mono/mini/mini-x86.c

   1 /*
   2  * mini-x86.c: x86 backend for the Mono code generator
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Paolo Molaro (lupus@ximian.com)
   6  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   7  *   Patrik Torstensson
   8  *
   9  * Copyright 2003 Ximian, Inc.
  10  * Copyright 2003-2011 Novell Inc.
  11  * Copyright 2011 Xamarin Inc.
  12  */
  13 #include "mini.h"
  14 #include <string.h>
  15 #include <math.h>
  16 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  17 #include <unistd.h>
  18 #endif
  19
  20 #include <mono/metadata/abi-details.h>
  21 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  22 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  23 #include <mono/metadata/threads.h>
  24 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
  25 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  26 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  27 #include <mono/utils/mono-math.h>
  28 #include <mono/utils/mono-counters.h>
  29 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  30 #include <mono/utils/mono-memory-model.h>
  31 #include <mono/utils/mono-hwcap-x86.h>
  32
  33 #include "trace.h"
  34 #include "mini-x86.h"
  35 #include "cpu-x86.h"
  36 #include "ir-emit.h"
  37 #include "mini-gc.h"
  38
  39 #ifndef TARGET_WIN32
  40 #ifdef MONO_XEN_OPT
  41 static gboolean optimize_for_xen = TRUE;
  42 #else
  43 #define optimize_for_xen 0
  44 #endif
  45 #endif
  46
  47 /* This mutex protects architecture specific caches */
  48 #define mono_mini_arch_lock() mono_mutex_lock (&mini_arch_mutex)
  49 #define mono_mini_arch_unlock() mono_mutex_unlock (&mini_arch_mutex)
  50 static mono_mutex_t mini_arch_mutex;
  51
  52 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  53
  54 #define ARGS_OFFSET 8
  55
  56 #ifdef TARGET_WIN32
  57 /* Under windows, the default pinvoke calling convention is stdcall */
  58 #define CALLCONV_IS_STDCALL(sig) ((((sig)->call_convention) == MONO_CALL_STDCALL) || ((sig)->pinvoke && ((sig)->call_convention) == MONO_CALL_DEFAULT) || ((sig)->pinvoke && ((sig)->call_convention) == MONO_CALL_THISCALL))
  59 #else
  60 #define CALLCONV_IS_STDCALL(sig) (((sig)->call_convention) == MONO_CALL_STDCALL || ((sig)->pinvoke && ((sig)->call_convention) == MONO_CALL_THISCALL))
  61 #endif
  62
  63 #define X86_IS_CALLEE_SAVED_REG(reg) (((reg) == X86_EBX) || ((reg) == X86_EDI) || ((reg) == X86_ESI))
  64
  65 MonoBreakpointInfo
  66 mono_breakpoint_info [MONO_BREAKPOINT_ARRAY_SIZE];
  67
  68 static guint8*
  69 emit_load_aotconst (guint8 *start, guint8 *code, MonoCompile *cfg, MonoJumpInfo **ji, int dreg, int tramp_type, gconstpointer target);
  70
  71 #ifdef __native_client_codegen__
  72
  73 /* Default alignment for Native Client is 32-byte. */
  74 gint8 nacl_align_byte = -32; /* signed version of 0xe0 */
  75
  76 /* mono_arch_nacl_pad: Add pad bytes of alignment instructions at code,       */
  77 /* Check that alignment doesn't cross an alignment boundary.        */
  78 guint8 *
  79 mono_arch_nacl_pad (guint8 *code, int pad)
  80 {
  81         const int kMaxPadding = 7;    /* see x86-codegen.h: x86_padding() */
  82
  83         if (pad == 0) return code;
  84         /* assertion: alignment cannot cross a block boundary */
  85         g_assert(((uintptr_t)code & (~kNaClAlignmentMask)) ==
  86                          (((uintptr_t)code + pad - 1) & (~kNaClAlignmentMask)));
  87         while (pad >= kMaxPadding) {
  88                 x86_padding (code, kMaxPadding);
  89                 pad -= kMaxPadding;
  90         }
  91         if (pad != 0) x86_padding (code, pad);
  92         return code;
  93 }
  94
  95 guint8 *
  96 mono_arch_nacl_skip_nops (guint8 *code)
  97 {
  98         x86_skip_nops (code);
  99         return code;
 100 }
 101
 102 #endif /* __native_client_codegen__ */
 103
 104 /*
 105  * The code generated for sequence points reads from this location, which is
 106  * made read-only when single stepping is enabled.
 107  */
 108 static gpointer ss_trigger_page;
 109
 110 /* Enabled breakpoints read from this trigger page */
 111 static gpointer bp_trigger_page;
 112
 113 const char*
 114 mono_arch_regname (int reg)
 115 {
 116         switch (reg) {
 117         case X86_EAX: return "%eax";
 118         case X86_EBX: return "%ebx";
 119         case X86_ECX: return "%ecx";
 120         case X86_EDX: return "%edx";
 121         case X86_ESP: return "%esp";
 122         case X86_EBP: return "%ebp";
 123         case X86_EDI: return "%edi";
 124         case X86_ESI: return "%esi";
 125         }
 126         return "unknown";
 127 }
 128
 129 const char*
 130 mono_arch_fregname (int reg)
 131 {
 132         switch (reg) {
 133         case 0:
 134                 return "%fr0";
 135         case 1:
 136                 return "%fr1";
 137         case 2:
 138                 return "%fr2";
 139         case 3:
 140                 return "%fr3";
 141         case 4:
 142                 return "%fr4";
 143         case 5:
 144                 return "%fr5";
 145         case 6:
 146                 return "%fr6";
 147         case 7:
 148                 return "%fr7";
 149         default:
 150                 return "unknown";
 151         }
 152 }
 153
 154 const char *
 155 mono_arch_xregname (int reg)
 156 {
 157         switch (reg) {
 158         case 0:
 159                 return "%xmm0";
 160         case 1:
 161                 return "%xmm1";
 162         case 2:
 163                 return "%xmm2";
 164         case 3:
 165                 return "%xmm3";
 166         case 4:
 167                 return "%xmm4";
 168         case 5:
 169                 return "%xmm5";
 170         case 6:
 171                 return "%xmm6";
 172         case 7:
 173                 return "%xmm7";
 174         default:
 175                 return "unknown";
 176         }
 177 }
 178
 179 void
 180 mono_x86_patch (unsigned char* code, gpointer target)
 181 {
 182         x86_patch (code, (unsigned char*)target);
 183 }
 184
 185 typedef enum {
 186         ArgInIReg,
 187         ArgInFloatSSEReg,
 188         ArgInDoubleSSEReg,
 189         ArgOnStack,
 190         ArgValuetypeInReg,
 191         ArgOnFloatFpStack,
 192         ArgOnDoubleFpStack,
 193         /* gsharedvt argument passed by addr */
 194         ArgGSharedVt,
 195         ArgNone
 196 } ArgStorage;
 197
 198 typedef struct {
 199         gint16 offset;
 200         gint8  reg;
 201         ArgStorage storage;
 202         int nslots;
 203         gboolean is_pair;
 204
 205         /* Only if storage == ArgValuetypeInReg */
 206         ArgStorage pair_storage [2];
 207         gint8 pair_regs [2];
 208 } ArgInfo;
 209
 210 typedef struct {
 211         int nargs;
 212         guint32 stack_usage;
 213         guint32 reg_usage;
 214         guint32 freg_usage;
 215         gboolean need_stack_align;
 216         guint32 stack_align_amount;
 217         gboolean vtype_retaddr;
 218         /* The index of the vret arg in the argument list */
 219         int vret_arg_index;
 220         int vret_arg_offset;
 221         /* Argument space popped by the callee */
 222         int callee_stack_pop;
 223         ArgInfo ret;
 224         ArgInfo sig_cookie;
 225         ArgInfo args [1];
 226 } CallInfo;
 227
 228 #define FLOAT_PARAM_REGS 0
 229
 230 static const guint32 thiscall_param_regs [] = { X86_ECX, X86_NREG };
 231
 232 static const guint32 *callconv_param_regs(MonoMethodSignature *sig)
 233 {
 234         if (!sig->pinvoke)
 235                 return NULL;
 236
 237         switch (sig->call_convention) {
 238         case MONO_CALL_THISCALL:
 239                  return thiscall_param_regs;
 240         default:
 241                  return NULL;
 242         }
 243 }
 244
 245 #if defined(TARGET_WIN32) || defined(__APPLE__) || defined(__FreeBSD__)
 246 #define SMALL_STRUCTS_IN_REGS
 247 static X86_Reg_No return_regs [] = { X86_EAX, X86_EDX };
 248 #endif
 249
 250 static void inline
 251 add_general (guint32 *gr, const guint32 *param_regs, guint32 *stack_size, ArgInfo *ainfo)
 252 {
 253     ainfo->offset = *stack_size;
 254
 255     if (!param_regs || param_regs [*gr] == X86_NREG) {
 256                 ainfo->storage = ArgOnStack;
 257                 ainfo->nslots = 1;
 258                 (*stack_size) += sizeof (gpointer);
 259     }
 260     else {
 261                 ainfo->storage = ArgInIReg;
 262                 ainfo->reg = param_regs [*gr];
 263                 (*gr) ++;
 264     }
 265 }
 266
 267 static void inline
 268 add_general_pair (guint32 *gr, const guint32 *param_regs , guint32 *stack_size, ArgInfo *ainfo)
 269 {
 270         ainfo->offset = *stack_size;
 271
 272         g_assert(!param_regs || param_regs[*gr] == X86_NREG);
 273
 274         ainfo->storage = ArgOnStack;
 275         (*stack_size) += sizeof (gpointer) * 2;
 276         ainfo->nslots = 2;
 277 }
 278
 279 static void inline
 280 add_float (guint32 *gr, guint32 *stack_size, ArgInfo *ainfo, gboolean is_double)
 281 {
 282     ainfo->offset = *stack_size;
 283
 284     if (*gr >= FLOAT_PARAM_REGS) {
 285                 ainfo->storage = ArgOnStack;
 286                 (*stack_size) += is_double ? 8 : 4;
 287                 ainfo->nslots = is_double ? 2 : 1;
 288     }
 289     else {
 290                 /* A double register */
 291                 if (is_double)
 292                         ainfo->storage = ArgInDoubleSSEReg;
 293                 else
 294                         ainfo->storage = ArgInFloatSSEReg;
 295                 ainfo->reg = *gr;
 296                 (*gr) += 1;
 297     }
 298 }
 299
 300
 301 static void
 302 add_valuetype (MonoGenericSharingContext *gsctx, MonoMethodSignature *sig, ArgInfo *ainfo, MonoType *type,
 303                gboolean is_return,
 304                guint32 *gr, const guint32 *param_regs, guint32 *fr, guint32 *stack_size)
 305 {
 306         guint32 size;
 307         MonoClass *klass;
 308
 309         klass = mono_class_from_mono_type (type);
 310         size = mini_type_stack_size_full (gsctx, &klass->byval_arg, NULL, sig->pinvoke);
 311
 312 #ifdef SMALL_STRUCTS_IN_REGS
 313         if (sig->pinvoke && is_return) {
 314                 MonoMarshalType *info;
 315
 316                 /*
 317                  * the exact rules are not very well documented, the code below seems to work with the
 318                  * code generated by gcc 3.3.3 -mno-cygwin.
 319                  */
 320                 info = mono_marshal_load_type_info (klass);
 321                 g_assert (info);
 322
 323                 ainfo->pair_storage [0] = ainfo->pair_storage [1] = ArgNone;
 324
 325                 /* Special case structs with only a float member */
 326                 if (info->num_fields == 1) {
 327                         int ftype = mini_replace_type (info->fields [0].field->type)->type;
 328                         if ((info->native_size == 8) && (ftype == MONO_TYPE_R8)) {
 329                                 ainfo->storage = ArgValuetypeInReg;
 330                                 ainfo->pair_storage [0] = ArgOnDoubleFpStack;
 331                                 return;
 332                         }
 333                         if ((info->native_size == 4) && (ftype == MONO_TYPE_R4)) {
 334                                 ainfo->storage = ArgValuetypeInReg;
 335                                 ainfo->pair_storage [0] = ArgOnFloatFpStack;
 336                                 return;
 337                         }
 338                 }
 339                 if ((info->native_size == 1) || (info->native_size == 2) || (info->native_size == 4) || (info->native_size == 8)) {
 340                         ainfo->storage = ArgValuetypeInReg;
 341                         ainfo->pair_storage [0] = ArgInIReg;
 342                         ainfo->pair_regs [0] = return_regs [0];
 343                         if (info->native_size > 4) {
 344                                 ainfo->pair_storage [1] = ArgInIReg;
 345                                 ainfo->pair_regs [1] = return_regs [1];
 346                         }
 347                         return;
 348                 }
 349         }
 350 #endif
 351
 352         if (param_regs && param_regs [*gr] != X86_NREG && !is_return) {
 353                 g_assert (size <= 4);
 354                 ainfo->storage = ArgValuetypeInReg;
 355                 ainfo->reg = param_regs [*gr];
 356                 (*gr)++;
 357                 return;
 358         }
 359
 360         ainfo->offset = *stack_size;
 361         ainfo->storage = ArgOnStack;
 362         *stack_size += ALIGN_TO (size, sizeof (gpointer));
 363         ainfo->nslots = ALIGN_TO (size, sizeof (gpointer)) / sizeof (gpointer);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * get_call_info:
 368  *
 369  *  Obtain information about a call according to the calling convention.
 370  * For x86 ELF, see the "System V Application Binary Interface Intel386
 371  * Architecture Processor Supplment, Fourth Edition" document for more
 372  * information.
 373  * For x86 win32, see ???.
 374  */
 375 static CallInfo*
 376 get_call_info_internal (MonoGenericSharingContext *gsctx, CallInfo *cinfo, MonoMethodSignature *sig)
 377 {
 378         guint32 i, gr, fr, pstart;
 379         const guint32 *param_regs;
 380         MonoType *ret_type;
 381         int n = sig->hasthis + sig->param_count;
 382         guint32 stack_size = 0;
 383         gboolean is_pinvoke = sig->pinvoke;
 384
 385         gr = 0;
 386         fr = 0;
 387         cinfo->nargs = n;
 388
 389         param_regs = callconv_param_regs(sig);
 390
 391         /* return value */
 392         {
 393                 ret_type = mini_type_get_underlying_type (gsctx, sig->ret);
 394                 switch (ret_type->type) {
 395                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
 396                 case MONO_TYPE_I1:
 397                 case MONO_TYPE_U1:
 398                 case MONO_TYPE_I2:
 399                 case MONO_TYPE_U2:
 400                 case MONO_TYPE_CHAR:
 401                 case MONO_TYPE_I4:
 402                 case MONO_TYPE_U4:
 403                 case MONO_TYPE_I:
 404                 case MONO_TYPE_U:
 405                 case MONO_TYPE_PTR:
 406                 case MONO_TYPE_FNPTR:
 407                 case MONO_TYPE_CLASS:
 408                 case MONO_TYPE_OBJECT:
 409                 case MONO_TYPE_SZARRAY:
 410                 case MONO_TYPE_ARRAY:
 411                 case MONO_TYPE_STRING:
 412                         cinfo->ret.storage = ArgInIReg;
 413                         cinfo->ret.reg = X86_EAX;
 414                         break;
 415                 case MONO_TYPE_U8:
 416                 case MONO_TYPE_I8:
 417                         cinfo->ret.storage = ArgInIReg;
 418                         cinfo->ret.reg = X86_EAX;
 419                         cinfo->ret.is_pair = TRUE;
 420                         break;
 421                 case MONO_TYPE_R4:
 422                         cinfo->ret.storage = ArgOnFloatFpStack;
 423                         break;
 424                 case MONO_TYPE_R8:
 425                         cinfo->ret.storage = ArgOnDoubleFpStack;
 426                         break;
 427                 case MONO_TYPE_GENERICINST:
 428                         if (!mono_type_generic_inst_is_valuetype (ret_type)) {
 429                                 cinfo->ret.storage = ArgInIReg;
 430                                 cinfo->ret.reg = X86_EAX;
 431                                 break;
 432                         }
 433                         if (mini_is_gsharedvt_type_gsctx (gsctx, ret_type)) {
 434                                 cinfo->ret.storage = ArgOnStack;
 435                                 cinfo->vtype_retaddr = TRUE;
 436                                 break;
 437                         }
 438                         /* Fall through */
 439                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
 440                 case MONO_TYPE_TYPEDBYREF: {
 441                         guint32 tmp_gr = 0, tmp_fr = 0, tmp_stacksize = 0;
 442
 443                         add_valuetype (gsctx, sig, &cinfo->ret, ret_type, TRUE, &tmp_gr, NULL, &tmp_fr, &tmp_stacksize);
 444                         if (cinfo->ret.storage == ArgOnStack) {
 445                                 cinfo->vtype_retaddr = TRUE;
 446                                 /* The caller passes the address where the value is stored */
 447                         }
 448                         break;
 449                 }
 450                 case MONO_TYPE_VAR:
 451                 case MONO_TYPE_MVAR:
 452                         g_assert (mini_is_gsharedvt_type_gsctx (gsctx, ret_type));
 453                         cinfo->ret.storage = ArgOnStack;
 454                         cinfo->vtype_retaddr = TRUE;
 455                         break;
 456                 case MONO_TYPE_VOID:
 457                         cinfo->ret.storage = ArgNone;
 458                         break;
 459                 default:
 460                         g_error ("Can't handle as return value 0x%x", ret_type->type);
 461                 }
 462         }
 463
 464         pstart = 0;
 465         /*
 466          * To simplify get_this_arg_reg () and LLVM integration, emit the vret arg after
 467          * the first argument, allowing 'this' to be always passed in the first arg reg.
 468          * Also do this if the first argument is a reference type, since virtual calls
 469          * are sometimes made using calli without sig->hasthis set, like in the delegate
 470          * invoke wrappers.
 471          */
 472         if (cinfo->vtype_retaddr && !is_pinvoke && (sig->hasthis || (sig->param_count > 0 && MONO_TYPE_IS_REFERENCE (mini_type_get_underlying_type (gsctx, sig->params [0]))))) {
 473                 if (sig->hasthis) {
 474                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, cinfo->args + 0);
 475                 } else {
 476                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, &cinfo->args [sig->hasthis + 0]);
 477                         pstart = 1;
 478                 }
 479                 cinfo->vret_arg_offset = stack_size;
 480                 add_general (&gr, NULL, &stack_size, &cinfo->ret);
 481                 cinfo->vret_arg_index = 1;
 482         } else {
 483                 /* this */
 484                 if (sig->hasthis)
 485                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, cinfo->args + 0);
 486
 487                 if (cinfo->vtype_retaddr)
 488                         add_general (&gr, NULL, &stack_size, &cinfo->ret);
 489         }
 490
 491         if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) && (n == 0)) {
 492                 fr = FLOAT_PARAM_REGS;
 493
 494                 /* Emit the signature cookie just before the implicit arguments */
 495                 add_general (&gr, param_regs, &stack_size, &cinfo->sig_cookie);
 496         }
 497
 498         for (i = pstart; i < sig->param_count; ++i) {
 499                 ArgInfo *ainfo = &cinfo->args [sig->hasthis + i];
 500                 MonoType *ptype;
 501
 502                 if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) && (i == sig->sentinelpos)) {
 503                         /* We allways pass the sig cookie on the stack for simplicity */
 504                         /*
 505                          * Prevent implicit arguments + the sig cookie from being passed
 506                          * in registers.
