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

   1 // Copyright 2011 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #include "src/v8.h"
   6
   7 #if V8_TARGET_ARCH_IA32
   8
   9 #include "src/ia32/lithium-codegen-ia32.h"
  10 #include "src/ia32/lithium-gap-resolver-ia32.h"
  11
  12 namespace v8 {
  13 namespace internal {
  14
  15 LGapResolver::LGapResolver(LCodeGen* owner)
  16     : cgen_(owner),
  17       moves_(32, owner->zone()),
  18       source_uses_(),
  19       destination_uses_(),
  20       spilled_register_(-1) {}
  21
  22
  23 void LGapResolver::Resolve(LParallelMove* parallel_move) {
  24   DCHECK(HasBeenReset());
  25   // Build up a worklist of moves.
  26   BuildInitialMoveList(parallel_move);
  27
  28   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
  29     LMoveOperands move = moves_[i];
  30     // Skip constants to perform them last.  They don't block other moves
  31     // and skipping such moves with register destinations keeps those
  32     // registers free for the whole algorithm.
  33     if (!move.IsEliminated() && !move.source()->IsConstantOperand()) {
  34       PerformMove(i);
  35     }
  36   }
  37
  38   // Perform the moves with constant sources.
  39   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
  40     if (!moves_[i].IsEliminated()) {
  41       DCHECK(moves_[i].source()->IsConstantOperand());
  42       EmitMove(i);
  43     }
  44   }
  45
  46   Finish();
  47   DCHECK(HasBeenReset());
  48 }
  49
  50
  51 void LGapResolver::BuildInitialMoveList(LParallelMove* parallel_move) {
  52   // Perform a linear sweep of the moves to add them to the initial list of
  53   // moves to perform, ignoring any move that is redundant (the source is
  54   // the same as the destination, the destination is ignored and
  55   // unallocated, or the move was already eliminated).
  56   const ZoneList<LMoveOperands>* moves = parallel_move->move_operands();
  57   for (int i = 0; i < moves->length(); ++i) {
  58     LMoveOperands move = moves->at(i);
  59     if (!move.IsRedundant()) AddMove(move);
  60   }
  61   Verify();
  62 }
  63
  64
  65 void LGapResolver::PerformMove(int index) {
  66   // Each call to this function performs a move and deletes it from the move
  67   // graph.  We first recursively perform any move blocking this one.  We
  68   // mark a move as "pending" on entry to PerformMove in order to detect
  69   // cycles in the move graph.  We use operand swaps to resolve cycles,
  70   // which means that a call to PerformMove could change any source operand
  71   // in the move graph.
  72
  73   DCHECK(!moves_[index].IsPending());
  74   DCHECK(!moves_[index].IsRedundant());
  75
  76   // Clear this move's destination to indicate a pending move.  The actual
  77   // destination is saved on the side.
  78   DCHECK(moves_[index].source() != NULL);  // Or else it will look eliminated.
  79   LOperand* destination = moves_[index].destination();
  80   moves_[index].set_destination(NULL);
  81
  82   // Perform a depth-first traversal of the move graph to resolve
  83   // dependencies.  Any unperformed, unpending move with a source the same
  84   // as this one's destination blocks this one so recursively perform all
  85   // such moves.
  86   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
  87     LMoveOperands other_move = moves_[i];
  88     if (other_move.Blocks(destination) && !other_move.IsPending()) {
  89       // Though PerformMove can change any source operand in the move graph,
  90       // this call cannot create a blocking move via a swap (this loop does
  91       // not miss any).  Assume there is a non-blocking move with source A
  92       // and this move is blocked on source B and there is a swap of A and
  93       // B.  Then A and B must be involved in the same cycle (or they would
  94       // not be swapped).  Since this move's destination is B and there is
  95       // only a single incoming edge to an operand, this move must also be
  96       // involved in the same cycle.  In that case, the blocking move will
  97       // be created but will be "pending" when we return from PerformMove.
  98       PerformMove(i);
  99     }
 100   }
 101
 102   // We are about to resolve this move and don't need it marked as
 103   // pending, so restore its destination.
 104   moves_[index].set_destination(destination);
 105
 106   // This move's source may have changed due to swaps to resolve cycles and
 107   // so it may now be the last move in the cycle.  If so remove it.
