mono/mini/mini-amd64.h

   1 #ifndef __MONO_MINI_AMD64_H__
   2 #define __MONO_MINI_AMD64_H__
   3
   4 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
   5 #include <mono/utils/mono-sigcontext.h>
   6 #include <mono/utils/mono-context.h>
   7 #include <glib.h>
   8
   9 #ifdef __native_client_codegen__
  10 #define kNaClAlignmentAMD64 32
  11 #define kNaClAlignmentMaskAMD64 (kNaClAlignmentAMD64 - 1)
  12
  13 /* TODO: use kamd64NaClLengthOfCallImm    */
  14 /* temporarily using kNaClAlignmentAMD64 so padding in */
  15 /* image-writer.c doesn't happen                       */
  16 #define kNaClLengthOfCallImm kNaClAlignmentAMD64
  17
  18 int is_nacl_call_reg_sequence (guint8* code);
  19 void amd64_nacl_clear_legacy_prefix_tag ();
  20 void amd64_nacl_tag_legacy_prefix (guint8* code);
  21 void amd64_nacl_tag_rex (guint8* code);
  22 guint8* amd64_nacl_get_legacy_prefix_tag ();
  23 guint8* amd64_nacl_get_rex_tag ();
  24 void amd64_nacl_instruction_pre ();
  25 void amd64_nacl_instruction_post (guint8 **start, guint8 **end);
  26 void amd64_nacl_membase_handler (guint8** code, gint8 basereg, gint32 offset, gint8 dreg);
  27 #endif
  28
  29 #ifdef HOST_WIN32
  30 #include <windows.h>
  31 /* use SIG* defines if possible */
  32 #ifdef HAVE_SIGNAL_H
  33 #include <signal.h>
  34 #endif
  35
  36 #if !defined(_MSC_VER)
  37 /* sigcontext surrogate */
  38 struct sigcontext {
  39         guint64 eax;
  40         guint64 ebx;
  41         guint64 ecx;
  42         guint64 edx;
  43         guint64 ebp;
  44         guint64 esp;
  45     guint64 esi;
  46         guint64 edi;
  47         guint64 eip;
  48 };
  49 #endif
  50
  51 typedef void (* MonoW32ExceptionHandler) (int _dummy, EXCEPTION_POINTERS *info, void *context);
  52 void win32_seh_init(void);
  53 void win32_seh_cleanup(void);
  54 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler);
  55
  56 #ifndef SIGFPE
  57 #define SIGFPE 4
  58 #endif
  59
  60 #ifndef SIGILL
  61 #define SIGILL 8
  62 #endif
  63
  64 #ifndef SIGSEGV
  65 #define SIGSEGV 11
  66 #endif
  67
  68 LONG CALLBACK seh_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep);
  69
  70 #endif /* HOST_WIN32 */
  71
  72 #ifdef sun    // Solaris x86
  73 #  undef SIGSEGV_ON_ALTSTACK
  74 #  define MONO_ARCH_NOMAP32BIT
  75
  76 struct sigcontext {
  77         unsigned short gs, __gsh;
  78         unsigned short fs, __fsh;
  79         unsigned short es, __esh;
  80         unsigned short ds, __dsh;
  81         unsigned long edi;
  82         unsigned long esi;
  83         unsigned long ebp;
  84         unsigned long esp;
  85         unsigned long ebx;
  86         unsigned long edx;
  87         unsigned long ecx;
  88         unsigned long eax;
  89         unsigned long trapno;
  90         unsigned long err;
  91         unsigned long eip;
  92         unsigned short cs, __csh;
  93         unsigned long eflags;
  94         unsigned long esp_at_signal;
  95         unsigned short ss, __ssh;
  96         unsigned long fpstate[95];
  97       unsigned long filler[5];
  98 };
  99 #endif  // sun, Solaris x86
 100
 101 #ifndef DISABLE_SIMD
 102 #define MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS 1
 103 #define MONO_ARCH_NEED_SIMD_BANK 1
 104 #define MONO_ARCH_USE_SHARED_FP_SIMD_BANK 1
 105 #endif
 106
 107
 108
 109 #if defined(__APPLE__)
 110 #define MONO_ARCH_SIGNAL_STACK_SIZE MINSIGSTKSZ
 111 #else
 112 #define MONO_ARCH_SIGNAL_STACK_SIZE (16 * 1024)
 113 #endif
 114
 115 #define MONO_ARCH_HAVE_RESTORE_STACK_SUPPORT 1
 116
 117 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC mono_amd64_desc
 118
 119 #define MONO_MAX_IREGS 16
 120
 121 #define MONO_MAX_FREGS AMD64_XMM_NREG
 122
 123 #define MONO_ARCH_FP_RETURN_REG AMD64_XMM0
 124
 125 #ifdef TARGET_WIN32
 126 /* xmm5 is used as a scratch register */
 127 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS 0x1f
 128 /* xmm6:xmm15 */
 129 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS (0xffff - 0x3f)
 130 #define MONO_ARCH_FP_SCRATCH_REG AMD64_XMM5
 131 #else
 132 /* xmm15 is used as a scratch register */
 133 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS 0x7fff
 134 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS 0
 135 #define MONO_ARCH_FP_SCRATCH_REG AMD64_XMM15
 136 #endif
 137
 138 #define MONO_MAX_XREGS MONO_MAX_FREGS
 139
 140 #define MONO_ARCH_CALLEE_XREGS MONO_ARCH_CALLEE_FREGS
