2009-12-18 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         /*
31          * If the second lowest bit is set to 1, then this is a MonoLMFExt structure, and
32          * the other fields are not valid.
33          */
34         gpointer    previous_lmf;
35         gpointer    lmf_addr;
36         MonoMethod *method;
37         gulong     ebp;
38         gulong     eip;
39         /* Add a dummy field to force iregs to be aligned when cross compiling from x86 */
40         gulong     dummy;
41         mgreg_t    iregs [MONO_SAVED_GREGS]; /* 13..31 */
42         gdouble    fregs [MONO_SAVED_FREGS]; /* 14..31 */
43 };
44
45 /* we define our own structure and we'll copy the data
46  * from sigcontext/ucontext/mach when we need it.
47  * This also makes us save stack space and time when copying
48  * We might also want to add an additional field to propagate
49  * the original context from the signal handler.
50  */
51 typedef struct {
52         gulong sc_ir;          // pc 
53         gulong sc_sp;          // r1
54         mgreg_t regs [MONO_SAVED_GREGS];
55         double fregs [MONO_SAVED_FREGS];
56 } MonoContext;
57
58 /*
59  * This structure is an extension of MonoLMF and contains extra information.
60  */
61 typedef struct {
62         struct MonoLMF lmf;
63         gboolean debugger_invoke;
64         MonoContext ctx; /* if debugger_invoke is TRUE */
65 } MonoLMFExt;
66
67 typedef struct MonoCompileArch {
68         int fp_conv_var_offset;
69 } MonoCompileArch;
70
71 /*
72  * ILP32 uses a version of the ppc64 abi with sizeof(void*)==sizeof(long)==4.
73  * To support this, code needs to follow the following conventions:
74  * - for the size of a pointer use sizeof (gpointer)
75  * - for the size of a register/stack slot use SIZEOF_REGISTER.
76  * - for variables which contain values of registers, use mgreg_t.
77  * - for loading/saving pointers/ints, use the normal ppc_load_reg/ppc_save_reg ()
78  *   macros.
79  * - for loading/saving register sized quantities, use the ppc_ldr/ppc_str 
80  *   macros.
81  * - make sure to not mix the two kinds of macros for the same memory location, 
82  *   since ppc is big endian, so a 8 byte store followed by a 4 byte load will
83  *   load the upper 32 bit of the value.
84  * - use OP_LOADR_MEMBASE/OP_STORER_MEMBASE to load/store register sized
85  *   quantities.
86  */
87
88 #ifdef __mono_ppc64__
89 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_SHIFT_OPS
90 #define MONO_ARCH_NO_EMULATE_LONG_MUL_OPTS
91 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_ADD 1
92 #define PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
93
94 #ifndef __mono_ilp32__
95 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
96 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
97 #endif
98
99 #else /* must be __mono_ppc__ */
100
101 #if 0
102 /* enabling this for PPC32 causes hangs in the thread/delegate tests.
103    So disable for now. */
104 #if defined(__linux__)
105 #define MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH 1
106 #endif
107 #endif
108
109 #define MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET 1
110 #define MONO_ARCH_EMULATE_FCONV_TO_I8 1
111 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8 1
112 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R4 1
113 #endif
114
115 #define MONO_ARCH_EMULATE_LCONV_TO_R8_UN 1
116 #define MONO_ARCH_EMULATE_FREM 1
117 #define MONO_ARCH_BIGMUL_INTRINS 1
118 #define MONO_ARCH_HAVE_ATOMIC_CAS 1
119
120 /* Parameters used by the register allocator */
121 #define MONO_ARCH_CALLEE_REGS ((0xff << ppc_r3) | (1 << ppc_r11) | (1 << ppc_r12))
122 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_REGS (0xfffff << ppc_r13) /* ppc_13 - ppc_31 */
123
124 #if defined(__APPLE__) || defined(__mono_ppc64__)
125 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0x1fff << ppc_f1)
126 #else
127 #define MONO_ARCH_CALLEE_FREGS (0xff << ppc_f1)
128 #endif
129 #define MONO_ARCH_CALLEE_SAVED_FREGS (~(MONO_ARCH_CALLEE_FREGS | 1))
130
131 #define MONO_ARCH_USE_FPSTACK FALSE
132 #define MONO_ARCH_FPSTACK_SIZE 0
133
134 #ifdef __mono_ppc64__
