]> Joshua Wise's Git repositories - snipe.git/blobdiff - codegen/solidify.sml
git.joshuawise.com / snipe.git / blobdiff
? search:
summary | shortlog | log | commit | commitdiff | tree
raw | inline | side by side
Add strings to the IR
[snipe.git] / codegen / solidify.sml
diff --git a/codegen/solidify.sml b/codegen/solidify.sml
index 21b37bceccae003162161409f75a1bfa92fc1646..a2622e122b54e21c47638ab8e780f80b7d9b4b0f 100644 (file)
--- a/codegen/solidify.sml
+++ b/codegen/solidify.sml
@@ -8,54 +8,58 @@
 signature SOLIDIFY =
 sig
   type colorings = (Temp.temp * int) list
 signature SOLIDIFY =
 sig
   type colorings = (Temp.temp * int) list
-  type asm = x86.insn list
+  type asm = Blarg.insn list
   
   val solidify : colorings -> asm -> asm
 end
 
 structure Solidify :> SOLIDIFY =
 struct
   
   val solidify : colorings -> asm -> asm
 end
 
 structure Solidify :> SOLIDIFY =
 struct
-  structure X = x86
+  structure X = Blarg
   structure T = Temp
   
   type colorings = (Temp.temp * int) list
   structure T = Temp
   
   type colorings = (Temp.temp * int) list
-  type asm = x86.insn list
+  type asm = Blarg.insn list
   
   exception Spilled
   
   exception Spilled
-  
+
+  structure TempMap = SplayMapFn(struct
+                                   type ord_key = Temp.temp
+                                   val compare = Temp.compare
+                                 end)
+  structure Tm = Temp
+
   fun solidify (regmap : colorings) (instrs : asm) : asm =
     let
   fun solidify (regmap : colorings) (instrs : asm) : asm =
     let
-      (* r14d and r15d is reserved for spilling *)
-      val maxreg = X.regtonum X.R13D
+      (* r11 and r12 is reserved for spilling *)
+      val maxreg = X.regtonum X.R10
       fun numtoreg n =
           if (n > maxreg)
           then raise Spilled
           else X.numtoreg n
 
       fun numtoreg n =
           if (n > maxreg)
           then raise Spilled
           else X.numtoreg n
 
-      fun temptonum (t: T.temp) : int =
-        (List.hd
-          (List.map (fn (_, n) => n)
-            (List.filter (fn (a, _) => (Temp.eq (a, t))) regmap)))
-      
-      fun temptoreg (t: T.temp) : x86.reg =
+      val tempnums = List.foldr (fn ((t,n),b) => TempMap.insert(b,t,n)) (TempMap.empty) regmap
+      fun temptonum (t: T.temp) : int = valOf (TempMap.find (tempnums, t))
+
+      fun temptoreg (t: T.temp) : Blarg.reg =
         numtoreg (temptonum t)          
         numtoreg (temptonum t)          
-        handle Empty => raise ErrorMsg.InternalError ("Uncolored temp "^(Temp.name t)^", agh!")
+        handle Option => raise ErrorMsg.InternalError ("Uncolored temp "^(Temp.name t)^", agh!")
 
 
-      val spillreg1 = X.R15D
-      val spillreg2 = X.R14D
+      val spillreg1 = X.R12
+      val spillreg2 = X.R11
 
       (* Determine which need to be saved. *)
 
       (* Determine which need to be saved. *)
-      val opsused = (map (fn (_, n) => X.REG (numtoreg n handle Spilled => X.R15D)) regmap) @ [X.REG X.R14D]
+      val opsused = (map (fn (_, n) => X.REG (numtoreg n handle Spilled => X.R12)) regmap) @ [X.REG X.R11]
       val saveregs = X.OperSet.intersection (
         X.OperSet.addList (X.OperSet.empty, opsused),
         X.OperSet.addList (
           X.OperSet.empty,
       val saveregs = X.OperSet.intersection (
         X.OperSet.addList (X.OperSet.empty, opsused),
         X.OperSet.addList (
           X.OperSet.empty,
-          [X.REG X.EBX,
-           X.REG X.EBP,
-           X.REG X.R12D,
-           X.REG X.R13D,
-           X.REG X.R14D,
-           X.REG X.R15D]))
+          [X.REG X.R7,
+           X.REG X.R8,
+           X.REG X.R9,
+           X.REG X.R10,
+           X.REG X.R11,
+           X.REG X.R12]))
       val savelist = X.OperSet.listItems saveregs
       val nsave = length savelist
 