 141 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_XREGS MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS
 142
 143
 144 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS AMD64_CALLEE_REGS
 145 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS AMD64_CALLEE_SAVED_REGS
 146
 147 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
 148 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
 149
 150 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) ((desc == '\0') ? -1 : ((desc == 'i' ? -1 : ((desc == 'a') ? AMD64_RAX : ((desc == 's') ? AMD64_RCX : ((desc == 'd') ? AMD64_RDX : ((desc == 'A') ? MONO_AMD64_ARG_REG1 : -1)))))))
 151
 152 /* RDX is clobbered by the opcode implementation before accessing sreg2 */
 153 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (((ins [MONO_INST_CLOB] == 'a') || (ins [MONO_INST_CLOB] == 'd')) ? (1 << AMD64_RDX) : 0)
 154
 155 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
 156 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
 157
 158 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 16
 159
 160 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get
 161  * reproduceable results for benchmarks */
 162 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
 163
 164 /*This is the max size of the locals area of a given frame. I think 1MB is a safe default for now*/
 165 #define MONO_ARCH_MAX_FRAME_SIZE 0x100000
 166
 167 struct MonoLMF {
 168         /*
 169          * If the lowest bit is set, then this LMF has the rip field set. Otherwise,
 170          * the rip field is not set, and the rsp field points to the stack location where
 171          * the caller ip is saved.
 172          * If the second lowest bit is set, then this is a MonoLMFExt structure, and
 173          * the other fields are not valid.
 174          * If the third lowest bit is set, then this is a MonoLMFTramp structure, and
 175          * the 'rbp' field is not valid.
 176          */
 177         gpointer    previous_lmf;
 178 #if defined(__default_codegen__) || defined(HOST_WIN32)
 179         guint64     rip;
 180 #elif defined(__native_client_codegen__)
 181         /* On 64-bit compilers, default alignment is 8 for this field, */
 182         /* this allows the structure to match for 32-bit compilers.    */
 183         guint64     rip __attribute__ ((aligned(8)));
 184 #endif
 185         guint64     rbp;
 186         guint64     rsp;
 187 };
 188
 189 /* LMF structure used by the JIT trampolines */
 190 typedef struct {
 191         struct MonoLMF lmf;
 192         MonoContext *ctx;
 193         gpointer lmf_addr;
 194 } MonoLMFTramp;
 195
 196 typedef struct MonoCompileArch {
 197         gint32 localloc_offset;
 198         gint32 reg_save_area_offset;
 199         gint32 stack_alloc_size;
 200         gint32 sp_fp_offset;
 201         guint32 saved_iregs;
 202         gboolean omit_fp, omit_fp_computed;
 203         gpointer cinfo;
 204         gint32 async_point_count;
 205         gpointer vret_addr_loc;
 206 #ifdef HOST_WIN32
 207         gpointer        unwindinfo;
 208 #endif
 209         gpointer seq_point_info_var;
 210         gpointer ss_trigger_page_var;
 211         gpointer ss_tramp_var;
 212         gpointer bp_tramp_var;
 213         gpointer lmf_var;
 214 } MonoCompileArch;
 215
 216 #ifdef TARGET_WIN32
 217 #define PARAM_REGS 4
 218 #define FLOAT_PARAM_REGS 4
 219
 220 static AMD64_Reg_No param_regs [] = { AMD64_RCX, AMD64_RDX, AMD64_R8, AMD64_R9 };
 221
 222 static AMD64_Reg_No return_regs [] = { AMD64_RAX, AMD64_RDX };
 223 #else
 224 #define PARAM_REGS 6
 225 #define FLOAT_PARAM_REGS 8
 226
 227 static AMD64_Reg_No param_regs [] = { AMD64_RDI, AMD64_RSI, AMD64_RDX, AMD64_RCX, AMD64_R8, AMD64_R9 };
 228
 229 static AMD64_Reg_No return_regs [] = { AMD64_RAX, AMD64_RDX };
 230 #endif
 231
 232 typedef struct {
 233         /* Method address to call */
 234         gpointer addr;
 235         /* The trampoline reads this, so keep the size explicit */
 236         int ret_marshal;
 237         /* If ret_marshal != NONE, this is the reg of the vret arg, else -1 (used in out case) */
 238         /* Equivalent of vret_arg_slot in the x86 implementation. */
 239         int vret_arg_reg;
 240         /* The stack slot where the return value will be stored (used in in case) */
 241         int vret_slot;
 242         int stack_usage, map_count;
