jit/powerpc/codegen.h

   1 /* jit/powerpc/codegen.h - code generation macros and definitions for
   2                            32-bit powerpc
   3
   4    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003
   5    Institut f. Computersprachen, TU Wien
   6    R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel, C. Oates, R. Obermaisser,
   7    M. Probst, S. Ring, E. Steiner, C. Thalinger, D. Thuernbeck,
   8    P. Tomsich, J. Wenninger
   9
  10    This file is part of CACAO.
  11
  12    This program is free software; you can redistribute it and/or
  13    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  14    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  15    your option) any later version.
  16
  17    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  18    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20    General Public License for more details.
  21
  22    You should have received a copy of the GNU General Public License
  23    along with this program; if not, write to the Free Software
  24    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  25    02111-1307, USA.
  26
  27    Contact: cacao@complang.tuwien.ac.at
  28
  29    Authors: Andreas Krall
  30             Stefan Ring
  31
  32    $Id: codegen.h 1477 2004-11-11 10:47:04Z twisti $
  33
  34 */
  35
  36
  37 #ifndef _CODEGEN_H
  38 #define _CODEGEN_H
  39
  40 #include "jit/jit.h"
  41
  42
  43 /* see also file calling.doc for explanation of calling conventions           */
  44
  45 /* preallocated registers *****************************************************/
  46
  47 /* integer registers */
  48
  49 #define REG_RESULT       3   /* to deliver method results                     */
  50 #define REG_RESULT2      4   /* to deliver long method results                */
  51
  52 /*#define REG_RA          26*/  /* return address                                */
  53 #define REG_PV          13   /* procedure vector, must be provided by caller  */
  54 #define REG_METHODPTR   12   /* pointer to the place from where the procedure */
  55                              /* vector has been fetched                       */
  56 #define REG_ITMP1       11   /* temporary register                            */
  57 #define REG_ITMP2       12   /* temporary register and method pointer         */
  58 #define REG_ITMP3        0   /* temporary register                            */
  59
  60 #define REG_ITMP1_XPTR  11   /* exception pointer = temporary register 1      */
  61 #define REG_ITMP2_XPC   12   /* exception pc = temporary register 2           */
  62
  63 #define REG_SP           1   /* stack pointer                                 */
  64 #define REG_ZERO         0   /* allways zero                                  */
  65
  66 /* floating point registers */
  67
  68 #define REG_FRESULT      1   /* to deliver floating point method results      */
  69 #define REG_FTMP1       16   /* temporary floating point register             */
  70 #define REG_FTMP2       17   /* temporary floating point register             */
  71 #define REG_FTMP3        0   /* temporary floating point register             */
  72
  73 #define REG_IFTMP        0   /* temporary integer and floating point register */
  74
  75
  76 /*#define INT_SAV_CNT     19*/   /* number of int callee saved registers          */
  77 #define INT_ARG_CNT      8   /* number of int argument registers              */
  78
  79 /*#define FLT_SAV_CNT     18*/   /* number of flt callee saved registers          */
  80 #define FLT_ARG_CNT     13   /* number of flt argument registers              */
  81
  82
  83 /* additional functions and macros to generate code ***************************/
  84
  85 #define BlockPtrOfPC(pc)  ((basicblock *) iptr->target)
  86
  87
  88 #ifdef STATISTICS
  89 #define COUNT_SPILLS count_spills++
  90 #else
  91 #define COUNT_SPILLS
  92 #endif
  93
  94
  95 /* gen_nullptr_check(objreg) */
  96
  97 #define gen_nullptr_check(objreg) \
  98     if (checknull) { \
  99         M_TST((objreg)); \
 100         M_BEQ(0); \
 101         codegen_addxnullrefs(cd, mcodeptr); \
 102     }
 103
 104 #define gen_bound_check \
 105     if (checkbounds) { \
 106         M_ILD(REG_ITMP3, s1, OFFSET(java_arrayheader, size));\
 107         M_CMPU(s2, REG_ITMP3);\
 108         M_BGE(0);\
 109         codegen_addxboundrefs(cd, mcodeptr, s2); \
 110     }
 111
 112
 113 /* MCODECHECK(icnt) */
 114
 115 #define MCODECHECK(icnt) \
 116         if ((mcodeptr + (icnt)) > cd->mcodeend) \
 117         mcodeptr = codegen_increase(cd, (u1 *) mcodeptr)
 118
 119 /* M_INTMOVE:
 120      generates an integer-move from register a to b.