 108   if (moves_[index].source()->Equals(destination)) {
 109     RemoveMove(index);
 110     return;
 111   }
 112
 113   // The move may be blocked on a (at most one) pending move, in which case
 114   // we have a cycle.  Search for such a blocking move and perform a swap to
 115   // resolve it.
 116   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 117     LMoveOperands other_move = moves_[i];
 118     if (other_move.Blocks(destination)) {
 119       DCHECK(other_move.IsPending());
 120       EmitSwap(index);
 121       return;
 122     }
 123   }
 124
 125   // This move is not blocked.
 126   EmitMove(index);
 127 }
 128
 129
 130 void LGapResolver::AddMove(LMoveOperands move) {
 131   LOperand* source = move.source();
 132   if (source->IsRegister()) ++source_uses_[source->index()];
 133
 134   LOperand* destination = move.destination();
 135   if (destination->IsRegister()) ++destination_uses_[destination->index()];
 136
 137   moves_.Add(move, cgen_->zone());
 138 }
 139
 140
 141 void LGapResolver::RemoveMove(int index) {
 142   LOperand* source = moves_[index].source();
 143   if (source->IsRegister()) {
 144     --source_uses_[source->index()];
 145     DCHECK(source_uses_[source->index()] >= 0);
 146   }
 147
 148   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 149   if (destination->IsRegister()) {
 150     --destination_uses_[destination->index()];
 151     DCHECK(destination_uses_[destination->index()] >= 0);
 152   }
 153
 154   moves_[index].Eliminate();
 155 }
 156
 157
 158 int LGapResolver::CountSourceUses(LOperand* operand) {
 159   int count = 0;
 160   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 161     if (!moves_[i].IsEliminated() && moves_[i].source()->Equals(operand)) {
 162       ++count;
 163     }
 164   }
 165   return count;
 166 }
 167
 168
 169 Register LGapResolver::GetFreeRegisterNot(Register reg) {
 170   int skip_index = reg.is(no_reg) ? -1 : Register::ToAllocationIndex(reg);
 171   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 172     if (source_uses_[i] == 0 && destination_uses_[i] > 0 && i != skip_index) {
 173       return Register::FromAllocationIndex(i);
 174     }
 175   }
 176   return no_reg;
 177 }
 178
 179
 180 bool LGapResolver::HasBeenReset() {
 181   if (!moves_.is_empty()) return false;
 182   if (spilled_register_ >= 0) return false;
 183
 184   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 185     if (source_uses_[i] != 0) return false;
 186     if (destination_uses_[i] != 0) return false;
 187   }
 188   return true;
 189 }
 190
 191
 192 void LGapResolver::Verify() {
 193 #ifdef ENABLE_SLOW_DCHECKS
 194   // No operand should be the destination for more than one move.
 195   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 196     LOperand* destination = moves_[i].destination();
 197     for (int j = i + 1; j < moves_.length(); ++j) {
 198       SLOW_DCHECK(!destination->Equals(moves_[j].destination()));
 199     }
 200   }
 201 #endif
 202 }
 203
 204
 205 #define __ ACCESS_MASM(cgen_->masm())
 206
 207 void LGapResolver::Finish() {
 208   if (spilled_register_ >= 0) {
 209     __ pop(Register::FromAllocationIndex(spilled_register_));
 210     spilled_register_ = -1;
 211   }
 212   moves_.Rewind(0);
 213 }
 214
 215
 216 void LGapResolver::EnsureRestored(LOperand* operand) {
 217   if (operand->IsRegister() && operand->index() == spilled_register_) {
 218     __ pop(Register::FromAllocationIndex(spilled_register_));
 219     spilled_register_ = -1;
 220   }
 221 }
 222
 223
 224 Register LGapResolver::EnsureTempRegister() {
 225   // 1. We may have already spilled to create a temp register.
 226   if (spilled_register_ >= 0) {
 227     return Register::FromAllocationIndex(spilled_register_);
 228   }
 229
 230   // 2. We may have a free register that we can use without spilling.
 231   Register free = GetFreeRegisterNot(no_reg);
 232   if (!free.is(no_reg)) return free;
 233
 234   // 3. Prefer to spill a register that is not used in any remaining move
 235   // because it will not need to be restored until the end.
