codegen/codegen.sml

   1 (* L1 Compiler
   2  * Assembly Code Generator for FAKE assembly
   3  * Author: Alex Vaynberg <alv@andrew.cmu.edu>
   4  * Based on code by: Kaustuv Chaudhuri <kaustuv+@cs.cmu.edu>
   5  * Modified: Frank Pfenning <fp@cs.cmu.edu>
   6  *
   7  * Implements a "convenient munch" algorithm
   8  *)
   9
  10 signature CODEGEN =
  11 sig
  12   val codegen : Tree.stm list -> x86.insn list
  13 end
  14
  15 structure Codegen :> CODEGEN =
  16 struct
  17   structure T = Tree
  18   structure X = x86
  19
  20   (* munch_exp : prex86oper -> T.exp -> prex86insn list *)
  21   (* munch_exp d e
  22    * generates instructions to achieve d <- e
  23    * d must be TEMP(t) or REG(r)
  24    *)
  25   fun munch_exp d (T.CONST(n)) = [X.MOVL(d, X.CONST n)]
  26     | munch_exp d (T.TEMP(t)) = [X.MOVL(d, X.TEMP t)]
  27     | munch_exp d (T.BINOP(T.ADD, e1, T.CONST n)) = (munch_exp d e1) @ [X.ADDL(d, X.CONST n)]
  28     | munch_exp d (T.BINOP(T.ADD, T.CONST n, e1)) = (munch_exp d e1) @ [X.ADDL(d, X.CONST n)]
  29     | munch_exp d (T.BINOP(T.ADD, e1, e2)) = let val t1 = Temp.new () in (munch_exp d e1) @ (munch_exp (X.TEMP t1) e2) @ [X.ADDL(d, X.TEMP t1)] end
  30     | munch_exp d (T.BINOP(T.SUB, T.CONST 0w0, e1)) = (munch_exp d e1) @ [X.NEG d]
  31     | munch_exp d (T.BINOP(T.SUB, e1, T.CONST(n))) = (munch_exp d e1) @ [X.SUBL(d, X.CONST n)]
  32     | munch_exp d (T.BINOP(T.SUB, e1, e2)) = let val t1 = Temp.new () in (munch_exp d e1) @ (munch_exp (X.TEMP t1) e2) @ [X.SUBL(d, X.TEMP t1)] end
  33     | munch_exp d (T.BINOP(T.MUL, T.TEMP t, T.CONST n)) = [X.IMUL3(d, X.TEMP t, n)]
  34     | munch_exp d (T.BINOP(T.MUL, T.CONST n, T.TEMP t)) = [X.IMUL3(d, X.TEMP t, n)]
  35     | munch_exp d (T.BINOP(T.MUL, e1, T.CONST n)) = (munch_exp d e1) @ [X.IMUL(d, X.CONST n)]
  36     | munch_exp d (T.BINOP(T.MUL, T.CONST n, e1)) = (munch_exp d e1) @ [X.IMUL(d, X.CONST n)]
  37     | munch_exp d (T.BINOP(T.MUL, e1, e2)) = let val t1 = Temp.new () in (munch_exp d e1) @ (munch_exp (X.TEMP t1) e2) @ [X.IMUL(d, X.TEMP t1)] end
  38     | munch_exp d (T.BINOP(T.DIV, e1, e2)) = let val t1 = Temp.new () in (munch_exp (X.TEMP t1) e1) @ (munch_exp d e2) @ [X.MOVL (X.REG X.EAX, X.TEMP t1), X.CLTD, X.IDIVL d, X.MOVL (d, X.REG X.EAX)] end
  39     | munch_exp d (T.BINOP(T.MOD, e1, e2)) = let val t1 = Temp.new () in (munch_exp (X.TEMP t1) e1) @ (munch_exp d e2) @ [X.MOVL (X.REG X.EAX, X.TEMP t1), X.CLTD, X.IDIVL d, X.MOVL (d, X.REG X.EDX)] end
  40
  41   (* munch_stm : T.stm -> AS.instr list *)
  42   (* munch_stm stm generates code to execute stm *)
  43   fun munch_stm (T.MOVE(T.TEMP(t1), e2)) =
  44         munch_exp (X.TEMP t1) e2
  45     | munch_stm (T.MOVE(_, _)) =
  46         raise ErrorMsg.InternalError "Incorrect first operand for T.MOVE?"
  47     | munch_stm (T.RETURN(e)) =
  48         let
  49           val t = Temp.new ()
  50         in
  51           munch_exp (X.TEMP t) e
  52           @ [X.MOVL(X.REG X.EAX, X.TEMP t), X.RET]
  53         end
  54
  55   fun codegen nil = nil
  56     | codegen (stm::stms) = munch_stm stm @ codegen stms
  57 end