135 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
136                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
137 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) FALSE
138 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (-1)
139 #else
140 #define MONO_ARCH_INST_FIXED_REG(desc) (((desc) == 'a')? ppc_r3:\
141                                         ((desc) == 'l')? ppc_r4:\
142                                         ((desc) == 'g'? ppc_f1:-1))
143 #define MONO_ARCH_INST_IS_REGPAIR(desc) (desc == 'l')
144 #define MONO_ARCH_INST_REGPAIR_REG2(desc,hreg1) (desc == 'l' ? ppc_r3 : -1)
145 #endif
146
147 #define MONO_ARCH_INST_SREG2_MASK(ins) (0)
148
149 #define MONO_ARCH_INST_IS_FLOAT(desc) ((desc == 'f') || (desc == 'g'))
150
151 /* deal with some of the ABI differences here */
152 #ifdef __APPLE__
153 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 8
154 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 24
155 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 24
156 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
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 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
161 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
162 #else
163 /* Linux */
164 #ifdef __mono_ppc64__
165 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 16
166 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 48
167 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 48
168 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 64
169 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f13
170 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 1
171 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 0
172 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r13
173 #else
174 #define PPC_RET_ADDR_OFFSET 4
175 #define PPC_STACK_PARAM_OFFSET 8
176 #define PPC_MINIMAL_STACK_SIZE 8
177 #define PPC_MINIMAL_PARAM_AREA_SIZE 0
178 #define PPC_LAST_FPARG_REG ppc_f8
179 #define PPC_PASS_STRUCTS_BY_VALUE 0
180 #define PPC_SMALL_RET_STRUCT_IN_REG 1
181 #define PPC_THREAD_PTR_REG ppc_r2
182 #endif
183 #define PPC_FIRST_ARG_REG ppc_r3
184 #define PPC_LAST_ARG_REG ppc_r10
185 #define PPC_FIRST_FPARG_REG ppc_f1
186 #endif
187
188 #if defined(HAVE_WORKING_SIGALTSTACK) && !defined(__APPLE__)
189 #define MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK 1
190 #define MONO_ARCH_SIGNAL_STACK_SIZE (12 * 1024)
191 #endif /* HAVE_WORKING_SIGALTSTACK */
192
193 #define MONO_ARCH_HAVE_CREATE_DELEGATE_TRAMPOLINE
194 #define MONO_ARCH_HAVE_IMT 1
195 #define MONO_ARCH_IMT_REG ppc_r12
196
197 #define MONO_ARCH_VTABLE_REG    ppc_r12
198 #define MONO_ARCH_RGCTX_REG     ppc_r12
199
200 #define MONO_ARCH_NO_IOV_CHECK 1
201 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_OPTS 1
202 #define MONO_ARCH_HAVE_DECOMPOSE_LONG_OPTS 1
203
204 #define MONO_ARCH_HAVE_GENERALIZED_IMT_THUNK 1
205 #define MONO_ARCH_HAVE_THROW_CORLIB_EXCEPTION 1
206
207 #define MONO_ARCH_HAVE_STATIC_RGCTX_TRAMPOLINE 1
208 #define MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES 1
209 #define MONO_ARCH_HAVE_XP_UNWIND 1
210 #define MONO_ARCH_HAVE_FIND_JIT_INFO_EXT 1
211
212 #define MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED 1
213
214 #define MONO_ARCH_NEED_DIV_CHECK 1
215 #define MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED 1
216 #define MONO_ARCH_NEED_GOT_VAR 1
217 #define MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED 1
218
219 #define PPC_NUM_REG_ARGS (PPC_LAST_ARG_REG-PPC_FIRST_ARG_REG+1)
220 #define PPC_NUM_REG_FPARGS (PPC_LAST_FPARG_REG-PPC_FIRST_FPARG_REG+1)
221
222 /* we have the stack pointer, not the base pointer in sigcontext */
223 #define MONO_CONTEXT_SET_IP(ctx,ip) do { (ctx)->sc_ir = (gulong)ip; } while (0);
224 /* FIXME: should be called SET_SP */
225 #define MONO_CONTEXT_SET_BP(ctx,bp) do { (ctx)->sc_sp = (gulong)bp; } while (0);
226
227 #define MONO_CONTEXT_GET_IP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_ir))
228 #define MONO_CONTEXT_GET_BP(ctx) ((gpointer)((ctx)->regs [ppc_r31-13]))
229 #define MONO_CONTEXT_GET_SP(ctx) ((gpointer)((ctx)->sc_sp))
230
231 #ifdef MONO_CROSS_COMPILE
232
233 typedef struct {
