src/v8/src/ia32/lithium-gap-resolver-ia32.cc

   1 // Copyright 2011 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   3 // modification, are permitted provided that the following conditions are
   4 // met:
   5 //
   6 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   7 //       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   8 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
   9 //       copyright notice, this list of conditions and the following
  10 //       disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  11 //       with the distribution.
  12 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
  13 //       contributors may be used to endorse or promote products derived
  14 //       from this software without specific prior written permission.
  15 //
  16 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  17 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  18 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  19 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  20 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  26 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27
  28 #include "v8.h"
  29
  30 #if V8_TARGET_ARCH_IA32
  31
  32 #include "ia32/lithium-gap-resolver-ia32.h"
  33 #include "ia32/lithium-codegen-ia32.h"
  34
  35 namespace v8 {
  36 namespace internal {
  37
  38 LGapResolver::LGapResolver(LCodeGen* owner)
  39     : cgen_(owner),
  40       moves_(32, owner->zone()),
  41       source_uses_(),
  42       destination_uses_(),
  43       spilled_register_(-1) {}
  44
  45
  46 void LGapResolver::Resolve(LParallelMove* parallel_move) {
  47   ASSERT(HasBeenReset());
  48   // Build up a worklist of moves.
  49   BuildInitialMoveList(parallel_move);
  50
  51   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
  52     LMoveOperands move = moves_[i];
  53     // Skip constants to perform them last.  They don't block other moves
  54     // and skipping such moves with register destinations keeps those
  55     // registers free for the whole algorithm.
  56     if (!move.IsEliminated() && !move.source()->IsConstantOperand()) {
  57       PerformMove(i);
  58     }
  59   }
  60
  61   // Perform the moves with constant sources.
  62   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
  63     if (!moves_[i].IsEliminated()) {
  64       ASSERT(moves_[i].source()->IsConstantOperand());
  65       EmitMove(i);
  66     }
  67   }
  68
  69   Finish();
  70   ASSERT(HasBeenReset());
  71 }
  72
  73
  74 void LGapResolver::BuildInitialMoveList(LParallelMove* parallel_move) {
  75   // Perform a linear sweep of the moves to add them to the initial list of
  76   // moves to perform, ignoring any move that is redundant (the source is
  77   // the same as the destination, the destination is ignored and
  78   // unallocated, or the move was already eliminated).
  79   const ZoneList<LMoveOperands>* moves = parallel_move->move_operands();
  80   for (int i = 0; i < moves->length(); ++i) {
  81     LMoveOperands move = moves->at(i);
  82     if (!move.IsRedundant()) AddMove(move);
  83   }
  84   Verify();
  85 }
  86
  87
  88 void LGapResolver::PerformMove(int index) {
  89   // Each call to this function performs a move and deletes it from the move
  90   // graph.  We first recursively perform any move blocking this one.  We
  91   // mark a move as "pending" on entry to PerformMove in order to detect
  92   // cycles in the move graph.  We use operand swaps to resolve cycles,
  93   // which means that a call to PerformMove could change any source operand
  94   // in the move graph.
  95
  96   ASSERT(!moves_[index].IsPending());
  97   ASSERT(!moves_[index].IsRedundant());
  98
  99   // Clear this move's destination to indicate a pending move.  The actual
 100   // destination is saved on the side.
 101   ASSERT(moves_[index].source() != NULL);  // Or else it will look eliminated.
 102   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 103   moves_[index].set_destination(NULL);
 104
 105   // Perform a depth-first traversal of the move graph to resolve
 106   // dependencies.  Any unperformed, unpending move with a source the same
 107   // as this one's destination blocks this one so recursively perform all
 108   // such moves.
 109   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 110     LMoveOperands other_move = moves_[i];
 111     if (other_move.Blocks(destination) && !other_move.IsPending()) {
 112       // Though PerformMove can change any source operand in the move graph,
 113       // this call cannot create a blocking move via a swap (this loop does
 114       // not miss any).  Assume there is a non-blocking move with source A
 115       // and this move is blocked on source B and there is a swap of A and
 116       // B.  Then A and B must be involved in the same cycle (or they would
 117       // not be swapped).  Since this move's destination is B and there is
 118       // only a single incoming edge to an operand, this move must also be
 119       // involved in the same cycle.  In that case, the blocking move will
 120       // be created but will be "pending" when we return from PerformMove.