 507                          */
 508                         fr = FLOAT_PARAM_REGS;
 509
 510                         /* Emit the signature cookie just before the implicit arguments */
 511                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, &cinfo->sig_cookie);
 512                 }
 513
 514                 if (sig->params [i]->byref) {
 515                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 516                         continue;
 517                 }
 518                 ptype = mini_type_get_underlying_type (gsctx, sig->params [i]);
 519                 switch (ptype->type) {
 520                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
 521                 case MONO_TYPE_I1:
 522                 case MONO_TYPE_U1:
 523                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 524                         break;
 525                 case MONO_TYPE_I2:
 526                 case MONO_TYPE_U2:
 527                 case MONO_TYPE_CHAR:
 528                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 529                         break;
 530                 case MONO_TYPE_I4:
 531                 case MONO_TYPE_U4:
 532                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 533                         break;
 534                 case MONO_TYPE_I:
 535                 case MONO_TYPE_U:
 536                 case MONO_TYPE_PTR:
 537                 case MONO_TYPE_FNPTR:
 538                 case MONO_TYPE_CLASS:
 539                 case MONO_TYPE_OBJECT:
 540                 case MONO_TYPE_STRING:
 541                 case MONO_TYPE_SZARRAY:
 542                 case MONO_TYPE_ARRAY:
 543                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 544                         break;
 545                 case MONO_TYPE_GENERICINST:
 546                         if (!mono_type_generic_inst_is_valuetype (ptype)) {
 547                                 add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 548                                 break;
 549                         }
 550                         if (mini_is_gsharedvt_type_gsctx (gsctx, ptype)) {
 551                                 /* gsharedvt arguments are passed by ref */
 552                                 add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 553                                 g_assert (ainfo->storage == ArgOnStack);
 554                                 ainfo->storage = ArgGSharedVt;
 555                                 break;
 556                         }
 557                         /* Fall through */
 558                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
 559                 case MONO_TYPE_TYPEDBYREF:
 560                         add_valuetype (gsctx, sig, ainfo, ptype, FALSE, &gr, param_regs, &fr, &stack_size);
 561                         break;
 562                 case MONO_TYPE_U8:
 563                 case MONO_TYPE_I8:
 564                         add_general_pair (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 565                         break;
 566                 case MONO_TYPE_R4:
 567                         add_float (&fr, &stack_size, ainfo, FALSE);
 568                         break;
 569                 case MONO_TYPE_R8:
 570                         add_float (&fr, &stack_size, ainfo, TRUE);
 571                         break;
 572                 case MONO_TYPE_VAR:
 573                 case MONO_TYPE_MVAR:
 574                         /* gsharedvt arguments are passed by ref */
 575                         g_assert (mini_is_gsharedvt_type_gsctx (gsctx, ptype));
 576                         add_general (&gr, param_regs, &stack_size, ainfo);
 577                         g_assert (ainfo->storage == ArgOnStack);
 578                         ainfo->storage = ArgGSharedVt;
 579                         break;
 580                 default:
 581                         g_error ("unexpected type 0x%x", ptype->type);
 582                         g_assert_not_reached ();
 583                 }
 584         }
 585
 586         if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) && (n > 0) && (sig->sentinelpos == sig->param_count)) {
 587                 fr = FLOAT_PARAM_REGS;
 588
 589                 /* Emit the signature cookie just before the implicit arguments */
 590                 add_general (&gr, param_regs, &stack_size, &cinfo->sig_cookie);
 591         }
 592
 593         if (mono_do_x86_stack_align && (stack_size % MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT) != 0) {
 594                 cinfo->need_stack_align = TRUE;
 595                 cinfo->stack_align_amount = MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - (stack_size % MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
 596                 stack_size += cinfo->stack_align_amount;
 597         }
 598
 599         if (cinfo->vtype_retaddr) {
 600                 /* if the function returns a struct on stack, the called method already does a ret $0x4 */
 601                 cinfo->callee_stack_pop = 4;
 602         }
 603
 604         cinfo->stack_usage = stack_size;
 605         cinfo->reg_usage = gr;
 606         cinfo->freg_usage = fr;
 607         return cinfo;
 608 }
 609
 610 static CallInfo*
 611 get_call_info (MonoGenericSharingContext *gsctx, MonoMemPool *mp, MonoMethodSignature *sig)
 612 {
 613         int n = sig->hasthis + sig->param_count;
 614         CallInfo *cinfo;
 615
 616         if (mp)
 617                 cinfo = mono_mempool_alloc0 (mp, sizeof (CallInfo) + (sizeof (ArgInfo) * n));
 618         else
 619                 cinfo = g_malloc0 (sizeof (CallInfo) + (sizeof (ArgInfo) * n));
 620
 621         return get_call_info_internal (gsctx, cinfo, sig);
 622 }
 623
 624 /*
 625  * mono_arch_get_argument_info:
 626  * @csig:  a method signature
 627  * @param_count: the number of parameters to consider
 628  * @arg_info: an array to store the result infos
 629  *
 630  * Gathers information on parameters such as size, alignment and
 631  * padding. arg_info should be large enought to hold param_count + 1 entries.
 632  *
 633  * Returns the size of the argument area on the stack.
 634  * This should be signal safe, since it is called from
 635  * mono_arch_find_jit_info ().
 636  * FIXME: The metadata calls might not be signal safe.
 637  */
 638 int
 639 mono_arch_get_argument_info (MonoGenericSharingContext *gsctx, MonoMethodSignature *csig, int param_count, MonoJitArgumentInfo *arg_info)
 640 {
 641         int len, k, args_size = 0;
 642         int size, pad;
 643         guint32 align;
 644         int offset = 8;
 645         CallInfo *cinfo;
 646
 647         /* Avoid g_malloc as it is not signal safe */
 648         len = sizeof (CallInfo) + (sizeof (ArgInfo) * (csig->param_count + 1));
 649         cinfo = (CallInfo*)g_newa (guint8*, len);
 650         memset (cinfo, 0, len);
 651
 652         cinfo = get_call_info_internal (gsctx, cinfo, csig);
 653
 654         arg_info [0].offset = offset;
 655
 656         if (cinfo->vtype_retaddr && cinfo->vret_arg_index == 0) {
 657                 args_size += sizeof (gpointer);
 658                 offset += 4;
 659         }
 660
 661         if (csig->hasthis) {
 662                 args_size += sizeof (gpointer);
 663                 offset += 4;
 664         }
 665
 666         if (cinfo->vtype_retaddr && cinfo->vret_arg_index == 1 && csig->hasthis) {
 667                 /* Emitted after this */
 668                 args_size += sizeof (gpointer);
 669                 offset += 4;
 670         }
 671
 672         arg_info [0].size = args_size;
 673
 674         for (k = 0; k < param_count; k++) {
 675                 size = mini_type_stack_size_full (NULL, csig->params [k], &align, csig->pinvoke);
 676
 677                 /* ignore alignment for now */
 678                 align = 1;
 679
 680                 args_size += pad = (align - (args_size & (align - 1))) & (align - 1);
 681                 arg_info [k].pad = pad;
 682                 args_size += size;
 683                 arg_info [k + 1].pad = 0;
 684                 arg_info [k + 1].size = size;
 685                 offset += pad;
 686                 arg_info [k + 1].offset = offset;
 687                 offset += size;
 688
 689                 if (k == 0 && cinfo->vtype_retaddr && cinfo->vret_arg_index == 1 && !csig->hasthis) {
 690                         /* Emitted after the first arg */
 691                         args_size += sizeof (gpointer);
 692                         offset += 4;
 693                 }
 694         }
 695
 696         if (mono_do_x86_stack_align && !CALLCONV_IS_STDCALL (csig))
 697                 align = MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT;
 698         else
 699                 align = 4;
 700         args_size += pad = (align - (args_size & (align - 1))) & (align - 1);
 701         arg_info [k].pad = pad;
 702
 703         return args_size;
 704 }
 705
 706 gboolean
 707 mono_arch_tail_call_supported (MonoCompile *cfg, MonoMethodSignature *caller_sig, MonoMethodSignature *callee_sig)
 708 {
 709         MonoType *callee_ret;
 710         CallInfo *c1, *c2;
 711         gboolean res;
 712
 713         if (cfg->compile_aot && !cfg->full_aot)
 714                 /* OP_TAILCALL doesn't work with AOT */
 715                 return FALSE;
 716
 717         c1 = get_call_info (NULL, NULL, caller_sig);
 718         c2 = get_call_info (NULL, NULL, callee_sig);
 719         /*
 720          * Tail calls with more callee stack usage than the caller cannot be supported, since
 721          * the extra stack space would be left on the stack after the tail call.
 722          */
 723         res = c1->stack_usage >= c2->stack_usage;
 724         callee_ret = mini_replace_type (callee_sig->ret);
 725         if (callee_ret && MONO_TYPE_ISSTRUCT (callee_ret) && c2->ret.storage != ArgValuetypeInReg)
 726                 /* An address on the callee's stack is passed as the first argument */
 727                 res = FALSE;
 728
 729         g_free (c1);
 730         g_free (c2);
 731
 732         return res;
 733 }
 734
 735 /*
 736  * Initialize the cpu to execute managed code.
 737  */
 738 void
 739 mono_arch_cpu_init (void)
 740 {
 741         /* spec compliance requires running with double precision */
 742 #ifndef _MSC_VER
 743         guint16 fpcw;
 744
 745         __asm__  __volatile__ ("fnstcw %0\n": "=m" (fpcw));
 746         fpcw &= ~X86_FPCW_PRECC_MASK;
 747         fpcw |= X86_FPCW_PREC_DOUBLE;
 748         __asm__  __volatile__ ("fldcw %0\n": : "m" (fpcw));
 749         __asm__  __volatile__ ("fnstcw %0\n": "=m" (fpcw));
 750 #else
 751         _control87 (_PC_53, MCW_PC);
 752 #endif
 753 }
 754
 755 /*
 756  * Initialize architecture specific code.
 757  */
 758 void
 759 mono_arch_init (void)
 760 {
 761         mono_mutex_init_recursive (&mini_arch_mutex);
 762
 763         ss_trigger_page = mono_valloc (NULL, mono_pagesize (), MONO_MMAP_READ);
 764         bp_trigger_page = mono_valloc (NULL, mono_pagesize (), MONO_MMAP_READ|MONO_MMAP_32BIT);
 765         mono_mprotect (bp_trigger_page, mono_pagesize (), 0);
 766
 767         mono_aot_register_jit_icall ("mono_x86_throw_exception", mono_x86_throw_exception);
 768         mono_aot_register_jit_icall ("mono_x86_throw_corlib_exception", mono_x86_throw_corlib_exception);
 769 #if defined(ENABLE_GSHAREDVT)
 770         mono_aot_register_jit_icall ("mono_x86_start_gsharedvt_call", mono_x86_start_gsharedvt_call);
 771 #endif
 772 }
 773
 774 /*
 775  * Cleanup architecture specific code.
 776  */
 777 void
 778 mono_arch_cleanup (void)
 779 {
 780         if (ss_trigger_page)
 781                 mono_vfree (ss_trigger_page, mono_pagesize ());
 782         if (bp_trigger_page)
 783                 mono_vfree (bp_trigger_page, mono_pagesize ());
 784         mono_mutex_destroy (&mini_arch_mutex);
 785 }
 786
 787 /*
 788  * This function returns the optimizations supported on this cpu.
 789  */
 790 guint32
 791 mono_arch_cpu_optimizations (guint32 *exclude_mask)
 792 {
 793 #if !defined(__native_client__)
 794         guint32 opts = 0;
 795
 796         *exclude_mask = 0;
 797
 798         if (mono_hwcap_x86_has_cmov) {
 799                 opts |= MONO_OPT_CMOV;
 800
 801                 if (mono_hwcap_x86_has_fcmov)
 802                         opts |= MONO_OPT_FCMOV;
 803                 else
 804                         *exclude_mask |= MONO_OPT_FCMOV;
 805         } else {
 806                 *exclude_mask |= MONO_OPT_CMOV;
 807         }
 808
 809         if (mono_hwcap_x86_has_sse2)
 810                 opts |= MONO_OPT_SSE2;
 811         else
 812                 *exclude_mask |= MONO_OPT_SSE2;
 813
 814 #ifdef MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS
 815                 /*SIMD intrinsics require at least SSE2.*/
 816                 if (!mono_hwcap_x86_has_sse2)
 817                         *exclude_mask |= MONO_OPT_SIMD;
 818 #endif
 819
 820         return opts;
 821 #else
 822         return MONO_OPT_CMOV | MONO_OPT_FCMOV | MONO_OPT_SSE2;
 823 #endif
 824 }
 825
 826 /*
 827  * This function test for all SSE functions supported.
 828  *
 829  * Returns a bitmask corresponding to all supported versions.
 830  *
 831  */
 832 guint32
 833 mono_arch_cpu_enumerate_simd_versions (void)
 834 {
 835         guint32 sse_opts = 0;
 836
 837         if (mono_hwcap_x86_has_sse1)
 838                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE1;
 839
 840         if (mono_hwcap_x86_has_sse2)
 841                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE2;
 842
 843         if (mono_hwcap_x86_has_sse3)
 844                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE3;
 845
 846         if (mono_hwcap_x86_has_ssse3)
 847                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSSE3;
 848
 849         if (mono_hwcap_x86_has_sse41)
 850                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE41;
 851
 852         if (mono_hwcap_x86_has_sse42)
 853                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE42;
 854
 855         if (mono_hwcap_x86_has_sse4a)
 856                 sse_opts |= SIMD_VERSION_SSE4a;
 857
 858         return sse_opts;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Determine whenever the trap whose info is in SIGINFO is caused by
 863  * integer overflow.
 864  */
 865 gboolean
 866 mono_arch_is_int_overflow (void *sigctx, void *info)
 867 {
 868         MonoContext ctx;
 869         guint8* ip;
 870
 871         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &ctx);
 872
 873         ip = (guint8*)ctx.eip;
 874
 875         if ((ip [0] == 0xf7) && (x86_modrm_mod (ip [1]) == 0x3) && (x86_modrm_reg (ip [1]) == 0x7)) {
 876                 gint32 reg;
 877
 878                 /* idiv REG */
 879                 switch (x86_modrm_rm (ip [1])) {
 880                 case X86_EAX:
 881                         reg = ctx.eax;
 882                         break;
 883                 case X86_ECX:
 884                         reg = ctx.ecx;
 885                         break;
 886                 case X86_EDX:
 887                         reg = ctx.edx;
 888                         break;
 889                 case X86_EBX:
 890                         reg = ctx.ebx;
 891                         break;
 892                 case X86_ESI:
 893                         reg = ctx.esi;
 894                         break;
 895                 case X86_EDI:
 896                         reg = ctx.edi;
 897                         break;
 898                 default:
 899                         g_assert_not_reached ();
 900                         reg = -1;
 901                 }
 902
 903                 if (reg == -1)
 904                         return TRUE;
 905         }
 906
 907         return FALSE;
 908 }
 909
 910 GList *
 911 mono_arch_get_allocatable_int_vars (MonoCompile *cfg)
 912 {
 913         GList *vars = NULL;
 914         int i;
 915
 916         for (i = 0; i < cfg->num_varinfo; i++) {
 917                 MonoInst *ins = cfg->varinfo [i];
 918                 MonoMethodVar *vmv = MONO_VARINFO (cfg, i);
 919
 920                 /* unused vars */
 921                 if (vmv->range.first_use.abs_pos >= vmv->range.last_use.abs_pos)
 922                         continue;
 923
 924                 if ((ins->flags & (MONO_INST_IS_DEAD|MONO_INST_VOLATILE|MONO_INST_INDIRECT)) ||
 925                     (ins->opcode != OP_LOCAL && ins->opcode != OP_ARG))
 926                         continue;
 927
 928                 /* we dont allocate I1 to registers because there is no simply way to sign extend
 929                  * 8bit quantities in caller saved registers on x86 */
 930                 if (mono_is_regsize_var (ins->inst_vtype) && (ins->inst_vtype->type != MONO_TYPE_I1)) {
 931                         g_assert (MONO_VARINFO (cfg, i)->reg == -1);
 932                         g_assert (i == vmv->idx);
 933                         vars = g_list_prepend (vars, vmv);
 934                 }
 935         }
 936
 937         vars = mono_varlist_sort (cfg, vars, 0);
 938
 939         return vars;
 940 }
 941
 942 GList *
 943 mono_arch_get_global_int_regs (MonoCompile *cfg)
 944 {
 945         GList *regs = NULL;
 946
 947         /* we can use 3 registers for global allocation */
 948         regs = g_list_prepend (regs, (gpointer)X86_EBX);
 949         regs = g_list_prepend (regs, (gpointer)X86_ESI);
 950         regs = g_list_prepend (regs, (gpointer)X86_EDI);
 951
 952         return regs;
 953 }
 954
 955 /*
 956  * mono_arch_regalloc_cost:
 957  *
 958  *  Return the cost, in number of memory references, of the action of
 959  * allocating the variable VMV into a register during global register
 960  * allocation.
 961  */
 962 guint32
 963 mono_arch_regalloc_cost (MonoCompile *cfg, MonoMethodVar *vmv)
 964 {
 965         MonoInst *ins = cfg->varinfo [vmv->idx];
 966
 967         if (cfg->method->save_lmf)
 968                 /* The register is already saved */
 969                 return (ins->opcode == OP_ARG) ? 1 : 0;
 970         else
 971                 /* push+pop+possible load if it is an argument */
 972                 return (ins->opcode == OP_ARG) ? 3 : 2;
 973 }
 974
 975 static void
 976 set_needs_stack_frame (MonoCompile *cfg, gboolean flag)
 977 {
 978         static int inited = FALSE;
 979         static int count = 0;
 980
 981         if (cfg->arch.need_stack_frame_inited) {
 982                 g_assert (cfg->arch.need_stack_frame == flag);
 983                 return;
 984         }
 985
 986         cfg->arch.need_stack_frame = flag;
 987         cfg->arch.need_stack_frame_inited = TRUE;
 988
 989         if (flag)
 990                 return;
 991
 992         if (!inited) {
 993                 mono_counters_register ("Could eliminate stack frame", MONO_COUNTER_INT|MONO_COUNTER_JIT, &count);
 994                 inited = TRUE;
 995         }
 996         ++count;
 997
 998         //g_print ("will eliminate %s.%s.%s\n", cfg->method->klass->name_space, cfg->method->klass->name, cfg->method->name);
 999 }
1000
1001 static gboolean
1002 needs_stack_frame (MonoCompile *cfg)
1003 {
1004         MonoMethodSignature *sig;
1005         MonoMethodHeader *header;
1006         gboolean result = FALSE;
1007
1008 #if defined(__APPLE__)
1009         /*OSX requires stack frame code to have the correct alignment. */
1010         return TRUE;
1011 #endif
1012
1013         if (cfg->arch.need_stack_frame_inited)
1014                 return cfg->arch.need_stack_frame;
1015
1016         header = cfg->header;
1017         sig = mono_method_signature (cfg->method);
1018
1019         if (cfg->disable_omit_fp)
1020                 result = TRUE;
1021         else if (cfg->flags & MONO_CFG_HAS_ALLOCA)
1022                 result = TRUE;
1023         else if (cfg->method->save_lmf)
1024                 result = TRUE;
1025         else if (cfg->stack_offset)
1026                 result = TRUE;
1027         else if (cfg->param_area)
1028                 result = TRUE;
1029         else if (cfg->flags & (MONO_CFG_HAS_CALLS | MONO_CFG_HAS_ALLOCA | MONO_CFG_HAS_TAIL))
1030                 result = TRUE;
1031         else if (header->num_clauses)
1032                 result = TRUE;
1033         else if (sig->param_count + sig->hasthis)
1034                 result = TRUE;
1035         else if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG))
1036                 result = TRUE;
1037         else if ((mono_jit_trace_calls != NULL && mono_trace_eval (cfg->method)) ||
1038                 (cfg->prof_options & MONO_PROFILE_ENTER_LEAVE))
1039                 result = TRUE;
1040
1041         set_needs_stack_frame (cfg, result);
1042
1043         return cfg->arch.need_stack_frame;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Set var information according to the calling convention. X86 version.
1048  * The locals var stuff should most likely be split in another method.
1049  */
1050 void
1051 mono_arch_allocate_vars (MonoCompile *cfg)
1052 {
1053         MonoMethodSignature *sig;
1054         MonoMethodHeader *header;
1055         MonoInst *inst;
1056         guint32 locals_stack_size, locals_stack_align;
1057         int i, offset;
1058         gint32 *offsets;
1059         CallInfo *cinfo;
1060
1061         header = cfg->header;
1062         sig = mono_method_signature (cfg->method);
1063
1064         cinfo = get_call_info (cfg->generic_sharing_context, cfg->mempool, sig);
1065
1066         cfg->frame_reg = X86_EBP;
1067         offset = 0;
1068
1069         if (cfg->has_atomic_add_i4 || cfg->has_atomic_exchange_i4) {
1070                 /* The opcode implementations use callee-saved regs as scratch regs by pushing and pop-ing them, but that is not async safe */
1071                 cfg->used_int_regs |= (1 << X86_EBX) | (1 << X86_EDI) | (1 << X86_ESI);
1072         }
1073
1074         /* Reserve space to save LMF and caller saved registers */
1075
1076         if (cfg->method->save_lmf) {
1077                 /* The LMF var is allocated normally */
1078         } else {
1079                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EBX)) {
1080                         offset += 4;
1081                 }
1082
1083                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EDI)) {
1084                         offset += 4;
1085                 }
1086
1087                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_ESI)) {
1088                         offset += 4;
1089                 }
1090         }
1091
1092         switch (cinfo->ret.storage) {
1093         case ArgValuetypeInReg:
1094                 /* Allocate a local to hold the result, the epilog will copy it to the correct place */
1095                 offset += 8;
1096                 cfg->ret->opcode = OP_REGOFFSET;
1097                 cfg->ret->inst_basereg = X86_EBP;
1098                 cfg->ret->inst_offset = - offset;
1099                 break;
1100         default:
1101                 break;
1102         }
1103
1104         /* Allocate locals */
1105         offsets = mono_allocate_stack_slots (cfg, TRUE, &locals_stack_size, &locals_stack_align);
1106         if (locals_stack_size > MONO_ARCH_MAX_FRAME_SIZE) {
1107                 char *mname = mono_method_full_name (cfg->method, TRUE);
1108                 cfg->exception_type = MONO_EXCEPTION_INVALID_PROGRAM;
1109                 cfg->exception_message = g_strdup_printf ("Method %s stack is too big.", mname);
1110                 g_free (mname);
1111                 return;
1112         }
1113         if (locals_stack_align) {
1114                 int prev_offset = offset;
1115
1116                 offset += (locals_stack_align - 1);
1117                 offset &= ~(locals_stack_align - 1);
1118
1119                 while (prev_offset < offset) {
1120                         prev_offset += 4;
1121                         mini_gc_set_slot_type_from_fp (cfg, - prev_offset, SLOT_NOREF);
1122                 }
1123         }
1124         cfg->locals_min_stack_offset = - (offset + locals_stack_size);
1125         cfg->locals_max_stack_offset = - offset;
1126         /*
1127          * EBP is at alignment 8 % MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT, so if we
1128          * have locals larger than 8 bytes we need to make sure that
1129          * they have the appropriate offset.
