2009-06-25 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 <glib.h>
6
7 #ifdef __mono_ppc64__
8 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppc64_cpu_desc
9 #else
10 #define MONO_ARCH_CPU_SPEC ppcg4
11 #endif
12
13 #define MONO_MAX_IREGS 32
14 #define MONO_MAX_FREGS 32
15
16 #define MONO_SAVED_GREGS 19
17 #define MONO_SAVED_FREGS 18
18
19 #define MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT 16
20
21 /* fixme: align to 16byte instead of 32byte (we align to 32byte to get 
22  * reproduceable results for benchmarks */
23 #define MONO_ARCH_CODE_ALIGNMENT 32
24
25 void ppc_patch (guchar *code, const guchar *target);
26 void ppc_patch_full (guchar *code, const guchar *target, gboolean is_fd);
27
28 struct MonoLMF {
29         gpointer    previous_lmf;
30         gpointer    lmf_addr;
31         MonoMethod *method;
32         gulong     ebp;
33         gulong     eip;
34         gulong     iregs [MONO_SAVED_GREGS]; /* 13..31 */
35         gdouble    fregs [MONO_SAVED_FREGS]; /* 14..31 */
36 };
37
38 /* we define our own structure and we'll copy the data
39  * from sigcontext/ucontext/mach when we need it.
40  * This also makes us save stack space and time when copying
41  * We might also want to add an additional field to propagate
42  * the original context from the signal handler.
43  */
44 typedef struct {
45         gulong sc_ir;          // pc 
46         gulong sc_sp;          // r1
47         gulong regs [MONO_SAVED_GREGS];
48         double fregs [MONO_SAVED_FREGS];
49 } MonoContext;
50
51 typedef struct MonoCompileArch {
52         int fp_conv_var_offset;
53 } MonoCompileArch;
54
55 /*
56  * ILP32 uses a version of the ppc64 abi with sizeof(void*)==sizeof(long)==4.
57  * To support this, code which needs the size of a pointer needs to use 
58  * sizeof (gpointer), while code which needs the size of a register/stack slot 
59  * needs to use SIZEOF_REGISTER.
60  */
61
62 #ifdef __mono_ppc64__
63 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
64 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
65 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_ADD 1
66 #define PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
67
68 #ifndef __mono_ilp32__
69 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
70 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
71 #endif
72
73 #else /* must be __mono_ppc__ */
74
75 #if 0
76 /* enabling this for PPC32 causes hangs in the thread/delegate tests.
77    So disable for now. */
78 #if defined(__linux__)
79 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
80 #endif
81 #endif
82
83 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
84 #define MONO_ARCH_EMULATE_FCONV_TO_I8 1
85 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8 1
86 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R4 1
87 #endif
88
89 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8_UN 1
90 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
91 #define MONO_ARCH_BIGMUL_INTRINS 1
92 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_CAS 1
93
94 /* Parameters used by the register allocator */
95 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS ((0xff << ppc_r3) | (1 << ppc_r11) | (1 << ppc_r12))
96 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS (0xfffff << ppc_r13) /* ppc_13 - ppc_31 */
97
98 #if defined(__APPLE__) || defined(__mono_ppc64__)
99 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0x1fff << ppc_f1)
100 #else
101 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0xff << ppc_f1)
102 #endif
103 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS (~(MONO_ARCH_CALLEE_FREGS | 1))
104
105 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
106 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
107
108 #ifdef __mono_ppc64__
109 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
110                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
111 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
112 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
113 #else
114 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
115                                         ((desc) == 'l')? ppc_r4:\
116                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
117 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) (desc == 'l')
118 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (desc == 'l' ? ppc_r3 : -1)
119 #endif
120
121 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (0)
122
123 #define MONO_ARCH_INST_IS_FLOAT(desc) ((desc == 'f') || (desc == 'g'))
124
125 /* deal with some of the ABI differences here */
126 #ifdef __APPLE__
127 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 8
128 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 24
129 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 24
130 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
131 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
132 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
133 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
134 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
135 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
136 #else
137 /* Linux */
138 #ifdef __mono_ppc64__
139 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 16
140 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 48
141 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 48
142 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 64
143 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
144 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
145 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 0
146 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r13
147 #else
148 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 4
149 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 8
150 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 8
151 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
152 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f8
153 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 0
154 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 1
155 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r2
156 #endif
157 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
158 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
159 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
160 #endif
161
162 #if defined(HAVE_WORKING_SIGALTSTACK) && !defined(__APPLE__)
163 #define MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK 1
164 #define MONO_ARCH_SIGNAL_STACK_SIZE (12 * 1024)
165 #endif /* HAVE_WORKING_SIGALTSTACK */
166
167 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_DELEGATE_TRAMPOLINE
168 #define MONO_ARCH_HAVE_IMT 1
169 #define MONO_ARCH_IMT_REG ppc_r12
170
171 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG    ppc_r12
172 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG     ppc_r12
173
174 #define MONO_ARCH_NO_IOV_CHECK 1
175 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_OPTS 1
176 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_LONG_OPTS 1
177
