mono/mini/mini-arm.h

   1 /*
   2  * Copyright 2011 Xamarin Inc
   3  */
   4
   5 #ifndef __MONO_MINI_ARM_H__
   6 #define __MONO_MINI_ARM_H__
   7
   8 #include <mono/arch/arm/arm-codegen.h>
   9 #include <mono/utils/mono-context.h>
  10 #include <glib.h>
  11
  12 #ifdef __native_client_codegen__
  13 #define kNaClAlignmentARM 16
  14 #define kNaClAlignmentMaskARM (kNaClAlignmentARM - 1)
  15 #define kNaClLengthOfCallImm 4
  16 #endif
  17
  18 #if defined(ARM_FPU_NONE)
  19 #define MONO_ARCH_SOFT_FLOAT_FALLBACK 1
  20 #endif
  21
  22 #if defined(__ARM_EABI__)
  23 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
  24 #define ARM_ARCHITECTURE "armel"
  25 #else
  26 #define ARM_ARCHITECTURE "armeb"
  27 #endif
  28 #else
  29 #define ARM_ARCHITECTURE "arm"
  30 #endif
  31
  32 #if defined(ARM_FPU_VFP)
  33 #define ARM_FP_MODEL "vfp"
  34 #elif defined(ARM_FPU_NONE)
  35 #define ARM_FP_MODEL "vfp+fallback"
  36 #elif defined(ARM_FPU_VFP_HARD)
  37 #define ARM_FP_MODEL "vfp+hard"
  38 #else
  39 #error "At least one of ARM_FPU_NONE, ARM_FPU_VFP or ARM_FPU_VFP_HARD must be defined."
  40 #endif
  41
  42 #define MONO_ARCH_ARCHITECTURE ARM_ARCHITECTURE "," ARM_FP_MODEL
  43
  44 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC arm_cpu_desc
  45
  46 #if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
  47 #define ARM_LSW_REG ARMREG_R0
  48 #define ARM_MSW_REG ARMREG_R1
  49 #else
  50 #define ARM_LSW_REG ARMREG_R1
  51 #define ARM_MSW_REG ARMREG_R0
  52 #endif
  53
  54 #define MONO_MAX_IREGS 16
  55 #define MONO_MAX_FREGS 32
  56
  57 #define MONO_SAVED_GREGS 10 /* r4-r11, ip, lr */
  58
  59 /* r4-r11, ip, lr: registers saved in the LMF  */
  60 #define MONO_ARM_REGSAVE_MASK 0x5ff0
  61 #define MONO_ARM_FIRST_SAVED_REG ARMREG_R4
  62 #define MONO_ARM_NUM_SAVED_REGS 10
  63
  64 /* Parameters used by the register allocator */
  65
  66 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS ((1<<ARMREG_R0) | (1<<ARMREG_R1) | (1<<ARMREG_R2) | (1<<ARMREG_R3) | (1<<ARMREG_IP))
  67 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS ((1<<ARMREG_V1) | (1<<ARMREG_V2) | (1<<ARMREG_V3) | (1<<ARMREG_V4) | (1<<ARMREG_V5) | (1<<ARMREG_V6) | (1<<ARMREG_V7))
  68
  69 /*
  70  * TODO: Make use of VFP v3 registers d16-d31.
  71  */
  72
  73 /*
  74  * TODO: We can't use registers d8-d15 in hard float mode because the
  75  * register allocator doesn't allocate floating point registers globally.
  76  */
  77
  78 #if defined(ARM_FPU_VFP_HARD)
  79 #define MONO_SAVED_FREGS 16
  80 /*
  81  * d8-d15 must be preserved across function calls. We use d14-d15 as
  82  * scratch registers in the JIT. The rest have no meaning tied to them.
  83  */
  84 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS 0x00005555
  85 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS 0x55550000
  86 #else
  87 #define MONO_SAVED_FREGS 0
  88 /*
  89  * No registers need to be preserved across function calls. We use d14-d15
  90  * as scratch registers in the JIT. The rest have no meaning tied to them.