1130          */
1131         if (MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT > 8 && locals_stack_align > 8)
1132                 offset += MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - sizeof (gpointer) * 2;
1133         for (i = cfg->locals_start; i < cfg->num_varinfo; i++) {
1134                 if (offsets [i] != -1) {
1135                         MonoInst *inst = cfg->varinfo [i];
1136                         inst->opcode = OP_REGOFFSET;
1137                         inst->inst_basereg = X86_EBP;
1138                         inst->inst_offset = - (offset + offsets [i]);
1139                         //printf ("allocated local %d to ", i); mono_print_tree_nl (inst);
1140                 }
1141         }
1142         offset += locals_stack_size;
1143
1144
1145         /*
1146          * Allocate arguments+return value
1147          */
1148
1149         switch (cinfo->ret.storage) {
1150         case ArgOnStack:
1151                 if (cfg->vret_addr) {
1152                         /*
1153                          * In the new IR, the cfg->vret_addr variable represents the
1154                          * vtype return value.
1155                          */
1156                         cfg->vret_addr->opcode = OP_REGOFFSET;
1157                         cfg->vret_addr->inst_basereg = cfg->frame_reg;
1158                         cfg->vret_addr->inst_offset = cinfo->ret.offset + ARGS_OFFSET;
1159                         if (G_UNLIKELY (cfg->verbose_level > 1)) {
1160                                 printf ("vret_addr =");
1161                                 mono_print_ins (cfg->vret_addr);
1162                         }
1163                 } else {
1164                         cfg->ret->opcode = OP_REGOFFSET;
1165                         cfg->ret->inst_basereg = X86_EBP;
1166                         cfg->ret->inst_offset = cinfo->ret.offset + ARGS_OFFSET;
1167                 }
1168                 break;
1169         case ArgValuetypeInReg:
1170                 break;
1171         case ArgInIReg:
1172                 cfg->ret->opcode = OP_REGVAR;
1173                 cfg->ret->inst_c0 = cinfo->ret.reg;
1174                 cfg->ret->dreg = cinfo->ret.reg;
1175                 break;
1176         case ArgNone:
1177         case ArgOnFloatFpStack:
1178         case ArgOnDoubleFpStack:
1179                 break;
1180         default:
1181                 g_assert_not_reached ();
1182         }
1183
1184         if (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) {
1185                 g_assert (cinfo->sig_cookie.storage == ArgOnStack);
1186                 cfg->sig_cookie = cinfo->sig_cookie.offset + ARGS_OFFSET;
1187         }
1188
1189         for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
1190                 ArgInfo *ainfo = &cinfo->args [i];
1191                 inst = cfg->args [i];
1192                 if (inst->opcode != OP_REGVAR) {
1193                         inst->opcode = OP_REGOFFSET;
1194                         inst->inst_basereg = X86_EBP;
1195                 }
1196                 inst->inst_offset = ainfo->offset + ARGS_OFFSET;
1197         }
1198
1199         cfg->stack_offset = offset;
1200 }
1201
1202 void
1203 mono_arch_create_vars (MonoCompile *cfg)
1204 {
1205         MonoType *sig_ret;
1206         MonoMethodSignature *sig;
1207         CallInfo *cinfo;
1208
1209         sig = mono_method_signature (cfg->method);
1210
1211         cinfo = get_call_info (cfg->generic_sharing_context, cfg->mempool, sig);
1212         sig_ret = mini_replace_type (sig->ret);
1213
1214         if (cinfo->ret.storage == ArgValuetypeInReg)
1215                 cfg->ret_var_is_local = TRUE;
1216         if ((cinfo->ret.storage != ArgValuetypeInReg) && (MONO_TYPE_ISSTRUCT (sig_ret) || mini_is_gsharedvt_variable_type (cfg, sig_ret))) {
1217                 cfg->vret_addr = mono_compile_create_var (cfg, &mono_defaults.int_class->byval_arg, OP_ARG);
1218         }
1219
1220         if (cfg->method->save_lmf) {
1221                 cfg->create_lmf_var = TRUE;
1222                 cfg->lmf_ir = TRUE;
1223 #ifndef HOST_WIN32
1224                 cfg->lmf_ir_mono_lmf = TRUE;
1225 #endif
1226         }
1227
1228         cfg->arch_eh_jit_info = 1;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * It is expensive to adjust esp for each individual fp argument pushed on the stack
1233  * so we try to do it just once when we have multiple fp arguments in a row.
1234  * We don't use this mechanism generally because for int arguments the generated code
1235  * is slightly bigger and new generation cpus optimize away the dependency chains
1236  * created by push instructions on the esp value.
1237  * fp_arg_setup is the first argument in the execution sequence where the esp register
1238  * is modified.
1239  */
1240 static G_GNUC_UNUSED int
1241 collect_fp_stack_space (MonoMethodSignature *sig, int start_arg, int *fp_arg_setup)
1242 {
1243         int fp_space = 0;
1244         MonoType *t;
1245
1246         for (; start_arg < sig->param_count; ++start_arg) {
1247                 t = mini_replace_type (sig->params [start_arg]);
1248                 if (!t->byref && t->type == MONO_TYPE_R8) {
1249                         fp_space += sizeof (double);
1250                         *fp_arg_setup = start_arg;
1251                 } else {
1252                         break;
1253                 }
1254         }
1255         return fp_space;
1256 }
1257
1258 static void
1259 emit_sig_cookie (MonoCompile *cfg, MonoCallInst *call, CallInfo *cinfo)
1260 {
1261         MonoMethodSignature *tmp_sig;
1262         int sig_reg;
1263
1264         /*
1265          * mono_ArgIterator_Setup assumes the signature cookie is
1266          * passed first and all the arguments which were before it are
1267          * passed on the stack after the signature. So compensate by
1268          * passing a different signature.
1269          */
1270         tmp_sig = mono_metadata_signature_dup (call->signature);
1271         tmp_sig->param_count -= call->signature->sentinelpos;
1272         tmp_sig->sentinelpos = 0;
1273         memcpy (tmp_sig->params, call->signature->params + call->signature->sentinelpos, tmp_sig->param_count * sizeof (MonoType*));
1274
1275         if (cfg->compile_aot) {
1276                 sig_reg = mono_alloc_ireg (cfg);
1277                 MONO_EMIT_NEW_SIGNATURECONST (cfg, sig_reg, tmp_sig);
1278                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, cinfo->sig_cookie.offset, sig_reg);
1279         } else {
1280                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE_IMM (cfg, OP_STORE_MEMBASE_IMM, X86_ESP, cinfo->sig_cookie.offset, tmp_sig);
1281         }
1282 }
1283
1284 #ifdef ENABLE_LLVM
1285 LLVMCallInfo*
1286 mono_arch_get_llvm_call_info (MonoCompile *cfg, MonoMethodSignature *sig)
1287 {
1288         int i, n;
1289         CallInfo *cinfo;
1290         ArgInfo *ainfo;
1291         LLVMCallInfo *linfo;
1292         MonoType *t, *sig_ret;
1293
1294         n = sig->param_count + sig->hasthis;
1295
1296         cinfo = get_call_info (cfg->generic_sharing_context, cfg->mempool, sig);
1297         sig_ret = sig->ret;
1298
1299         linfo = mono_mempool_alloc0 (cfg->mempool, sizeof (LLVMCallInfo) + (sizeof (LLVMArgInfo) * n));
1300
1301         /*
1302          * LLVM always uses the native ABI while we use our own ABI, the
1303          * only difference is the handling of vtypes:
1304          * - we only pass/receive them in registers in some cases, and only
1305          *   in 1 or 2 integer registers.
1306          */
1307         if (cinfo->ret.storage == ArgValuetypeInReg) {
1308                 if (sig->pinvoke) {
1309                         cfg->exception_message = g_strdup ("pinvoke + vtypes");
1310                         cfg->disable_llvm = TRUE;
1311                         return linfo;
1312                 }
1313
1314                 cfg->exception_message = g_strdup ("vtype ret in call");
1315                 cfg->disable_llvm = TRUE;
1316                 /*
1317                 linfo->ret.storage = LLVMArgVtypeInReg;
1318                 for (j = 0; j < 2; ++j)
1319                         linfo->ret.pair_storage [j] = arg_storage_to_llvm_arg_storage (cfg, cinfo->ret.pair_storage [j]);
1320                 */
1321         }
1322
1323         if (mini_type_is_vtype (cfg, sig_ret) && cinfo->ret.storage == ArgInIReg) {
1324                 /* Vtype returned using a hidden argument */
1325                 linfo->ret.storage = LLVMArgVtypeRetAddr;
1326                 linfo->vret_arg_index = cinfo->vret_arg_index;
1327         }
1328
1329         if (mini_type_is_vtype (cfg, sig_ret) && cinfo->ret.storage != ArgInIReg) {
1330                 // FIXME:
1331                 cfg->exception_message = g_strdup ("vtype ret in call");
1332                 cfg->disable_llvm = TRUE;
1333         }
1334
1335         for (i = 0; i < n; ++i) {
1336                 ainfo = cinfo->args + i;
1337
1338                 if (i >= sig->hasthis)
1339                         t = sig->params [i - sig->hasthis];
1340                 else
1341                         t = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
1342
1343                 linfo->args [i].storage = LLVMArgNone;
1344
1345                 switch (ainfo->storage) {
1346                 case ArgInIReg:
1347                         linfo->args [i].storage = LLVMArgInIReg;
1348                         break;
1349                 case ArgInDoubleSSEReg:
1350                 case ArgInFloatSSEReg:
1351                         linfo->args [i].storage = LLVMArgInFPReg;
1352                         break;
1353                 case ArgOnStack:
1354                         if (mini_type_is_vtype (cfg, t)) {
1355                                 if (mono_class_value_size (mono_class_from_mono_type (t), NULL) == 0)
1356                                 /* LLVM seems to allocate argument space for empty structures too */
1357                                         linfo->args [i].storage = LLVMArgNone;
1358                                 else
1359                                         linfo->args [i].storage = LLVMArgVtypeByVal;
1360                         } else {
1361                                 linfo->args [i].storage = LLVMArgInIReg;
1362                                 if (t->byref) {
1363                                         if (t->type == MONO_TYPE_R4)
1364                                                 linfo->args [i].storage = LLVMArgInFPReg;
1365                                         else if (t->type == MONO_TYPE_R8)
1366                                                 linfo->args [i].storage = LLVMArgInFPReg;
1367                                 }
1368                         }
1369                         break;
1370                 case ArgValuetypeInReg:
1371                         if (sig->pinvoke) {
1372                                 cfg->exception_message = g_strdup ("pinvoke + vtypes");
1373                                 cfg->disable_llvm = TRUE;
1374                                 return linfo;
1375                         }
1376
1377                         cfg->exception_message = g_strdup ("vtype arg");
1378                         cfg->disable_llvm = TRUE;
1379                         /*
1380                         linfo->args [i].storage = LLVMArgVtypeInReg;
1381                         for (j = 0; j < 2; ++j)
1382                                 linfo->args [i].pair_storage [j] = arg_storage_to_llvm_arg_storage (cfg, ainfo->pair_storage [j]);
1383                         */
1384                         break;
1385                 case ArgGSharedVt:
1386                         linfo->args [i].storage = LLVMArgGSharedVt;
1387                         break;
1388                 default:
1389                         cfg->exception_message = g_strdup ("ainfo->storage");
1390                         cfg->disable_llvm = TRUE;
1391                         break;
1392                 }
1393         }
1394
1395         return linfo;
1396 }
1397 #endif
1398
1399 static void
1400 emit_gc_param_slot_def (MonoCompile *cfg, int sp_offset, MonoType *t)
1401 {
1402         if (cfg->compute_gc_maps) {
1403                 MonoInst *def;
1404
1405                 /* Needs checking if the feature will be enabled again */
1406                 g_assert_not_reached ();
1407
1408                 /* On x86, the offsets are from the sp value before the start of the call sequence */
1409                 if (t == NULL)
1410                         t = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
1411                 EMIT_NEW_GC_PARAM_SLOT_LIVENESS_DEF (cfg, def, sp_offset, t);
1412         }
1413 }
1414
1415 void
1416 mono_arch_emit_call (MonoCompile *cfg, MonoCallInst *call)
1417 {
1418         MonoType *sig_ret;
1419         MonoInst *arg, *in;
1420         MonoMethodSignature *sig;
1421         int i, j, n;
1422         CallInfo *cinfo;
1423         int sentinelpos = 0, sp_offset = 0;
1424
1425         sig = call->signature;
1426         n = sig->param_count + sig->hasthis;
1427         sig_ret = mini_replace_type (sig->ret);
1428
1429         cinfo = get_call_info (cfg->generic_sharing_context, cfg->mempool, sig);
1430         call->call_info = cinfo;
1431
1432         if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG))
1433                 sentinelpos = sig->sentinelpos + (sig->hasthis ? 1 : 0);
1434
1435         if (sig_ret && MONO_TYPE_ISSTRUCT (sig_ret)) {
1436                 if (cinfo->ret.storage == ArgValuetypeInReg) {
1437                         /*
1438                          * Tell the JIT to use a more efficient calling convention: call using
1439                          * OP_CALL, compute the result location after the call, and save the
1440                          * result there.
1441                          */
1442                         call->vret_in_reg = TRUE;
1443 #if defined(__APPLE__)
1444                         if (cinfo->ret.pair_storage [0] == ArgOnDoubleFpStack || cinfo->ret.pair_storage [0] == ArgOnFloatFpStack)
1445                                 call->vret_in_reg_fp = TRUE;
1446 #endif
1447                         if (call->vret_var)
1448                                 NULLIFY_INS (call->vret_var);
1449                 }
1450         }
1451
1452         // FIXME: Emit EMIT_NEW_GC_PARAM_SLOT_LIVENESS_DEF everywhere
1453
1454         /* Handle the case where there are no implicit arguments */
1455         if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) && (n == sentinelpos)) {
1456                 emit_sig_cookie (cfg, call, cinfo);
1457                 sp_offset = cinfo->sig_cookie.offset;
1458                 emit_gc_param_slot_def (cfg, sp_offset, NULL);
1459         }
1460
1461         /* Arguments are pushed in the reverse order */
1462         for (i = n - 1; i >= 0; i --) {
1463                 ArgInfo *ainfo = cinfo->args + i;
1464                 MonoType *orig_type, *t;
1465                 int argsize;
1466
1467                 if (cinfo->vtype_retaddr && cinfo->vret_arg_index == 1 && i == 0) {
1468                         MonoInst *vtarg;
1469
1470                         /* Push the vret arg before the first argument */
1471                         MONO_INST_NEW (cfg, vtarg, OP_STORE_MEMBASE_REG);
1472                         vtarg->type = STACK_MP;
1473                         vtarg->inst_destbasereg = X86_ESP;
1474                         vtarg->sreg1 = call->vret_var->dreg;
1475                         vtarg->inst_offset = cinfo->ret.offset;
1476                         MONO_ADD_INS (cfg->cbb, vtarg);
1477                         emit_gc_param_slot_def (cfg, cinfo->ret.offset, NULL);
1478                 }
1479
1480                 if (i >= sig->hasthis)
1481                         t = sig->params [i - sig->hasthis];
1482                 else
1483                         t = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
1484                 orig_type = t;
1485                 t = mini_type_get_underlying_type (cfg->generic_sharing_context, t);
1486
1487                 MONO_INST_NEW (cfg, arg, OP_X86_PUSH);
1488
1489                 in = call->args [i];
1490                 arg->cil_code = in->cil_code;
1491                 arg->sreg1 = in->dreg;
1492                 arg->type = in->type;
1493
1494                 g_assert (in->dreg != -1);
1495
1496                 if (ainfo->storage == ArgGSharedVt) {
1497                         arg->opcode = OP_OUTARG_VT;
1498                         arg->sreg1 = in->dreg;
1499                         arg->klass = in->klass;
1500                         arg->inst_p1 = mono_mempool_alloc (cfg->mempool, sizeof (ArgInfo));
1501                         memcpy (arg->inst_p1, ainfo, sizeof (ArgInfo));
1502                         sp_offset += 4;
1503                         MONO_ADD_INS (cfg->cbb, arg);
1504                 } else if ((i >= sig->hasthis) && (MONO_TYPE_ISSTRUCT(t))) {
1505                         guint32 align;
1506                         guint32 size;
1507
1508                         g_assert (in->klass);
1509
1510                         if (t->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF) {
1511                                 size = sizeof (MonoTypedRef);
1512                                 align = sizeof (gpointer);
1513                         }
1514                         else {
1515                                 size = mini_type_stack_size_full (cfg->generic_sharing_context, &in->klass->byval_arg, &align, sig->pinvoke);
1516                         }
1517
1518                         if (size > 0) {
1519                                 arg->opcode = OP_OUTARG_VT;
1520                                 arg->sreg1 = in->dreg;
1521                                 arg->klass = in->klass;
1522                                 arg->backend.size = size;
1523                                 arg->inst_p0 = call;
1524                                 arg->inst_p1 = mono_mempool_alloc (cfg->mempool, sizeof (ArgInfo));
1525                                 memcpy (arg->inst_p1, ainfo, sizeof (ArgInfo));
1526
1527                                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, arg);
1528                                 if (ainfo->storage != ArgValuetypeInReg) {
1529                                         emit_gc_param_slot_def (cfg, ainfo->offset, orig_type);
1530                                 }
1531                         }
1532                 } else {
1533                         switch (ainfo->storage) {
1534                         case ArgOnStack:
1535                                 if (!t->byref) {
1536                                         if (t->type == MONO_TYPE_R4) {
1537                                                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORER4_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, in->dreg);
1538                                                 argsize = 4;
1539                                         } else if (t->type == MONO_TYPE_R8) {
1540                                                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORER8_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, in->dreg);
1541                                                 argsize = 8;
1542                                         } else if (t->type == MONO_TYPE_I8 || t->type == MONO_TYPE_U8) {
1543                                                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset + 4, in->dreg + 2);
1544                                                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, in->dreg + 1);
1545                                                 argsize = 4;
1546                                         } else {
1547                                                 MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, in->dreg);
1548                                                 argsize = 4;
1549                                         }
1550                                 } else {
1551                                         MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, in->dreg);
1552                                         argsize = 4;
1553                                 }
1554                                 break;
1555                         case ArgInIReg:
1556                                 arg->opcode = OP_MOVE;
1557                                 arg->dreg = ainfo->reg;
1558                                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, arg);
1559                                 argsize = 0;
1560                                 break;
1561                         default:
1562                                 g_assert_not_reached ();
1563                         }
1564
1565                         if (cfg->compute_gc_maps) {
1566                                 if (argsize == 4) {
1567                                         /* FIXME: The == STACK_OBJ check might be fragile ? */
1568                                         if (sig->hasthis && i == 0 && call->args [i]->type == STACK_OBJ) {
1569                                                 /* this */
1570                                                 if (call->need_unbox_trampoline)
1571                                                         /* The unbox trampoline transforms this into a managed pointer */
1572                                                         emit_gc_param_slot_def (cfg, ainfo->offset, &mono_defaults.int_class->this_arg);
1573                                                 else
1574                                                         emit_gc_param_slot_def (cfg, ainfo->offset, &mono_defaults.object_class->byval_arg);
1575                                         } else {
1576                                                 emit_gc_param_slot_def (cfg, ainfo->offset, orig_type);
1577                                         }
1578                                 } else {
1579                                         /* i8/r8 */
1580                                         for (j = 0; j < argsize; j += 4)
1581                                                 emit_gc_param_slot_def (cfg, ainfo->offset + j, NULL);
1582                                 }
1583                         }
1584                 }
1585
1586                 if (!sig->pinvoke && (sig->call_convention == MONO_CALL_VARARG) && (i == sentinelpos)) {
1587                         /* Emit the signature cookie just before the implicit arguments */
1588                         emit_sig_cookie (cfg, call, cinfo);
1589                         emit_gc_param_slot_def (cfg, cinfo->sig_cookie.offset, NULL);
1590                 }
1591         }
1592
1593         if (sig_ret && (MONO_TYPE_ISSTRUCT (sig_ret) || cinfo->vtype_retaddr)) {
1594                 MonoInst *vtarg;
1595
1596                 if (cinfo->ret.storage == ArgValuetypeInReg) {
1597                         /* Already done */
1598                 }
1599                 else if (cinfo->ret.storage == ArgInIReg) {
1600                         NOT_IMPLEMENTED;
1601                         /* The return address is passed in a register */
1602                         MONO_INST_NEW (cfg, vtarg, OP_MOVE);
1603                         vtarg->sreg1 = call->inst.dreg;
1604                         vtarg->dreg = mono_alloc_ireg (cfg);
1605                         MONO_ADD_INS (cfg->cbb, vtarg);
1606
1607                         mono_call_inst_add_outarg_reg (cfg, call, vtarg->dreg, cinfo->ret.reg, FALSE);
1608                 } else if (cinfo->vtype_retaddr && cinfo->vret_arg_index == 0) {
1609                         MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, cinfo->ret.offset, call->vret_var->dreg);
1610                         emit_gc_param_slot_def (cfg, cinfo->ret.offset, NULL);
1611                 }
1612         }
1613
1614         call->stack_usage = cinfo->stack_usage;
1615         call->stack_align_amount = cinfo->stack_align_amount;
1616 }
1617
1618 void
1619 mono_arch_emit_outarg_vt (MonoCompile *cfg, MonoInst *ins, MonoInst *src)
1620 {
1621         MonoCallInst *call = (MonoCallInst*)ins->inst_p0;
1622         ArgInfo *ainfo = ins->inst_p1;
1623         int size = ins->backend.size;
1624
1625         if (ainfo->storage == ArgValuetypeInReg) {
1626                 int dreg = mono_alloc_ireg (cfg);
1627                 switch (size) {
1628                 case 1:
1629                         MONO_EMIT_NEW_LOAD_MEMBASE_OP (cfg, OP_LOADU1_MEMBASE, dreg, src->dreg, 0);
1630                         break;
1631                 case 2:
1632                         MONO_EMIT_NEW_LOAD_MEMBASE_OP (cfg, OP_LOADU2_MEMBASE, dreg, src->dreg, 0);
1633                         break;
1634                 case 4:
1635                         MONO_EMIT_NEW_LOAD_MEMBASE (cfg, dreg, src->dreg, 0);
1636                         break;
1637                 case 3: /* FIXME */
1638                 default:
