2009-11-19 Zoltan Varga <vargaz@gmail.com>
[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 <glib.h>
7
8 #ifdef __mono_ppc64__
9 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppc64_cpu_desc
10 #else
11 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppcg4
12 #endif
13
14 #define MONO_MAX_IREGS 32
15 #define MONO_MAX_FREGS 32
16
17 #define MONO_SAVED_GREGS 19
18 #define MONO_SAVED_FREGS 18
19
20 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 16
21
22 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get 
23  * reproduceable results for benchmarks */
24 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
25
26 void ppc_patch (guchar *code, const guchar *target);
27 void ppc_patch_full (guchar *code, const guchar *target, gboolean is_fd);
28
29 struct MonoLMF {
30         gpointer    previous_lmf;
31         gpointer    lmf_addr;
32         MonoMethod *method;
33         gulong     ebp;
34         gulong     eip;
35         /* Add a dummy field to force iregs to be aligned when cross compiling from x86 */
36         gulong     dummy;
37         mgreg_t    iregs [MONO_SAVED_GREGS]; /* 13..31 */
38         gdouble    fregs [MONO_SAVED_FREGS]; /* 14..31 */
39 };
40
41 /* we define our own structure and we'll copy the data
42  * from sigcontext/ucontext/mach when we need it.
43  * This also makes us save stack space and time when copying
44  * We might also want to add an additional field to propagate
45  * the original context from the signal handler.
46  */
47 typedef struct {
48         gulong sc_ir;          // pc 
49         gulong sc_sp;          // r1
50         mgreg_t regs [MONO_SAVED_GREGS];
51         double fregs [MONO_SAVED_FREGS];
52 } MonoContext;
53
54 typedef struct MonoCompileArch {
55         int fp_conv_var_offset;
56 } MonoCompileArch;
57
58 /*
59  * ILP32 uses a version of the ppc64 abi with sizeof(void*)==sizeof(long)==4.
60  * To support this, code needs to follow the following conventions:
61  * - for the size of a pointer use sizeof (gpointer)
62  * - for the size of a register/stack slot use SIZEOF_REGISTER.
63  * - for variables which contain values of registers, use mgreg_t.
64  * - for loading/saving pointers/ints, use the normal ppc_load_reg/ppc_save_reg ()
65  *   macros.
66  * - for loading/saving register sized quantities, use the ppc_ldr/ppc_str 
67  *   macros.
68  * - make sure to not mix the two kinds of macros for the same memory location, 
69  *   since ppc is big endian, so a 8 byte store followed by a 4 byte load will
70  *   load the upper 32 bit of the value.
71  * - use OP_LOADR_MEMBASE/OP_STORER_MEMBASE to load/store register sized
72  *   quantities.
73  */
74
75 #ifdef __mono_ppc64__
76 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
77 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
78 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_ADD 1
79 #define PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
80
81 #ifndef __mono_ilp32__
82 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
83 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
84 #endif
85
86 #else /* must be __mono_ppc__ */
87
88 #if 0
89 /* enabling this for PPC32 causes hangs in the thread/delegate tests.
90    So disable for now. */
91 #if defined(__linux__)
92 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
93 #endif
94 #endif
95
96 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
97 #define MONO_ARCH_EMULATE_FCONV_TO_I8 1
98 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8 1
99 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R4 1
100 #endif
101
102 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8_UN 1
103 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
104 #define MONO_ARCH_BIGMUL_INTRINS 1
105 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_CAS 1
106
107 /* Parameters used by the register allocator */
108 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS ((0xff << ppc_r3) | (1 << ppc_r11) | (1 << ppc_r12))
109 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS (0xfffff << ppc_r13) /* ppc_13 - ppc_31 */
110
111 #if defined(__APPLE__) || defined(__mono_ppc64__)
112 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0x1fff << ppc_f1)
113 #else
114 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0xff << ppc_f1)
115 #endif
116 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS (~(MONO_ARCH_CALLEE_FREGS | 1))
117
118 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
119 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
120
121 #ifdef __mono_ppc64__
122 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
123                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
124 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
125 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
126 #else
127 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
128                                         ((desc) == 'l')? ppc_r4:\
129                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
130 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) (desc == 'l')
131 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (desc == 'l' ? ppc_r3 : -1)
132 #endif
133
134 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (0)
135
136 #define MONO_ARCH_INST_IS_FLOAT(desc) ((desc == 'f') || (desc == 'g'))
137
138 /* deal with some of the ABI differences here */
139 #ifdef __APPLE__
140 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 8
141 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 24
142 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 24
143 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
144 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
145 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
146 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
147 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
148 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
149 #else
150 /* Linux */
151 #ifdef __mono_ppc64__
152 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 16
153 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 48
154 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 48
155 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 64
