Merge pull request #1326 from BrzVlad/master
[mono.git] / 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 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 /* xmm15 is reserved for use by some opcodes */
126 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS 0x7fff
127 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS 0
128
129 #define MONO_MAX_XREGS MONO_MAX_FREGS
130
131 #define MONO_ARCH_CALLEE_XREGS 0x7fff
132 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_XREGS 0
133
134
135 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS AMD64_CALLEE_REGS
136 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS AMD64_CALLEE_SAVED_REGS
137
138 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
139 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
140
141 #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 : -1))))))
142
143 /* RDX is clobbered by the opcode implementation before accessing sreg2 */
144 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (((ins [MONO_INST_CLOB] == 'a') || (ins [MONO_INST_CLOB] == 'd')) ? (1 << AMD64_RDX) : 0)
145
146 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
147 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
148
149 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 16
150
151 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get 
152  * reproduceable results for benchmarks */
153 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
154
155 #define MONO_ARCH_RETREG1 X86_EAX
156 #define MONO_ARCH_RETREG2 X86_EDX
157
158 /*This is the max size of the locals area of a given frame. I think 1MB is a safe default for now*/
159 #define MONO_ARCH_MAX_FRAME_SIZE 0x100000
160
161 struct MonoLMF {
162         /* 
163          * If the lowest bit is set, then this LMF has the rip field set. Otherwise,
164          * the rip field is not set, and the rsp field points to the stack location where
165          * the caller ip is saved.
166          * If the second lowest bit is set, then this is a MonoLMFExt structure, and
167          * the other fields are not valid.
168          * If the third lowest bit is set, then this is a MonoLMFTramp structure.
169          */
170         gpointer    previous_lmf;
171 #if defined(__default_codegen__) || defined(HOST_WIN32)
172         guint64     rip;
173 #elif defined(__native_client_codegen__)
174         /* On 64-bit compilers, default alignment is 8 for this field, */
175         /* this allows the structure to match for 32-bit compilers.    */
176         guint64     rip __attribute__ ((aligned(8)));
177 #endif
178         guint64     rbp;
179         guint64     rsp;
180 };
181
182 /* LMF structure used by the JIT trampolines */
183 typedef struct {
184         struct MonoLMF lmf;
185         guint64 *regs;
186         gpointer lmf_addr;
187 } MonoLMFTramp;
188
189 typedef struct MonoCompileArch {
190         gint32 localloc_offset;
191         gint32 reg_save_area_offset;
192         gint32 stack_alloc_size;
193         gint32 sp_fp_offset;
194         guint32 saved_iregs;
195         gboolean omit_fp, omit_fp_computed;
196         gpointer cinfo;
197         gint32 async_point_count;
198         gpointer vret_addr_loc;
199 #ifdef HOST_WIN32
200         gpointer        unwindinfo;
201 #endif
202         gpointer seq_point_info_var;
203         gpointer ss_trigger_page_var;
204         gpointer lmf_var;
205 } MonoCompileArch;
206
207
208
209 #ifdef HOST_WIN32
210 #define PARAM_REGS 4
211 #else
212 #define PARAM_REGS 6
213 #endif
214
215 /* Structure used by the sequence points in AOTed code */
216 typedef struct {
217         gpointer ss_trigger_page;
218         gpointer bp_trigger_page;
219         gpointer bp_addrs [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
220 } SeqPointInfo;
221
222 typedef struct {
223         mgreg_t regs [PARAM_REGS];
224         mgreg_t res;
225         guint8 *ret;
226 } DynCallArgs;
227
228
229 #define MONO_CONTEXT_SET_LLVM_EXC_REG(ctx, exc) do { (ctx)->rax = (gsize)exc; } while (0)
230
231 #define MONO_ARCH_INIT_TOP_LMF_ENTRY(lmf)
232
233 #ifdef _MSC_VER
234
235 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx, start_func) do { \
236     guint64 stackptr; \
237         mono_arch_flush_register_windows (); \
238         stackptr = ((guint64)_AddressOfReturnAddress () - sizeof (void*));\
239         MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func)); \
240         MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), stackptr); \
241         MONO_CONTEXT_SET_SP ((ctx), stackptr); \
242 } while (0)
243
244 #else
245
246 /* 
247  * __builtin_frame_address () is broken on some older gcc versions in the presence of
248  * frame pointer elimination, see bug #82095.
249  */
250 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
251         int tmp; \
252         guint64 stackptr = (guint64)&tmp; \
253                 mono_arch_flush_register_windows ();    \
254                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
255                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), stackptr);  \
256                 MONO_CONTEXT_SET_SP ((ctx), stackptr);  \
257         } while (0)
258
259 #endif
260
261 /*
262  * some icalls like mono_array_new_va needs to be called using a different 
263  * calling convention.