1639                         g_assert_not_reached ();
1640                 }
1641                 mono_call_inst_add_outarg_reg (cfg, call, dreg, ainfo->reg, FALSE);
1642         }
1643         else {
1644                 if (cfg->gsharedvt && mini_is_gsharedvt_klass (cfg, ins->klass)) {
1645                         /* Pass by addr */
1646                         MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, src->dreg);
1647                 } else if (size <= 4) {
1648                         int dreg = mono_alloc_ireg (cfg);
1649                         MONO_EMIT_NEW_LOAD_MEMBASE (cfg, dreg, src->dreg, 0);
1650                         MONO_EMIT_NEW_STORE_MEMBASE (cfg, OP_STORE_MEMBASE_REG, X86_ESP, ainfo->offset, dreg);
1651                 } else if (size <= 20) {
1652                         mini_emit_memcpy (cfg, X86_ESP, ainfo->offset, src->dreg, 0, size, 4);
1653                 } else {
1654                         // FIXME: Code growth
1655                         mini_emit_memcpy (cfg, X86_ESP, ainfo->offset, src->dreg, 0, size, 4);
1656                 }
1657         }
1658 }
1659
1660 void
1661 mono_arch_emit_setret (MonoCompile *cfg, MonoMethod *method, MonoInst *val)
1662 {
1663         MonoType *ret = mini_type_get_underlying_type (cfg->generic_sharing_context, mono_method_signature (method)->ret);
1664
1665         if (!ret->byref) {
1666                 if (ret->type == MONO_TYPE_R4) {
1667                         if (COMPILE_LLVM (cfg))
1668                                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_FMOVE, cfg->ret->dreg, val->dreg);
1669                         /* Nothing to do */
1670                         return;
1671                 } else if (ret->type == MONO_TYPE_R8) {
1672                         if (COMPILE_LLVM (cfg))
1673                                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_FMOVE, cfg->ret->dreg, val->dreg);
1674                         /* Nothing to do */
1675                         return;
1676                 } else if (ret->type == MONO_TYPE_I8 || ret->type == MONO_TYPE_U8) {
1677                         if (COMPILE_LLVM (cfg))
1678                                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_LMOVE, cfg->ret->dreg, val->dreg);
1679                         else {
1680                                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_MOVE, X86_EAX, val->dreg + 1);
1681                                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_MOVE, X86_EDX, val->dreg + 2);
1682                         }
1683                         return;
1684                 }
1685         }
1686
1687         MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_MOVE, cfg->ret->dreg, val->dreg);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Allow tracing to work with this interface (with an optional argument)
1692  */
1693 void*
1694 mono_arch_instrument_prolog (MonoCompile *cfg, void *func, void *p, gboolean enable_arguments)
1695 {
1696         guchar *code = p;
1697
1698         g_assert (MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT >= 8);
1699         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 8);
1700
1701         /* if some args are passed in registers, we need to save them here */
1702         x86_push_reg (code, X86_EBP);
1703
1704         if (cfg->compile_aot) {
1705                 x86_push_imm (code, cfg->method);
1706                 x86_mov_reg_imm (code, X86_EAX, func);
1707                 x86_call_reg (code, X86_EAX);
1708         } else {
1709                 mono_add_patch_info (cfg, code-cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_METHODCONST, cfg->method);
1710                 x86_push_imm (code, cfg->method);
1711                 mono_add_patch_info (cfg, code-cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_ABS, func);
1712                 x86_call_code (code, 0);
1713         }
1714         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
1715
1716         return code;
1717 }
1718
1719 enum {
1720         SAVE_NONE,
1721         SAVE_STRUCT,
1722         SAVE_EAX,
1723         SAVE_EAX_EDX,
1724         SAVE_FP
1725 };
1726
1727 void*
1728 mono_arch_instrument_epilog_full (MonoCompile *cfg, void *func, void *p, gboolean enable_arguments, gboolean preserve_argument_registers)
1729 {
1730         guchar *code = p;
1731         int arg_size = 0, stack_usage = 0, save_mode = SAVE_NONE;
1732         MonoMethod *method = cfg->method;
1733         MonoType *ret_type = mini_type_get_underlying_type (cfg->generic_sharing_context, mono_method_signature (method)->ret);
1734
1735         switch (ret_type->type) {
1736         case MONO_TYPE_VOID:
1737                 /* special case string .ctor icall */
1738                 if (strcmp (".ctor", method->name) && method->klass == mono_defaults.string_class) {
1739                         save_mode = SAVE_EAX;
1740                         stack_usage = enable_arguments ? 8 : 4;
1741                 } else
1742                         save_mode = SAVE_NONE;
1743                 break;
1744         case MONO_TYPE_I8:
1745         case MONO_TYPE_U8:
1746                 save_mode = SAVE_EAX_EDX;
1747                 stack_usage = enable_arguments ? 16 : 8;
1748                 break;
1749         case MONO_TYPE_R4:
1750         case MONO_TYPE_R8:
1751                 save_mode = SAVE_FP;
1752                 stack_usage = enable_arguments ? 16 : 8;
1753                 break;
1754         case MONO_TYPE_GENERICINST:
1755                 if (!mono_type_generic_inst_is_valuetype (ret_type)) {
1756                         save_mode = SAVE_EAX;
1757                         stack_usage = enable_arguments ? 8 : 4;
1758                         break;
1759                 }
1760                 /* Fall through */
1761         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
1762                 // FIXME: Handle SMALL_STRUCT_IN_REG here for proper alignment on darwin-x86
1763                 save_mode = SAVE_STRUCT;
1764                 stack_usage = enable_arguments ? 4 : 0;
1765                 break;
1766         default:
1767                 save_mode = SAVE_EAX;
1768                 stack_usage = enable_arguments ? 8 : 4;
1769                 break;
1770         }
1771
1772         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - stack_usage - 4);
1773
1774         switch (save_mode) {
1775         case SAVE_EAX_EDX:
1776                 x86_push_reg (code, X86_EDX);
1777                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
1778                 if (enable_arguments) {
1779                         x86_push_reg (code, X86_EDX);
1780                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1781                         arg_size = 8;
1782                 }
1783                 break;
1784         case SAVE_EAX:
1785                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
1786                 if (enable_arguments) {
1787                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1788                         arg_size = 4;
1789                 }
1790                 break;
1791         case SAVE_FP:
1792                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 8);
1793                 x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE, TRUE);
1794                 if (enable_arguments) {
1795                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 8);
1796                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE, TRUE);
1797                         arg_size = 8;
1798                 }
1799                 break;
1800         case SAVE_STRUCT:
1801                 if (enable_arguments) {
1802                         x86_push_membase (code, X86_EBP, 8);
1803                         arg_size = 4;
1804                 }
1805                 break;
1806         case SAVE_NONE:
1807         default:
1808                 break;
1809         }
1810
1811         if (cfg->compile_aot) {
1812                 x86_push_imm (code, method);
1813                 x86_mov_reg_imm (code, X86_EAX, func);
1814                 x86_call_reg (code, X86_EAX);
1815         } else {
1816                 mono_add_patch_info (cfg, code-cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_METHODCONST, method);
1817                 x86_push_imm (code, method);
1818                 mono_add_patch_info (cfg, code-cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_ABS, func);
1819                 x86_call_code (code, 0);
1820         }
1821
1822         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, arg_size + 4);
1823
1824         switch (save_mode) {
1825         case SAVE_EAX_EDX:
1826                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1827                 x86_pop_reg (code, X86_EDX);
1828                 break;
1829         case SAVE_EAX:
1830                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1831                 break;
1832         case SAVE_FP:
1833                 x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
1834                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
1835                 break;
1836         case SAVE_NONE:
1837         default:
1838                 break;
1839         }
1840
1841         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - stack_usage);
1842
1843         return code;
1844 }
1845
1846 #define EMIT_COND_BRANCH(ins,cond,sign) \
1847 if (ins->inst_true_bb->native_offset) { \
1848         x86_branch (code, cond, cfg->native_code + ins->inst_true_bb->native_offset, sign); \
1849 } else { \
1850         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_BB, ins->inst_true_bb); \
1851         if ((cfg->opt & MONO_OPT_BRANCH) && \
1852             x86_is_imm8 (ins->inst_true_bb->max_offset - cpos)) \
1853                 x86_branch8 (code, cond, 0, sign); \
1854         else \
1855                 x86_branch32 (code, cond, 0, sign); \
1856 }
1857
1858 /*
1859  *      Emit an exception if condition is fail and
1860  *  if possible do a directly branch to target
1861  */
1862 #define EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION(cond,signed,exc_name)            \
1863         do {                                                        \
1864                 MonoInst *tins = mono_branch_optimize_exception_target (cfg, bb, exc_name); \
1865                 if (tins == NULL) {                                                                             \
1866                         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code,   \
1867                                         MONO_PATCH_INFO_EXC, exc_name);  \
1868                         x86_branch32 (code, cond, 0, signed);               \
1869                 } else {        \
1870                         EMIT_COND_BRANCH (tins, cond, signed);  \
1871                 }                       \
1872         } while (0);
1873
1874 #define EMIT_FPCOMPARE(code) do { \
1875         x86_fcompp (code); \
1876         x86_fnstsw (code); \
1877 } while (0);
1878
1879
1880 static guint8*
1881 emit_call (MonoCompile *cfg, guint8 *code, guint32 patch_type, gconstpointer data)
1882 {
1883         gboolean needs_paddings = TRUE;
1884         guint32 pad_size;
1885         MonoJumpInfo *jinfo = NULL;
1886
1887         if (cfg->abs_patches) {
1888                 jinfo = g_hash_table_lookup (cfg->abs_patches, data);
1889                 if (jinfo && jinfo->type == MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR)
1890                         needs_paddings = FALSE;
1891         }
1892
1893         if (cfg->compile_aot)
1894                 needs_paddings = FALSE;
1895         /*The address must be 4 bytes aligned to avoid spanning multiple cache lines.
1896         This is required for code patching to be safe on SMP machines.
1897         */
1898         pad_size = (guint32)(code + 1 - cfg->native_code) & 0x3;
1899 #ifndef __native_client_codegen__
1900         if (needs_paddings && pad_size)
1901                 x86_padding (code, 4 - pad_size);
1902 #endif
1903
1904         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, patch_type, data);
1905         x86_call_code (code, 0);
1906
1907         return code;
1908 }
1909
1910 #define INST_IGNORES_CFLAGS(opcode) (!(((opcode) == OP_ADC) || ((opcode) == OP_IADC) || ((opcode) == OP_ADC_IMM) || ((opcode) == OP_IADC_IMM) || ((opcode) == OP_SBB) || ((opcode) == OP_ISBB) || ((opcode) == OP_SBB_IMM) || ((opcode) == OP_ISBB_IMM)))
1911
1912 /*
1913  * mono_peephole_pass_1:
1914  *
1915  *   Perform peephole opts which should/can be performed before local regalloc
1916  */
1917 void
1918 mono_arch_peephole_pass_1 (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb)
1919 {
1920         MonoInst *ins, *n;
1921
1922         MONO_BB_FOR_EACH_INS_SAFE (bb, n, ins) {
1923                 MonoInst *last_ins = ins->prev;
1924
1925                 switch (ins->opcode) {
1926                 case OP_IADD_IMM:
1927                 case OP_ADD_IMM:
1928                         if ((ins->sreg1 < MONO_MAX_IREGS) && (ins->dreg >= MONO_MAX_IREGS)) {
1929                                 /*
1930                                  * X86_LEA is like ADD, but doesn't have the
1931                                  * sreg1==dreg restriction.
1932                                  */
1933                                 ins->opcode = OP_X86_LEA_MEMBASE;
1934                                 ins->inst_basereg = ins->sreg1;
1935                         } else if ((ins->inst_imm == 1) && (ins->dreg == ins->sreg1))
1936                                 ins->opcode = OP_X86_INC_REG;
1937                         break;
1938                 case OP_SUB_IMM:
1939                 case OP_ISUB_IMM:
1940                         if ((ins->sreg1 < MONO_MAX_IREGS) && (ins->dreg >= MONO_MAX_IREGS)) {
1941                                 ins->opcode = OP_X86_LEA_MEMBASE;
1942                                 ins->inst_basereg = ins->sreg1;
1943                                 ins->inst_imm = -ins->inst_imm;
1944                         } else if ((ins->inst_imm == 1) && (ins->dreg == ins->sreg1))
1945                                 ins->opcode = OP_X86_DEC_REG;
1946                         break;
1947                 case OP_COMPARE_IMM:
1948                 case OP_ICOMPARE_IMM:
1949                         /* OP_COMPARE_IMM (reg, 0)
1950                          * -->
1951                          * OP_X86_TEST_NULL (reg)
1952                          */
1953                         if (!ins->inst_imm)
1954                                 ins->opcode = OP_X86_TEST_NULL;
1955                         break;
1956                 case OP_X86_COMPARE_MEMBASE_IMM:
1957                         /*
1958                          * OP_STORE_MEMBASE_REG reg, offset(basereg)
1959                          * OP_X86_COMPARE_MEMBASE_IMM offset(basereg), imm
1960                          * -->
1961                          * OP_STORE_MEMBASE_REG reg, offset(basereg)
1962                          * OP_COMPARE_IMM reg, imm
1963                          *
1964                          * Note: if imm = 0 then OP_COMPARE_IMM replaced with OP_X86_TEST_NULL
1965                          */
1966                         if (last_ins && (last_ins->opcode == OP_STOREI4_MEMBASE_REG) &&
1967                             ins->inst_basereg == last_ins->inst_destbasereg &&
1968                             ins->inst_offset == last_ins->inst_offset) {
1969                                         ins->opcode = OP_COMPARE_IMM;
1970                                         ins->sreg1 = last_ins->sreg1;
1971
1972                                         /* check if we can remove cmp reg,0 with test null */
1973                                         if (!ins->inst_imm)
1974                                                 ins->opcode = OP_X86_TEST_NULL;
1975                                 }
1976
1977                         break;
1978                 case OP_X86_PUSH_MEMBASE:
1979                         if (last_ins && (last_ins->opcode == OP_STOREI4_MEMBASE_REG ||
1980                                          last_ins->opcode == OP_STORE_MEMBASE_REG) &&
1981                             ins->inst_basereg == last_ins->inst_destbasereg &&
1982                             ins->inst_offset == last_ins->inst_offset) {
1983                                     ins->opcode = OP_X86_PUSH;
1984                                     ins->sreg1 = last_ins->sreg1;
1985                         }
1986                         break;
1987                 }
1988
1989                 mono_peephole_ins (bb, ins);
1990         }
1991 }
1992
1993 void
1994 mono_arch_peephole_pass_2 (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb)
1995 {
1996         MonoInst *ins, *n;
1997
1998         MONO_BB_FOR_EACH_INS_SAFE (bb, n, ins) {
1999                 switch (ins->opcode) {
2000                 case OP_ICONST:
2001                         /* reg = 0 -> XOR (reg, reg) */
2002                         /* XOR sets cflags on x86, so we cant do it always */
2003                         if (ins->inst_c0 == 0 && (!ins->next || (ins->next && INST_IGNORES_CFLAGS (ins->next->opcode)))) {
2004                                 MonoInst *ins2;
2005
2006                                 ins->opcode = OP_IXOR;
2007                                 ins->sreg1 = ins->dreg;
2008                                 ins->sreg2 = ins->dreg;
2009
2010                                 /*
2011                                  * Convert succeeding STORE_MEMBASE_IMM 0 ins to STORE_MEMBASE_REG
2012                                  * since it takes 3 bytes instead of 7.
2013                                  */
2014                                 for (ins2 = ins->next; ins2; ins2 = ins2->next) {
2015                                         if ((ins2->opcode == OP_STORE_MEMBASE_IMM) && (ins2->inst_imm == 0)) {
2016                                                 ins2->opcode = OP_STORE_MEMBASE_REG;
2017                                                 ins2->sreg1 = ins->dreg;
2018                                         }
2019                                         else if ((ins2->opcode == OP_STOREI4_MEMBASE_IMM) && (ins2->inst_imm == 0)) {
2020                                                 ins2->opcode = OP_STOREI4_MEMBASE_REG;
2021                                                 ins2->sreg1 = ins->dreg;
2022                                         }
2023                                         else if ((ins2->opcode == OP_STOREI1_MEMBASE_IMM) || (ins2->opcode == OP_STOREI2_MEMBASE_IMM)) {
2024                                                 /* Continue iteration */
2025                                         }
2026                                         else
2027                                                 break;
2028                                 }
2029                         }
2030                         break;
2031                 case OP_IADD_IMM:
2032                 case OP_ADD_IMM:
2033                         if ((ins->inst_imm == 1) && (ins->dreg == ins->sreg1))
2034                                 ins->opcode = OP_X86_INC_REG;
2035                         break;
2036                 case OP_ISUB_IMM:
2037                 case OP_SUB_IMM:
2038                         if ((ins->inst_imm == 1) && (ins->dreg == ins->sreg1))
2039                                 ins->opcode = OP_X86_DEC_REG;
2040                         break;
2041                 }
2042
2043                 mono_peephole_ins (bb, ins);
2044         }
2045 }
2046
2047 /*
2048  * mono_arch_lowering_pass:
2049  *
2050  *  Converts complex opcodes into simpler ones so that each IR instruction
2051  * corresponds to one machine instruction.
2052  */
2053 void
2054 mono_arch_lowering_pass (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb)
2055 {
2056         MonoInst *ins, *next;
2057
2058         /*
2059          * FIXME: Need to add more instructions, but the current machine
2060          * description can't model some parts of the composite instructions like
2061          * cdq.
2062          */
2063         MONO_BB_FOR_EACH_INS_SAFE (bb, next, ins) {
2064                 switch (ins->opcode) {
2065                 case OP_IREM_IMM:
2066                 case OP_IDIV_IMM:
2067                 case OP_IDIV_UN_IMM:
2068                 case OP_IREM_UN_IMM:
2069                         /*
2070                          * Keep the cases where we could generated optimized code, otherwise convert
2071                          * to the non-imm variant.
2072                          */
2073                         if ((ins->opcode == OP_IREM_IMM) && mono_is_power_of_two (ins->inst_imm) >= 0)
2074                                 break;
2075                         mono_decompose_op_imm (cfg, bb, ins);
2076                         break;
2077                 default:
2078                         break;
2079                 }
2080         }
2081
2082         bb->max_vreg = cfg->next_vreg;
2083 }
2084
2085 static const int
2086 branch_cc_table [] = {
2087         X86_CC_EQ, X86_CC_GE, X86_CC_GT, X86_CC_LE, X86_CC_LT,
2088         X86_CC_NE, X86_CC_GE, X86_CC_GT, X86_CC_LE, X86_CC_LT,
2089         X86_CC_O, X86_CC_NO, X86_CC_C, X86_CC_NC
2090 };
2091
2092 /* Maps CMP_... constants to X86_CC_... constants */
2093 static const int
2094 cc_table [] = {
2095         X86_CC_EQ, X86_CC_NE, X86_CC_LE, X86_CC_GE, X86_CC_LT, X86_CC_GT,
2096         X86_CC_LE, X86_CC_GE, X86_CC_LT, X86_CC_GT
2097 };
2098
2099 static const int
2100 cc_signed_table [] = {
2101         TRUE, TRUE, TRUE, TRUE, TRUE, TRUE,
2102         FALSE, FALSE, FALSE, FALSE
2103 };
2104
2105 static unsigned char*
2106 emit_float_to_int (MonoCompile *cfg, guchar *code, int dreg, int size, gboolean is_signed)
2107 {
2108 #define XMM_TEMP_REG 0
2109         /*This SSE2 optimization must not be done which OPT_SIMD in place as it clobbers xmm0.*/
2110         /*The xmm pass decomposes OP_FCONV_ ops anyway anyway.*/
2111         if (cfg->opt & MONO_OPT_SSE2 && size < 8 && !(cfg->opt & MONO_OPT_SIMD)) {
2112                 /* optimize by assigning a local var for this use so we avoid
2113                  * the stack manipulations */
2114                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 8);
2115                 x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE, TRUE);
2116                 x86_movsd_reg_membase (code, XMM_TEMP_REG, X86_ESP, 0);
2117                 x86_cvttsd2si (code, dreg, XMM_TEMP_REG);
2118                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
2119                 if (size == 1)
2120                         x86_widen_reg (code, dreg, dreg, is_signed, FALSE);
2121                 else if (size == 2)
2122                         x86_widen_reg (code, dreg, dreg, is_signed, TRUE);
2123                 return code;
2124         }
2125         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 4);
2126         x86_fnstcw_membase(code, X86_ESP, 0);
2127         x86_mov_reg_membase (code, dreg, X86_ESP, 0, 2);
2128         x86_alu_reg_imm (code, X86_OR, dreg, 0xc00);
2129         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 2, dreg, 2);
2130         x86_fldcw_membase (code, X86_ESP, 2);
2131         if (size == 8) {
2132                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 8);
2133                 x86_fist_pop_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
2134                 x86_pop_reg (code, dreg);
2135                 /* FIXME: need the high register
2136                  * x86_pop_reg (code, dreg_high);
2137                  */
2138         } else {
2139                 x86_push_reg (code, X86_EAX); // SP = SP - 4
2140                 x86_fist_pop_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
2141                 x86_pop_reg (code, dreg);
2142         }
2143         x86_fldcw_membase (code, X86_ESP, 0);
2144         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
2145
2146         if (size == 1)
2147                 x86_widen_reg (code, dreg, dreg, is_signed, FALSE);
2148         else if (size == 2)
2149                 x86_widen_reg (code, dreg, dreg, is_signed, TRUE);
2150         return code;
2151 }
2152
2153 static unsigned char*
2154 mono_emit_stack_alloc (MonoCompile *cfg, guchar *code, MonoInst* tree)
2155 {
2156         int sreg = tree->sreg1;
2157         int need_touch = FALSE;
2158
2159 #if defined(TARGET_WIN32) || defined(MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK)
2160         need_touch = TRUE;
2161 #endif
2162
2163         if (need_touch) {
2164                 guint8* br[5];
2165
2166                 /*
2167                  * Under Windows:
2168                  * If requested stack size is larger than one page,
2169                  * perform stack-touch operation
2170                  */
2171                 /*
2172                  * Generate stack probe code.