234         unsigned long sp;
235         unsigned long unused1;
236         unsigned long lr;
237 } MonoPPCStackFrame;
238
239 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) g_assert_not_reached ()
240
241 #elif defined(__APPLE__)
242
243 typedef struct {
244         unsigned long sp;
245         unsigned long unused1;
246         unsigned long lr;
247 } MonoPPCStackFrame;
248
249 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
250                 gpointer r1;                                    \
251                 __asm__ volatile("mr   %0,r1" : "=r" (r1));     \
252                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
253                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
254         } while (0)
255
256 #else
257
258 typedef struct {
259         mgreg_t sp;
260 #ifdef __mono_ppc64__
261         mgreg_t cr;
262 #endif
263         mgreg_t lr;
264 } MonoPPCStackFrame;
265
266 #ifdef G_COMPILER_CODEWARRIOR
267 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
268                 register gpointer r1_var;                                       \
269                 asm { mr r1_var, r1 };  \
270                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
271                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
272         } while (0)
273
274 #else
275 #define MONO_INIT_CONTEXT_FROM_FUNC(ctx,start_func) do {        \
276                 gpointer r1;                                    \
277                 __asm__ volatile("mr   %0,1" : "=r" (r1));      \
278                 MONO_CONTEXT_SET_BP ((ctx), r1);                \
279                 MONO_CONTEXT_SET_IP ((ctx), (start_func));      \
280         } while (0)
281
282 #endif
283 #endif
284
285 typedef struct {
286         gint8 reg;
287         gint8 size;
288         int vtsize;
289         int offset;
290 } MonoPPCArgInfo;
291
292 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
293 typedef struct {
294         gpointer code;
295         gpointer toc;
296         gpointer env;
297 } MonoPPCFunctionDescriptor;
298
299 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 sizeof (MonoPPCFunctionDescriptor)
300 extern guint8* mono_ppc_create_pre_code_ftnptr (guint8 *code) MONO_INTERNAL;
301 #else
302 #define PPC_FTNPTR_SIZE                 0
303 #define mono_ppc_create_pre_code_ftnptr(c)      c
304 #endif
305
306 #if defined(__linux__)
307 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
308 #elif defined (__APPLE__) && defined (_STRUCT_MCONTEXT)
309 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
310 #elif defined (__APPLE__) && !defined (_STRUCT_MCONTEXT)
311 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
312 #elif defined(__NetBSD__)
313 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
314 #elif defined(__FreeBSD__)
315 #define MONO_ARCH_USE_SIGACTION 1
316 #elif defined(MONO_CROSS_COMPILE)
317         typedef MonoContext ucontext_t;
318 /*      typedef struct {
319                 int dummy;
320         } ucontext_t;*/
321         #define UCONTEXT_REG_Rn(ctx, n)
322         #define UCONTEXT_REG_FPRn(ctx, n)
323         #define UCONTEXT_REG_NIP(ctx)
324         #define UCONTEXT_REG_LNK(ctx)
325
326 #else
327 /* For other operating systems, we pull the definition from an external file */
328 #include "mini-ppc-os.h"
329 #endif
330
331 void
332 mono_ppc_patch (guchar *code, const guchar *target) MONO_INTERNAL;
333
334 void
335 mono_ppc_throw_exception (MonoObject *exc, unsigned long eip, unsigned long esp, mgreg_t *int_regs, gdouble *fp_regs, gboolean rethrow) MONO_INTERNAL;
336
337 #ifdef __mono_ppc64__
338 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c64
339 extern void mono_ppc_emitted (guint8 *code, gint64 length, const char *format, ...);
340 #else
341 #define MONO_PPC_32_64_CASE(c32,c64)    c32
342 #endif
343
344 gboolean mono_ppc_is_direct_call_sequence (guint32 *code) MONO_INTERNAL;
345
346 void mono_ppc_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr) MONO_INTERNAL;
347
348 void mono_ppc_set_func_into_sigctx (void *sigctx, void *func) MONO_INTERNAL;
349
350 #endif /* __MONO_MINI_PPC_H__ */