178 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
179 #define MONO_ARCH_HAVE_THROW_CORLIB_EXCEPTION 1
180
181 #define MONO_ARCH_HAVE_STATIC_RGCTX_TRAMPOLINE 1
182 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
183
184 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
185
186 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
187 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
188 #define MONO_ARCH_NEED_GOT_VAR 1
189
190 #define PPC_NUM_REG_ARGS (PPC_LAST_ARG_REG-PPC_FIRST_ARG_REG+1)
191 #define PPC_NUM_REG_FPARGS (PPC_LAST_FPARG_REG-PPC_FIRST_FPARG_REG+1)
192
193 /* we have the stack pointer, not the base pointer in sigcontext */
194 #define MONO_CONTEXT_SET_IP(ctx,ip) do { (ctx)->sc_ir = (gulong)ip; } while (0);
195 /* FIXME: should be called SET_SP */
196 #define MONO_CONTEXT_SET_BP(ctx,bp) do { (ctx)->sc_sp = (gulong)bp; } while (0);
197
198 #define MONO_CONTEXT_GET_IP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_ir))
199 #define MONO_CONTEXT_GET_BP(ctx) ((gpointer)((ctx)->regs [ppc_r31-13]))
200 #define MONO_CONTEXT_GET_SP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_sp))
201
202 #ifdef MONO_CROSS_COMPILE
203
204 typedef struct {
205         unsigned long sp;
206         unsigned long unused1;
207         unsigned long lr;
208 } MonoPPCStackFrame;
209
210 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) g_assert_not_reached ()
211
212 #elif defined(__APPLE__)
213
214 typedef struct {
215         unsigned long sp;
216         unsigned long unused1;
217         unsigned long lr;
218 } MonoPPCStackFrame;
219
220 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
221                 gpointer r1;                                    \
222                 __asm__ volatile("mr   %0,r1" : "=r" (r1));     \
223                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
224                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
225         } while (0)
226
227 #else
228
229 typedef struct {
230         unsigned long sp;
231 #ifdef __mono_ppc64__
232         unsigned long cr;
233 #endif
234         unsigned long lr;
235 } MonoPPCStackFrame;
236
237 #ifdef G_COMPILER_CODEWARRIOR
238 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
239                 register gpointer r1_var;                                       \
240                 asm { mr r1_var, r1 };  \
241                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
242                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
243         } while (0)
244
245 #else
246 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
247                 gpointer r1;                                    \
248                 __asm__ volatile("mr   %0,1" : "=r" (r1));      \
249                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
250                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
251         } while (0)
252
253 #endif
254 #endif
255
256 typedef struct {
257         gint8 reg;
258         gint8 size;
259         int vtsize;
260         int offset;
261 } MonoPPCArgInfo;
262
263 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
264 typedef struct {
265         gpointer code;
266         gpointer toc;
267         gpointer env;
268 } MonoPPCFunctionDescriptor;
269
270 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 sizeof (MonoPPCFunctionDescriptor)
271 extern guint8* mono_ppc_create_pre_code_ftnptr (guint8 *code) MONO_INTERNAL;
272 #else
273 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 0
274 #define mono_ppc_create_pre_code_ftnptr(c)      c
275 #endif
276
277 #if defined(__linux__)
278         typedef struct ucontext os_ucontext;
279
280 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
281
282 #ifdef __mono_ppc64__
283         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)   ((ctx)->uc_mcontext.gp_regs [(n)])
284         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n) ((ctx)->uc_mcontext.fp_regs [(n)])
285         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext.gp_regs [PT_NIP])
286         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext.gp_regs [PT_LNK])
287 #else
288         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)   ((ctx)->uc_mcontext.uc_regs->gregs [(n)])
289         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n) ((ctx)->uc_mcontext.uc_regs->fpregs.fpregs [(n)])
290         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext.uc_regs->gregs [PT_NIP])
291         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext.uc_regs->gregs [PT_LNK])
292 #endif
293 #elif defined (__APPLE__) && defined (_STRUCT_MCONTEXT)
294 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
295         typedef struct __darwin_ucontext os_ucontext;
296
297         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)   ((&(ctx)->uc_mcontext->__ss.__r0) [(n)])
298         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n) ((ctx)->uc_mcontext->__fs.__fpregs [(n)])
299         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext->__ss.__srr0)
300         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext->__ss.__lr)
301 #elif defined (__APPLE__) && !defined (_STRUCT_MCONTEXT)
302 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
303         typedef struct ucontext os_ucontext;
304
305         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)   ((&(ctx)->uc_mcontext->ss.r0) [(n)])
306         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n) ((ctx)->uc_mcontext->fs.fpregs [(n)])
307         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext->ss.srr0)
308         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext->ss.lr)
309 #elif defined(__NetBSD__)
310 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
311         typedef ucontext_t os_ucontext;
312
313         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)   ((ctx)->uc_mcontext.__gregs [(n)])
314         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n) ((ctx)->uc_mcontext.__fpregs.__fpu_regs [(n)])
315         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)     _UC_MACHINE_PC(ctx)
316         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)     ((ctx)->uc_mcontext.__gregs [_REG_LR])
317 #else
318 /* For other operating systems, we pull the definition from an external file */
319 #include "mini-ppc-os.h"
320 #endif
321
322 void
323 mono_ppc_patch (guchar *code, const guchar *target) MONO_INTERNAL;
324
325 void
326 mono_ppc_throw_exception (MonoObject *exc, unsigned long eip, unsigned long esp, gulong *int_regs, gdouble *fp_regs, gboolean rethrow) MONO_INTERNAL;
327
328 #ifdef __mono_ppc64__
329 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c64
330 extern void mono_ppc_emitted (guint8 *code, ssize_t length, const char *format, ...);
331 #else
332 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c32
333 #endif
334
335 gboolean mono_ppc_is_direct_call_sequence (guint32 *code) MONO_INTERNAL;
336
337 void mono_ppc_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr) MONO_INTERNAL;
338
339 #endif /* __MONO_MINI_PPC_H__ */