2173                  * Under Windows, it is necessary to allocate one page at a time,
2174                  * "touching" stack after each successful sub-allocation. This is
2175                  * because of the way stack growth is implemented - there is a
2176                  * guard page before the lowest stack page that is currently commited.
2177                  * Stack normally grows sequentially so OS traps access to the
2178                  * guard page and commits more pages when needed.
2179                  */
2180                 x86_test_reg_imm (code, sreg, ~0xFFF);
2181                 br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
2182
2183                 br[2] = code; /* loop */
2184                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 0x1000);
2185                 x86_test_membase_reg (code, X86_ESP, 0, X86_ESP);
2186
2187                 /*
2188                  * By the end of the loop, sreg2 is smaller than 0x1000, so the init routine
2189                  * that follows only initializes the last part of the area.
2190                  */
2191                 /* Same as the init code below with size==0x1000 */
2192                 if (tree->flags & MONO_INST_INIT) {
2193                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
2194                         x86_push_reg (code, X86_ECX);
2195                         x86_push_reg (code, X86_EDI);
2196                         x86_mov_reg_imm (code, X86_ECX, (0x1000 >> 2));
2197                         x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EAX, X86_EAX);
2198                         if (cfg->param_area)
2199                                 x86_lea_membase (code, X86_EDI, X86_ESP, 12 + ALIGN_TO (cfg->param_area, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT));
2200                         else
2201                                 x86_lea_membase (code, X86_EDI, X86_ESP, 12);
2202                         x86_cld (code);
2203                         x86_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
2204                         x86_stosl (code);
2205                         x86_pop_reg (code, X86_EDI);
2206                         x86_pop_reg (code, X86_ECX);
2207                         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
2208                 }
2209
2210                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, sreg, 0x1000);
2211                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, sreg, 0x1000);
2212                 br[3] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_AE, 0, FALSE);
2213                 x86_patch (br[3], br[2]);
2214                 x86_test_reg_reg (code, sreg, sreg);
2215                 br[4] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
2216                 x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, X86_ESP, sreg);
2217
2218                 br[1] = code; x86_jump8 (code, 0);
2219
2220                 x86_patch (br[0], code);
2221                 x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, X86_ESP, sreg);
2222                 x86_patch (br[1], code);
2223                 x86_patch (br[4], code);
2224         }
2225         else
2226                 x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, X86_ESP, tree->sreg1);
2227
2228         if (tree->flags & MONO_INST_INIT) {
2229                 int offset = 0;
2230                 if (tree->dreg != X86_EAX && sreg != X86_EAX) {
2231                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
2232                         offset += 4;
2233                 }
2234                 if (tree->dreg != X86_ECX && sreg != X86_ECX) {
2235                         x86_push_reg (code, X86_ECX);
2236                         offset += 4;
2237                 }
2238                 if (tree->dreg != X86_EDI && sreg != X86_EDI) {
2239                         x86_push_reg (code, X86_EDI);
2240                         offset += 4;
2241                 }
2242
2243                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, sreg, 2);
2244                 if (sreg != X86_ECX)
2245                         x86_mov_reg_reg (code, X86_ECX, sreg, 4);
2246                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EAX, X86_EAX);
2247
2248                 if (cfg->param_area)
2249                         x86_lea_membase (code, X86_EDI, X86_ESP, offset + ALIGN_TO (cfg->param_area, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT));
2250                 else
2251                         x86_lea_membase (code, X86_EDI, X86_ESP, offset);
2252                 x86_cld (code);
2253                 x86_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
2254                 x86_stosl (code);
2255
2256                 if (tree->dreg != X86_EDI && sreg != X86_EDI)
2257                         x86_pop_reg (code, X86_EDI);
2258                 if (tree->dreg != X86_ECX && sreg != X86_ECX)
2259                         x86_pop_reg (code, X86_ECX);
2260                 if (tree->dreg != X86_EAX && sreg != X86_EAX)
2261                         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
2262         }
2263         return code;
2264 }
2265
2266
2267 static guint8*
2268 emit_move_return_value (MonoCompile *cfg, MonoInst *ins, guint8 *code)
2269 {
2270         /* Move return value to the target register */
2271         switch (ins->opcode) {
2272         case OP_CALL:
2273         case OP_CALL_REG:
2274         case OP_CALL_MEMBASE:
2275                 if (ins->dreg != X86_EAX)
2276                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_EAX, 4);
2277                 break;
2278         default:
2279                 break;
2280         }
2281
2282         return code;
2283 }
2284
2285 #ifdef __APPLE__
2286 static int tls_gs_offset;
2287 #endif
2288
2289 gboolean
2290 mono_x86_have_tls_get (void)
2291 {
2292 #ifdef __APPLE__
2293         static gboolean have_tls_get = FALSE;
2294         static gboolean inited = FALSE;
2295         guint32 *ins;
2296
2297         if (inited)
2298                 return have_tls_get;
2299
2300         ins = (guint32*)pthread_getspecific;
2301         /*
2302          * We're looking for these two instructions:
2303          *
2304          * mov    0x4(%esp),%eax
2305          * mov    %gs:[offset](,%eax,4),%eax
2306          */
2307         have_tls_get = ins [0] == 0x0424448b && ins [1] == 0x85048b65;
2308         tls_gs_offset = ins [2];
2309
2310         inited = TRUE;
2311
2312         return have_tls_get;
2313 #elif defined(TARGET_ANDROID)
2314         return FALSE;
2315 #else
2316         return TRUE;
2317 #endif
2318 }
2319
2320 static guint8*
2321 mono_x86_emit_tls_set (guint8* code, int sreg, int tls_offset)
2322 {
2323 #if defined(__APPLE__)
2324         x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2325         x86_mov_mem_reg (code, tls_gs_offset + (tls_offset * 4), sreg, 4);
2326 #elif defined(TARGET_WIN32)
2327         g_assert_not_reached ();
2328 #else
2329         x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2330         x86_mov_mem_reg (code, tls_offset, sreg, 4);
2331 #endif
2332         return code;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * mono_x86_emit_tls_get:
2337  * @code: buffer to store code to
2338  * @dreg: hard register where to place the result
2339  * @tls_offset: offset info
2340  *
2341  * mono_x86_emit_tls_get emits in @code the native code that puts in
2342  * the dreg register the item in the thread local storage identified
2343  * by tls_offset.
2344  *
2345  * Returns: a pointer to the end of the stored code
2346  */
2347 guint8*
2348 mono_x86_emit_tls_get (guint8* code, int dreg, int tls_offset)
2349 {
2350 #if defined(__APPLE__)
2351         x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2352         x86_mov_reg_mem (code, dreg, tls_gs_offset + (tls_offset * 4), 4);
2353 #elif defined(TARGET_WIN32)
2354         /*
2355          * See the Under the Hood article in the May 1996 issue of Microsoft Systems
2356          * Journal and/or a disassembly of the TlsGet () function.
2357          */
2358         x86_prefix (code, X86_FS_PREFIX);
2359         x86_mov_reg_mem (code, dreg, 0x18, 4);
2360         if (tls_offset < 64) {
2361                 x86_mov_reg_membase (code, dreg, dreg, 3600 + (tls_offset * 4), 4);
2362         } else {
2363                 guint8 *buf [16];
2364
2365                 g_assert (tls_offset < 0x440);
2366                 /* Load TEB->TlsExpansionSlots */
2367                 x86_mov_reg_membase (code, dreg, dreg, 0xf94, 4);
2368                 x86_test_reg_reg (code, dreg, dreg);
2369                 buf [0] = code;
2370                 x86_branch (code, X86_CC_EQ, code, TRUE);
2371                 x86_mov_reg_membase (code, dreg, dreg, (tls_offset * 4) - 0x100, 4);
2372                 x86_patch (buf [0], code);
2373         }
2374 #else
2375         if (optimize_for_xen) {
2376                 x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2377                 x86_mov_reg_mem (code, dreg, 0, 4);
2378                 x86_mov_reg_membase (code, dreg, dreg, tls_offset, 4);
2379         } else {
2380                 x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2381                 x86_mov_reg_mem (code, dreg, tls_offset, 4);
2382         }
2383 #endif
2384         return code;
2385 }
2386
2387 static guint8*
2388 emit_tls_get_reg (guint8* code, int dreg, int offset_reg)
2389 {
2390         /* offset_reg contains a value translated by mono_arch_translate_tls_offset () */
2391 #if defined(__APPLE__) || defined(__linux__)
2392         if (dreg != offset_reg)
2393                 x86_mov_reg_reg (code, dreg, offset_reg, sizeof (mgreg_t));
2394         x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2395         x86_mov_reg_membase (code, dreg, dreg, 0, sizeof (mgreg_t));
2396 #else
2397         g_assert_not_reached ();
2398 #endif
2399         return code;
2400 }
2401
2402 guint8*
2403 mono_x86_emit_tls_get_reg (guint8* code, int dreg, int offset_reg)
2404 {
2405         return emit_tls_get_reg (code, dreg, offset_reg);
2406 }
2407
2408 static guint8*
2409 emit_tls_set_reg (guint8* code, int sreg, int offset_reg)
2410 {
2411         /* offset_reg contains a value translated by mono_arch_translate_tls_offset () */
2412 #ifdef HOST_WIN32
2413         g_assert_not_reached ();
2414 #elif defined(__APPLE__) || defined(__linux__)
2415         x86_prefix (code, X86_GS_PREFIX);
2416         x86_mov_membase_reg (code, offset_reg, 0, sreg, sizeof (mgreg_t));
2417 #else
2418         g_assert_not_reached ();
2419 #endif
2420         return code;
2421 }
2422
2423  /*
2424  * mono_arch_translate_tls_offset:
2425  *
2426  *   Translate the TLS offset OFFSET computed by MONO_THREAD_VAR_OFFSET () into a format usable by OP_TLS_GET_REG/OP_TLS_SET_REG.
2427  */
2428 int
2429 mono_arch_translate_tls_offset (int offset)
2430 {
2431 #ifdef __APPLE__
2432         return tls_gs_offset + (offset * 4);
2433 #else
2434         return offset;
2435 #endif
2436 }
2437
2438 /*
2439  * emit_setup_lmf:
2440  *
2441  *   Emit code to initialize an LMF structure at LMF_OFFSET.
2442  */
2443 static guint8*
2444 emit_setup_lmf (MonoCompile *cfg, guint8 *code, gint32 lmf_offset, int cfa_offset)
2445 {
2446         /* save all caller saved regs */
2447         x86_mov_membase_reg (code, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebx), X86_EBX, sizeof (mgreg_t));
2448         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_EBX, - cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebx));
2449         x86_mov_membase_reg (code, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, edi), X86_EDI, sizeof (mgreg_t));
2450         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_EDI, - cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, edi));
2451         x86_mov_membase_reg (code, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, esi), X86_ESI, sizeof (mgreg_t));
2452         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_ESI, - cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, esi));
2453         x86_mov_membase_reg (code, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebp), X86_EBP, sizeof (mgreg_t));
2454
2455         /* save the current IP */
2456         if (cfg->compile_aot) {
2457                 /* This pushes the current ip */
2458                 x86_call_imm (code, 0);
2459                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
2460         } else {
2461                 mono_add_patch_info (cfg, code + 1 - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_IP, NULL);
2462                 x86_mov_reg_imm (code, X86_EAX, 0);
2463         }
2464         x86_mov_membase_reg (code, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, eip), X86_EAX, sizeof (mgreg_t));
2465
2466         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, eip), SLOT_NOREF);
2467         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebp), SLOT_NOREF);
2468         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, esi), SLOT_NOREF);
2469         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, edi), SLOT_NOREF);
2470         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebx), SLOT_NOREF);
2471         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, esp), SLOT_NOREF);
2472         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, method), SLOT_NOREF);
2473         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, lmf_addr), SLOT_NOREF);
2474         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset + lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf), SLOT_NOREF);
2475
2476         return code;
2477 }
2478
2479 #define REAL_PRINT_REG(text,reg) \
2480 mono_assert (reg >= 0); \
2481 x86_push_reg (code, X86_EAX); \
2482 x86_push_reg (code, X86_EDX); \
2483 x86_push_reg (code, X86_ECX); \
2484 x86_push_reg (code, reg); \
2485 x86_push_imm (code, reg); \
2486 x86_push_imm (code, text " %d %p\n"); \
2487 x86_mov_reg_imm (code, X86_EAX, printf); \
2488 x86_call_reg (code, X86_EAX); \
2489 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 3*4); \
2490 x86_pop_reg (code, X86_ECX); \
2491 x86_pop_reg (code, X86_EDX); \
2492 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
2493
2494 /* REAL_PRINT_REG does not appear to be used, and was not adapted to work with Native Client. */
2495 #ifdef __native__client_codegen__
2496 #define REAL_PRINT_REG(text, reg) g_assert_not_reached()
2497 #endif
2498
2499 /* benchmark and set based on cpu */
2500 #define LOOP_ALIGNMENT 8
2501 #define bb_is_loop_start(bb) ((bb)->loop_body_start && (bb)->nesting)
2502
2503 #ifndef DISABLE_JIT
2504 void
2505 mono_arch_output_basic_block (MonoCompile *cfg, MonoBasicBlock *bb)
2506 {
2507         MonoInst *ins;
2508         MonoCallInst *call;
2509         guint offset;
2510         guint8 *code = cfg->native_code + cfg->code_len;
2511         int max_len, cpos;
2512
2513         if (cfg->opt & MONO_OPT_LOOP) {
2514                 int pad, align = LOOP_ALIGNMENT;
2515                 /* set alignment depending on cpu */
2516                 if (bb_is_loop_start (bb) && (pad = (cfg->code_len & (align - 1)))) {
2517                         pad = align - pad;
2518                         /*g_print ("adding %d pad at %x to loop in %s\n", pad, cfg->code_len, cfg->method->name);*/
2519                         x86_padding (code, pad);
2520                         cfg->code_len += pad;
2521                         bb->native_offset = cfg->code_len;
2522                 }
2523         }
2524 #ifdef __native_client_codegen__
2525         {
2526                 /* For Native Client, all indirect call/jump targets must be   */
2527                 /* 32-byte aligned.  Exception handler blocks are jumped to    */
2528                 /* indirectly as well.                                         */
2529                 gboolean bb_needs_alignment = (bb->flags & BB_INDIRECT_JUMP_TARGET) ||
2530                         (bb->flags & BB_EXCEPTION_HANDLER);
2531
2532                 /* if ((cfg->code_len & kNaClAlignmentMask) != 0) { */
2533                 if ( bb_needs_alignment && ((cfg->code_len & kNaClAlignmentMask) != 0)) {
2534             int pad = kNaClAlignment - (cfg->code_len & kNaClAlignmentMask);
2535             if (pad != kNaClAlignment) code = mono_arch_nacl_pad(code, pad);
2536             cfg->code_len += pad;
2537             bb->native_offset = cfg->code_len;
2538                 }
2539         }
2540 #endif  /* __native_client_codegen__ */
2541         if (cfg->verbose_level > 2)
2542                 g_print ("Basic block %d starting at offset 0x%x\n", bb->block_num, bb->native_offset);
2543
2544         cpos = bb->max_offset;
2545
2546         if (cfg->prof_options & MONO_PROFILE_COVERAGE) {
2547                 MonoProfileCoverageInfo *cov = cfg->coverage_info;
2548                 g_assert (!cfg->compile_aot);
2549                 cpos += 6;
2550
2551                 cov->data [bb->dfn].cil_code = bb->cil_code;
2552                 /* this is not thread save, but good enough */
2553                 x86_inc_mem (code, &cov->data [bb->dfn].count);
2554         }
2555
2556         offset = code - cfg->native_code;
2557
2558         mono_debug_open_block (cfg, bb, offset);
2559
2560     if (mono_break_at_bb_method && mono_method_desc_full_match (mono_break_at_bb_method, cfg->method) && bb->block_num == mono_break_at_bb_bb_num)
2561                 x86_breakpoint (code);
2562
2563         MONO_BB_FOR_EACH_INS (bb, ins) {
2564                 offset = code - cfg->native_code;
2565
2566                 max_len = ((guint8 *)ins_get_spec (ins->opcode))[MONO_INST_LEN];
2567
2568 #define EXTRA_CODE_SPACE (NACL_SIZE (16, 16 + kNaClAlignment))
2569
2570                 if (G_UNLIKELY (offset > (cfg->code_size - max_len - EXTRA_CODE_SPACE))) {
2571                         cfg->code_size *= 2;
2572                         cfg->native_code = mono_realloc_native_code(cfg);
2573                         code = cfg->native_code + offset;
2574                         cfg->stat_code_reallocs++;
2575                 }
2576
2577                 if (cfg->debug_info)
2578                         mono_debug_record_line_number (cfg, ins, offset);
2579
2580                 switch (ins->opcode) {
2581                 case OP_BIGMUL:
2582                         x86_mul_reg (code, ins->sreg2, TRUE);
2583                         break;
2584                 case OP_BIGMUL_UN:
2585                         x86_mul_reg (code, ins->sreg2, FALSE);
2586                         break;
2587                 case OP_X86_SETEQ_MEMBASE:
2588                 case OP_X86_SETNE_MEMBASE:
2589                         x86_set_membase (code, ins->opcode == OP_X86_SETEQ_MEMBASE ? X86_CC_EQ : X86_CC_NE,
2590                                          ins->inst_basereg, ins->inst_offset, TRUE);
2591                         break;
2592                 case OP_STOREI1_MEMBASE_IMM:
2593                         x86_mov_membase_imm (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm, 1);
2594                         break;
2595                 case OP_STOREI2_MEMBASE_IMM:
2596                         x86_mov_membase_imm (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm, 2);
2597                         break;
2598                 case OP_STORE_MEMBASE_IMM:
2599                 case OP_STOREI4_MEMBASE_IMM:
2600                         x86_mov_membase_imm (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm, 4);
2601                         break;
2602                 case OP_STOREI1_MEMBASE_REG:
2603                         x86_mov_membase_reg (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->sreg1, 1);
2604                         break;
2605                 case OP_STOREI2_MEMBASE_REG:
2606                         x86_mov_membase_reg (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->sreg1, 2);
2607                         break;
2608                 case OP_STORE_MEMBASE_REG:
2609                 case OP_STOREI4_MEMBASE_REG:
2610                         x86_mov_membase_reg (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, ins->sreg1, 4);
2611                         break;
2612                 case OP_STORE_MEM_IMM:
2613                         x86_mov_mem_imm (code, ins->inst_p0, ins->inst_c0, 4);
2614                         break;
2615                 case OP_LOADU4_MEM:
2616                         x86_mov_reg_mem (code, ins->dreg, ins->inst_imm, 4);
2617                         break;
2618                 case OP_LOAD_MEM:
2619                 case OP_LOADI4_MEM:
2620                         /* These are created by the cprop pass so they use inst_imm as the source */
2621                         x86_mov_reg_mem (code, ins->dreg, ins->inst_imm, 4);
2622                         break;
2623                 case OP_LOADU1_MEM:
2624                         x86_widen_mem (code, ins->dreg, ins->inst_imm, FALSE, FALSE);
2625                         break;
2626                 case OP_LOADU2_MEM:
2627                         x86_widen_mem (code, ins->dreg, ins->inst_imm, FALSE, TRUE);
2628                         break;
2629                 case OP_LOAD_MEMBASE:
2630                 case OP_LOADI4_MEMBASE:
2631                 case OP_LOADU4_MEMBASE:
2632                         x86_mov_reg_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, 4);
2633                         break;
2634                 case OP_LOADU1_MEMBASE:
2635                         x86_widen_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, FALSE, FALSE);
2636                         break;
2637                 case OP_LOADI1_MEMBASE:
2638                         x86_widen_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, TRUE, FALSE);
2639                         break;
2640                 case OP_LOADU2_MEMBASE:
2641                         x86_widen_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, FALSE, TRUE);
2642                         break;
2643                 case OP_LOADI2_MEMBASE:
2644                         x86_widen_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, TRUE, TRUE);
2645                         break;
2646                 case OP_ICONV_TO_I1:
2647                 case OP_SEXT_I1:
2648                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, TRUE, FALSE);
2649                         break;
2650                 case OP_ICONV_TO_I2:
2651                 case OP_SEXT_I2:
2652                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, TRUE, TRUE);
2653                         break;
2654                 case OP_ICONV_TO_U1:
2655                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, FALSE, FALSE);
2656                         break;
2657                 case OP_ICONV_TO_U2:
2658                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, FALSE, TRUE);
2659                         break;
2660                 case OP_COMPARE:
2661                 case OP_ICOMPARE:
2662                         x86_alu_reg_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2);
2663                         break;
2664                 case OP_COMPARE_IMM:
2665                 case OP_ICOMPARE_IMM:
2666                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->inst_imm);
2667                         break;
2668                 case OP_X86_COMPARE_MEMBASE_REG:
2669                         x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2670                         break;
2671                 case OP_X86_COMPARE_MEMBASE_IMM:
2672                         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2673                         break;
2674                 case OP_X86_COMPARE_MEMBASE8_IMM:
2675                         x86_alu_membase8_imm (code, X86_CMP, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2676                         break;
2677                 case OP_X86_COMPARE_REG_MEMBASE:
2678                         x86_alu_reg_membase (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2679                         break;
2680                 case OP_X86_COMPARE_MEM_IMM:
2681                         x86_alu_mem_imm (code, X86_CMP, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2682                         break;
2683                 case OP_X86_TEST_NULL:
2684                         x86_test_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg1);
2685                         break;
2686                 case OP_X86_ADD_MEMBASE_IMM:
2687                         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2688                         break;
2689                 case OP_X86_ADD_REG_MEMBASE:
2690                         x86_alu_reg_membase (code, X86_ADD, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2691                         break;
2692                 case OP_X86_SUB_MEMBASE_IMM:
2693                         x86_alu_membase_imm (code, X86_SUB, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2694                         break;
2695                 case OP_X86_SUB_REG_MEMBASE:
2696                         x86_alu_reg_membase (code, X86_SUB, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2697                         break;
2698                 case OP_X86_AND_MEMBASE_IMM:
2699                         x86_alu_membase_imm (code, X86_AND, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2700                         break;
2701                 case OP_X86_OR_MEMBASE_IMM:
2702                         x86_alu_membase_imm (code, X86_OR, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2703                         break;
2704                 case OP_X86_XOR_MEMBASE_IMM:
2705                         x86_alu_membase_imm (code, X86_XOR, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->inst_imm);
2706                         break;
2707                 case OP_X86_ADD_MEMBASE_REG:
2708                         x86_alu_membase_reg (code, X86_ADD, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2709                         break;
2710                 case OP_X86_SUB_MEMBASE_REG:
2711                         x86_alu_membase_reg (code, X86_SUB, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2712                         break;
2713                 case OP_X86_AND_MEMBASE_REG:
2714                         x86_alu_membase_reg (code, X86_AND, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2715                         break;
2716                 case OP_X86_OR_MEMBASE_REG:
2717                         x86_alu_membase_reg (code, X86_OR, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2718                         break;
2719                 case OP_X86_XOR_MEMBASE_REG:
2720                         x86_alu_membase_reg (code, X86_XOR, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, ins->sreg2);
2721                         break;
2722                 case OP_X86_INC_MEMBASE:
2723                         x86_inc_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset);
2724                         break;
2725                 case OP_X86_INC_REG:
2726                         x86_inc_reg (code, ins->dreg);
2727                         break;
2728                 case OP_X86_DEC_MEMBASE:
2729                         x86_dec_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset);
2730                         break;
2731                 case OP_X86_DEC_REG:
2732                         x86_dec_reg (code, ins->dreg);
2733                         break;
2734                 case OP_X86_MUL_REG_MEMBASE:
2735                         x86_imul_reg_membase (code, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2736                         break;
2737                 case OP_X86_AND_REG_MEMBASE:
2738                         x86_alu_reg_membase (code, X86_AND, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2739                         break;
2740                 case OP_X86_OR_REG_MEMBASE:
2741                         x86_alu_reg_membase (code, X86_OR, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2742                         break;
2743                 case OP_X86_XOR_REG_MEMBASE:
2744                         x86_alu_reg_membase (code, X86_XOR, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_offset);
2745                         break;
2746                 case OP_BREAK:
2747                         x86_breakpoint (code);
2748                         break;
2749                 case OP_RELAXED_NOP:
2750                         x86_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
2751                         x86_nop (code);
2752                         break;
2753                 case OP_HARD_NOP:
2754                         x86_nop (code);
2755                         break;
2756                 case OP_NOP:
2757                 case OP_DUMMY_USE:
2758                 case OP_DUMMY_STORE:
2759                 case OP_DUMMY_ICONST:
2760                 case OP_DUMMY_R8CONST:
2761                 case OP_NOT_REACHED:
2762                 case OP_NOT_NULL:
2763                         break;
2764                 case OP_SEQ_POINT: {
2765                         int i;
2766
2767                         if (cfg->compile_aot)
2768                                 NOT_IMPLEMENTED;
2769
2770                         /*
2771                          * Read from the single stepping trigger page. This will cause a
2772                          * SIGSEGV when single stepping is enabled.