 121       PerformMove(i);
 122     }
 123   }
 124
 125   // We are about to resolve this move and don't need it marked as
 126   // pending, so restore its destination.
 127   moves_[index].set_destination(destination);
 128
 129   // This move's source may have changed due to swaps to resolve cycles and
 130   // so it may now be the last move in the cycle.  If so remove it.
 131   if (moves_[index].source()->Equals(destination)) {
 132     RemoveMove(index);
 133     return;
 134   }
 135
 136   // The move may be blocked on a (at most one) pending move, in which case
 137   // we have a cycle.  Search for such a blocking move and perform a swap to
 138   // resolve it.
 139   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 140     LMoveOperands other_move = moves_[i];
 141     if (other_move.Blocks(destination)) {
 142       ASSERT(other_move.IsPending());
 143       EmitSwap(index);
 144       return;
 145     }
 146   }
 147
 148   // This move is not blocked.
 149   EmitMove(index);
 150 }
 151
 152
 153 void LGapResolver::AddMove(LMoveOperands move) {
 154   LOperand* source = move.source();
 155   if (source->IsRegister()) ++source_uses_[source->index()];
 156
 157   LOperand* destination = move.destination();
 158   if (destination->IsRegister()) ++destination_uses_[destination->index()];
 159
 160   moves_.Add(move, cgen_->zone());
 161 }
 162
 163
 164 void LGapResolver::RemoveMove(int index) {
 165   LOperand* source = moves_[index].source();
 166   if (source->IsRegister()) {
 167     --source_uses_[source->index()];
 168     ASSERT(source_uses_[source->index()] >= 0);
 169   }
 170
 171   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 172   if (destination->IsRegister()) {
 173     --destination_uses_[destination->index()];
 174     ASSERT(destination_uses_[destination->index()] >= 0);
 175   }
 176
 177   moves_[index].Eliminate();
 178 }
 179
 180
 181 int LGapResolver::CountSourceUses(LOperand* operand) {
 182   int count = 0;
 183   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 184     if (!moves_[i].IsEliminated() && moves_[i].source()->Equals(operand)) {
 185       ++count;
 186     }
 187   }
 188   return count;
 189 }
 190
 191
 192 Register LGapResolver::GetFreeRegisterNot(Register reg) {
 193   int skip_index = reg.is(no_reg) ? -1 : Register::ToAllocationIndex(reg);
 194   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 195     if (source_uses_[i] == 0 && destination_uses_[i] > 0 && i != skip_index) {
 196       return Register::FromAllocationIndex(i);
 197     }
 198   }
 199   return no_reg;
 200 }
 201
 202
 203 bool LGapResolver::HasBeenReset() {
 204   if (!moves_.is_empty()) return false;
 205   if (spilled_register_ >= 0) return false;
 206
 207   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 208     if (source_uses_[i] != 0) return false;
 209     if (destination_uses_[i] != 0) return false;
 210   }
 211   return true;
 212 }
 213
 214
 215 void LGapResolver::Verify() {
 216 #ifdef ENABLE_SLOW_ASSERTS
 217   // No operand should be the destination for more than one move.
 218   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 219     LOperand* destination = moves_[i].destination();
 220     for (int j = i + 1; j < moves_.length(); ++j) {
 221       SLOW_ASSERT(!destination->Equals(moves_[j].destination()));
 222     }
 223   }
 224 #endif
 225 }
 226
 227
 228 #define __ ACCESS_MASM(cgen_->masm())
 229
 230 void LGapResolver::Finish() {
 231   if (spilled_register_ >= 0) {
 232     __ pop(Register::FromAllocationIndex(spilled_register_));
 233     spilled_register_ = -1;
 234   }
 235   moves_.Rewind(0);
 236 }
 237
 238
 239 void LGapResolver::EnsureRestored(LOperand* operand) {
 240   if (operand->IsRegister() && operand->index() == spilled_register_) {
 241     __ pop(Register::FromAllocationIndex(spilled_register_));
 242     spilled_register_ = -1;
 243   }
 244 }
 245
 246
 247 Register LGapResolver::EnsureTempRegister() {
 248   // 1. We may have already spilled to create a temp register.