 121      if a and b are the same int-register, no code will be generated.
 122 */
 123
 124 #define M_INTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_MOV(a, b); }
 125
 126 #define M_TINTMOVE(t,a,b) \
 127         if ((t) == TYPE_LNG) { \
 128                 if ((a) <= (b)) \
 129             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
 130                 M_INTMOVE((a), (b)); \
 131         if ((a) > (b)) \
 132             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
 133         } else { \
 134                 M_INTMOVE((a), (b)); \
 135     }
 136
 137
 138 /* M_FLTMOVE:
 139     generates a floating-point-move from register a to b.
 140     if a and b are the same float-register, no code will be generated
 141 */
 142
 143 #define M_FLTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_FMOV(a, b); }
 144
 145
 146 /* var_to_reg_xxx:
 147     this function generates code to fetch data from a pseudo-register
 148     into a real register.
 149     If the pseudo-register has actually been assigned to a real
 150     register, no code will be emitted, since following operations
 151     can use this register directly.
 152
 153     v: pseudoregister to be fetched from
 154     tempregnum: temporary register to be used if v is actually spilled to ram
 155
 156     return: the register number, where the operand can be found after
 157             fetching (this wil be either tempregnum or the register
 158             number allready given to v)
 159 */
 160
 161 #define var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,a,b) { \
 162         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 163                 COUNT_SPILLS; \
 164         if ((a)) M_ILD((tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff); \
 165                 regnr = tempnr; \
 166                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((v)->type)) \
 167                         M_ILD((a) ? rd->secondregs[(tempnr)] : (tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff + 4); \
 168     } else \
 169         regnr = (!(a) && (b)) ? rd->secondregs[(v)->regoff] : (v)->regoff; \
 170 }
 171 #define var_to_reg_int(regnr,v,tempnr) var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,1,1)
 172
 173
 174 #define var_to_reg_flt(regnr,v,tempnr) { \
 175         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 176                 COUNT_SPILLS; \
 177                 if ((v)->type==TYPE_DBL) \
 178                         M_DLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 179                 else \
 180                         M_FLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 181                 regnr=tempnr; \
 182         } else regnr=(v)->regoff; \
 183 }
 184
 185
 186 /* store_reg_to_var_xxx:
 187     This function generates the code to store the result of an operation
 188     back into a spilled pseudo-variable.
 189     If the pseudo-variable has not been spilled in the first place, this
 190     function will generate nothing.
 191
 192     v ............ Pseudovariable
 193     tempregnum ... Number of the temporary registers as returned by
 194                    reg_of_var.
 195 */
 196
 197 #define store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, a, b) {       \
 198         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 199                 COUNT_SPILLS;                                  \
 200                 if (a) M_IST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 201                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((sptr)->type)) \
 202                         M_IST(rd->secondregs[tempregnum], REG_SP, 4 * (sptr)->regoff + 4); \