       val savelist = X.OperSet.listItems saveregs
       val nsave = length savelist
 
@@ -63,183 +67,166 @@ struct
       val nspilled = Int.max (numreg - maxreg, 0)    (* Number of spilled registers. *)
       fun isspilled (X.TEMP temp) = (temptonum temp) > maxreg    (* Whether a register is spilled *)
         | isspilled (X.STACKARG _) = true
       val nspilled = Int.max (numreg - maxreg, 0)    (* Number of spilled registers. *)
       fun isspilled (X.TEMP temp) = (temptonum temp) > maxreg    (* Whether a register is spilled *)
         | isspilled (X.STACKARG _) = true
-        | isspilled (X.REL _) = true
-        | isspilled (X.OSIZE (_, oo)) = isspilled oo
         | isspilled _ = false
         | isspilled _ = false
-      val stacksz = (nspilled + nsave) * 8
-      fun stackpos (reg: int) = stacksz - (reg - maxreg + nsave) * 8    (* Stack position of some register number *)
+
+      val stacksz = (nspilled + nsave) * 1
+      fun stackpos (reg: int) = stacksz - (reg - maxreg + nsave) * 1    (* Stack position of some register number *)
 
       val prologue =
 
       val prologue =
-        (X.SUB (X.OSIZE (X.Qword, X.REG X.RSP), X.CONST (Word32.fromInt stacksz))) ::
-        (ListPair.map
-          (fn (num, reg) =>
-            X.MOV (X.OSIZE (X.Qword, X.REL (X.REG X.RSP, X.CONST (Word32.fromInt (stacksz - 8*(num+1))))), X.OSIZE (X.Qword, reg)))
-          (List.tabulate (nsave, fn x => x), savelist))
+        [X.INSN (X.AL, X.MOVLIT (X.REG X.R4, Word.fromInt stacksz)),
+         X.INSN (X.AL, X.SUB (X.REG X.SP, X.REG X.R4))] @
+        (List.concat
+          (ListPair.map
+            (fn (num, reg) =>
+              [X.INSN (X.AL, X.MOVLIT (X.REG X.R4, Word.fromInt (stacksz - 1*(num+1)))),
+               X.INSN (X.AL, X.ADD (X.REG X.R4, X.REG X.SP)),
+               X.INSN (X.AL, X.STO (X.REG X.R4, reg))])
+            (List.tabulate (nsave, fn x => x), savelist)
+          )
+        )
       val epilogue =
       val epilogue =
-        (ListPair.map
-          (fn (num, reg) =>
-            X.MOV (X.OSIZE (X.Qword, reg), X.REL (X.REG X.RSP, X.CONST (Word32.fromInt (stacksz - 8*(num+1))))))
-          (List.tabulate (nsave, fn x => x), savelist)) @
-        [X.ADD (X.OSIZE (X.Qword, X.REG X.RSP), X.CONST (Word32.fromInt stacksz))]
+        (List.concat
+          (ListPair.map
+            (fn (num, reg) =>
+              [X.INSN (X.AL, X.MOVLIT (X.REG X.R4, Word.fromInt (stacksz - 1*(num+1)))),
+               X.INSN (X.AL, X.ADD (X.REG X.R4, X.REG X.SP)),
+               X.INSN (X.AL, X.LDR (reg, X.REG X.R4))])
+            (List.tabulate (nsave, fn x => x), savelist)
+          )
+        ) @
+        [X.INSN (X.AL, X.MOVLIT (X.REG X.R4, Word.fromInt stacksz)),
+         X.INSN (X.AL, X.ADD (X.REG X.SP, X.REG X.R4))]
       val endlbl = Label.new()
 
       val endlbl = Label.new()
 
