atom v) :u32 (cadr v)))) 
342                                    `(,var (select-imm-temp ',mode-name)))) immvars))
343          ,@body))
344
345
346(defmacro with-crf-target ((&rest reserved) name &body body)
347  `(let* ((,name (make-unwired-lreg 
348                  (available-crf-temp 
349                   (logand *available-backend-crf-temps* 
350                           (lognot (logior ,@(mapcar #'(lambda (r) `(ash 1 (ash (hard-regspec-value ,r) -2))) reserved))))))))
351     ,@body))
352
353(defmacro regspec-crf-gpr-case ((regspec regval) crf-form gpr-form)
354  (let* ((class (gensym)))
355    `(if ,regspec
356       (multiple-value-bind (,class ,regval) (regspec-class-and-value ,regspec hard-reg-class-gpr-crf-mask)
357         (declare (fixnum ,class ,regval))
358         (if (= ,class hard-reg-class-crf)
359           ,crf-form
360           ,gpr-form)))))
361
362;;; The NODE case may need to use ENSURING-NODE-TARGET.
363(defmacro unboxed-other-case ((regspec &rest mode-names)
364                              unboxed-case other-case)
365  `(if (and ,regspec
366        (= (hard-regspec-class ,regspec) hard-reg-class-gpr)
367        (logbitp  (get-regspec-mode ,regspec)
368         (logior ,@(mapcar #'(lambda (x) (ash 1 (gpr-mode-name-value x)))
369                           mode-names))))
370    ,unboxed-case
371    ,other-case))
372
373
374
375
376;;; Choose an immediate register (for targeting), but don't "reserve" it.
377(defmacro with-imm-target ((&rest reserved) spec &body body)
378  (let* ((name (if (atom spec) spec (car spec)))
379         (mode-name (if (atom spec) :natural (cadr spec))))
380    `(let* ((,name (make-unwired-lreg
381                    (available-imm-temp
382                     (logand
383                      *available-backend-imm-temps* 
384                      (lognot (logior ,@(mapcar
385                                         #'(lambda (r)
386                                             `(ash 1 (hard-regspec-value ,r)))
387                                         reserved))))
388                     ',mode-name))))
389       ,@body)))
390
391(defmacro with-node-target ((&rest reserved) name &body body)
392  `(let* ((,name (make-unwired-lreg
393                  (available-node-temp
394                   (logand
395                    *available-backend-node-temps* 
396                    (lognot (logior ,@(mapcar
397                                       #'(lambda (r)
398                                           `(ash 1 (hard-regspec-value ,r)))
399                                       reserved))))))))
400    ,@body))
401
402
403
404
405(defmacro with-fp-target ((&rest reserved) spec &body body)
406  (let* ((name (if (atom spec) spec (car spec)))
407         (mode-name (if (atom spec) :double-float (cadr spec))))
408    `(let* ((,name
409             (make-unwired-lreg
410              (available-fp-temp
411               (logand *available-backend-fp-temps*
412                       (lognot (logior
413                                ,@(mapcar
414                                   #'(lambda (r) 
415                                       `(ash 1 (hard-regspec-value ,r)))
416                                   reserved))))
417               ',mode-name))))
418       ,@body)))
419
420(defmacro ensuring-node-target ((target-var vreg-var) &body body)
421  `(let* ((*available-backend-node-temps* *available-backend-node-temps*)
422          (,target-var (ensure-node-target ,vreg-var)))
423    (declare (special *available-backend-node-temps*))
424    (macrolet ((<- (&whole call &rest args)
425                 (declare (ignore args))
426                 (error "Invalid use of <- inside ENSURING-NODE-TARGET: ~s" call))
427               (^ (&whole call &rest args)
428                 (declare (ignore args))
429                 (error "Invalid use of ^ inside ENSURING-NODE-TARGET: ~s" call)))
430      (progn
431        ,@body))
432    (<- ,target-var)))
433
434(defun acode-invert-condition-keyword (k)
435  (or 
436   (cdr (assq k '((:eq . :ne) (:ne . :eq) (:le . :gt) (:lt . :ge) (:ge . :lt) (:gt . :le))))
437   (error "Unknown condition: ~s" k)))
438
439(defun backend-arch-macroexpand (whole env)
440  (let* ((expander (arch::arch-macro-function
441                    (backend-target-arch-name *target-backend*)
442                    (car whole))))
443    (if expander
444      (funcall expander whole env)
445      (error "No arch-specific macro function for ~s in arch ~s"
446             (car whole) (backend-target-arch-name *target-backend*)))))
447
448(defmacro declare-arch-specific-macro (name)
449  `(progn
450    (setf (macro-function ',name) #'backend-arch-macroexpand)
451    ',name))
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.