 203                 }                                              \
 204         }
 205
 206 #define store_reg_to_var_int(sptr, tempregnum) \
 207         store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, 1, 1)
 208
 209 #define store_reg_to_var_flt(sptr, tempregnum) {       \
 210         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 211                 COUNT_SPILLS;                                  \
 212                 if ((sptr)->type==TYPE_DBL) \
 213                         M_DST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 214                 else \
 215                         M_FST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 216                 }                                              \
 217         }
 218
 219
 220 #define ICONST(reg,c) \
 221     if (((c) >= 0 && (c) <= 32767) || ((c) >= -32768 && (c) < 0)) {\
 222         M_LDA((reg), REG_ZERO, (c)); \
 223     } else { \
 224         a = dseg_adds4(cd, c); \
 225         M_ILD((reg), REG_PV, a); \
 226     }
 227
 228 #define LCONST(reg,c) \
 229     ICONST((reg), (s4) ((s8) (c) >> 32)); \
 230     ICONST(rd->secondregs[(reg)], (s4) ((s8) (c)));
 231
 232
 233 #define M_COPY(from,to) \
 234                         d = reg_of_var(rd, to, REG_IFTMP); \
 235                         if ((from->regoff != to->regoff) || \
 236                             ((from->flags ^ to->flags) & INMEMORY)) { \
 237                                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(from->type)) { \
 238                                         var_to_reg_flt(s1, from, d); \
 239                                         M_FLTMOVE(s1,d); \
 240                                         store_reg_to_var_flt(to, d); \
 241                                         }\
 242                                 else { \
 243                                         var_to_reg_int(s1, from, d); \
 244                                         M_TINTMOVE(from->type,s1,d); \
 245                                         store_reg_to_var_int(to, d); \
 246                                         }\
 247                                 }
 248
 249 #define ALIGNCODENOP {if((int)((long)mcodeptr&7)){M_NOP;}}
 250
 251
 252 /* macros to create code ******************************************************/
 253
 254 #define M_OP3(x,y,oe,rc,d,a,b) \
 255         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((b)<<11) | ((oe)<<10) | ((y)<<1) | (rc))
 256
 257 #define M_OP4(x,y,rc,d,a,b,c) \
 258         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((b)<<11) | ((c)<<6) | ((y)<<1) | (rc))
 259
 260 #define M_OP2_IMM(x,d,a,i) \
 261         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((i)&0xffff))
 262
 263 #define M_BRMASK (((1<<16)-1)&~3)
 264 #define M_BRAMASK (((1<<26)-1)&~3)
 265
 266 #define M_BRA(x,i,a,l) \
 267         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | (((i)*4+4)&M_BRAMASK) | ((a)<<1) | (l));
 268
 269 #define M_BRAC(x,bo,bi,i,a,l) \
 270         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((bo)<<21) | ((bi)<<16) | (((i)*4+4)&M_BRMASK) | ((a)<<1) | (l));
 271
 272 #define M_IADD(a,b,c) M_OP3(31, 266, 0, 0, c, a, b)
 273 #define M_IADD_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(14, c, a, b)
 274 #define M_ADDC(a,b,c) M_OP3(31, 10, 0, 0, c, a, b)
 275 #define M_ADDIC(a,b,c) M_OP2_IMM(12, c, a, b)
 276 #define M_ADDICTST(a,b,c) M_OP2_IMM(13, c, a, b)
 277 #define M_ADDE(a,b,c) M_OP3(31, 138, 0, 0, c, a, b)
 278 #define M_ADDZE(a,b) M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 279 #define M_ADDME(a,b) M_OP3(31, 234, 0, 0, b, a, 0)
 280 #define M_ISUB(a,b,c) M_OP3(31, 40, 0, 0, c, b, a)