 236   for (int i = 0; i < Register::NumAllocatableRegisters(); ++i) {
 237     if (source_uses_[i] == 0 && destination_uses_[i] == 0) {
 238       Register scratch = Register::FromAllocationIndex(i);
 239       __ push(scratch);
 240       spilled_register_ = i;
 241       return scratch;
 242     }
 243   }
 244
 245   // 4. Use an arbitrary register.  Register 0 is as arbitrary as any other.
 246   Register scratch = Register::FromAllocationIndex(0);
 247   __ push(scratch);
 248   spilled_register_ = 0;
 249   return scratch;
 250 }
 251
 252
 253 void LGapResolver::EmitMove(int index) {
 254   LOperand* source = moves_[index].source();
 255   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 256   EnsureRestored(source);
 257   EnsureRestored(destination);
 258
 259   // Dispatch on the source and destination operand kinds.  Not all
 260   // combinations are possible.
 261   if (source->IsRegister()) {
 262     DCHECK(destination->IsRegister() || destination->IsStackSlot());
 263     Register src = cgen_->ToRegister(source);
 264     Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 265     __ mov(dst, src);
 266
 267   } else if (source->IsStackSlot()) {
 268     DCHECK(destination->IsRegister() || destination->IsStackSlot());
 269     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 270     if (destination->IsRegister()) {
 271       Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 272       __ mov(dst, src);
 273     } else {
 274       // Spill on demand to use a temporary register for memory-to-memory
 275       // moves.
 276       Register tmp = EnsureTempRegister();
 277       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 278       __ mov(tmp, src);
 279       __ mov(dst, tmp);
 280     }
 281
 282   } else if (source->IsConstantOperand()) {
 283     LConstantOperand* constant_source = LConstantOperand::cast(source);
 284     if (destination->IsRegister()) {
 285       Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 286       Representation r = cgen_->IsSmi(constant_source)
 287           ? Representation::Smi() : Representation::Integer32();
 288       if (cgen_->IsInteger32(constant_source)) {
 289         __ Move(dst, cgen_->ToImmediate(constant_source, r));
 290       } else {
 291         __ LoadObject(dst, cgen_->ToHandle(constant_source));
 292       }
 293     } else if (destination->IsDoubleRegister()) {
 294       double v = cgen_->ToDouble(constant_source);
 295       uint64_t int_val = BitCast<uint64_t, double>(v);
 296       int32_t lower = static_cast<int32_t>(int_val);
 297       int32_t upper = static_cast<int32_t>(int_val >> kBitsPerInt);
 298       XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 299       if (int_val == 0) {
 300         __ xorps(dst, dst);
 301       } else {
 302         __ push(Immediate(upper));
 303         __ push(Immediate(lower));
 304         __ movsd(dst, Operand(esp, 0));
 305         __ add(esp, Immediate(kDoubleSize));
 306       }
 307     } else {
 308       DCHECK(destination->IsStackSlot());
 309       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 310       Representation r = cgen_->IsSmi(constant_source)
 311           ? Representation::Smi() : Representation::Integer32();
 312       if (cgen_->IsInteger32(constant_source)) {
 313         __ Move(dst, cgen_->ToImmediate(constant_source, r));
 314       } else {
 315         Register tmp = EnsureTempRegister();
 316         __ LoadObject(tmp, cgen_->ToHandle(constant_source));
 317         __ mov(dst, tmp);
 318       }
 319     }
 320
 321   } else if (source->IsDoubleRegister()) {
 322     XMMRegister src = cgen_->ToDoubleRegister(source);
 323     if (destination->IsDoubleRegister()) {
 324       XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 325       __ movaps(dst, src);
 326     } else {
 327       DCHECK(destination->IsDoubleStackSlot());
 328       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 329       __ movsd(dst, src);
 330     }
 331   } else if (source->IsDoubleStackSlot()) {
 332     DCHECK(destination->IsDoubleRegister() ||
 333            destination->IsDoubleStackSlot());
 334     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 335     if (destination->IsDoubleRegister()) {
 336       XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 337       __ movsd(dst, src);
 338     } else {
 339       // We rely on having xmm0 available as a fixed scratch register.
