Use ppc_r12 for some global call sequences
[mono.git] / mono / mini / mini-ppc.h
1 #ifndef __MONO_MINI_PPC_H__
2 #define __MONO_MINI_PPC_H__
3
4 #include <mono/arch/ppc/ppc-codegen.h>
5 #include <mono/utils/mono-sigcontext.h>
6 #include <mono/utils/mono-context.h>
7 #include <glib.h>
8
9 #ifdef __mono_ppc64__
10 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppc64_cpu_desc
11 #else
12 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppcg4
13 #endif
14
15 #define MONO_MAX_IREGS 32
16 #define MONO_MAX_FREGS 32
17
18 #define MONO_SAVED_GREGS 19
19 #define MONO_SAVED_FREGS 18
20
21 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 16
22
23 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get 
24  * reproduceable results for benchmarks */
25 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
26
27 void ppc_patch (guchar *code, const guchar *target);
28 void ppc_patch_full (guchar *code, const guchar *target, gboolean is_fd);
29
30 struct MonoLMF {
31         /*
32          * If the second lowest bit is set to 1, then this is a MonoLMFExt structure, and
33          * the other fields are not valid.
34          */
35         gpointer    previous_lmf;
36         gpointer    lmf_addr;
37         MonoMethod *method;
38         gulong     ebp;
39         gulong     eip;
40         /* Add a dummy field to force iregs to be aligned when cross compiling from x86 */
41         gulong     dummy;
42         mgreg_t    iregs [MONO_SAVED_GREGS]; /* 13..31 */
43         gdouble    fregs [MONO_SAVED_FREGS]; /* 14..31 */
44 };
45
46
47 typedef struct MonoCompileArch {
48         int fp_conv_var_offset;
49 } MonoCompileArch;
50
51 /*
52  * ILP32 uses a version of the ppc64 abi with sizeof(void*)==sizeof(long)==4.
53  * To support this, code needs to follow the following conventions:
54  * - for the size of a pointer use sizeof (gpointer)
55  * - for the size of a register/stack slot use SIZEOF_REGISTER.
56  * - for variables which contain values of registers, use mgreg_t.
57  * - for loading/saving pointers/ints, use the normal ppc_load_reg/ppc_save_reg ()
58  *   macros.
59  * - for loading/saving register sized quantities, use the ppc_ldr/ppc_str 
60  *   macros.
61  * - make sure to not mix the two kinds of macros for the same memory location, 
62  *   since ppc is big endian, so a 8 byte store followed by a 4 byte load will
63  *   load the upper 32 bit of the value.
64  * - use OP_LOADR_MEMBASE/OP_STORER_MEMBASE to load/store register sized
65  *   quantities.
66  */
67
68 #ifdef __mono_ppc64__
69 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
70 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
71
72 /* ELFv2 ABI doesn't use function descriptors.  */
73 #if _CALL_ELF == 2
74 #undef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
75 #else
76 #define PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
77 #endif
78
79 #ifndef __mono_ilp32__
80 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
81 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
82 #endif
83
84 #else /* must be __mono_ppc__ */
85
86 #if 0
87 /* enabling this for PPC32 causes hangs in the thread/delegate tests.
88    So disable for now. */
89 #if defined(__linux__)
90 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
91 #endif
92 #endif
93
94 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
95 #define MONO_ARCH_EMULATE_FCONV_TO_I8 1
96 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8 1
97 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R4 1
98 #endif
99
100 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8_UN 1
101 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
102 #define MONO_ARCH_BIGMUL_INTRINS 1
103 #define MONO_ARCH_GC_MAPS_SUPPORTED 1
104
105 /* Parameters used by the register allocator */
106 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS ((0xff << ppc_r3) | (1 << ppc_r12) | (1 << ppc_r11))
107 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS (0xfffff << ppc_r13) /* ppc_13 - ppc_31 */
108
109 #if defined(__APPLE__) || defined(__mono_ppc64__)
110 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0x1fff << ppc_f1)
111 #else
112 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0xff << ppc_f1)
113 #endif
114 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS (~(MONO_ARCH_CALLEE_FREGS | 1))
115
116 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
117 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
118
119 #ifdef __mono_ppc64__
120 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
121                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
122 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
123 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
124 #else
125 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
126                                         ((desc) == 'l')? ppc_r4:\
127                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
128 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) (desc == 'l')
129 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (desc == 'l' ? ppc_r3 : -1)
130 #endif
131
132 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (0)
133
134 #define MONO_ARCH_INST_IS_FLOAT(desc) ((desc == 'f') || (desc == 'g'))
135
136 /* deal with some of the ABI differences here */
137 #ifdef __APPLE__
138 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 8
139 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 24
140 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 24
141 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
142 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
143 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
144 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
145 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
146 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
147 #else
148 /* Linux */
149 #ifdef __mono_ppc64__
150 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 16
151 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 48
152 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 48
153 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 64
154 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
155 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
156 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 0
157 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r13
158 #else
159 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 4
160 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 8