  91  */
  92 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS 0x05555555
  93 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS 0x00000000
  94 #endif
  95
  96 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
  97 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
  98
  99 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (0)
 100
 101 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) \
 102         (mono_arch_is_soft_float () ? \
 103         ((desc) == 'l' || (desc) == 'f' || (desc) == 'g' ? ARM_LSW_REG : (desc) == 'a' ? ARMREG_R0 : -1) : \
 104         ((desc) == 'l' ? ARM_LSW_REG : (desc) == 'a' ? ARMREG_R0 : -1))
 105
 106 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) \
 107         (mono_arch_is_soft_float () ? \
 108         ((desc) == 'l' || (desc) == 'L' || (desc) == 'f' || (desc) == 'g') : \
 109         ((desc) == 'l' || (desc) == 'L'))
 110
 111 #define MONO_ARCH_INST_IS_FLOAT(desc) \
 112         (mono_arch_is_soft_float () ? \
 113         (FALSE) : \
 114         ((desc) == 'f' || (desc) == 'g'))
 115
 116 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) ((desc) == 'l' || (desc) == 'f' || (desc) == 'g' ? ARM_MSW_REG : -1)
 117
 118 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 8
 119
 120 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get
 121  * reproduceable results for benchmarks */
 122 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
 123
 124 /* Return value marshalling for calls between gsharedvt and normal code */
 125 typedef enum {
 126         GSHAREDVT_RET_NONE = 0,
 127         GSHAREDVT_RET_IREG = 1,
 128         GSHAREDVT_RET_IREGS = 2,
 129         GSHAREDVT_RET_I1 = 3,
 130         GSHAREDVT_RET_U1 = 4,
 131         GSHAREDVT_RET_I2 = 5,
 132         GSHAREDVT_RET_U2 = 6
 133 } GSharedVtRetMarshal;
 134
 135 typedef struct {
 136         /* Method address to call */
 137         gpointer addr;
 138         /* The trampoline reads this, so keep the size explicit */
 139         int ret_marshal;
 140         /* If ret_marshal != NONE, this is the reg of the vret arg, else -1 */
 141         int vret_arg_reg;
 142         /* The stack slot where the return value will be stored */
 143         int vret_slot;
 144         int stack_usage, map_count;
 145         /* If not -1, then make a virtual call using this vtable offset */
 146         int vcall_offset;
 147         /* If 1, make an indirect call to the address in the rgctx reg */
 148         int calli;
 149         /* Whenever this is a in or an out call */
 150         int gsharedvt_in;
 151         /* Maps stack slots/registers in the caller to the stack slots/registers in the callee */
 152         /* A negative value means a register, i.e. -1=r0, -2=r1 etc. */
 153         int map [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
 154 } GSharedVtCallInfo;
 155
 156 void arm_patch (guchar *code, const guchar *target);
 157 guint8* mono_arm_emit_load_imm (guint8 *code, int dreg, guint32 val);
 158 int mono_arm_is_rotated_imm8 (guint32 val, gint *rot_amount);
 159
 160 void
 161 mono_arm_throw_exception_by_token (guint32 type_token, mgreg_t pc, mgreg_t sp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs);
 162
 163 gpointer
 164 mono_arm_start_gsharedvt_call (GSharedVtCallInfo *info, gpointer *caller, gpointer *callee, gpointer mrgctx_reg) MONO_INTERNAL;
 165
 166 typedef enum {
 167         MONO_ARM_FPU_NONE = 0,
 168         MONO_ARM_FPU_VFP = 1,
 169         MONO_ARM_FPU_VFP_HARD = 2
 170 } MonoArmFPU;
 171
 172 /* keep the size of the structure a multiple of 8 */
 173 struct MonoLMF {
 174         /*
 175          * If the second lowest bit is set to 1, then this is a MonoLMFExt structure, and
 176          * the other fields are not valid.
 177          */
 178         gpointer    previous_lmf;
 179         gpointer    lmf_addr;
 180         /* This is only set in trampoline LMF frames */
 181         MonoMethod *method;
 182         mgreg_t    sp;
 183         mgreg_t    ip;
 184         mgreg_t    fp;
 185         /* Currently only used in trampolines on armhf to hold d0-d15. We don't really
 186          * need to put d0-d7 in the LMF, but it simplifies the trampoline code.
 187          */
 188         double     fregs [16];
 189         /* all but sp and pc: matches the PUSH instruction layout in the trampolines
 190          * 0-4 should be considered undefined (execpt in the magic tramp)
 191          * sp is saved at IP.