 249   if (spilled_register_ >= 0) {
 250     return Register::FromAllocationIndex(spilled_register_);
 251   }
 252
 253   // 2. We may have a free register that we can use without spilling.
 254   Register free = GetFreeRegisterNot(no_reg);
 255   if (!free.is(no_reg)) return free;
 256
 257   // 3. Prefer to spill a register that is not used in any remaining move
 258   // because it will not need to be restored until the end.
 259   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 260     if (source_uses_[i] == 0 && destination_uses_[i] == 0) {
 261       Register scratch = Register::FromAllocationIndex(i);
 262       __ push(scratch);
 263       spilled_register_ = i;
 264       return scratch;
 265     }
 266   }
 267
 268   // 4. Use an arbitrary register.  Register 0 is as arbitrary as any other.
 269   Register scratch = Register::FromAllocationIndex(0);
 270   __ push(scratch);
 271   spilled_register_ = 0;
 272   return scratch;
 273 }
 274
 275
 276 void LGapResolver::EmitMove(int index) {
 277   LOperand* source = moves_[index].source();
 278   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 279   EnsureRestored(source);
 280   EnsureRestored(destination);
 281
 282   // Dispatch on the source and destination operand kinds.  Not all
 283   // combinations are possible.
 284   if (source->IsRegister()) {
 285     ASSERT(destination->IsRegister() || destination->IsStackSlot());
 286     Register src = cgen_->ToRegister(source);
 287     Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 288     __ mov(dst, src);
 289
 290   } else if (source->IsStackSlot()) {
 291     ASSERT(destination->IsRegister() || destination->IsStackSlot());
 292     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 293     if (destination->IsRegister()) {
 294       Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 295       __ mov(dst, src);
 296     } else {
 297       // Spill on demand to use a temporary register for memory-to-memory
 298       // moves.
 299       Register tmp = EnsureTempRegister();
 300       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 301       __ mov(tmp, src);
 302       __ mov(dst, tmp);
 303     }
 304
 305   } else if (source->IsConstantOperand()) {
 306     LConstantOperand* constant_source = LConstantOperand::cast(source);
 307     if (destination->IsRegister()) {
 308       Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 309       Representation r = cgen_->IsSmi(constant_source)
 310           ? Representation::Smi() : Representation::Integer32();
 311       if (cgen_->IsInteger32(constant_source)) {
 312         __ Set(dst, cgen_->ToImmediate(constant_source, r));
 313       } else {
 314         __ LoadObject(dst, cgen_->ToHandle(constant_source));
 315       }
 316     } else if (destination->IsDoubleRegister()) {
 317       double v = cgen_->ToDouble(constant_source);
 318       uint64_t int_val = BitCast<uint64_t, double>(v);
 319       int32_t lower = static_cast<int32_t>(int_val);
 320       int32_t upper = static_cast<int32_t>(int_val >> kBitsPerInt);
 321       if (CpuFeatures::IsSupported(SSE2)) {
 322         CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 323         XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 324         if (int_val == 0) {
 325           __ xorps(dst, dst);
 326         } else {
 327           __ push(Immediate(upper));
 328           __ push(Immediate(lower));
 329           __ movsd(dst, Operand(esp, 0));
 330           __ add(esp, Immediate(kDoubleSize));
 331         }
 332       } else {
 333         __ push(Immediate(upper));
 334         __ push(Immediate(lower));
 335         X87Register dst = cgen_->ToX87Register(destination);
 336         cgen_->X87Mov(dst, MemOperand(esp, 0));
 337         __ add(esp, Immediate(kDoubleSize));
 338       }
 339     } else {
 340       ASSERT(destination->IsStackSlot());
 341       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 342       Representation r = cgen_->IsSmi(constant_source)
 343           ? Representation::Smi() : Representation::Integer32();
 344       if (cgen_->IsInteger32(constant_source)) {
 345         __ Set(dst, cgen_->ToImmediate(constant_source, r));
 346       } else {
 347         Register tmp = EnsureTempRegister();
 348         __ LoadObject(tmp, cgen_->ToHandle(constant_source));
 349         __ mov(dst, tmp);
 350       }
 351     }
 352
 353   } else if (source->IsDoubleRegister()) {
 354     if (CpuFeatures::IsSupported(SSE2)) {
 355       CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 356       XMMRegister src = cgen_->ToDoubleRegister(source);
 357       if (destination->IsDoubleRegister()) {
 358         XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 359         __ movaps(dst, src);
 360       } else {
 361         ASSERT(destination->IsDoubleStackSlot());
 362         Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 363         __ movsd(dst, src);
 364       }
 365     } else {
 366       // load from the register onto the stack, store in destination, which must
 367       // be a double stack slot in the non-SSE2 case.