-      fun spill s (X.TEMP temp, xreg: x86.reg) =    (* Spill a register if need be. *)
-        if (isspilled (X.TEMP temp))
-          then [X.MOV (X.OSIZE(s, X.REL (X.REG X.RSP, (X.CONST o Word32.fromInt o stackpos o temptonum) temp)), X.REG xreg)]
-          else nil
-        | spill s (X.STACKARG _, _) = raise ErrorMsg.InternalError "Cannot spill to a stack arg"
-        | spill s (a as X.REL _, xreg) = [X.MOV (X.OSIZE(s,a), X.REG xreg)]
-        | spill s (X.OSIZE (s', oo), xreg) = spill s' (X.stripsize oo, xreg)
-        | spill _ _ = nil        (* Nothing else can be spilled. *)
-      fun unspill s (X.TEMP temp, xreg: x86.reg) =    (* Unspill a register if need be. *)
-        if (isspilled (X.TEMP temp))
-          then [X.MOV (X.OSIZE(s, X.REG xreg), X.REL (X.REG X.RSP, (X.CONST o Word32.fromInt o stackpos o temptonum) temp))]
-          else nil
-        | unspill s (X.STACKARG arg, xreg) = [X.MOV (X.OSIZE(s, X.REG xreg), X.REL (X.REG X.RSP, X.CONST (Word32.fromInt (stacksz + 8 + (arg * 8)))))]
-        | unspill s (a as X.REL _, xreg) = [X.MOV (X.OSIZE(s, X.REG xreg), a)]
-        | unspill s (X.OSIZE (s', oo), xreg) = unspill s' (X.stripsize oo, xreg)
-        | unspill _ _ = nil
-      
-      fun realoper (X.TEMP temp) = X.OSIZE (X.sts (Temp.size temp), X.REG (temptoreg temp))  (* Makes a operand 'real'. *)
-        | realoper (X.STACKARG arg) = raise Spilled
-        | realoper (X.REL _) = raise Spilled
-        | realoper (X.OSIZE (s, oo)) = X.OSIZE (s, realoper (X.stripsize oo))
-        | realoper r = r
-
-      fun stackoper (X.TEMP temp) =
-            if not (isspilled (X.TEMP temp)) then raise ErrorMsg.InternalError "stackoper on unspilled temp?"
-            else X.OSIZE (X.sts (Temp.size temp), X.REL (X.REG X.RSP, (X.CONST o Word32.fromInt o stackpos o temptonum) temp))
-        | stackoper (X.STACKARG arg) = X.REL (X.REG X.RSP, (X.CONST o Word32.fromInt) (stacksz + 8 + (arg * 8)))
-        | stackoper (a as X.REL _) = a
-        | stackoper (X.OSIZE (s, oo)) = X.OSIZE (s, stackoper (X.stripsize oo))
-        | stackoper _ = raise ErrorMsg.InternalError "stackoper on not temp?"
-
-      fun ophit (X.OSIZE (s, oo)) = let val (insns, p) = ophit (X.stripsize oo) in (insns, X.OSIZE (s, p)) end
-        | ophit (X.REL(op1, op2)) =
-          let
-            val t1 = X.stripsize op1
-            val (s, t2) = X.sizeoper op2
-          in
-            if (isspilled t1 andalso isspilled t2) then
-              ([X.MOV (X.OSIZE (s, X.REG spillreg1), stackoper t2),
-                X.ADD (X.OSIZE (X.Qword, X.REG spillreg1), stackoper t1)],
-                X.REL (X.REG spillreg1, X.CONST 0w0))
-            else if(isspilled t1) then
-              ([X.MOV (X.OSIZE (X.Qword, X.REG spillreg1), stackoper t1)],
-                X.REL (X.REG spillreg1, realoper t2))
-            else if(isspilled t2) then
-              ([X.MOV (X.OSIZE (s, X.REG spillreg1), stackoper t2)],
-                X.REL (realoper t1, X.REG spillreg1))
-            else
-              ([],
-                X.REL (realoper t1, realoper t2))
-          end
-        | ophit a = (nil, realoper a handle Spilled => stackoper a)
-
-      fun transform (X.DIRECTIVE s) = [X.DIRECTIVE s]
-        | transform (X.COMMENT s) = [X.COMMENT s]
-        | transform (X.LIVEIGN a) = transform a
-        | transform (X.MOV (dest, src)) =
+      fun spill (X.TEMP temp, xreg: Blarg.reg) =    (* Spill a register if need be. *)
             let
             let
-              val (insns1, realop1) = ophit dest
-              val (insns2, realop2) = ophit src
+              val base = X.REG X.SP
+              val offs = Word.fromInt (stackpos (temptonum temp))
             in
             in
-              if(isspilled dest andalso isspilled src) then
-                insns2 @ [X.MOV (X.REG spillreg2, realop2)] @ insns1 @ [X.MOV (realop1, X.REG spillreg2)]