 192          */
 193         mgreg_t    iregs [14];
 194 };
 195
 196 typedef struct MonoCompileArch {
 197         gpointer seq_point_info_var, ss_trigger_page_var;
 198         gpointer seq_point_read_var, seq_point_ss_method_var;
 199         gpointer seq_point_bp_method_var;
 200         gboolean omit_fp, omit_fp_computed;
 201         gpointer cinfo;
 202 } MonoCompileArch;
 203
 204 #define MONO_ARCH_EMULATE_FCONV_TO_I8 1
 205 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8 1
 206 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R4 1
 207 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8_UN 1
 208 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
 209 #define MONO_ARCH_EMULATE_DIV 1
 210 #define MONO_ARCH_EMULATE_CONV_R8_UN 1
 211 #define MONO_ARCH_EMULATE_MUL_OVF 1
 212 //#define MONO_ARCH_BIGMUL_INTRINS 1
 213
 214 #define ARM_FIRST_ARG_REG 0
 215 #define ARM_LAST_ARG_REG 3
 216
 217 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
 218
 219 #if defined(__native_client__)
 220 #undef MONO_ARCH_USE_SIGACTION
 221 #endif
 222
 223 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
 224
 225 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_DELEGATE_TRAMPOLINE
 226 #define MONO_ARCH_HAVE_XP_UNWIND 1
 227 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
 228
 229 #define ARM_NUM_REG_ARGS (ARM_LAST_ARG_REG-ARM_FIRST_ARG_REG+1)
 230 #define ARM_NUM_REG_FPARGS 0
 231
 232 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
 233 #define MONO_ARCH_HAVE_IMT 1
 234 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_LONG_OPTS 1
 235
 236 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
 237 #define MONO_ARCH_LLVM_SUPPORTED 1
 238 #define MONO_ARCH_THIS_AS_FIRST_ARG 1
 239
 240 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
 241 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED 1
 242 #define MONO_ARCH_DYN_CALL_PARAM_AREA 24
 243
 244 #define MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED 1
 245 #define MONO_ARCH_HAVE_EXCEPTIONS_INIT 1
 246 #define MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES 1
 247 #define MONO_ARCH_HAVE_CONTEXT_SET_INT_REG 1
 248 #define MONO_ARCH_HAVE_SIGCTX_TO_MONOCTX 1
 249 #define MONO_ARCH_GC_MAPS_SUPPORTED 1
 250 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_ASYNC_CALLBACK 1
 251 #define MONO_ARCH_HAVE_CONTEXT_SET_INT_REG 1
 252 #define MONO_ARCH_HAVE_SETUP_RESUME_FROM_SIGNAL_HANDLER_CTX 1
 253 #define MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED 1
 254 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERAL_RGCTX_LAZY_FETCH_TRAMPOLINE 1
 255 #define MONO_ARCH_HAVE_OPCODE_NEEDS_EMULATION 1
 256 #define MONO_ARCH_HAVE_OBJC_GET_SELECTOR 1
 257
 258 #if defined(__native_client__)
 259 #undef MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED
 260 #undef MONO_ARCH_HAVE_SIGCTX_TO_MONOCTX
 261 #undef MONO_ARCH_HAVE_CONTEXT_SET_INT_REG
 262 #endif
 263
 264 /* Matches the HAVE_AEABI_READ_TP define in mini-arm.c */
 265 #if defined(__ARM_EABI__) && defined(__linux__) && !defined(TARGET_ANDROID) && !defined(__native_client__)
 266 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
 267 #endif
 268
 269 /* ARM doesn't have too many registers, so we have to use a callee saved one */
 270 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG ARMREG_V5
 271 /* First argument reg */
 272 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG ARMREG_R0
 273
 274 #define MONO_CONTEXT_SET_LLVM_EXC_REG(ctx, exc) do { (ctx)->regs [0] = (gsize)exc; } while (0)
 275
 276 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,func) do {      \
 277                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), __builtin_frame_address (0));       \
 278                 MONO_CONTEXT_SET_SP ((ctx), __builtin_frame_address (0));       \
 279                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (func));    \
 280         } while (0)
 281
 282 #define MONO_ARCH_INIT_TOP_LMF_ENTRY(lmf)
 283
 284 void
 285 mono_arm_throw_exception (MonoObject *exc, mgreg_t pc, mgreg_t sp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs);
 286
 287 void
 288 mono_arm_throw_exception_by_token (guint32 type_token, mgreg_t pc, mgreg_t sp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs);
 289
 290 void
 291 mono_arm_resume_unwind (guint32 dummy1, mgreg_t pc, mgreg_t sp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs);
 292
 293 gboolean
 294 mono_arm_thumb_supported (void);
 295
 296 GSList*
 297 mono_arm_get_exception_trampolines (gboolean aot) MONO_INTERNAL;
 298
 299 guint8*
 300 mono_arm_get_thumb_plt_entry (guint8 *code) MONO_INTERNAL;
 301
 302 guint8*
 303 mono_arm_patchable_b (guint8 *code, int cond);
 304
 305 guint8*
 306 mono_arm_patchable_bl (guint8 *code, int cond);
 307
 308 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 309 guint8*
 310 mono_arm_load_jumptable_entry_addr (guint8 *code, gpointer *jte, ARMReg reg) MONO_INTERNAL;
 311
 312 guint8*
 313 mono_arm_load_jumptable_entry (guint8 *code, gpointer *jte, ARMReg reg) MONO_INTERNAL;
 314 #endif
 315
 316 gboolean
 317 mono_arm_is_hard_float (void) MONO_INTERNAL;
 318
 319 #endif /* __MONO_MINI_ARM_H__ */