 243         /* If not -1, then make a virtual call using this vtable offset */
 244         int vcall_offset;
 245         /* If 1, make an indirect call to the address in the rgctx reg */
 246         int calli;
 247         /* Whenever this is a in or an out call */
 248         int gsharedvt_in;
 249         /* Maps stack slots/registers in the caller to the stack slots/registers in the callee */
 250         int map [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 251 } GSharedVtCallInfo;
 252
 253 /* Structure used by the sequence points in AOTed code */
 254 typedef struct {
 255         gpointer ss_tramp_addr;
 256         gpointer bp_addrs [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 257 } SeqPointInfo;
 258
 259 typedef struct {
 260         mgreg_t regs [PARAM_REGS];
 261         mgreg_t res;
 262         guint8 *ret;
 263         double fregs [8];
 264         mgreg_t has_fp;
 265         guint8 buffer [256];
 266 } DynCallArgs;
 267
 268 #define MONO_CONTEXT_SET_LLVM_EXC_REG(ctx, exc) do { (ctx)->gregs [AMD64_RAX] = (gsize)exc; } while (0)
 269 #define MONO_CONTEXT_SET_LLVM_EH_SELECTOR_REG(ctx, sel) do { (ctx)->gregs [AMD64_RDX] = (gsize)(sel); } while (0)
 270
 271 #define MONO_ARCH_INIT_TOP_LMF_ENTRY(lmf)
 272
 273 #ifdef _MSC_VER
 274
 275 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx, start_func) do { \
 276     guint64 stackptr; \
 277         mono_arch_flush_register_windows (); \
 278         stackptr = ((guint64)_AddressOfReturnAddress () - sizeof (void*));\
 279         MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func)); \
 280         MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), stackptr); \
 281         MONO_CONTEXT_SET_SP ((ctx), stackptr); \
 282 } while (0)
 283
 284 #else
 285
 286 /*
 287  * __builtin_frame_address () is broken on some older gcc versions in the presence of
 288  * frame pointer elimination, see bug #82095.
 289  */
 290 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
 291         int tmp; \
 292         guint64 stackptr = (guint64)&tmp; \
 293                 mono_arch_flush_register_windows ();    \
 294                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
 295                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), stackptr);  \
 296                 MONO_CONTEXT_SET_SP ((ctx), stackptr);  \
 297         } while (0)
 298
 299 #endif
 300
 301 /*
 302  * some icalls like mono_array_new_va needs to be called using a different
 303  * calling convention.
 304  */
 305 #define MONO_ARCH_VARARG_ICALLS 1
 306
 307 #if (!defined( HOST_WIN32 ) && !defined(__native_client__) && !defined(__native_client_codegen__)) && defined (HAVE_SIGACTION)
 308
 309 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
 310
 311 #ifdef HAVE_WORKING_SIGALTSTACK
 312
 313 #define MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK
 314
 315 #endif
 316
 317 #endif /* !HOST_WIN32 && !__native_client__ */
 318
 319 #if !defined(__linux__)
 320 #define MONO_ARCH_NOMAP32BIT 1
 321 #endif
 322
 323 #ifdef TARGET_WIN32
 324 #define MONO_AMD64_ARG_REG1 AMD64_RCX
 325 #define MONO_AMD64_ARG_REG2 AMD64_RDX
 326 #define MONO_AMD64_ARG_REG3 AMD64_R8
 327 #define MONO_AMD64_ARG_REG4 AMD64_R9
 328 #else
 329 #define MONO_AMD64_ARG_REG1 AMD64_RDI
 330 #define MONO_AMD64_ARG_REG2 AMD64_RSI
 331 #define MONO_AMD64_ARG_REG3 AMD64_RDX
 332 #define MONO_AMD64_ARG_REG4 AMD64_RCX
 333 #endif
 334
 335 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
 336 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
 337
 338 #define MONO_ARCH_EMULATE_CONV_R8_UN    1
 339 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
 340 #define MONO_ARCH_HAVE_IS_INT_OVERFLOW 1
 341
 342 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONO_LMF_VAR 1
 343 #define MONO_ARCH_HAVE_INVALIDATE_METHOD 1
 344 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
 345 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET (mono_amd64_have_tls_get ())
 346 #define MONO_ARCH_IMT_REG AMD64_R10
 347 #define MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG AMD64_R11
 348 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG MONO_AMD64_ARG_REG1
 349 /*
 350  * We use r10 for the imt/rgctx register rather than r11 because r11 is
 351  * used by the trampoline as a scratch register and hence might be
 352  * clobbered across method call boundaries.