 340       Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 341       __ movsd(xmm0, src);
 342       __ movsd(dst, xmm0);
 343     }
 344   } else if (source->IsSIMD128Register()) {
 345     XMMRegister src = cgen_->ToSIMD128Register(source);
 346     if (destination->IsSIMD128Register()) {
 347       __ movaps(cgen_->ToSIMD128Register(destination), src);
 348     } else {
 349       DCHECK(destination->IsSIMD128StackSlot());
 350       __ movups(cgen_->ToOperand(destination), src);
 351     }
 352   } else if (source->IsSIMD128StackSlot()) {
 353     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 354     if (destination->IsSIMD128Register()) {
 355       __ movups(cgen_->ToSIMD128Register(destination), src);
 356     } else {
 357       DCHECK(destination->IsSIMD128StackSlot());
 358       __ movups(xmm0, src);
 359       __ movups(cgen_->ToOperand(destination), xmm0);
 360     }
 361   } else {
 362     UNREACHABLE();
 363   }
 364
 365   RemoveMove(index);
 366 }
 367
 368
 369 void LGapResolver::EmitSwap(int index) {
 370   LOperand* source = moves_[index].source();
 371   LOperand* destination = moves_[index].destination();
 372   EnsureRestored(source);
 373   EnsureRestored(destination);
 374
 375   // Dispatch on the source and destination operand kinds.  Not all
 376   // combinations are possible.
 377   if (source->IsRegister() && destination->IsRegister()) {
 378     // Register-register.
 379     Register src = cgen_->ToRegister(source);
 380     Register dst = cgen_->ToRegister(destination);
 381     __ xchg(dst, src);
 382
 383   } else if ((source->IsRegister() && destination->IsStackSlot()) ||
 384              (source->IsStackSlot() && destination->IsRegister())) {
 385     // Register-memory.  Use a free register as a temp if possible.  Do not
 386     // spill on demand because the simple spill implementation cannot avoid
 387     // spilling src at this point.
 388     Register tmp = GetFreeRegisterNot(no_reg);
 389     Register reg =
 390         cgen_->ToRegister(source->IsRegister() ? source : destination);
 391     Operand mem =
 392         cgen_->ToOperand(source->IsRegister() ? destination : source);
 393     if (tmp.is(no_reg)) {
 394       __ xor_(reg, mem);
 395       __ xor_(mem, reg);
 396       __ xor_(reg, mem);
 397     } else {
 398       __ mov(tmp, mem);
 399       __ mov(mem, reg);
 400       __ mov(reg, tmp);
 401     }
 402
 403   } else if (source->IsStackSlot() && destination->IsStackSlot()) {
 404     // Memory-memory.  Spill on demand to use a temporary.  If there is a
 405     // free register after that, use it as a second temporary.
 406     Register tmp0 = EnsureTempRegister();
 407     Register tmp1 = GetFreeRegisterNot(tmp0);
 408     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 409     Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 410     if (tmp1.is(no_reg)) {
 411       // Only one temp register available to us.
 412       __ mov(tmp0, dst);
 413       __ xor_(tmp0, src);
 414       __ xor_(src, tmp0);
 415       __ xor_(tmp0, src);
 416       __ mov(dst, tmp0);
 417     } else {
 418       __ mov(tmp0, dst);
 419       __ mov(tmp1, src);
 420       __ mov(dst, tmp1);
 421       __ mov(src, tmp0);
 422     }
 423   } else if (source->IsDoubleRegister() && destination->IsDoubleRegister()) {
 424     // XMM register-register swap. We rely on having xmm0
 425     // available as a fixed scratch register.
 426     XMMRegister src = cgen_->ToDoubleRegister(source);
 427     XMMRegister dst = cgen_->ToDoubleRegister(destination);
 428     __ movaps(xmm0, src);
 429     __ movaps(src, dst);
 430     __ movaps(dst, xmm0);
 431   } else if (source->IsDoubleRegister() || destination->IsDoubleRegister()) {
 432     // XMM register-memory swap.  We rely on having xmm0
 433     // available as a fixed scratch register.
 434     DCHECK(source->IsDoubleStackSlot() || destination->IsDoubleStackSlot());
 435     XMMRegister reg = cgen_->ToDoubleRegister(source->IsDoubleRegister()
 436                                               ? source
 437                                               : destination);
 438     Operand other =
 439         cgen_->ToOperand(source->IsDoubleRegister() ? destination : source);
 440     __ movsd(xmm0, other);
 441     __ movsd(other, reg);
 442     __ movaps(reg, xmm0);
 443   } else if (source->IsDoubleStackSlot() && destination->IsDoubleStackSlot()) {
 444     // Double-width memory-to-memory.  Spill on demand to use a general
 445     // purpose temporary register and also rely on having xmm0 available as
 446     // a fixed scratch register.