-              else
-                insns1 @ insns2 @ [X.MOV (realop1, realop2)]
+              if (isspilled (X.TEMP temp))
+                then raise ErrorMsg.InternalError "unspill not supported" (*[X.MOV ((X.REL (base, offs, 0w1), Tm.Quad), (X.REG xreg, Tm.Quad))]*)
+                else nil
             end
             end
-        | transform (X.LEA (dest, src)) =
+        | spill (X.STACKARG _, _) = raise ErrorMsg.InternalError "Cannot spill to a stack arg"
+        | spill _ = nil        (* Nothing else can be spilled. *)
+      fun unspill (X.TEMP temp, xreg: Blarg.reg) =    (* Unspill a register if need be. *)
             let
             let
-              val (insns1, realop1) = ophit dest
-              val (insns2, realop2) = ophit src
+              val base = X.REG X.SP
+              val offs = Word.fromInt (stackpos (temptonum temp))
             in
             in
-              if(isspilled dest andalso isspilled src) then
-                insns2 @ [X.MOV (X.REG spillreg2, realop2)] @ insns1 @ [X.LEA (realop1, X.REG spillreg2)]
-              else
-                insns1 @ insns2 @ [X.LEA (realop1, realop2)]
+              if (isspilled (X.TEMP temp))
+                then raise ErrorMsg.InternalError "unspill not supported" (*[X.MOV ((X.REG xreg, Tm.Quad), (X.REL (base, offs, 0w1), Tm.Quad))]*)
+                else nil
             end
             end
-        | transform (X.SUB (dest, src)) =
+        | unspill (X.STACKARG arg, xreg) =
             let
             let
-              val (insns, realop) = ophit dest
+              val base = X.REG X.SP
+              val offs = Word.fromInt (stacksz + 8 + (arg * 8))
             in
             in
-              unspill X.Long (src, spillreg2) @ insns @
-              [ X.SUB(realop,
-                  realoper src handle Spilled => X.REG spillreg2)]
+              (*[X.MOV ((X.REG xreg, s), (X.REL (base, offs, 0w1), s))]*)
+              raise ErrorMsg.InternalError "unspill from stack not supported"
             end
             end
-        | transform (X.IMUL (dest, src)) =
-            unspill X.Long (dest, spillreg1) @
-            [ X.IMUL(
-                realoper dest handle Spilled => X.REG spillreg1,
-                realoper src handle Spilled => stackoper src)] @
-            spill X.Long (dest, spillreg1)
-        | transform (X.IMUL3 (dest, src, const)) =
-            unspill X.Long ((X.stripsize src), spillreg2) @
-            [ X.IMUL3(
-                realoper dest handle Spilled => X.REG spillreg1,
-                realoper src handle Spilled => X.REG spillreg2,
-                const)] @
-            spill X.Long (dest, spillreg1)
-        | transform (X.ADD (dest, src)) =
-            let
-              val (insns, realop) = ophit dest
-            in
-              unspill X.Long (src, spillreg2) @ insns @
-              [ X.ADD(realop,
-                  realoper src handle Spilled => X.REG spillreg2)]
-            end
-        | transform (X.IDIV (src)) = [ X.IDIV(realoper src handle Spilled => stackoper src)]
-        | transform (X.NEG (src)) = [ X.NEG(realoper src handle Spilled => stackoper src)]
-        | transform (X.NOT (src)) = [ X.NOT(realoper src handle Spilled => stackoper src)]
-        | transform (X.SAL (dest, shft)) =
-            [ X.SAL (
-                realoper dest handle Spilled => stackoper dest,
-                shft)]
-        | transform (X.SAR (dest, shft)) =
-            [ X.SAR (
-                realoper dest handle Spilled => stackoper dest,
-                shft)]
-        | transform (X.CLTD) = [ X.CLTD ]
-        | transform (X.AND (dest, src)) =
-            unspill X.Long (src, spillreg1) @
-            [ X.AND(
-                realoper dest handle Spilled => stackoper dest,