 353  */
 354 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG MONO_ARCH_IMT_REG
 355 #define MONO_ARCH_EXC_REG AMD64_RAX
 356 #define MONO_ARCH_HAVE_CMOV_OPS 1
 357 #define MONO_ARCH_HAVE_EXCEPTIONS_INIT 1
 358 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
 359 #define MONO_ARCH_HAVE_LIVERANGE_OPS 1
 360 #define MONO_ARCH_HAVE_SIGCTX_TO_MONOCTX 1
 361 #define MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES 1
 362
 363 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
 364 #if !defined( __native_client__ )
 365 #define MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED 1
 366 #endif
 367
 368 #define MONO_ARCH_SUPPORT_TASKLETS 1
 369
 370 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
 371 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED 1
 372 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_PARAM_AREA 0
 373
 374 #define MONO_ARCH_LLVM_SUPPORTED 1
 375 #define MONO_ARCH_HAVE_HANDLER_BLOCK_GUARD 1
 376 #define MONO_ARCH_HAVE_CARD_TABLE_WBARRIER 1
 377 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_RESUME_FROM_SIGNAL_HANDLER_CTX 1
 378 #define MONO_ARCH_GC_MAPS_SUPPORTED 1
 379 #define MONO_ARCH_HAVE_CONTEXT_SET_INT_REG 1
 380 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_ASYNC_CALLBACK 1
 381 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_LLVM_NATIVE_THUNK 1
 382 #define MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED 1
 383 #define MONO_ARCH_HAVE_OP_TAIL_CALL 1
 384 #define MONO_ARCH_HAVE_TRANSLATE_TLS_OFFSET 1
 385 #define MONO_ARCH_HAVE_DUMMY_INIT 1
 386 #define MONO_ARCH_HAVE_SDB_TRAMPOLINES 1
 387 #define MONO_ARCH_HAVE_PATCH_CODE_NEW 1
 388 #define MONO_ARCH_HAVE_OP_GENERIC_CLASS_INIT 1
 389
 390 #if defined(TARGET_OSX) || defined(__linux__)
 391 #define MONO_ARCH_HAVE_UNWIND_BACKTRACE 1
 392 #endif
 393
 394 #if defined(TARGET_OSX) || defined(__linux__)
 395 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET_REG 1
 396 #endif
 397
 398 #if defined(TARGET_APPLETVOS)
 399 /* No signals */
 400 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
 401 #endif
 402
 403 /* Used for optimization, not complete */
 404 #define MONO_ARCH_IS_OP_MEMBASE(opcode) ((opcode) == OP_X86_PUSH_MEMBASE)
 405
 406 #define MONO_ARCH_EMIT_BOUNDS_CHECK(cfg, array_reg, offset, index_reg) do { \
 407             MonoInst *inst; \
 408             MONO_INST_NEW ((cfg), inst, OP_AMD64_ICOMPARE_MEMBASE_REG); \
 409             inst->inst_basereg = array_reg; \
 410             inst->inst_offset = offset; \
 411             inst->sreg2 = index_reg; \
 412             MONO_ADD_INS ((cfg)->cbb, inst); \
 413             MONO_EMIT_NEW_COND_EXC (cfg, LE_UN, "IndexOutOfRangeException"); \
 414        } while (0)
 415
 416 void
 417 mono_amd64_patch (unsigned char* code, gpointer target);
 418
 419 void
 420 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 421                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 422                                                         MonoContext *mctx, MonoObject *exc, gboolean rethrow);
 423
 424 void
 425 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 426                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 427                                                                    MonoContext *mctx, guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset);
 428
 429 void
 430 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 431                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 432                                                   MonoContext *mctx, guint32 dummy7, gint64 dummy8);
 433
 434 gpointer
 435 mono_amd64_start_gsharedvt_call (GSharedVtCallInfo *info, gpointer *caller, gpointer *callee, gpointer mrgctx_reg);
 436
 437 guint64
 438 mono_amd64_get_original_ip (void);
 439
 440 guint8*
 441 mono_amd64_emit_tls_get (guint8* code, int dreg, int tls_offset);
 442
 443 gboolean
 444 mono_amd64_have_tls_get (void);
 445
 446 GSList*
 447 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot);
 448
 449 int
 450 mono_amd64_get_tls_gs_offset (void) MONO_LLVM_INTERNAL;
 451
 452 #ifdef TARGET_WIN32
 453
 454 void mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg );
 455 void mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg );
 456 void mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size );
 457 guint mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui);
 458 void mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size);
 459
 460 #define MONO_ARCH_HAVE_UNWIND_TABLE 1
 461 #endif
 462
 463 #endif /* __MONO_MINI_AMD64_H__ */
 464