src/compiler/x86-64/pred.lisp

   1 ;;;; predicate VOPs for the x86 VM
   2
   3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   4 ;;;; more information.
   5 ;;;;
   6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
   8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
   9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  10 ;;;; files for more information.
  11
  12 (in-package "SB!VM")
  13 \f
  14 ;;;; the branch VOP
  15
  16 ;;; The unconditional branch, emitted when we can't drop through to the desired
  17 ;;; destination. Dest is the continuation we transfer control to.
  18 (define-vop (branch)
  19   (:info dest)
  20   (:generator 5
  21     (inst jmp dest)))
  22
  23 \f
  24 ;;;; Generic conditional VOPs
  25
  26 ;;; The generic conditional branch, emitted immediately after test
  27 ;;; VOPs that only set flags.
  28 ;;;
  29 ;;; FLAGS is a list of condition descriptors. If the first descriptor
  30 ;;; is CL:NOT, the test was true if all the remaining conditions are
  31 ;;; false. Otherwise, the test was true if any of the conditions is.
  32 ;;;
  33 ;;; NOT-P flips the meaning of the test, as with regular :CONDITIONAL
  34 ;;; VOP. If NOT-P is true, the code must branch to dest if the test was
  35 ;;; false. Otherwise, the code must branch to dest if the test was true.
  36
  37 (define-vop (branch-if)
  38   (:info dest flags not-p)
  39   (:generator 0
  40      (when (eq (car flags) 'not)
  41        (pop flags)
  42        (setf not-p (not not-p)))
  43      (flet ((negate-condition (name)
  44               (let ((code (logxor 1 (conditional-opcode name))))
  45                 (aref *condition-name-vec* code))))
  46        (cond ((null (rest flags))
  47               (inst jmp
  48                     (if not-p
  49                         (negate-condition (first flags))
  50                         (first flags))
  51                     dest))
  52              (not-p
  53               (let ((not-lab (gen-label))
  54                     (last    (car (last flags))))
  55                 (dolist (flag (butlast flags))
  56                   (inst jmp flag not-lab))
  57                 (inst jmp (negate-condition last) dest)
  58                 (emit-label not-lab)))
  59              (t
  60               (dolist (flag flags)
  61                 (inst jmp flag dest)))))))
  62
  63 (defvar *cmov-ptype-representation-vop*
  64   (mapcan (lambda (entry)
  65             (destructuring-bind (ptypes &optional sc vop)
  66                 entry
  67               (unless (listp ptypes)
  68                 (setf ptypes (list ptypes)))
  69               (mapcar (if (and vop sc)
  70                           (lambda (ptype)
  71                             (list ptype sc vop))
  72                           #'list)
  73                       ptypes)))
  74           '((t descriptor-reg move-if/t)
  75
  76             ((fixnum positive-fixnum)
  77              any-reg move-if/fx)
  78             ((unsigned-byte-64 unsigned-byte-63)
  79              unsigned-reg move-if/unsigned)
  80             (signed-byte-64 signed-reg move-if/signed)
  81             ;; FIXME: Can't use CMOV with byte registers, and characters live
  82             ;; in such outside of unicode builds. A better solution then just
  83             ;; disabling MOVE-IF/CHAR should be possible, though.
  84             #!+sb-unicode
  85             (character character-reg move-if/char)
  86
  87             ((single-float complex-single-float
  88               double-float complex-double-float))
  89
  90             (system-area-pointer sap-reg move-if/sap)))
  91   "Alist of primitive type -> (storage-class-name VOP-name)
  92    if values of such a type should be cmoved, and NIL otherwise.
  93
  94    storage-class-name is the name of the storage class to use for
  95    the values, and VOP-name the name of the VOP that will be used
  96    to execute the conditional move.")