2773                          * We do this _before_ the breakpoint, so single stepping after
2774                          * a breakpoint is hit will step to the next IL offset.
2775                          */
2776                         if (ins->flags & MONO_INST_SINGLE_STEP_LOC)
2777                                 x86_alu_reg_mem (code, X86_CMP, X86_EAX, (guint32)ss_trigger_page);
2778
2779                         mono_add_seq_point (cfg, bb, ins, code - cfg->native_code);
2780
2781                         /*
2782                          * A placeholder for a possible breakpoint inserted by
2783                          * mono_arch_set_breakpoint ().
2784                          */
2785                         for (i = 0; i < 6; ++i)
2786                                 x86_nop (code);
2787                         /*
2788                          * Add an additional nop so skipping the bp doesn't cause the ip to point
2789                          * to another IL offset.
2790                          */
2791                         x86_nop (code);
2792                         break;
2793                 }
2794                 case OP_ADDCC:
2795                 case OP_IADDCC:
2796                 case OP_IADD:
2797                         x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, ins->sreg1, ins->sreg2);
2798                         break;
2799                 case OP_ADC:
2800                 case OP_IADC:
2801                         x86_alu_reg_reg (code, X86_ADC, ins->sreg1, ins->sreg2);
2802                         break;
2803                 case OP_ADDCC_IMM:
2804                 case OP_ADD_IMM:
2805                 case OP_IADD_IMM:
2806                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, ins->dreg, ins->inst_imm);
2807                         break;
2808                 case OP_ADC_IMM:
2809                 case OP_IADC_IMM:
2810                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADC, ins->dreg, ins->inst_imm);
2811                         break;
2812                 case OP_SUBCC:
2813                 case OP_ISUBCC:
2814                 case OP_ISUB:
2815                         x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
2816                         break;
2817                 case OP_SBB:
2818                 case OP_ISBB:
2819                         x86_alu_reg_reg (code, X86_SBB, ins->sreg1, ins->sreg2);
2820                         break;
2821                 case OP_SUBCC_IMM:
2822                 case OP_SUB_IMM:
2823                 case OP_ISUB_IMM:
2824                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, ins->dreg, ins->inst_imm);
2825                         break;
2826                 case OP_SBB_IMM:
2827                 case OP_ISBB_IMM:
2828                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SBB, ins->dreg, ins->inst_imm);
2829                         break;
2830                 case OP_IAND:
2831                         x86_alu_reg_reg (code, X86_AND, ins->sreg1, ins->sreg2);
2832                         break;
2833                 case OP_AND_IMM:
2834                 case OP_IAND_IMM:
2835                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, ins->sreg1, ins->inst_imm);
2836                         break;
2837                 case OP_IDIV:
2838                 case OP_IREM:
2839 #if defined( __native_client_codegen__ )
2840                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, ins->sreg2, 0);
2841                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (X86_CC_EQ, TRUE, "DivideByZeroException");
2842 #endif
2843                         /*
2844                          * The code is the same for div/rem, the allocator will allocate dreg
2845                          * to RAX/RDX as appropriate.
2846                          */
2847                         if (ins->sreg2 == X86_EDX) {
2848                                 /* cdq clobbers this */
2849                                 x86_push_reg (code, ins->sreg2);
2850                                 x86_cdq (code);
2851                                 x86_div_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
2852                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
2853                         } else {
2854                                 x86_cdq (code);
2855                                 x86_div_reg (code, ins->sreg2, TRUE);
2856                         }
2857                         break;
2858                 case OP_IDIV_UN:
2859                 case OP_IREM_UN:
2860 #if defined( __native_client_codegen__ )
2861                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, ins->sreg2, 0);
2862                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (X86_CC_EQ, TRUE, "DivideByZeroException");
2863 #endif
2864                         if (ins->sreg2 == X86_EDX) {
2865                                 x86_push_reg (code, ins->sreg2);
2866                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EDX, X86_EDX);
2867                                 x86_div_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
2868                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
2869                         } else {
2870                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EDX, X86_EDX);
2871                                 x86_div_reg (code, ins->sreg2, FALSE);
2872                         }
2873                         break;
2874                 case OP_DIV_IMM:
2875 #if defined( __native_client_codegen__ )
2876                         if (ins->inst_imm == 0) {
2877                                 mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_EXC, "DivideByZeroException");
2878                                 x86_jump32 (code, 0);
2879                                 break;
2880                         }
2881 #endif
2882                         x86_mov_reg_imm (code, ins->sreg2, ins->inst_imm);
2883                         x86_cdq (code);
2884                         x86_div_reg (code, ins->sreg2, TRUE);
2885                         break;
2886                 case OP_IREM_IMM: {
2887                         int power = mono_is_power_of_two (ins->inst_imm);
2888
2889                         g_assert (ins->sreg1 == X86_EAX);
2890                         g_assert (ins->dreg == X86_EAX);
2891                         g_assert (power >= 0);
2892
2893                         if (power == 1) {
2894                                 /* Based on http://compilers.iecc.com/comparch/article/93-04-079 */
2895                                 x86_cdq (code);
2896                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, 1);
2897                                 /*
2898                                  * If the divident is >= 0, this does not nothing. If it is positive, it
2899                                  * it transforms %eax=0 into %eax=0, and %eax=1 into %eax=-1.
2900                                  */
2901                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EAX, X86_EDX);
2902                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, X86_EAX, X86_EDX);
2903                         } else if (power == 0) {
2904                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
2905                         } else {
2906                                 /* Based on gcc code */
2907
2908                                 /* Add compensation for negative dividents */
2909                                 x86_cdq (code);
2910                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, X86_EDX, 32 - power);
2911                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, X86_EAX, X86_EDX);
2912                                 /* Compute remainder */
2913                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, (1 << power) - 1);
2914                                 /* Remove compensation */
2915                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_SUB, X86_EAX, X86_EDX);
2916                         }
2917                         break;
2918                 }
2919                 case OP_IOR:
2920                         x86_alu_reg_reg (code, X86_OR, ins->sreg1, ins->sreg2);
2921                         break;
2922                 case OP_OR_IMM:
2923                 case OP_IOR_IMM:
2924                         x86_alu_reg_imm (code, X86_OR, ins->sreg1, ins->inst_imm);
2925                         break;
2926                 case OP_IXOR:
2927                         x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->sreg1, ins->sreg2);
2928                         break;
2929                 case OP_XOR_IMM:
2930                 case OP_IXOR_IMM:
2931                         x86_alu_reg_imm (code, X86_XOR, ins->sreg1, ins->inst_imm);
2932                         break;
2933                 case OP_ISHL:
2934                         g_assert (ins->sreg2 == X86_ECX);
2935                         x86_shift_reg (code, X86_SHL, ins->dreg);
2936                         break;
2937                 case OP_ISHR:
2938                         g_assert (ins->sreg2 == X86_ECX);
2939                         x86_shift_reg (code, X86_SAR, ins->dreg);
2940                         break;
2941                 case OP_SHR_IMM:
2942                 case OP_ISHR_IMM:
2943                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SAR, ins->dreg, ins->inst_imm);
2944                         break;
2945                 case OP_SHR_UN_IMM:
2946                 case OP_ISHR_UN_IMM:
2947                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->dreg, ins->inst_imm);
2948                         break;
2949                 case OP_ISHR_UN:
2950                         g_assert (ins->sreg2 == X86_ECX);
2951                         x86_shift_reg (code, X86_SHR, ins->dreg);
2952                         break;
2953                 case OP_SHL_IMM:
2954                 case OP_ISHL_IMM:
2955                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->dreg, ins->inst_imm);
2956                         break;
2957                 case OP_LSHL: {
2958                         guint8 *jump_to_end;
2959
2960                         /* handle shifts below 32 bits */
2961                         x86_shld_reg (code, ins->backend.reg3, ins->sreg1);
2962                         x86_shift_reg (code, X86_SHL, ins->sreg1);
2963
2964                         x86_test_reg_imm (code, X86_ECX, 32);
2965                         jump_to_end = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, TRUE);
2966
2967                         /* handle shift over 32 bit */
2968                         x86_mov_reg_reg (code, ins->backend.reg3, ins->sreg1, 4);
2969                         x86_clear_reg (code, ins->sreg1);
2970
2971                         x86_patch (jump_to_end, code);
2972                         }
2973                         break;
2974                 case OP_LSHR: {
2975                         guint8 *jump_to_end;
2976
2977                         /* handle shifts below 32 bits */
2978                         x86_shrd_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3);
2979                         x86_shift_reg (code, X86_SAR, ins->backend.reg3);
2980
2981                         x86_test_reg_imm (code, X86_ECX, 32);
2982                         jump_to_end = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
2983
2984                         /* handle shifts over 31 bits */
2985                         x86_mov_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3, 4);
2986                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SAR, ins->backend.reg3, 31);
2987
2988                         x86_patch (jump_to_end, code);
2989                         }
2990                         break;
2991                 case OP_LSHR_UN: {
2992                         guint8 *jump_to_end;
2993
2994                         /* handle shifts below 32 bits */
2995                         x86_shrd_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3);
2996                         x86_shift_reg (code, X86_SHR, ins->backend.reg3);
2997
2998                         x86_test_reg_imm (code, X86_ECX, 32);
2999                         jump_to_end = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
3000
3001                         /* handle shifts over 31 bits */
3002                         x86_mov_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3, 4);
3003                         x86_clear_reg (code, ins->backend.reg3);
3004
3005                         x86_patch (jump_to_end, code);
3006                         }
3007                         break;
3008                 case OP_LSHL_IMM:
3009                         if (ins->inst_imm >= 32) {
3010                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->backend.reg3, ins->sreg1, 4);
3011                                 x86_clear_reg (code, ins->sreg1);
3012                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->backend.reg3, ins->inst_imm - 32);
3013                         } else {
3014                                 x86_shld_reg_imm (code, ins->backend.reg3, ins->sreg1, ins->inst_imm);
3015                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->sreg1, ins->inst_imm);
3016                         }
3017                         break;
3018                 case OP_LSHR_IMM:
3019                         if (ins->inst_imm >= 32) {
3020                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3,  4);
3021                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SAR, ins->backend.reg3, 0x1f);
3022                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SAR, ins->sreg1, ins->inst_imm - 32);
3023                         } else {
3024                                 x86_shrd_reg_imm (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3, ins->inst_imm);
3025                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SAR, ins->backend.reg3, ins->inst_imm);
3026                         }
3027                         break;
3028                 case OP_LSHR_UN_IMM:
3029                         if (ins->inst_imm >= 32) {
3030                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3, 4);
3031                                 x86_clear_reg (code, ins->backend.reg3);
3032                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->sreg1, ins->inst_imm - 32);
3033                         } else {
3034                                 x86_shrd_reg_imm (code, ins->sreg1, ins->backend.reg3, ins->inst_imm);
3035                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->backend.reg3, ins->inst_imm);
3036                         }
3037                         break;
3038                 case OP_INOT:
3039                         x86_not_reg (code, ins->sreg1);
3040                         break;
3041                 case OP_INEG:
3042                         x86_neg_reg (code, ins->sreg1);
3043                         break;
3044
3045                 case OP_IMUL:
3046                         x86_imul_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg2);
3047                         break;
3048                 case OP_MUL_IMM:
3049                 case OP_IMUL_IMM:
3050                         switch (ins->inst_imm) {
3051                         case 2:
3052                                 /* MOV r1, r2 */
3053                                 /* ADD r1, r1 */
3054                                 if (ins->dreg != ins->sreg1)
3055                                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, 4);
3056                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, ins->dreg, ins->dreg);
3057                                 break;
3058                         case 3:
3059                                 /* LEA r1, [r2 + r2*2] */
3060                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 1);
3061                                 break;
3062                         case 5:
3063                                 /* LEA r1, [r2 + r2*4] */
3064                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 2);
3065                                 break;
3066                         case 6:
3067                                 /* LEA r1, [r2 + r2*2] */
3068                                 /* ADD r1, r1          */
3069                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 1);
3070                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, ins->dreg, ins->dreg);
3071                                 break;
3072                         case 9:
3073                                 /* LEA r1, [r2 + r2*8] */
3074                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 3);
3075                                 break;
3076                         case 10:
3077                                 /* LEA r1, [r2 + r2*4] */
3078                                 /* ADD r1, r1          */
3079                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 2);
3080                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, ins->dreg, ins->dreg);
3081                                 break;
3082                         case 12:
3083                                 /* LEA r1, [r2 + r2*2] */
3084                                 /* SHL r1, 2           */
3085                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 1);
3086                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->dreg, 2);
3087                                 break;
3088                         case 25:
3089                                 /* LEA r1, [r2 + r2*4] */
3090                                 /* LEA r1, [r1 + r1*4] */
3091                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 2);
3092                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->dreg, 0, ins->dreg, 2);
3093                                 break;
3094                         case 100:
3095                                 /* LEA r1, [r2 + r2*4] */
3096                                 /* SHL r1, 2           */
3097                                 /* LEA r1, [r1 + r1*4] */
3098                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, 0, ins->sreg1, 2);
3099                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->dreg, 2);
3100                                 x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->dreg, 0, ins->dreg, 2);
3101                                 break;
3102                         default:
3103                                 x86_imul_reg_reg_imm (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_imm);
3104                                 break;
3105                         }
3106                         break;
3107                 case OP_IMUL_OVF:
3108                         x86_imul_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg2);
3109                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (X86_CC_O, FALSE, "OverflowException");
3110                         break;
3111                 case OP_IMUL_OVF_UN: {
3112                         /* the mul operation and the exception check should most likely be split */
3113                         int non_eax_reg, saved_eax = FALSE, saved_edx = FALSE;
3114                         /*g_assert (ins->sreg2 == X86_EAX);
3115                         g_assert (ins->dreg == X86_EAX);*/
3116                         if (ins->sreg2 == X86_EAX) {
3117                                 non_eax_reg = ins->sreg1;
3118                         } else if (ins->sreg1 == X86_EAX) {
3119                                 non_eax_reg = ins->sreg2;
3120                         } else {
3121                                 /* no need to save since we're going to store to it anyway */
3122                                 if (ins->dreg != X86_EAX) {
3123                                         saved_eax = TRUE;
3124                                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
3125                                 }
3126                                 x86_mov_reg_reg (code, X86_EAX, ins->sreg1, 4);
3127                                 non_eax_reg = ins->sreg2;
3128                         }
3129                         if (ins->dreg == X86_EDX) {
3130                                 if (!saved_eax) {
3131                                         saved_eax = TRUE;
3132                                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
3133                                 }
3134                         } else if (ins->dreg != X86_EAX) {
3135                                 saved_edx = TRUE;
3136                                 x86_push_reg (code, X86_EDX);
3137                         }
3138                         x86_mul_reg (code, non_eax_reg, FALSE);
3139                         /* save before the check since pop and mov don't change the flags */
3140                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3141                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_EAX, 4);
3142                         if (saved_edx)
3143                                 x86_pop_reg (code, X86_EDX);
3144                         if (saved_eax)
3145                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3146                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (X86_CC_O, FALSE, "OverflowException");
3147                         break;
3148                 }
3149                 case OP_ICONST:
3150                         x86_mov_reg_imm (code, ins->dreg, ins->inst_c0);
3151                         break;
3152                 case OP_AOTCONST:
3153                         g_assert_not_reached ();
3154                         mono_add_patch_info (cfg, offset, (MonoJumpInfoType)ins->inst_i1, ins->inst_p0);
3155                         x86_mov_reg_imm (code, ins->dreg, 0);
3156                         break;
3157                 case OP_JUMP_TABLE:
3158                         mono_add_patch_info (cfg, offset, (MonoJumpInfoType)ins->inst_i1, ins->inst_p0);
3159                         x86_mov_reg_imm (code, ins->dreg, 0);
3160                         break;
3161                 case OP_LOAD_GOTADDR:
3162                         g_assert (ins->dreg == MONO_ARCH_GOT_REG);
3163                         code = mono_arch_emit_load_got_addr (cfg->native_code, code, cfg, NULL);
3164                         break;
3165                 case OP_GOT_ENTRY:
3166                         mono_add_patch_info (cfg, offset, (MonoJumpInfoType)ins->inst_right->inst_i1, ins->inst_right->inst_p0);
3167                         x86_mov_reg_membase (code, ins->dreg, ins->inst_basereg, 0xf0f0f0f0, 4);
3168                         break;
3169                 case OP_X86_PUSH_GOT_ENTRY:
3170                         mono_add_patch_info (cfg, offset, (MonoJumpInfoType)ins->inst_right->inst_i1, ins->inst_right->inst_p0);
3171                         x86_push_membase (code, ins->inst_basereg, 0xf0f0f0f0);
3172                         break;
3173                 case OP_MOVE:
3174                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, 4);
3175                         break;
3176                 case OP_TAILCALL: {
3177                         MonoCallInst *call = (MonoCallInst*)ins;
3178                         int pos = 0, i;
3179
3180                         ins->flags |= MONO_INST_GC_CALLSITE;
3181                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
3182
3183                         /* reset offset to make max_len work */
3184                         offset = code - cfg->native_code;
3185
3186                         g_assert (!cfg->method->save_lmf);
3187
3188                         /* restore callee saved registers */
3189                         for (i = 0; i < X86_NREG; ++i)
3190                                 if (X86_IS_CALLEE_SAVED_REG (i) && cfg->used_int_regs & (1 << i))
3191                                         pos -= 4;
3192                         if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_ESI)) {
3193                                 x86_mov_reg_membase (code, X86_ESI, X86_EBP, pos, 4);
3194                                 pos += 4;
3195                         }
3196                         if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EDI)) {
3197                                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EDI, X86_EBP, pos, 4);
3198                                 pos += 4;
3199                         }
3200                         if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EBX)) {
3201                                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EBX, X86_EBP, pos, 4);
3202                                 pos += 4;
3203                         }
3204
3205                         /* Copy arguments on the stack to our argument area */
3206                         for (i = 0; i < call->stack_usage - call->stack_align_amount; i += 4) {
3207                                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, i, 4);
3208                                 x86_mov_membase_reg (code, X86_EBP, 8 + i, X86_EAX, 4);
3209                         }
3210
3211                         /* restore ESP/EBP */
3212                         x86_leave (code);
3213                         offset = code - cfg->native_code;
3214                         mono_add_patch_info (cfg, offset, MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP, call->method);
3215                         x86_jump32 (code, 0);
3216
3217                         ins->flags |= MONO_INST_GC_CALLSITE;
3218                         cfg->disable_aot = TRUE;
3219                         break;
3220                 }
3221                 case OP_CHECK_THIS:
3222                         /* ensure ins->sreg1 is not NULL
3223                          * note that cmp DWORD PTR [eax], eax is one byte shorter than
3224                          * cmp DWORD PTR [eax], 0
3225                          */
3226                         x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, 0, ins->sreg1);
3227                         break;
3228                 case OP_ARGLIST: {
3229                         int hreg = ins->sreg1 == X86_EAX? X86_ECX: X86_EAX;
3230                         x86_push_reg (code, hreg);
3231                         x86_lea_membase (code, hreg, X86_EBP, cfg->sig_cookie);
3232                         x86_mov_membase_reg (code, ins->sreg1, 0, hreg, 4);
3233                         x86_pop_reg (code, hreg);
3234                         break;
3235                 }
3236                 case OP_FCALL:
3237                 case OP_LCALL:
3238                 case OP_VCALL:
3239                 case OP_VCALL2:
3240                 case OP_VOIDCALL:
3241                 case OP_CALL:
3242                 case OP_FCALL_REG:
3243                 case OP_LCALL_REG:
3244                 case OP_VCALL_REG:
3245                 case OP_VCALL2_REG:
3246                 case OP_VOIDCALL_REG:
3247                 case OP_CALL_REG:
3248                 case OP_FCALL_MEMBASE:
3249                 case OP_LCALL_MEMBASE:
3250                 case OP_VCALL_MEMBASE:
3251                 case OP_VCALL2_MEMBASE:
3252                 case OP_VOIDCALL_MEMBASE:
3253                 case OP_CALL_MEMBASE: {
3254                         CallInfo *cinfo;
3255