156 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
157 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
158 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 0
159 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r13
160 #else
161 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 4
162 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 8
163 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 8
164 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
165 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f8
166 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 0
167 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 1
168 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r2
169 #endif
170 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
171 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
172 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
173 #endif
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_HAVE_IMT 1
182 #define MONO_ARCH_IMT_REG ppc_r12
183
184 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG    ppc_r12
185 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG     ppc_r12
186
187 #define MONO_ARCH_NO_IOV_CHECK 1
188 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_OPTS 1
189 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_LONG_OPTS 1
190
191 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
192 #define MONO_ARCH_HAVE_THROW_CORLIB_EXCEPTION 1
193
194 #define MONO_ARCH_HAVE_STATIC_RGCTX_TRAMPOLINE 1
195 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
196 #define MONO_ARCH_HAVE_XP_UNWIND 1
197 #define MONO_ARCH_HAVE_FIND_JIT_INFO_EXT 1
198
199 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
200
201 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
202 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
203 #define MONO_ARCH_NEED_GOT_VAR 1
204
205 #define PPC_NUM_REG_ARGS (PPC_LAST_ARG_REG-PPC_FIRST_ARG_REG+1)
206 #define PPC_NUM_REG_FPARGS (PPC_LAST_FPARG_REG-PPC_FIRST_FPARG_REG+1)
207
208 /* we have the stack pointer, not the base pointer in sigcontext */
209 #define MONO_CONTEXT_SET_IP(ctx,ip) do { (ctx)->sc_ir = (gulong)ip; } while (0);
210 /* FIXME: should be called SET_SP */
211 #define MONO_CONTEXT_SET_BP(ctx,bp) do { (ctx)->sc_sp = (gulong)bp; } while (0);
212
213 #define MONO_CONTEXT_GET_IP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_ir))
214 #define MONO_CONTEXT_GET_BP(ctx) ((gpointer)((ctx)->regs [ppc_r31-13]))
215 #define MONO_CONTEXT_GET_SP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_sp))
216
217 #ifdef MONO_CROSS_COMPILE
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) g_assert_not_reached ()
226
227 #elif defined(__APPLE__)
228
229 typedef struct {
230         unsigned long sp;
231         unsigned long unused1;
232         unsigned long lr;
233 } MonoPPCStackFrame;
234
235 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
236                 gpointer r1;                                    \
237                 __asm__ volatile("mr   %0,r1" : "=r" (r1));     \
238                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
239                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
240         } while (0)
241
242 #else
243
244 typedef struct {
245         mgreg_t sp;
246 #ifdef __mono_ppc64__
247         mgreg_t cr;
248 #endif
249         mgreg_t lr;
250 } MonoPPCStackFrame;
251
252 #ifdef G_COMPILER_CODEWARRIOR
253 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
254                 register gpointer r1_var;                                       \
255                 asm { mr r1_var, r1 };  \
256                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
257                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
258         } while (0)
259
260 #else
261 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
262                 gpointer r1;                                    \
263                 __asm__ volatile("mr   %0,1" : "=r" (r1));      \
264                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
265                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
266         } while (0)
267
268 #endif
269 #endif
270
271 typedef struct {
272         gint8 reg;
273         gint8 size;
274         int vtsize;
275         int offset;
276 } MonoPPCArgInfo;
277
278 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
279 typedef struct {
280         gpointer code;
281         gpointer toc;
282         gpointer env;
283 } MonoPPCFunctionDescriptor;
284
285 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 sizeof (MonoPPCFunctionDescriptor)
286 extern guint8* mono_ppc_create_pre_code_ftnptr (guint8 *code) MONO_INTERNAL;
287 #else
288 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 0
289 #define mono_ppc_create_pre_code_ftnptr(c)      c
290 #endif
291
292 #if defined(__linux__)
293 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
294 #elif defined (__APPLE__) && defined (_STRUCT_MCONTEXT)
295 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
296 #elif defined (__APPLE__) && !defined (_STRUCT_MCONTEXT)
297 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
298 #elif defined(__NetBSD__)
299 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
300 #elif defined(__FreeBSD__)
301 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
302 #else
303 /* For other operating systems, we pull the definition from an external file */
304 #include "mini-ppc-os.h"
305 #endif
306
307 void
308 mono_ppc_patch (guchar *code, const guchar *target) MONO_INTERNAL;
309
310 void
311 mono_ppc_throw_exception (MonoObject *exc, unsigned long eip, unsigned long esp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs, gboolean rethrow) MONO_INTERNAL;
312
313 #ifdef __mono_ppc64__
314 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c64
315 extern void mono_ppc_emitted (guint8 *code, ssize_t length, const char *format, ...);
316 #else
317 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c32
318 #endif
319
320 gboolean mono_ppc_is_direct_call_sequence (guint32 *code) MONO_INTERNAL;
321
322 void mono_ppc_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr) MONO_INTERNAL;
323
324 #endif /* __MONO_MINI_PPC_H__ */