  97
  98 (!def-vm-support-routine
  99     convert-conditional-move-p (node dst-tn x-tn y-tn)
 100   (declare (ignore node))
 101   (let* ((ptype (sb!c::tn-primitive-type dst-tn))
 102          (name  (sb!c::primitive-type-name ptype))
 103          (param (cdr (or (assoc name *cmov-ptype-representation-vop*)
 104                          '(t descriptor-reg move-if/t)))))
 105     (when param
 106       (destructuring-bind (representation vop) param
 107         (let ((scn (sc-number-or-lose representation)))
 108           (labels ((make-tn ()
 109                      (make-representation-tn ptype scn))
 110                    (frob-tn (tn)
 111                      (if (immediate-tn-p tn)
 112                          tn
 113                          (make-tn))))
 114             (values vop
 115                     (frob-tn x-tn) (frob-tn y-tn)
 116                     (make-tn)
 117                     nil)))))))
 118
 119 (define-vop (move-if)
 120   (:args (then) (else))
 121   (:results (res))
 122   (:info flags)
 123   (:generator 0
 124      (let ((not-p (eq (first flags) 'not)))
 125        (when not-p (pop flags))
 126        (flet ((negate-condition (name)
 127                 (let ((code (logxor 1 (conditional-opcode name))))
 128                   (aref *condition-name-vec* code)))
 129               (load-immediate (dst constant-tn
 130                                    &optional (sc (sc-name (tn-sc dst))))
 131                 (let ((val (tn-value constant-tn)))
 132                   (etypecase val
 133                     (integer
 134                        (if (memq sc '(any-reg descriptor-reg))
 135                            (inst mov dst (fixnumize val))
 136                            (inst mov dst val)))
 137                     (symbol
 138                        (aver (eq sc 'descriptor-reg))
 139                        (load-symbol dst val))
 140                     (character
 141                        (if (eq sc 'descriptor-reg)
 142                            (inst mov dst (logior (ash (char-code val) n-widetag-bits)
 143                                                  character-widetag))
 144                            (inst mov dst (char-code val))))))))
 145          (cond ((null (rest flags))
 146                 (if (sc-is else immediate)
 147                     (load-immediate res else)
 148                     (move res else))
 149                 (when (sc-is then immediate)
 150                   (load-immediate temp-reg-tn then (sc-name (tn-sc res)))
 151                   (setf then temp-reg-tn))
 152                 (inst cmov (if not-p
 153                                (negate-condition (first flags))
 154                                (first flags))
 155                       res
 156                       then))
 157                (not-p
 158                 (cond ((sc-is then immediate)
 159                        (when (location= else res)
 160                          (inst mov temp-reg-tn else)
 161                          (setf else temp-reg-tn))
 162                        (load-immediate res then))
 163                       ((location= else res)
 164                        (inst xchg else then)
 165                        (rotatef else then))
 166                       (t
 167                        (move res then)))
 168                 (when (sc-is else immediate)
 169                   (load-immediate temp-reg-tn else (sc-name (tn-sc res)))
 170                   (setf else temp-reg-tn))
 171                 (dolist (flag flags)
 172                   (inst cmov flag res else)))
 173                (t
 174                 (if (sc-is else immediate)
 175                     (load-immediate res else)
 176                     (move res else))
 177                 (when (sc-is then immediate)
 178                   (load-immediate temp-reg-tn then (sc-name (tn-sc res)))
 179                   (setf then temp-reg-tn))
 180                 (dolist (flag flags)
 181                   (inst cmov flag res then))))))))
 182
 183 (macrolet ((def-move-if (name type reg stack)
 184              `(define-vop (,name move-if)
 185                 (:args (then :scs (immediate ,reg ,stack) :to :eval
 186                              :load-if (not (or (sc-is then immediate)
 187                                                (and (sc-is then ,stack)
 188                                                     (not (location= else res))))))
 189                        (else :scs (immediate ,reg ,stack) :target res
 190                              :load-if (not (sc-is else immediate ,stack))))
 191                 (:arg-types ,type ,type)
 192                 (:results (res :scs (,reg)
 193                                :from (:argument 1)))
 194                 (:result-types ,type))))
 195   (def-move-if move-if/t t descriptor-reg control-stack)
 196   (def-move-if move-if/fx tagged-num any-reg control-stack)
 197   (def-move-if move-if/unsigned unsigned-num unsigned-reg unsigned-stack)
 198   (def-move-if move-if/signed signed-num signed-reg signed-stack)
 199   ;; FIXME: See *CMOV-PTYPE-REPRESENTATION-VOP* above.