264  */
265 #define MONO_ARCH_VARARG_ICALLS 1
266
267 #if !defined( HOST_WIN32 ) && !defined(__native_client__) && !defined(__native_client_codegen__)
268
269 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
270
271 #ifdef HAVE_WORKING_SIGALTSTACK
272
273 #define MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK
274
275 #endif
276
277 #endif /* !HOST_WIN32 && !__native_client__ */
278
279 #if !defined(__linux__)
280 #define MONO_ARCH_NOMAP32BIT 1
281 #endif
282
283 #ifdef HOST_WIN32
284 #define MONO_AMD64_ARG_REG1 AMD64_RCX
285 #define MONO_AMD64_ARG_REG2 AMD64_RDX
286 #define MONO_AMD64_ARG_REG3 AMD64_R8
287 #else
288 #define MONO_AMD64_ARG_REG1 AMD64_RDI
289 #define MONO_AMD64_ARG_REG2 AMD64_RSI
290 #define MONO_AMD64_ARG_REG3 AMD64_RDX
291 #endif
292
293 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
294 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
295
296 #define MONO_ARCH_EMULATE_CONV_R8_UN    1
297 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
298 #define MONO_ARCH_HAVE_IS_INT_OVERFLOW 1
299
300 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONO_LMF_VAR 1
301 #define MONO_ARCH_HAVE_INVALIDATE_METHOD 1
302 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_DELEGATE_TRAMPOLINE 1
303 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
304 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET (mono_amd64_have_tls_get ())
305 #define MONO_ARCH_IMT_REG AMD64_R10
306 #define MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG AMD64_R11
307 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG MONO_AMD64_ARG_REG1
308 /*
309  * We use r10 for the imt/rgctx register rather than r11 because r11 is
310  * used by the trampoline as a scratch register and hence might be
311  * clobbered across method call boundaries.
312  */
313 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG MONO_ARCH_IMT_REG
314 #define MONO_ARCH_HAVE_CMOV_OPS 1
315 #define MONO_ARCH_HAVE_NOTIFY_PENDING_EXC 1
316 #define MONO_ARCH_HAVE_EXCEPTIONS_INIT 1
317 #define MONO_ARCH_ENABLE_GLOBAL_RA 1
318 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
319 #define MONO_ARCH_HAVE_LIVERANGE_OPS 1
320 #define MONO_ARCH_HAVE_SIGCTX_TO_MONOCTX 1
321 #define MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG MONO_AMD64_ARG_REG1
322 #define MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES 1
323
324 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
325 #if !defined( __native_client__ )
326 #define MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED 1
327 #endif
328
329 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
330
331 #define MONO_ARCH_SUPPORT_TASKLETS 1
332
333 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
334 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED 1
335 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_PARAM_AREA 0
336
337 #define MONO_ARCH_HAVE_LLVM_IMT_TRAMPOLINE 1
338 #define MONO_ARCH_LLVM_SUPPORTED 1
339 #define MONO_ARCH_HAVE_HANDLER_BLOCK_GUARD 1
340 #define MONO_ARCH_HAVE_CARD_TABLE_WBARRIER 1
341 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_RESUME_FROM_SIGNAL_HANDLER_CTX 1
342 #define MONO_ARCH_GC_MAPS_SUPPORTED 1
343 #define MONO_ARCH_HAVE_CONTEXT_SET_INT_REG 1
344 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_ASYNC_CALLBACK 1
345 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_LLVM_NATIVE_THUNK 1
346 #define MONO_ARCH_HAVE_OP_TAIL_CALL 1
347 #define MONO_ARCH_HAVE_TRANSLATE_TLS_OFFSET 1
348 #define MONO_ARCH_HAVE_DUMMY_INIT 1
349
350 #if defined(TARGET_OSX) || defined(__linux__)
351 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET_REG 1
352 #endif
353
354 /* Used for optimization, not complete */
355 #define MONO_ARCH_IS_OP_MEMBASE(opcode) ((opcode) == OP_X86_PUSH_MEMBASE)
356
357 #define MONO_ARCH_EMIT_BOUNDS_CHECK(cfg, array_reg, offset, index_reg) do { \
358             MonoInst *inst; \
359             MONO_INST_NEW ((cfg), inst, OP_AMD64_ICOMPARE_MEMBASE_REG); \
360             inst->inst_basereg = array_reg; \
361             inst->inst_offset = offset; \
362             inst->sreg2 = index_reg; \
363             MONO_ADD_INS ((cfg)->cbb, inst); \
364             MONO_EMIT_NEW_COND_EXC (cfg, LE_UN, "IndexOutOfRangeException"); \
365        } while (0)
366
367 void 
368 mono_amd64_patch (unsigned char* code, gpointer target) MONO_INTERNAL;
369
370 void
371 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
372                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
373                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
374                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow) MONO_INTERNAL;
375
376 void
377 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
378                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
379                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
380                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset) MONO_INTERNAL;
381
382 guint64
383 mono_amd64_get_original_ip (void) MONO_INTERNAL;
384
385 guint8*
386 mono_amd64_emit_tls_get (guint8* code, int dreg, int tls_offset) MONO_INTERNAL;
387
388 gboolean
389 mono_amd64_have_tls_get (void) MONO_INTERNAL;
390
391 GSList*
392 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot) MONO_INTERNAL;
393
394 int
395 mono_amd64_get_tls_gs_offset (void) MONO_LLVM_INTERNAL;
396
397 typedef struct {
398         guint8 *address;
399         guint8 saved_byte;
400 } MonoBreakpointInfo;
401
402 extern MonoBreakpointInfo mono_breakpoint_info [MONO_BREAKPOINT_ARRAY_SIZE];
403
404 #ifdef HOST_WIN32
405
406 void mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg );
407 void mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg );
408 void mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size );
409 guint mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui);
410 void mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size);
411
412 #define MONO_ARCH_HAVE_UNWIND_TABLE 1
413 #endif
414
415 #endif /* __MONO_MINI_AMD64_H__ */  
416