source: trunk/source/compiler/vinsn.lisp @ 13066

Last change on this file since 13066 was 13066, checked in by rme, 10 years ago

Change "OpenMCL" to "Clozure CL" in comments and docstrings.

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