 200   #!+sb-unicode
 201   (def-move-if move-if/char character character-reg character-stack)
 202   (def-move-if move-if/sap system-area-pointer sap-reg sap-stack))
 203 \f
 204 ;;;; conditional VOPs
 205
 206 ;;; Note: a constant-tn is allowed in CMP; it uses an EA displacement,
 207 ;;; not immediate data.
 208 (define-vop (if-eq)
 209   (:args (x :scs (any-reg descriptor-reg control-stack constant)
 210             :load-if (not (and (sc-is x immediate)
 211                                (sc-is y any-reg descriptor-reg
 212                                       control-stack constant))))
 213          (y :scs (any-reg descriptor-reg immediate)
 214             :load-if (not (and (sc-is x any-reg descriptor-reg immediate)
 215                                (sc-is y control-stack constant)))))
 216   (:temporary (:sc descriptor-reg) temp)
 217   (:conditional :e)
 218   (:policy :fast-safe)
 219   (:translate eq)
 220   (:generator 8
 221     (cond
 222      ((sc-is y immediate)
 223       (let ((val (tn-value y)))
 224         (etypecase val
 225           (integer
 226            (if (and (zerop val) (sc-is x any-reg descriptor-reg))
 227                (inst test x x) ; smaller
 228              (let ((fixnumized (fixnumize val)))
 229                (if (typep fixnumized
 230                           '(or (signed-byte 32) (unsigned-byte 31)))
 231                    (inst cmp x fixnumized)
 232                  (progn
 233                    (inst mov temp fixnumized)
 234                    (inst cmp x temp))))))
 235           (symbol
 236            (inst cmp x (+ nil-value (static-symbol-offset val))))
 237           (character
 238            (inst cmp x (logior (ash (char-code val) n-widetag-bits)
 239                                character-widetag))))))
 240      ((sc-is x immediate) ; and y not immediate
 241       ;; Swap the order to fit the compare instruction.
 242       (let ((val (tn-value x)))
 243         (etypecase val
 244           (integer
 245            (if (and (zerop val) (sc-is y any-reg descriptor-reg))
 246                (inst test y y) ; smaller
 247              (let ((fixnumized (fixnumize val)))
 248                (if (typep fixnumized
 249                           '(or (signed-byte 32) (unsigned-byte 31)))
 250                    (inst cmp y fixnumized)
 251                  (progn
 252                    (inst mov temp fixnumized)
 253                    (inst cmp y temp))))))
 254           (symbol
 255            (inst cmp y (+ nil-value (static-symbol-offset val))))
 256           (character
 257            (inst cmp y (logior (ash (char-code val) n-widetag-bits)
 258                                character-widetag))))))
 259       (t
 260        (inst cmp x y)))))
 261
 262 ;; The template above is a very good fallback for the generic
 263 ;; case.  However, it is sometimes possible to perform unboxed
 264 ;; comparisons.  Repurpose char= and eql templates here, instead
 265 ;; of forcing values to be boxed and then compared.
 266 ;;
 267 ;; We only weaken EQL => EQ for characters and fixnums, and detect
 268 ;; when types definitely mismatch.  No need to import other EQL
 269 ;; VOPs (e.g. floats).
 270 (macrolet ((def (eq-name eql-name)
 271              `(define-vop (,eq-name ,eql-name)
 272                 (:translate eq))))
 273   (def fast-if-eq-character fast-char=/character)
 274   (def fast-if-eq-character/c fast-char=/character/c)
 275   (def fast-if-eq-fixnum fast-eql/fixnum)
 276   (def fast-if-eq-fixnum/x fast-eql-c/fixnum)
 277   (def fast-if-eq/signed fast-if-eql/signed)
 278   (def fast-if-eq-c/signed fast-if-eql-c/signed)
 279   (def fast-if-eq/unsigned fast-if-eql/unsigned)
 280   (def fast-if-eq-c/unsigned fast-if-eql-c/unsigned))