 281 #define M_ISUBTST(a,b,c) M_OP3(31, 40, 0, 1, c, b, a)
 282 #define M_SUBC(a,b,c) M_OP3(31, 8, 0, 0, c, b, a)
 283 #define M_SUBIC(a,b,c) M_OP2_IMM(8, c, b, a)
 284 #define M_SUBE(a,b,c) M_OP3(31, 136, 0, 0, c, b, a)
 285 #define M_SUBZE(a,b) M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 286 #define M_SUBME(a,b) M_OP3(31, 232, 0, 0, b, a, 0)
 287 #define M_AND(a,b,c) M_OP3(31, 28, 0, 0, a, c, b)
 288 #define M_AND_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(28, a, c, b)
 289 #define M_ANDIS(a,b,c) M_OP2_IMM(29, a, c, b)
 290 #define M_OR(a,b,c) M_OP3(31, 444, 0, 0, a, c, b)
 291 #define M_OR_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(24, a, c, b)
 292 #define M_ORIS(a,b,c) M_OP2_IMM(25, a, c, b)
 293 #define M_XOR(a,b,c) M_OP3(31, 316, 0, 0, a, c, b)
 294 #define M_XOR_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(26, a, c, b)
 295 #define M_XORIS(a,b,c) M_OP2_IMM(27, a, c, b)
 296 #define M_SLL(a,b,c) M_OP3(31, 24, 0, 0, a, c, b)
 297 #define M_SRL(a,b,c) M_OP3(31, 536, 0, 0, a, c, b)
 298 #define M_SRA(a,b,c) M_OP3(31, 792, 0, 0, a, c, b)
 299 #define M_SRA_IMM(a,b,c) M_OP3(31, 824, 0, 0, a, c, b)
 300 #define M_IMUL(a,b,c) M_OP3(31, 235, 0, 0, c, a, b)
 301 #define M_IMUL_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(7, c, a, b)
 302 #define M_IDIV(a,b,c) M_OP3(31, 491, 0, 0, c, a, b)
 303 #define M_NEG(a,b) M_OP3(31, 104, 0, 0, b, a, 0)
 304 #define M_NOT(a,b) M_OP3(31, 124, 0, 0, a, b, a)
 305
 306 #define M_SUBFIC(a,b,c) M_OP2_IMM(8, c, a, b)
 307 #define M_SUBFZE(a,b) M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 308 #define M_RLWINM(a,b,c,d,e) M_OP4(21, d, 0, a, e, b, c)
 309 #define M_ADDZE(a,b) M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 310 #define M_SLL_IMM(a,b,c) M_RLWINM(a,b,0,31-(b),c)
 311 #define M_SRL_IMM(a,b,c) M_RLWINM(a,32-(b),b,31,c)
 312 #define M_ADDIS(a,b,c) M_OP2_IMM(15, c, a, b)
 313 #define M_STFIWX(a,b,c) M_OP3(31, 983, 0, 0, a, b, c)
 314 #define M_LWZX(a,b,c) M_OP3(31, 23, 0, 0, a, b, c)
 315 #define M_LHZX(a,b,c) M_OP3(31, 279, 0, 0, a, b, c)
 316 #define M_LHAX(a,b,c) M_OP3(31, 343, 0, 0, a, b, c)
 317 #define M_LBZX(a,b,c) M_OP3(31, 87, 0, 0, a, b, c)
 318 #define M_LFSX(a,b,c) M_OP3(31, 535, 0, 0, a, b, c)
 319 #define M_LFDX(a,b,c) M_OP3(31, 599, 0, 0, a, b, c)
 320 #define M_STWX(a,b,c) M_OP3(31, 151, 0, 0, a, b, c)
 321 #define M_STHX(a,b,c) M_OP3(31, 407, 0, 0, a, b, c)
 322 #define M_STBX(a,b,c) M_OP3(31, 215, 0, 0, a, b, c)
 323 #define M_STFSX(a,b,c) M_OP3(31, 663, 0, 0, a, b, c)
 324 #define M_STFDX(a,b,c) M_OP3(31, 727, 0, 0, a, b, c)
 325 #define M_STWU(a,b,c) M_OP2_IMM(37, a, b, c)
 326 #define M_LDAH(a,b,c) M_ADDIS(b, c, a)
 327 #define M_TRAP M_OP3(31, 4, 0, 0, 31, 0, 0)
 328
 329 #define M_NOP M_OR_IMM(0, 0, 0)
 330 #define M_MOV(a,b) M_OR(a, a, b)
 331 #define M_TST(a) M_OP3(31, 444, 0, 1, a, a, a)
 332
 333 #define M_DADD(a,b,c) M_OP3(63, 21, 0, 0, c, a, b)
 334 #define M_FADD(a,b,c) M_OP3(59, 21, 0, 0, c, a, b)
 335 #define M_DSUB(a,b,c) M_OP3(63, 20, 0, 0, c, a, b)
 336 #define M_FSUB(a,b,c) M_OP3(59, 20, 0, 0, c, a, b)
 337 #define M_DMUL(a,b,c) M_OP4(63, 25, 0, c, a, 0, b)
 338 #define M_FMUL(a,b,c) M_OP4(59, 25, 0, c, a, 0, b)
 339 #define M_DDIV(a,b,c) M_OP3(63, 18, 0, 0, c, a, b)
 340 #define M_FDIV(a,b,c) M_OP3(59, 18, 0, 0, c, a, b)
 341
 342 #define M_FABS(a,b) M_OP3(63, 264, 0, 0, b, 0, a)
 343 #define M_CVTDL(a,b) M_OP3(63, 14, 0, 0, b, 0, a)
 344 #define M_CVTDL_C(a,b) M_OP3(63, 15, 0, 0, b, 0, a)
 345 #define M_CVTDF(a,b) M_OP3(63, 12, 0, 0, b, 0, a)
 346 #define M_FMOV(a,b) M_OP3(63, 72, 0, 0, b, 0, a)
 347 #define M_FMOVN(a,b) M_OP3(63, 40, 0, 0, b, 0, a)
