mips/calling.doc

   1 /* calling.doc *****************************************************************
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   3         Copyright (c) 1997 A. Krall, R. Grafl, M. Gschwind, M. Probst
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   5         See file COPYRIGHT for information on usage and disclaimer of warranties
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   7         A short description of MIPS calling conventions and register usage.
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   9         Authors: Andreas  Krall      EMAIL: cacao@complang.tuwien.ac.at
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  11         Last Change: 1998/11/05
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  15 Short documentation of the Java calling conventions for the MIPS.
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  20 Die Aufrufskonventionen halten sich weitgehende an die Konventionen
  21 f"ur normale C-Funktionen, allerdings mit einigen zus"atzlichen
  22 Registerbelegungen:
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  24 R28 ..... enth"alt bei einem Methodenaufruf auf jeden Fall den Zeiger
  25           auf die zugeh"orige 'methodinfo'-Struktur, die gegebenenfalls an
  26           den JIT-Compiler weitergegeben werden muss.
  27
  28           Wenn von Java-Methoden aus direkt C-Funktionen aufgerufen werden,
  29           (f"ur die nat"urlich auch keine 'methodinfo'-Struktur existiert),
  30           dann hat dieses Register keinen definierten Wert (Alle von der
  31           JavaVM verwendeten Funktionen, z. B. 'builtin_new', etc. werden
  32           so aufgerufen)
  33
  34 Die restlichen Register folgen den normalen Konventionen, aber ich gebe
  35 hier noch einmal eine kurze "Ubersicht:
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  38 integer registers:
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  40 R0 ........ always contains zero
  41
  42 R1 ........ code generator temporary register (destroyed by called method)
  43
  44 R2 ........ method result value for types INT, LONG and ADDRESS
  45
  46 R3 ........ code generator temporary register (destroyed by called method)
  47
  48 R4 -R11 ... argument registers 0 - 7 (contain the first six method arguments
  49             of type INT, LONG and ADDRESS. Argument registers are destroyed
  50             by called method)
  51
  52 R12-R15 ... temporary registers (destroyed by called method)
  53
  54 R16-R23 ... saved registers (left unchanged by called method)
  55
  56 R24 ....... pointer to 'methodinfo' structure. This register has to be set
  57             correctly, because it is needed in the case the jit is invoked.
  58             Also used as code generator temporary register. It is destroyed
  59             by called method)
  60
  61 R25 (pv) .. procedure vector, points to the first instruction of the called
  62             method. This vector is used for addressing the entries in the
  63             data segment. The ov of the caller is recomputed from the ra.
  64             Therefore it is necessary that a return is always done using ra.
  65
  66 R26-R27 ... reserved register (reserved for kernel)
  67
  68 R28 ....... saved registers (left unchanged by called method)
  69
  70 R29 (sp) .. stack pointer. The stack grows from high to low.
  71
  72 R30 ....... saved register (left unchanged by called method)
  73
  74 R31 (ra) .. return address (left unchanged by called method)
  75
  76
  77 floating point registers:
  78
  79 F0 ........ method result value for types FLOAT and DOUBLE
  80
  81 F1-F3 ..... code generator temporary register (destroyed by called method)
  82
  83 F4 -F11 ... temporary register (destroyed by called method)
  84
  85 F12-F19 ... argument registers 0 - 7 (contain the first 8 method arguments
  86             of type FLOAT and DOUBLE. Argument registers are destroyed
  87             by called method)
  88
  89 F20-F23 ... temporary registers (destroyed by called method)
  90
  91 F24 ....... saved register (left unchanged by called method)
  92
  93 F25 ....... temporary register (destroyed by called method)
  94
  95 F26 ....... saved register (left unchanged by called method)
  96
  97 F27 ....... temporary register (destroyed by called method)
  98
  99 F28 ....... saved register (left unchanged by called method)
 100
 101 F29 ....... temporary register (destroyed by called method)
 102
 103 F30 ....... saved register (left unchanged by called method)
 104
 105 F31 ....... temporary register (destroyed by called method)
 106
 107
 108 PARAMETER"UBERGABE AM STACK:
 109
 110 Bei mehr als sechs Parametern reicht der Platz in den Registern nicht mehr
 111 aus, daf"ur werden alle Parameter ab dem Siebenten am Stack "ubergeben,
 112 und zwar nach folgendem Muster:
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 115                   | .....                                          |
 116                                   --------------------------------------------------
 117                   |  Parameter 9  ( 64 bit, egal bei welchem Typ)  |
 118                   --------------------------------------------------
 119                                   |  Parameter 8  ( 64 bit, egal bei welchem Typ   |
 120                   --------------------------------------------------
 121    R30 (sp) --->  |  Parameter 7  ( 64 bit, egal bei welchem Typ)  |
 122                   --------------------------------------------------
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 124 Der Stackpointer zeigt dabei auf die Untergrenze des Parameterbereichs.
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 128
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 130 VOLLST"ANDIGES LAYOUT EINES STACKFRAMES:
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 132 Jede Methode muss (wenn es keine Leaf-Methode ist, auf jeden Fall) gewisse
 133 Registerinhalte am Stack sichern.
 134 Eventuell werden auch noch lokale Werte, die nicht mehr in Registern
 135 Platz finden, ebenfalls am Stack aufbewahrt, und die Parameter"ubergabe
 136 bei mehr als 6 Parametern ben"otigt ebenfalls Platz am Stack.
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 138 Ein vollst"andiger Stackframe hat also dieses Aussehen (jeder Eintrag
 139 im Stackframe ist unabh"angig vom Typ auf jedem Fall 64 bit lang, die
 140 Gr"ossenangaben der Bereiche sind in solchen Einheiten von 64 Bit
 141 angegeben):
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 143             ---------------------------------------------
 144             |  parameter n (passed from caller)         |
 145             ---------------------------------------------
 146             |  parameter n-1                            |
 147             ---------------------------------------------
 148             | ...                                       |
 149             ---------------------------------------------
 150             |  parameter 7                              |
 151 old SP ---> ============================================= --- parentargs_base
 152             |  saved RA                                 |
 153             ---------------------------------------------     savedregs_num
 154             |  others saved registers                   |
 155             ============================================= --- maxmemuse + 1
 156             |  optional monitor_exit argument           |
 157             ============================================= --- maxmemuse
 158             |  area for spilled registers               |
 159             =============================================
 160             |  ....                                     |
 161             ---------------------------------------------
 162             |  parameter 8                              |
 163             ---------------------------------------------
 164             |  parameter 7 (passed to called method)    |
 165 new SP ---> =============================================