 368       ASSERT(destination->IsDoubleStackSlot());
 369       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 370       X87Register src = cgen_->ToX87Register(source);
 371       cgen_->X87Mov(dst, src);
 372     }
 373   } else if (source->IsDoubleStackSlot()) {
 374     if (CpuFeatures::IsSupported(SSE2)) {
 375       CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 376       ASSERT(destination->IsDoubleRegister() ||
 377              destination->IsDoubleStackSlot());
 378       Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 379       if (destination->IsDoubleRegister()) {
 380         XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 381         __ movsd(dst, src);
 382       } else {
 383         // We rely on having xmm0 available as a fixed scratch register.
 384         Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 385         __ movsd(xmm0, src);
 386         __ movsd(dst, xmm0);
 387       }
 388     } else {
 389       // load from the stack slot on top of the floating point stack, and then
 390       // store in destination. If destination is a double register, then it
 391       // represents the top of the stack and nothing needs to be done.
 392       if (destination->IsDoubleStackSlot()) {
 393         Register tmp = EnsureTempRegister();
 394         Operand src0 = cgen_->ToOperand(source);
 395         Operand src1 = cgen_->HighOperand(source);
 396         Operand dst0 = cgen_->ToOperand(destination);
 397         Operand dst1 = cgen_->HighOperand(destination);
 398         __ mov(tmp, src0);  // Then use tmp to copy source to destination.
 399         __ mov(dst0, tmp);
 400         __ mov(tmp, src1);
 401         __ mov(dst1, tmp);
 402       } else {
 403         Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 404         X87Register dst = cgen_->ToX87Register(destination);
 405         cgen_->X87Mov(dst, src);
 406       }
 407     }
 408   } else {
 409     UNREACHABLE();
 410   }
 411
 412   RemoveMove(index);
 413 }
 414
 415
 416 void LGapResolver::EmitSwap(int index) {
 417   LOperand* source = moves_[index].source();
 418   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 419   EnsureRestored(source);
 420   EnsureRestored(destination);
 421
 422   // Dispatch on the source and destination operand kinds.  Not all
 423   // combinations are possible.
 424   if (source->IsRegister() && destination->IsRegister()) {
 425     // Register-register.
 426     Register src = cgen_->ToRegister(source);
 427     Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 428     __ xchg(dst, src);
 429
 430   } else if ((source->IsRegister() && destination->IsStackSlot()) ||
 431              (source->IsStackSlot() && destination->IsRegister())) {
 432     // Register-memory.  Use a free register as a temp if possible.  Do not
 433     // spill on demand because the simple spill implementation cannot avoid
 434     // spilling src at this point.
 435     Register tmp = GetFreeRegisterNot(no_reg);
 436     Register reg =
 437         cgen_->ToRegister(source->IsRegister() ? source : destination);
 438     Operand mem =
 439         cgen_->ToOperand(source->IsRegister() ? destination : source);
 440     if (tmp.is(no_reg)) {
 441       __ xor_(reg, mem);
 442       __ xor_(mem, reg);
 443       __ xor_(reg, mem);
 444     } else {
 445       __ mov(tmp, mem);
 446       __ mov(mem, reg);
 447       __ mov(reg, tmp);
 448     }
 449
 450   } else if (source->IsStackSlot() && destination->IsStackSlot()) {
 451     // Memory-memory.  Spill on demand to use a temporary.  If there is a
 452     // free register after that, use it as a second temporary.