3256                         call = (MonoCallInst*)ins;
3257                         cinfo = (CallInfo*)call->call_info;
3258
3259                         switch (ins->opcode) {
3260                         case OP_FCALL:
3261                         case OP_LCALL:
3262                         case OP_VCALL:
3263                         case OP_VCALL2:
3264                         case OP_VOIDCALL:
3265                         case OP_CALL:
3266                                 if (ins->flags & MONO_INST_HAS_METHOD)
3267                                         code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_METHOD, call->method);
3268                                 else
3269                                         code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_ABS, call->fptr);
3270                                 break;
3271                         case OP_FCALL_REG:
3272                         case OP_LCALL_REG:
3273                         case OP_VCALL_REG:
3274                         case OP_VCALL2_REG:
3275                         case OP_VOIDCALL_REG:
3276                         case OP_CALL_REG:
3277                                 x86_call_reg (code, ins->sreg1);
3278                                 break;
3279                         case OP_FCALL_MEMBASE:
3280                         case OP_LCALL_MEMBASE:
3281                         case OP_VCALL_MEMBASE:
3282                         case OP_VCALL2_MEMBASE:
3283                         case OP_VOIDCALL_MEMBASE:
3284                         case OP_CALL_MEMBASE:
3285                                 x86_call_membase (code, ins->sreg1, ins->inst_offset);
3286                                 break;
3287                         default:
3288                                 g_assert_not_reached ();
3289                                 break;
3290                         }
3291                         ins->flags |= MONO_INST_GC_CALLSITE;
3292                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
3293                         if (cinfo->callee_stack_pop) {
3294                                 /* Have to compensate for the stack space popped by the callee */
3295                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, cinfo->callee_stack_pop);
3296                         }
3297                         code = emit_move_return_value (cfg, ins, code);
3298                         break;
3299                 }
3300                 case OP_X86_LEA:
3301                         x86_lea_memindex (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_imm, ins->sreg2, ins->backend.shift_amount);
3302                         break;
3303                 case OP_X86_LEA_MEMBASE:
3304                         x86_lea_membase (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_imm);
3305                         break;
3306                 case OP_X86_XCHG:
3307                         x86_xchg_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg2, 4);
3308                         break;
3309                 case OP_LOCALLOC:
3310                         /* keep alignment */
3311                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, ins->sreg1, MONO_ARCH_LOCALLOC_ALIGNMENT - 1);
3312                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, ins->sreg1, ~(MONO_ARCH_LOCALLOC_ALIGNMENT - 1));
3313                         code = mono_emit_stack_alloc (cfg, code, ins);
3314                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_ESP, 4);
3315                         if (cfg->param_area)
3316                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, ins->dreg, ALIGN_TO (cfg->param_area, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT));
3317                         break;
3318                 case OP_LOCALLOC_IMM: {
3319                         guint32 size = ins->inst_imm;
3320                         size = (size + (MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 1)) & ~ (MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 1);
3321
3322                         if (ins->flags & MONO_INST_INIT) {
3323                                 /* FIXME: Optimize this */
3324                                 x86_mov_reg_imm (code, ins->dreg, size);
3325                                 ins->sreg1 = ins->dreg;
3326
3327                                 code = mono_emit_stack_alloc (cfg, code, ins);
3328                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_ESP, 4);
3329                         } else {
3330                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, size);
3331                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_ESP, 4);
3332                         }
3333                         if (cfg->param_area)
3334                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, ins->dreg, ALIGN_TO (cfg->param_area, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT));
3335                         break;
3336                 }
3337                 case OP_THROW: {
3338                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 4);
3339                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3340                         code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD,
3341                                                           (gpointer)"mono_arch_throw_exception");
3342                         ins->flags |= MONO_INST_GC_CALLSITE;
3343                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
3344                         break;
3345                 }
3346                 case OP_RETHROW: {
3347                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 4);
3348                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3349                         code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD,
3350                                                           (gpointer)"mono_arch_rethrow_exception");
3351                         ins->flags |= MONO_INST_GC_CALLSITE;
3352                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
3353                         break;
3354                 }
3355                 case OP_CALL_HANDLER:
3356                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 4);
3357                         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_BB, ins->inst_target_bb);
3358                         x86_call_imm (code, 0);
3359                         mono_cfg_add_try_hole (cfg, ins->inst_eh_block, code, bb);
3360                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 4);
3361                         break;
3362                 case OP_START_HANDLER: {
3363                         MonoInst *spvar = mono_find_spvar_for_region (cfg, bb->region);
3364                         x86_mov_membase_reg (code, spvar->inst_basereg, spvar->inst_offset, X86_ESP, 4);
3365                         if (cfg->param_area)
3366                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, ALIGN_TO (cfg->param_area, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT));
3367                         break;
3368                 }
3369                 case OP_ENDFINALLY: {
3370                         MonoInst *spvar = mono_find_spvar_for_region (cfg, bb->region);
3371                         x86_mov_reg_membase (code, X86_ESP, spvar->inst_basereg, spvar->inst_offset, 4);
3372                         x86_ret (code);
3373                         break;
3374                 }
3375                 case OP_ENDFILTER: {
3376                         MonoInst *spvar = mono_find_spvar_for_region (cfg, bb->region);
3377                         x86_mov_reg_membase (code, X86_ESP, spvar->inst_basereg, spvar->inst_offset, 4);
3378                         /* The local allocator will put the result into EAX */
3379                         x86_ret (code);
3380                         break;
3381                 }
3382
3383                 case OP_LABEL:
3384                         ins->inst_c0 = code - cfg->native_code;
3385                         break;
3386                 case OP_BR:
3387                         if (ins->inst_target_bb->native_offset) {
3388                                 x86_jump_code (code, cfg->native_code + ins->inst_target_bb->native_offset);
3389                         } else {
3390                                 mono_add_patch_info (cfg, offset, MONO_PATCH_INFO_BB, ins->inst_target_bb);
3391                                 if ((cfg->opt & MONO_OPT_BRANCH) &&
3392                                     x86_is_imm8 (ins->inst_target_bb->max_offset - cpos))
3393                                         x86_jump8 (code, 0);
3394                                 else
3395                                         x86_jump32 (code, 0);
3396                         }
3397                         break;
3398                 case OP_BR_REG:
3399                         x86_jump_reg (code, ins->sreg1);
3400                         break;
3401                 case OP_ICNEQ:
3402                 case OP_ICGE:
3403                 case OP_ICLE:
3404                 case OP_ICGE_UN:
3405                 case OP_ICLE_UN:
3406
3407                 case OP_CEQ:
3408                 case OP_CLT:
3409                 case OP_CLT_UN:
3410                 case OP_CGT:
3411                 case OP_CGT_UN:
3412                 case OP_CNE:
3413                 case OP_ICEQ:
3414                 case OP_ICLT:
3415                 case OP_ICLT_UN:
3416                 case OP_ICGT:
3417                 case OP_ICGT_UN:
3418                         x86_set_reg (code, cc_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], ins->dreg, cc_signed_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)]);
3419                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
3420                         break;
3421                 case OP_COND_EXC_EQ:
3422                 case OP_COND_EXC_NE_UN:
3423                 case OP_COND_EXC_LT:
3424                 case OP_COND_EXC_LT_UN:
3425                 case OP_COND_EXC_GT:
3426                 case OP_COND_EXC_GT_UN:
3427                 case OP_COND_EXC_GE:
3428                 case OP_COND_EXC_GE_UN:
3429                 case OP_COND_EXC_LE:
3430                 case OP_COND_EXC_LE_UN:
3431                 case OP_COND_EXC_IEQ:
3432                 case OP_COND_EXC_INE_UN:
3433                 case OP_COND_EXC_ILT:
3434                 case OP_COND_EXC_ILT_UN:
3435                 case OP_COND_EXC_IGT:
3436                 case OP_COND_EXC_IGT_UN:
3437                 case OP_COND_EXC_IGE:
3438                 case OP_COND_EXC_IGE_UN:
3439                 case OP_COND_EXC_ILE:
3440                 case OP_COND_EXC_ILE_UN:
3441                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (cc_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], cc_signed_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], ins->inst_p1);
3442                         break;
3443                 case OP_COND_EXC_OV:
3444                 case OP_COND_EXC_NO:
3445                 case OP_COND_EXC_C:
3446                 case OP_COND_EXC_NC:
3447                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (branch_cc_table [ins->opcode - OP_COND_EXC_EQ], (ins->opcode < OP_COND_EXC_NE_UN), ins->inst_p1);
3448                         break;
3449                 case OP_COND_EXC_IOV:
3450                 case OP_COND_EXC_INO:
3451                 case OP_COND_EXC_IC:
3452                 case OP_COND_EXC_INC:
3453                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (branch_cc_table [ins->opcode - OP_COND_EXC_IEQ], (ins->opcode < OP_COND_EXC_INE_UN), ins->inst_p1);
3454                         break;
3455                 case OP_IBEQ:
3456                 case OP_IBNE_UN:
3457                 case OP_IBLT:
3458                 case OP_IBLT_UN:
3459                 case OP_IBGT:
3460                 case OP_IBGT_UN:
3461                 case OP_IBGE:
3462                 case OP_IBGE_UN:
3463                 case OP_IBLE:
3464                 case OP_IBLE_UN:
3465                         EMIT_COND_BRANCH (ins, cc_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], cc_signed_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)]);
3466                         break;
3467
3468                 case OP_CMOV_IEQ:
3469                 case OP_CMOV_IGE:
3470                 case OP_CMOV_IGT:
3471                 case OP_CMOV_ILE:
3472                 case OP_CMOV_ILT:
3473                 case OP_CMOV_INE_UN:
3474                 case OP_CMOV_IGE_UN:
3475                 case OP_CMOV_IGT_UN:
3476                 case OP_CMOV_ILE_UN:
3477                 case OP_CMOV_ILT_UN:
3478                         g_assert (ins->dreg == ins->sreg1);
3479                         x86_cmov_reg (code, cc_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], cc_signed_table [mono_opcode_to_cond (ins->opcode)], ins->dreg, ins->sreg2);
3480                         break;
3481
3482                 /* floating point opcodes */
3483                 case OP_R8CONST: {
3484                         double d = *(double *)ins->inst_p0;
3485
3486                         if ((d == 0.0) && (mono_signbit (d) == 0)) {
3487                                 x86_fldz (code);
3488                         } else if (d == 1.0) {
3489                                 x86_fld1 (code);
3490                         } else {
3491                                 if (cfg->compile_aot) {
3492                                         guint32 *val = (guint32*)&d;
3493                                         x86_push_imm (code, val [1]);
3494                                         x86_push_imm (code, val [0]);
3495                                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3496                                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
3497                                 }
3498                                 else {
3499                                         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_R8, ins->inst_p0);
3500                                         x86_fld (code, NULL, TRUE);
3501                                 }
3502                         }
3503                         break;
3504                 }
3505                 case OP_R4CONST: {
3506                         float f = *(float *)ins->inst_p0;
3507
3508                         if ((f == 0.0) && (mono_signbit (f) == 0)) {
3509                                 x86_fldz (code);
3510                         } else if (f == 1.0) {
3511                                 x86_fld1 (code);
3512                         } else {
3513                                 if (cfg->compile_aot) {
3514                                         guint32 val = *(guint32*)&f;
3515                                         x86_push_imm (code, val);
3516                                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3517                                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
3518                                 }
3519                                 else {
3520                                         mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_R4, ins->inst_p0);
3521                                         x86_fld (code, NULL, FALSE);
3522                                 }
3523                         }
3524                         break;
3525                 }
3526                 case OP_STORER8_MEMBASE_REG:
3527                         x86_fst_membase (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, TRUE, TRUE);
3528                         break;
3529                 case OP_LOADR8_MEMBASE:
3530                         x86_fld_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, TRUE);
3531                         break;
3532                 case OP_STORER4_MEMBASE_REG:
3533                         x86_fst_membase (code, ins->inst_destbasereg, ins->inst_offset, FALSE, TRUE);
3534                         break;
3535                 case OP_LOADR4_MEMBASE:
3536                         x86_fld_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, FALSE);
3537                         break;
3538                 case OP_ICONV_TO_R4:
3539                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3540                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3541                         /* Change precision */
3542                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE, TRUE);
3543                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3544                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
3545                         break;
3546                 case OP_ICONV_TO_R8:
3547                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3548                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3549                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
3550                         break;
3551                 case OP_ICONV_TO_R_UN:
3552                         x86_push_imm (code, 0);
3553                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3554                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3555                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
3556                         break;
3557                 case OP_X86_FP_LOAD_I8:
3558                         x86_fild_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, TRUE);
3559                         break;
3560                 case OP_X86_FP_LOAD_I4:
3561                         x86_fild_membase (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, FALSE);
3562                         break;
3563                 case OP_FCONV_TO_R4:
3564                         /* Change precision */
3565                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 4);
3566                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE, TRUE);
3567                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3568                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
3569                         break;
3570                 case OP_FCONV_TO_I1:
3571                         code = emit_float_to_int (cfg, code, ins->dreg, 1, TRUE);
3572                         break;
3573                 case OP_FCONV_TO_U1:
3574                         code = emit_float_to_int (cfg, code, ins->dreg, 1, FALSE);
3575                         break;
3576                 case OP_FCONV_TO_I2:
3577                         code = emit_float_to_int (cfg, code, ins->dreg, 2, TRUE);
3578                         break;
3579                 case OP_FCONV_TO_U2:
3580                         code = emit_float_to_int (cfg, code, ins->dreg, 2, FALSE);
3581                         break;
3582                 case OP_FCONV_TO_I4:
3583                 case OP_FCONV_TO_I:
3584                         code = emit_float_to_int (cfg, code, ins->dreg, 4, TRUE);
3585                         break;
3586                 case OP_FCONV_TO_I8:
3587                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 4);
3588                         x86_fnstcw_membase(code, X86_ESP, 0);
3589                         x86_mov_reg_membase (code, ins->dreg, X86_ESP, 0, 2);
3590                         x86_alu_reg_imm (code, X86_OR, ins->dreg, 0xc00);
3591                         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 2, ins->dreg, 2);
3592                         x86_fldcw_membase (code, X86_ESP, 2);
3593                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 8);
3594                         x86_fist_pop_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3595                         x86_pop_reg (code, ins->dreg);
3596                         x86_pop_reg (code, ins->backend.reg3);
3597                         x86_fldcw_membase (code, X86_ESP, 0);
3598                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
3599                         break;
3600                 case OP_LCONV_TO_R8_2:
3601                         x86_push_reg (code, ins->sreg2);
3602                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3603                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3604                         /* Change precision */
3605                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE, TRUE);
3606                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3607                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
3608                         break;
3609                 case OP_LCONV_TO_R4_2:
3610                         x86_push_reg (code, ins->sreg2);
3611                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3612                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3613                         /* Change precision */
3614                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE, TRUE);
3615                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, FALSE);
3616                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
3617                         break;
3618                 case OP_LCONV_TO_R_UN_2: {
3619                         static guint8 mn[] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x3f, 0x40 };
3620                         guint8 *br;
3621
3622                         /* load 64bit integer to FP stack */
3623                         x86_push_reg (code, ins->sreg2);
3624                         x86_push_reg (code, ins->sreg1);
3625                         x86_fild_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3626
3627                         /* test if lreg is negative */
3628                         x86_test_reg_reg (code, ins->sreg2, ins->sreg2);
3629                         br = code; x86_branch8 (code, X86_CC_GEZ, 0, TRUE);
3630
3631                         /* add correction constant mn */
3632                         if (cfg->compile_aot) {
3633                                 x86_push_imm (code, (((guint32)mn [9]) << 24) | ((guint32)mn [8] << 16) | ((guint32)mn [7] << 8) | ((guint32)mn [6]));
3634                                 x86_push_imm (code, (((guint32)mn [5]) << 24) | ((guint32)mn [4] << 16) | ((guint32)mn [3] << 8) | ((guint32)mn [2]));
3635                                 x86_push_imm (code, (((guint32)mn [1]) << 24) | ((guint32)mn [0] << 16));
3636                                 x86_fld80_membase (code, X86_ESP, 2);
3637                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 12);
3638                         } else {
3639                                 x86_fld80_mem (code, mn);
3640                         }
3641                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3642
3643                         x86_patch (br, code);
3644
3645                         /* Change precision */
3646                         x86_fst_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE, TRUE);
3647                         x86_fld_membase (code, X86_ESP, 0, TRUE);
3648
3649                         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 8);
3650
3651                         break;
3652                 }
3653                 case OP_LCONV_TO_OVF_I:
3654                 case OP_LCONV_TO_OVF_I4_2: {
3655                         guint8 *br [3], *label [1];
3656                         MonoInst *tins;
3657
3658                         /*
3659                          * Valid ints: 0xffffffff:8000000 to 00000000:0x7f000000
3660                          */
3661                         x86_test_reg_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg1);
3662
3663                         /* If the low word top bit is set, see if we are negative */
3664                         br [0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_LT, 0, TRUE);
3665                         /* We are not negative (no top bit set, check for our top word to be zero */
3666                         x86_test_reg_reg (code, ins->sreg2, ins->sreg2);
3667                         br [1] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, TRUE);
3668                         label [0] = code;
3669
3670                         /* throw exception */
3671                         tins = mono_branch_optimize_exception_target (cfg, bb, "OverflowException");
3672                         if (tins) {
3673                                 mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_BB, tins->inst_true_bb);
3674                                 if ((cfg->opt & MONO_OPT_BRANCH) && x86_is_imm8 (tins->inst_true_bb->max_offset - cpos))
3675                                         x86_jump8 (code, 0);
3676                                 else
3677                                         x86_jump32 (code, 0);
3678                         } else {
3679                                 mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_EXC, "OverflowException");
3680                                 x86_jump32 (code, 0);
3681                         }
3682
3683
3684                         x86_patch (br [0], code);
3685                         /* our top bit is set, check that top word is 0xfffffff */
3686                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, ins->sreg2, 0xffffffff);
3687
3688                         x86_patch (br [1], code);
3689                         /* nope, emit exception */
3690                         br [2] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, TRUE);
3691                         x86_patch (br [2], label [0]);
3692
3693                         if (ins->dreg != ins->sreg1)
3694                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, 4);
3695                         break;
3696                 }
3697                 case OP_FMOVE:
3698                         /* Not needed on the fp stack */
3699                         break;
3700                 case OP_FADD:
3701                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3702                         break;
3703                 case OP_FSUB:
3704                         x86_fp_op_reg (code, X86_FSUB, 1, TRUE);
3705                         break;
3706                 case OP_FMUL:
3707                         x86_fp_op_reg (code, X86_FMUL, 1, TRUE);
3708                         break;
3709                 case OP_FDIV:
3710                         x86_fp_op_reg (code, X86_FDIV, 1, TRUE);
3711                         break;
3712                 case OP_FNEG:
3713                         x86_fchs (code);
3714                         break;
3715                 case OP_SIN:
3716                         x86_fsin (code);
3717                         x86_fldz (code);
3718                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3719                         break;
3720                 case OP_COS:
3721                         x86_fcos (code);
3722                         x86_fldz (code);
3723                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3724                         break;
3725                 case OP_ABS:
3726                         x86_fabs (code);
3727                         break;
3728                 case OP_TAN: {
3729                         /*
3730                          * it really doesn't make sense to inline all this code,
3731                          * it's here just to show that things may not be as simple
3732                          * as they appear.