161 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 8
162 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
163 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f8
164 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 0
165 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 1
166 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r2
167 #endif
168 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
169 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
170 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
171 #endif
172
173 #define PPC_CALL_REG ppc_r12
174
175 #if defined(HAVE_WORKING_SIGALTSTACK) && !defined(__APPLE__)
176 #define MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK 1
177 #define MONO_ARCH_SIGNAL_STACK_SIZE (12 * 1024)
178 #endif /* HAVE_WORKING_SIGALTSTACK */
179
180 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_DELEGATE_TRAMPOLINE
181 #define MONO_ARCH_IMT_REG ppc_r11
182
183 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG    ppc_r11
184 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG     MONO_ARCH_IMT_REG
185
186 #define MONO_ARCH_NO_IOV_CHECK 1
187 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_OPTS 1
188 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_LONG_OPTS 1
189
190 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
191
192 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
193
194 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
195
196 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
197 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
198 #define MONO_ARCH_NEED_GOT_VAR 1
199 #if !defined(MONO_CROSS_COMPILE) && !defined(TARGET_PS3)
200 #define MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED 1
201 #endif
202 #define MONO_ARCH_HAVE_OP_TAIL_CALL 1
203
204 #define PPC_NUM_REG_ARGS (PPC_LAST_ARG_REG-PPC_FIRST_ARG_REG+1)
205 #define PPC_NUM_REG_FPARGS (PPC_LAST_FPARG_REG-PPC_FIRST_FPARG_REG+1)
206
207 #ifdef MONO_CROSS_COMPILE
208
209 typedef struct {
210         unsigned long sp;
211         unsigned long unused1;
212         unsigned long lr;
213 } MonoPPCStackFrame;
214
215 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) g_assert_not_reached ()
216
217 #elif defined(__APPLE__)
218
219 typedef struct {
220         unsigned long sp;
221         unsigned long unused1;
222         unsigned long lr;
223 } MonoPPCStackFrame;
224
225 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
226                 gpointer r1;                                    \
227                 __asm__ volatile("mr   %0,r1" : "=r" (r1));     \
228                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
229                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
230         } while (0)
231
232 #else
233
234 typedef struct {
235         mgreg_t sp;
236 #ifdef __mono_ppc64__
237         mgreg_t cr;
238 #endif
239         mgreg_t lr;
240 } MonoPPCStackFrame;
241
242 #ifdef G_COMPILER_CODEWARRIOR
243 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
244                 register gpointer r1_var;                                       \
245                 asm { mr r1_var, r1 };  \
246                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
247                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
248         } while (0)
249
250 #else
251 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
252                 gpointer r1;                                    \
253                 __asm__ volatile("mr   %0,1" : "=r" (r1));      \
254                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
255                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
256         } while (0)
257
258 #endif
259 #endif
260
261 #define MONO_ARCH_INIT_TOP_LMF_ENTRY(lmf) do { (lmf)->ebp = -1; } while (0)
262
263 typedef struct {
264         gint8 reg;
265         gint8 size;
266         int vtsize;
267         int offset;
268 } MonoPPCArgInfo;
269
270 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
271 typedef struct {
272         gpointer code;
273         gpointer toc;
274         gpointer env;
275 } MonoPPCFunctionDescriptor;
276
277 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 sizeof (MonoPPCFunctionDescriptor)
278 extern guint8* mono_ppc_create_pre_code_ftnptr (guint8 *code) MONO_INTERNAL;
279 #else
280 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 0
281 #define mono_ppc_create_pre_code_ftnptr(c)      c
282 #endif
283
284 #if defined(__linux__)
285 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
286 #elif defined (__APPLE__) && defined (_STRUCT_MCONTEXT)
287 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
288 #elif defined (__APPLE__) && !defined (_STRUCT_MCONTEXT)
289 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
290 #elif defined(__NetBSD__)
291 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
292 #elif defined(__FreeBSD__)
293 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
294 #elif defined(MONO_CROSS_COMPILE)
295         typedef MonoContext ucontext_t;
296 /*      typedef struct {
297                 int dummy;
298         } ucontext_t;*/
299         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)
300         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n)
301         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)
302         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)
303
304 #else
305 /* For other operating systems, we pull the definition from an external file */
306 #include "mini-ppc-os.h"
307 #endif
308
309 gboolean
310 mono_ppc_tail_call_supported (MonoMethodSignature *caller_sig, MonoMethodSignature *callee_sig) MONO_INTERNAL;
311
312 void
313 mono_ppc_patch (guchar *code, const guchar *target) MONO_INTERNAL;
314
315 void
316 mono_ppc_throw_exception (MonoObject *exc, unsigned long eip, unsigned long esp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs, gboolean rethrow) MONO_INTERNAL;
317
318 #ifdef __mono_ppc64__
319 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c64
320 extern void mono_ppc_emitted (guint8 *code, gint64 length, const char *format, ...);
321 #else
322 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c32
323 #endif
324
325 gboolean mono_ppc_is_direct_call_sequence (guint32 *code) MONO_INTERNAL;
326
327 void mono_ppc_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr) MONO_INTERNAL;
328
329 void mono_ppc_set_func_into_sigctx (void *sigctx, void *func) MONO_INTERNAL;
330
331 #endif /* __MONO_MINI_PPC_H__ */