-                realoper src handle Spilled => X.REG spillreg1)]
-        | transform (X.OR (dest, src)) =
-            unspill X.Long (src, spillreg1) @
-            [ X.OR(
-                realoper dest handle Spilled => stackoper dest,
-                realoper src handle Spilled => X.REG spillreg1)]
-        | transform (X.XOR (dest, src)) =
-            unspill X.Long (src, spillreg1) @
-            [ X.XOR(
-                realoper dest handle Spilled => stackoper dest,
-                realoper src handle Spilled => X.REG spillreg1)]
-        | transform (X.CMP (op1, op2)) =
-            unspill X.Long (op2, spillreg1) @
-            [ X.CMP(
-                realoper op1 handle Spilled => stackoper op1,
-                realoper op2 handle Spilled => X.REG spillreg1)]
-        | transform (X.TEST (op1, op2)) =
-            unspill X.Long (op2, spillreg1) @
-            [ X.TEST(
-                realoper op1 handle Spilled => stackoper op1,
-                realoper op2 handle Spilled => X.REG spillreg1)]
-        | transform (X.SETcc (c,src)) = [ X.SETcc(c, realoper src handle Spilled => stackoper src)]
-        | transform (X.CALL l) = [ X.CALL l ]
-        | transform (X.MOVZB (dest, src)) =
-            [ X.MOVZB(
-                realoper dest handle Spilled => X.REG spillreg1,
-                realoper src handle Spilled => stackoper src)]
-            @ spill X.Long (dest, spillreg1)
-        | transform (X.RET) = if nsave < 2 then (epilogue @ [X.RET]) else [X.JMP endlbl]
-        | transform (X.LABEL l) = [ X.LABEL l ]
-        | transform (X.JMP l) = [ X.JMP l ]
-        | transform (X.Jcc (c,l)) = [X.Jcc (c,l)]
+        | unspill _ = nil
+
+      fun unspill_ops (op1, op2) =
+        case (isspilled op1, isspilled op2)
+        of (false, false) => []
+         | (true, false) => unspill (op1, spillreg1)
+         | (false, true) => unspill (op2, spillreg2)
+         | (true, true)  => unspill (op1, spillreg1) @ unspill (op2, spillreg2)
+      
+      fun respill_ops (op1, op2) =
+        case (isspilled op1, isspilled op2) (* no instruction writes back to op2 *)
+        of (false, _) => []
+         | (true, _) => spill (op1, spillreg1)
+      
+      fun real_op1 op1 =
+        case op1
+        of (X.TEMP temp) => if isspilled op1
+                            then (X.REG spillreg1)
+                            else X.REG (temptoreg temp)
+         | (X.STACKARG arg) => X.REG spillreg1
+         | r => r
+      
+      fun real_ops (op1, op2) =
+        (case op1
+         of (X.TEMP temp) => if isspilled op1
+                             then (X.REG spillreg1)
+                             else X.REG (temptoreg temp)
+          | (X.STACKARG arg) => X.REG spillreg1
+          | r => r,
+        case op2
+         of (X.TEMP temp) => if isspilled op2
+                             then (X.REG spillreg2)
+                             else X.REG (temptoreg temp)
+          | (X.STACKARG arg) => X.REG spillreg2
+          | r => r)
+
+      fun whack_insn (pred, insn, op1, op2) =
+        (map (fn i => X.INSN (pred, i)) (unspill_ops (op1, op2))) @
+        [ X.INSN (pred, insn (real_ops (op1, op2))) ] @
+        (map (fn i => X.INSN (pred, i)) (respill_ops (op1, op2)))
+
+      fun transform (X.DIRECTIVE s) = [X.DIRECTIVE s]
+        | transform (X.COMMENT s) = [X.COMMENT s]
+        | transform (X.LABEL l) = [X.LABEL l]
+        | transform (X.LIVEIGN a) = transform a
+        
+        (* god the special cases are going to suck *)
+        | transform (X.INSN (pred, X.MOVLIT (op1, w))) =
+            [ X.INSN (pred, X.MOVLIT (real_op1 op1, w)) ] @
+            (if isspilled op1
+             then spill (op1, spillreg1)
+             else [])
+        | transform (X.INSN (pred, X.MOVSYM (op1, w))) =
+            [ X.INSN (pred, X.MOVSYM (real_op1 op1, w)) ] @