 348 #define M_DSQRT(a,b) M_OP3(63, 22, 0, 0, b, 0, a)
 349 #define M_FSQRT(a,b) M_OP3(59, 22, 0, 0, b, 0, a)
 350
 351 #define M_FCMPU(a,b) M_OP3(63, 0, 0, 0, 0, a, b)
 352 #define M_FCMPO(a,b) M_OP3(63, 32, 0, 0, 0, a, b)
 353
 354 #define M_BST(a,b,c) M_OP2_IMM(38, a, b, c)
 355 #define M_SST(a,b,c) M_OP2_IMM(44, a, b, c)
 356 #define M_IST(a,b,c) M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 357 #define M_AST(a,b,c) M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 358 #define M_BLDU(a,b,c) M_OP2_IMM(34, a, b, c)
 359 #define M_SLDU(a,b,c) M_OP2_IMM(40, a, b, c)
 360 #define M_ILD(a,b,c) M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 361 #define M_ALD(a,b,c) M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 362
 363 #define M_BSEXT(a,b) M_OP3(31, 954, 0, 0, a, b, 0)
 364 #define M_SSEXT(a,b) M_OP3(31, 922, 0, 0, a, b, 0)
 365 #define M_CZEXT(a,b) M_RLWINM(a,0,16,31,b)
 366
 367 #define M_BR(a) M_BRA(18, a, 0, 0);
 368 #define M_BL(a) M_BRA(18, a, 0, 1);
 369 #define M_RET M_OP3(19, 16, 0, 0, 20, 0, 0);
 370 #define M_JSR M_OP3(19, 528, 0, 1, 20, 0, 0);
 371 #define M_RTS M_OP3(19, 528, 0, 0, 20, 0, 0);
 372
 373 #define M_CMP(a,b) M_OP3(31, 0, 0, 0, 0, a, b);
 374 #define M_CMPU(a,b) M_OP3(31, 32, 0, 0, 0, a, b);
 375 #define M_CMPI(a,b) M_OP2_IMM(11, 0, a, b);
 376 #define M_CMPUI(a,b) M_OP2_IMM(10, 0, a, b);
 377
 378 #define M_BLT(a) M_BRAC(16, 12, 0, a, 0, 0);
 379 #define M_BLE(a) M_BRAC(16, 4, 1, a, 0, 0);
 380 #define M_BGT(a) M_BRAC(16, 12, 1, a, 0, 0);
 381 #define M_BGE(a) M_BRAC(16, 4, 0, a, 0, 0);
 382 #define M_BEQ(a) M_BRAC(16, 12, 2, a, 0, 0);
 383 #define M_BNE(a) M_BRAC(16, 4, 2, a, 0, 0);
 384 #define M_BNAN(a) M_BRAC(16, 12, 3, a, 0, 0);
 385
 386 #define M_DLD(a,b,c) M_OP2_IMM(50, a, b, c)
 387 #define M_DST(a,b,c) M_OP2_IMM(54, a, b, c)
 388 #define M_FLD(a,b,c) M_OP2_IMM(48, a, b, c)
 389 #define M_FST(a,b,c) M_OP2_IMM(52, a, b, c)
 390
 391 #define M_MFLR(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 8, 0)
 392 #define M_MFXER(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 1, 0)
 393 #define M_MFCTR(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 9, 0)
 394 #define M_MTLR(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 8, 0)
 395 #define M_MTXER(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 1, 0)
 396 #define M_MTCTR(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 9, 0)
 397
 398 #define M_LDA(a,b,c) M_IADD_IMM(b, c, a)
 399 #define M_LDATST(a,b,c) M_ADDICTST(b, c, a)
 400 #define M_CLR(a) M_IADD_IMM(0, 0, a)
 401
 402
 403 /* function gen_resolvebranch **************************************************
 404
 405         parameters: ip ... pointer to instruction after branch (void*)
 406                     so ... offset of instruction after branch  (s4)
 407                     to ... offset of branch target             (s4)
 408
 409 *******************************************************************************/
 410
 411 #define gen_resolvebranch(ip,so,to) \
 412         *((s4*)(ip)-1)=(*((s4*)(ip)-1) & ~M_BRMASK) | (((s4)((to)-(so))+4)&((((*((s4*)(ip)-1)>>26)&63)==18)?M_BRAMASK:M_BRMASK))
 413
 414
 415 /* function prototypes */
 416
 417 void preregpass(methodinfo *m);
 418 void docacheflush(u1 *p, long bytelen);
 419
 420 #endif /* _CODEGEN_H */
 421
 422
 423 /*
 424  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 425  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 426  * Emacs will automagically detect them.
 427  * ---------------------------------------------------------------------
 428  * Local variables:
 429  * mode: c
 430  * indent-tabs-mode: t
 431  * c-basic-offset: 4
 432  * tab-width: 4
 433  * End:
 434  */