 447     Register tmp = EnsureTempRegister();
 448     Operand src0 = cgen_->ToOperand(source);
 449     Operand src1 = cgen_->HighOperand(source);
 450     Operand dst0 = cgen_->ToOperand(destination);
 451     Operand dst1 = cgen_->HighOperand(destination);
 452     __ movsd(xmm0, dst0);  // Save destination in xmm0.
 453     __ mov(tmp, src0);  // Then use tmp to copy source to destination.
 454     __ mov(dst0, tmp);
 455     __ mov(tmp, src1);
 456     __ mov(dst1, tmp);
 457     __ movsd(src0, xmm0);
 458
 459   } else if ((source->IsSIMD128StackSlot() &&
 460               destination->IsSIMD128StackSlot())) {
 461     // Swap two XMM stack slots.
 462     Operand src = cgen_->ToOperand(source);
 463     Operand dst = cgen_->ToOperand(destination);
 464     Register tmp = EnsureTempRegister();
 465     __ movups(xmm0, src);
 466     for (int offset = 0; offset < kSIMD128Size; offset += kPointerSize) {
 467       __ mov(tmp, Operand(dst, offset));
 468       __ mov(Operand(src, offset), tmp);
 469     }
 470     __ movups(dst, xmm0);
 471
 472   } else if (source->IsSIMD128Register() && destination->IsSIMD128Register()) {
 473     // Swap two XMM registers.
 474     XMMRegister source_reg = cgen_->ToSIMD128Register(source);
 475     XMMRegister destination_reg = cgen_->ToSIMD128Register(destination);
 476     __ movaps(xmm0, source_reg);
 477     __ movaps(source_reg, destination_reg);
 478     __ movaps(destination_reg, xmm0);
 479
 480   } else if (source->IsSIMD128Register() || destination->IsSIMD128Register()) {
 481     // Swap a xmm register and a xmm stack slot.
 482     DCHECK((source->IsSIMD128Register() &&
 483             destination->IsSIMD128StackSlot()) ||
 484            (source->IsSIMD128StackSlot() &&
 485             destination->IsSIMD128Register()));
 486     XMMRegister reg = cgen_->ToSIMD128Register(source->IsSIMD128Register()
 487                                                    ? source
 488                                                    : destination);
 489     LOperand* other = source->IsSIMD128Register() ? destination : source;
 490     DCHECK(other->IsSIMD128StackSlot());
 491     Operand other_operand = cgen_->ToOperand(other);
 492     __ movups(xmm0, other_operand);
 493     __ movups(other_operand, reg);
 494     __ movaps(reg, xmm0);
 495
 496   } else {
 497     // No other combinations are possible.
 498     UNREACHABLE();
 499   }
 500
 501   // The swap of source and destination has executed a move from source to
 502   // destination.
 503   RemoveMove(index);
 504
 505   // Any unperformed (including pending) move with a source of either
 506   // this move's source or destination needs to have their source
 507   // changed to reflect the state of affairs after the swap.
 508   for (int i = 0; i < moves_.length(); ++i) {
 509     LMoveOperands other_move = moves_[i];
 510     if (other_move.Blocks(source)) {
 511       moves_[i].set_source(destination);
 512     } else if (other_move.Blocks(destination)) {
 513       moves_[i].set_source(source);
 514     }
 515   }
 516
 517   // In addition to swapping the actual uses as sources, we need to update
 518   // the use counts.
 519   if (source->IsRegister() && destination->IsRegister()) {
 520     int temp = source_uses_[source->index()];
 521     source_uses_[source->index()] = source_uses_[destination->index()];
 522     source_uses_[destination->index()] = temp;
 523   } else if (source->IsRegister()) {
 524     // We don't have use counts for non-register operands like destination.
 525     // Compute those counts now.
 526     source_uses_[source->index()] = CountSourceUses(source);
 527   } else if (destination->IsRegister()) {
 528     source_uses_[destination->index()] = CountSourceUses(destination);
 529   }
 530 }
 531
 532 #undef __
 533
 534 } }  // namespace v8::internal
 535
 536 #endif  // V8_TARGET_ARCH_IA32