+            (if isspilled op1
+             then spill (op1, spillreg1)
+             else [])
+        | transform (X.INSN (pred, X.MOVLBL (op1, w))) =
+            [ X.INSN (pred, X.MOVLBL (real_op1 op1, w)) ] @
+            (if isspilled op1
+             then spill (op1, spillreg1)
+             else [])
+        
+        (* and here comes the boilerplate *)
+        | transform (X.INSN (pred, X.LDR (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.LDR, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.STO (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.STO, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.MOV (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.MOV, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.MOVS (op1, op2))) = whack_insn (pred, X.MOVS, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.ADD (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.ADD, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.ADDS (op1, op2))) = whack_insn (pred, X.ADDS, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.SUB (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.SUB, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.SUBS (op1, op2))) = whack_insn (pred, X.SUBS, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.AND (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.AND, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.ANDS (op1, op2))) = whack_insn (pred, X.ANDS, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.NOT (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.NOT, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.NOTS (op1, op2))) = whack_insn (pred, X.NOTS, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.PUSH (op1, op2))) = if isspilled op2
+                                                         then raise ErrorMsg.InternalError "PUSH on spilled op2 is not possible"
+                                                         else [ X.INSN (pred, X.PUSH (real_ops (op1, op2))) ]
+        | transform (X.INSN (pred, X.POP (X.REG X.SP, X.REG X.PC))) = [ X.INSN (pred, X.MOVLBL (X.REG X.PC, endlbl)) ] (* optimize epilogue? *)
+        | transform (X.INSN (pred, X.POP (op1, op2))) =  if isspilled op2
+                                                         then raise ErrorMsg.InternalError "POP on spilled op2 is not possible"
+                                                         else [ X.INSN (pred, X.POP (real_ops (op1, op2))) ]
+        | transform (X.INSN (pred, X.CALL (op1, op2, i))) =  if isspilled op2
+                                                             then raise ErrorMsg.InternalError "CALL on spilled op2 is not possible"
+                                                             else [ X.INSN (pred, X.CALL ((fn (x, y) => (x, y, i)) (real_ops (op1, op2)))) ]
+        | transform (X.INSN (pred, X.SHR (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.SHR, op1, op2)
+        | transform (X.INSN (pred, X.SHL (op1, op2))) =  whack_insn (pred, X.SHL, op1, op2)
+        (*| transform _ = raise ErrorMsg.InternalError "unimplemented"*)
     in
     in
-      if (nsave < 2) then
+      (*if (nsave < 2) then
         List.concat (prologue :: (map transform instrs))
       else
         List.concat (prologue :: (map transform instrs))
       else
-        List.concat (prologue :: ((map transform instrs) @ [[X.LABEL endlbl], epilogue, [X.RET]]))
+      *)
+      List.concat (prologue ::
+                   ((map transform instrs) @
+                    [[X.LABEL endlbl],
+                     epilogue,
+                     [X.INSN (X.AL, X.POP (X.REG X.SP, X.REG X.PC))]
+                    ]
+                   )
+                  )
     end
 end
     end
 end
Compiler for a C-like language written in SML
This page took 0.037661 seconds and 4 git commands to generate.