 453     Register tmp0 = EnsureTempRegister();
 454     Register tmp1 = GetFreeRegisterNot(tmp0);
 455     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 456     Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 457     if (tmp1.is(no_reg)) {
 458       // Only one temp register available to us.
 459       __ mov(tmp0, dst);
 460       __ xor_(tmp0, src);
 461       __ xor_(src, tmp0);
 462       __ xor_(tmp0, src);
 463       __ mov(dst, tmp0);
 464     } else {
 465       __ mov(tmp0, dst);
 466       __ mov(tmp1, src);
 467       __ mov(dst, tmp1);
 468       __ mov(src, tmp0);
 469     }
 470   } else if (source->IsDoubleRegister() && destination->IsDoubleRegister()) {
 471     CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 472     // XMM register-register swap. We rely on having xmm0
 473     // available as a fixed scratch register.
 474     XMMRegister src = cgen_->ToDoubleRegister(source);
 475     XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 476     __ movaps(xmm0, src);
 477     __ movaps(src, dst);
 478     __ movaps(dst, xmm0);
 479   } else if (source->IsDoubleRegister() || destination->IsDoubleRegister()) {
 480     CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 481     // XMM register-memory swap.  We rely on having xmm0
 482     // available as a fixed scratch register.
 483     ASSERT(source->IsDoubleStackSlot() || destination->IsDoubleStackSlot());
 484     XMMRegister reg = cgen_->ToDoubleRegister(source->IsDoubleRegister()
 485                                               ? source
 486                                               : destination);
 487     Operand other =
 488         cgen_->ToOperand(source->IsDoubleRegister() ? destination : source);
 489     __ movsd(xmm0, other);
 490     __ movsd(other, reg);
 491     __ movaps(reg, xmm0);
 492   } else if (source->IsDoubleStackSlot() && destination->IsDoubleStackSlot()) {
 493     CpuFeatureScope scope(cgen_->masm(), SSE2);
 494     // Double-width memory-to-memory.  Spill on demand to use a general
 495     // purpose temporary register and also rely on having xmm0 available as
 496     // a fixed scratch register.
 497     Register tmp = EnsureTempRegister();
 498     Operand src0 = cgen_->ToOperand(source);
 499     Operand src1 = cgen_->HighOperand(source);
 500     Operand dst0 = cgen_->ToOperand(destination);
 501     Operand dst1 = cgen_->HighOperand(destination);
 502     __ movsd(xmm0, dst0);  // Save destination in xmm0.
 503     __ mov(tmp, src0);  // Then use tmp to copy source to destination.
 504     __ mov(dst0, tmp);
 505     __ mov(tmp, src1);
 506     __ mov(dst1, tmp);
 507     __ movsd(src0, xmm0);
 508
 509   } else {
 510     // No other combinations are possible.
 511     UNREACHABLE();
 512   }
 513
 514   // The swap of source and destination has executed a move from source to
 515   // destination.
 516   RemoveMove(index);
 517
 518   // Any unperformed (including pending) move with a source of either
 519   // this move's source or destination needs to have their source
 520   // changed to reflect the state of affairs after the swap.
 521   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 522     LMoveOperands other_move = moves_[i];
 523     if (other_move.Blocks(source)) {
 524       moves_[i].set_source(destination);
 525     } else if (other_move.Blocks(destination)) {
 526       moves_[i].set_source(source);
 527     }
 528   }
 529
 530   // In addition to swapping the actual uses as sources, we need to update
 531   // the use counts.
 532   if (source->IsRegister() && destination->IsRegister()) {
 533     int temp = source_uses_[source->index()];
 534     source_uses_[source->index()] = source_uses_[destination->index()];
 535     source_uses_[destination->index()] = temp;
 536   } else if (source->IsRegister()) {
 537     // We don't have use counts for non-register operands like destination.
 538     // Compute those counts now.
 539     source_uses_[source->index()] = CountSourceUses(source);
 540   } else if (destination->IsRegister()) {
 541     source_uses_[destination->index()] = CountSourceUses(destination);
 542   }
 543 }
 544
 545 #undef __
 546
 547 } }  // namespace v8::internal
 548
 549 #endif  // V8_TARGET_ARCH_IA32