3733                          */
3734                         guchar *check_pos, *end_tan, *pop_jump;
3735                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
3736                         x86_fptan (code);
3737                         x86_fnstsw (code);
3738                         x86_test_reg_imm (code, X86_EAX, X86_FP_C2);
3739                         check_pos = code;
3740                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
3741                         x86_fstp (code, 0); /* pop the 1.0 */
3742                         end_tan = code;
3743                         x86_jump8 (code, 0);
3744                         x86_fldpi (code);
3745                         x86_fp_op (code, X86_FADD, 0);
3746                         x86_fxch (code, 1);
3747                         x86_fprem1 (code);
3748                         x86_fstsw (code);
3749                         x86_test_reg_imm (code, X86_EAX, X86_FP_C2);
3750                         pop_jump = code;
3751                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
3752                         x86_fstp (code, 1);
3753                         x86_fptan (code);
3754                         x86_patch (pop_jump, code);
3755                         x86_fstp (code, 0); /* pop the 1.0 */
3756                         x86_patch (check_pos, code);
3757                         x86_patch (end_tan, code);
3758                         x86_fldz (code);
3759                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3760                         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3761                         break;
3762                 }
3763                 case OP_ATAN:
3764                         x86_fld1 (code);
3765                         x86_fpatan (code);
3766                         x86_fldz (code);
3767                         x86_fp_op_reg (code, X86_FADD, 1, TRUE);
3768                         break;
3769                 case OP_SQRT:
3770                         x86_fsqrt (code);
3771                         break;
3772                 case OP_ROUND:
3773                         x86_frndint (code);
3774                         break;
3775                 case OP_IMIN:
3776                         g_assert (cfg->opt & MONO_OPT_CMOV);
3777                         g_assert (ins->dreg == ins->sreg1);
3778                         x86_alu_reg_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2);
3779                         x86_cmov_reg (code, X86_CC_GT, TRUE, ins->dreg, ins->sreg2);
3780                         break;
3781                 case OP_IMIN_UN:
3782                         g_assert (cfg->opt & MONO_OPT_CMOV);
3783                         g_assert (ins->dreg == ins->sreg1);
3784                         x86_alu_reg_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2);
3785                         x86_cmov_reg (code, X86_CC_GT, FALSE, ins->dreg, ins->sreg2);
3786                         break;
3787                 case OP_IMAX:
3788                         g_assert (cfg->opt & MONO_OPT_CMOV);
3789                         g_assert (ins->dreg == ins->sreg1);
3790                         x86_alu_reg_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2);
3791                         x86_cmov_reg (code, X86_CC_LT, TRUE, ins->dreg, ins->sreg2);
3792                         break;
3793                 case OP_IMAX_UN:
3794                         g_assert (cfg->opt & MONO_OPT_CMOV);
3795                         g_assert (ins->dreg == ins->sreg1);
3796                         x86_alu_reg_reg (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->sreg2);
3797                         x86_cmov_reg (code, X86_CC_LT, FALSE, ins->dreg, ins->sreg2);
3798                         break;
3799                 case OP_X86_FPOP:
3800                         x86_fstp (code, 0);
3801                         break;
3802                 case OP_X86_FXCH:
3803                         x86_fxch (code, ins->inst_imm);
3804                         break;
3805                 case OP_FREM: {
3806                         guint8 *l1, *l2;
3807
3808                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
3809                         /* we need to exchange ST(0) with ST(1) */
3810                         x86_fxch (code, 1);
3811
3812                         /* this requires a loop, because fprem somtimes
3813                          * returns a partial remainder */
3814                         l1 = code;
3815                         /* looks like MS is using fprem instead of the IEEE compatible fprem1 */
3816                         /* x86_fprem1 (code); */
3817                         x86_fprem (code);
3818                         x86_fnstsw (code);
3819                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_C2);
3820                         l2 = code;
3821                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
3822                         x86_patch (l2, l1);
3823
3824                         /* pop result */
3825                         x86_fstp (code, 1);
3826
3827                         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3828                         break;
3829                 }
3830                 case OP_FCOMPARE:
3831                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
3832                                 x86_fcomip (code, 1);
3833                                 x86_fstp (code, 0);
3834                                 break;
3835                         }
3836                         /* this overwrites EAX */
3837                         EMIT_FPCOMPARE(code);
3838                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3839                         break;
3840                 case OP_FCEQ:
3841                 case OP_FCNEQ:
3842                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
3843                                 /* zeroing the register at the start results in
3844                                  * shorter and faster code (we can also remove the widening op)
3845                                  */
3846                                 guchar *unordered_check;
3847                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
3848                                 x86_fcomip (code, 1);
3849                                 x86_fstp (code, 0);
3850                                 unordered_check = code;
3851                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
3852                                 if (ins->opcode == OP_FCEQ) {
3853                                         x86_set_reg (code, X86_CC_EQ, ins->dreg, FALSE);
3854                                         x86_patch (unordered_check, code);
3855                                 } else {
3856                                         guchar *jump_to_end;
3857                                         x86_set_reg (code, X86_CC_NE, ins->dreg, FALSE);
3858                                         jump_to_end = code;
3859                                         x86_jump8 (code, 0);
3860                                         x86_patch (unordered_check, code);
3861                                         x86_inc_reg (code, ins->dreg);
3862                                         x86_patch (jump_to_end, code);
3863                                 }
3864
3865                                 break;
3866                         }
3867                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3868                                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
3869
3870                         EMIT_FPCOMPARE(code);
3871                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3872                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0x4000);
3873                         x86_set_reg (code, ins->opcode == OP_FCEQ ? X86_CC_EQ : X86_CC_NE, ins->dreg, TRUE);
3874                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
3875
3876                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3877                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3878                         break;
3879                 case OP_FCLT:
3880                 case OP_FCLT_UN:
3881                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
3882                                 /* zeroing the register at the start results in
3883                                  * shorter and faster code (we can also remove the widening op)
3884                                  */
3885                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
3886                                 x86_fcomip (code, 1);
3887                                 x86_fstp (code, 0);
3888                                 if (ins->opcode == OP_FCLT_UN) {
3889                                         guchar *unordered_check = code;
3890                                         guchar *jump_to_end;
3891                                         x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
3892                                         x86_set_reg (code, X86_CC_GT, ins->dreg, FALSE);
3893                                         jump_to_end = code;
3894                                         x86_jump8 (code, 0);
3895                                         x86_patch (unordered_check, code);
3896                                         x86_inc_reg (code, ins->dreg);
3897                                         x86_patch (jump_to_end, code);
3898                                 } else {
3899                                         x86_set_reg (code, X86_CC_GT, ins->dreg, FALSE);
3900                                 }
3901                                 break;
3902                         }
3903                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3904                                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
3905
3906                         EMIT_FPCOMPARE(code);
3907                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3908                         if (ins->opcode == OP_FCLT_UN) {
3909                                 guchar *is_not_zero_check, *end_jump;
3910                                 is_not_zero_check = code;
3911                                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, 0, TRUE);
3912                                 end_jump = code;
3913                                 x86_jump8 (code, 0);
3914                                 x86_patch (is_not_zero_check, code);
3915                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3916
3917                                 x86_patch (end_jump, code);
3918                         }
3919                         x86_set_reg (code, X86_CC_EQ, ins->dreg, TRUE);
3920                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
3921
3922                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3923                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3924                         break;
3925                 case OP_FCLE: {
3926                         guchar *unordered_check;
3927                         guchar *jump_to_end;
3928                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
3929                                 /* zeroing the register at the start results in
3930                                  * shorter and faster code (we can also remove the widening op)
3931                                  */
3932                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
3933                                 x86_fcomip (code, 1);
3934                                 x86_fstp (code, 0);
3935                                 unordered_check = code;
3936                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
3937                                 x86_set_reg (code, X86_CC_NB, ins->dreg, FALSE);
3938                                 x86_patch (unordered_check, code);
3939                                 break;
3940                         }
3941                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3942                                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
3943
3944                         EMIT_FPCOMPARE(code);
3945                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3946                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0x4500);
3947                         unordered_check = code;
3948                         x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
3949
3950                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
3951                         x86_set_reg (code, X86_CC_NE, ins->dreg, TRUE);
3952                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
3953                         jump_to_end = code;
3954                         x86_jump8 (code, 0);
3955                         x86_patch (unordered_check, code);
3956                         x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
3957                         x86_patch (jump_to_end, code);
3958
3959                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3960                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
3961                         break;
3962                 }
3963                 case OP_FCGT:
3964                 case OP_FCGT_UN:
3965                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
3966                                 /* zeroing the register at the start results in
3967                                  * shorter and faster code (we can also remove the widening op)
3968                                  */
3969                                 guchar *unordered_check;
3970                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
3971                                 x86_fcomip (code, 1);
3972                                 x86_fstp (code, 0);
3973                                 if (ins->opcode == OP_FCGT) {
3974                                         unordered_check = code;
3975                                         x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
3976                                         x86_set_reg (code, X86_CC_LT, ins->dreg, FALSE);
3977                                         x86_patch (unordered_check, code);
3978                                 } else {
3979                                         x86_set_reg (code, X86_CC_LT, ins->dreg, FALSE);
3980                                 }
3981                                 break;
3982                         }
3983                         if (ins->dreg != X86_EAX)
3984                                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
3985
3986                         EMIT_FPCOMPARE(code);
3987                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3988                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
3989                         if (ins->opcode == OP_FCGT_UN) {
3990                                 guchar *is_not_zero_check, *end_jump;
3991                                 is_not_zero_check = code;
3992                                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, 0, TRUE);
3993                                 end_jump = code;
3994                                 x86_jump8 (code, 0);
3995                                 x86_patch (is_not_zero_check, code);
3996                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
3997
3998                                 x86_patch (end_jump, code);
3999                         }
4000                         x86_set_reg (code, X86_CC_EQ, ins->dreg, TRUE);
4001                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
4002
4003                         if (ins->dreg != X86_EAX)
4004                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
4005                         break;
4006                 case OP_FCGE: {
4007                         guchar *unordered_check;
4008                         guchar *jump_to_end;
4009                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4010                                 /* zeroing the register at the start results in
4011                                  * shorter and faster code (we can also remove the widening op)
4012                                  */
4013                                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
4014                                 x86_fcomip (code, 1);
4015                                 x86_fstp (code, 0);
4016                                 unordered_check = code;
4017                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
4018                                 x86_set_reg (code, X86_CC_NA, ins->dreg, FALSE);
4019                                 x86_patch (unordered_check, code);
4020                                 break;
4021                         }
4022                         if (ins->dreg != X86_EAX)
4023                                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
4024
4025                         EMIT_FPCOMPARE(code);
4026                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
4027                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0x4500);
4028                         unordered_check = code;
4029                         x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
4030
4031                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
4032                         x86_set_reg (code, X86_CC_GE, ins->dreg, TRUE);
4033                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
4034                         jump_to_end = code;
4035                         x86_jump8 (code, 0);
4036                         x86_patch (unordered_check, code);
4037                         x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, ins->dreg, ins->dreg);
4038                         x86_patch (jump_to_end, code);
4039
4040                         if (ins->dreg != X86_EAX)
4041                                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
4042                         break;
4043                 }
4044                 case OP_FBEQ:
4045                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4046                                 guchar *jump = code;
4047                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, TRUE);
4048                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4049                                 x86_patch (jump, code);
4050                                 break;
4051                         }
4052                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0x4000);
4053                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, TRUE);
4054                         break;
4055                 case OP_FBNE_UN:
4056                         /* Branch if C013 != 100 */
4057                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4058                                 /* branch if !ZF or (PF|CF) */
4059                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_NE, FALSE);
4060                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_P, FALSE);
4061                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_B, FALSE);
4062                                 break;
4063                         }
4064                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C3);
4065                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_NE, FALSE);
4066                         break;
4067                 case OP_FBLT:
4068                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4069                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_GT, FALSE);
4070                                 break;
4071                         }
4072                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4073                         break;
4074                 case OP_FBLT_UN:
4075                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4076                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_P, FALSE);
4077                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_GT, FALSE);
4078                                 break;
4079                         }
4080                         if (ins->opcode == OP_FBLT_UN) {
4081                                 guchar *is_not_zero_check, *end_jump;
4082                                 is_not_zero_check = code;
4083                                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, 0, TRUE);
4084                                 end_jump = code;
4085                                 x86_jump8 (code, 0);
4086                                 x86_patch (is_not_zero_check, code);
4087                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
4088
4089                                 x86_patch (end_jump, code);
4090                         }
4091                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4092                         break;
4093                 case OP_FBGT:
4094                 case OP_FBGT_UN:
4095                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4096                                 if (ins->opcode == OP_FBGT) {
4097                                         guchar *br1;
4098
4099                                         /* skip branch if C1=1 */
4100                                         br1 = code;
4101                                         x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
4102                                         /* branch if (C0 | C3) = 1 */
4103                                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_LT, FALSE);
4104                                         x86_patch (br1, code);
4105                                 } else {
4106                                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_LT, FALSE);
4107                                 }
4108                                 break;
4109                         }
4110                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
4111                         if (ins->opcode == OP_FBGT_UN) {
4112                                 guchar *is_not_zero_check, *end_jump;
4113                                 is_not_zero_check = code;
4114                                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, 0, TRUE);
4115                                 end_jump = code;
4116                                 x86_jump8 (code, 0);
4117                                 x86_patch (is_not_zero_check, code);
4118                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_CC_MASK);
4119
4120                                 x86_patch (end_jump, code);
4121                         }
4122                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4123                         break;
4124                 case OP_FBGE:
4125                         /* Branch if C013 == 100 or 001 */
4126                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4127                                 guchar *br1;
4128
4129                                 /* skip branch if C1=1 */
4130                                 br1 = code;
4131                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
4132                                 /* branch if (C0 | C3) = 1 */
4133                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_BE, FALSE);
4134                                 x86_patch (br1, code);
4135                                 break;
4136                         }
4137                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
4138                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4139                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C3);
4140                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4141                         break;
4142                 case OP_FBGE_UN:
4143                         /* Branch if C013 == 000 */
4144                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4145                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_LE, FALSE);
4146                                 break;
4147                         }
4148                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_NE, FALSE);
4149                         break;
4150                 case OP_FBLE:
4151                         /* Branch if C013=000 or 100 */
4152                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4153                                 guchar *br1;
4154
4155                                 /* skip branch if C1=1 */
4156                                 br1 = code;
4157                                 x86_branch8 (code, X86_CC_P, 0, FALSE);
4158                                 /* branch if C0=0 */
4159                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_NB, FALSE);
4160                                 x86_patch (br1, code);
4161                                 break;
4162                         }
4163                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, (X86_FP_C0|X86_FP_C1));
4164                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0);
4165                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_EQ, FALSE);
4166                         break;
4167                 case OP_FBLE_UN:
4168                         /* Branch if C013 != 001 */
4169                         if (cfg->opt & MONO_OPT_FCMOV) {
4170                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_P, FALSE);
4171                                 EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_GE, FALSE);
4172                                 break;
4173                         }
4174                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
4175                         EMIT_COND_BRANCH (ins, X86_CC_NE, FALSE);
4176                         break;
4177                 case OP_CKFINITE: {
4178                         guchar *br1;
4179                         x86_push_reg (code, X86_EAX);
4180                         x86_fxam (code);
4181                         x86_fnstsw (code);
4182                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, 0x4100);
4183                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, X86_FP_C0);
4184                         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
4185
4186                         /* Have to clean up the fp stack before throwing the exception */
4187                         br1 = code;
4188                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
4189
4190                         x86_fstp (code, 0);
4191                         EMIT_COND_SYSTEM_EXCEPTION (X86_CC_EQ, FALSE, "ArithmeticException");
4192
4193                         x86_patch (br1, code);
4194                         break;
4195                 }
4196                 case OP_TLS_GET: {
4197                         code = mono_x86_emit_tls_get (code, ins->dreg, ins->inst_offset);
4198                         break;
4199                 }
4200                 case OP_TLS_GET_REG: {
4201                         code = emit_tls_get_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4202                         break;
4203                 }
4204                 case OP_TLS_SET: {
4205                         code = mono_x86_emit_tls_set (code, ins->sreg1, ins->inst_offset);
4206                         break;
4207                 }
4208                 case OP_TLS_SET_REG: {
4209                         code = emit_tls_set_reg (code, ins->sreg1, ins->sreg2);
4210                         break;
4211                 }
4212                 case OP_MEMORY_BARRIER: {
4213                         /* x86 only needs barrier for StoreLoad and FullBarrier */
4214                         switch (ins->backend.memory_barrier_kind) {
4215                         case StoreLoadBarrier:
4216                         case FullBarrier:
4217                                 /* http://blogs.sun.com/dave/resource/NHM-Pipeline-Blog-V2.txt */
4218                                 x86_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
4219                                 x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 0, 0);
4220                                 break;
4221                         }
4222                         break;
4223                 }
4224                 case OP_ATOMIC_ADD_I4: {
4225                         int dreg = ins->dreg;
4226
4227                         g_assert (cfg->has_atomic_add_i4);
4228
4229                         /* hack: limit in regalloc, dreg != sreg1 && dreg != sreg2 */
4230                         if (ins->sreg2 == dreg) {
4231                                 if (dreg == X86_EBX) {
4232                                         dreg = X86_EDI;
4233                                         if (ins->inst_basereg == X86_EDI)
4234                                                 dreg = X86_ESI;
4235                                 } else {
4236                                         dreg = X86_EBX;
4237                                         if (ins->inst_basereg == X86_EBX)
4238                                                 dreg = X86_EDI;
4239                                 }
4240                         } else if (ins->inst_basereg == dreg) {
4241                                 if (dreg == X86_EBX) {
4242                                         dreg = X86_EDI;
4243                                         if (ins->sreg2 == X86_EDI)
4244                                                 dreg = X86_ESI;
4245                                 } else {
4246                                         dreg = X86_EBX;
4247                                         if (ins->sreg2 == X86_EBX)
4248                                                 dreg = X86_EDI;
4249                                 }
4250                         }
4251
4252                         if (dreg != ins->dreg) {
4253                                 x86_push_reg (code, dreg);
4254                         }
4255
4256                         x86_mov_reg_reg (code, dreg, ins->sreg2, 4);
4257                         x86_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
4258                         x86_xadd_membase_reg (code, ins->inst_basereg, ins->inst_offset, dreg, 4);
4259                         /* dreg contains the old value, add with sreg2 value */
4260                         x86_alu_reg_reg (code, X86_ADD, dreg, ins->sreg2);
4261
4262                         if (ins->dreg != dreg) {
4263                                 x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, dreg, 4);
4264                                 x86_pop_reg (code, dreg);
4265                         }
4266
4267                         break;
4268                 }
4269                 case OP_ATOMIC_EXCHANGE_I4: {
4270                         guchar *br[2];
4271                         int sreg2 = ins->sreg2;
4272                         int breg = ins->inst_basereg;
4273
4274                         g_assert (cfg->has_atomic_exchange_i4);
4275
4276                         /* cmpxchg uses eax as comperand, need to make sure we can use it
4277                          * hack to overcome limits in x86 reg allocator
4278                          * (req: dreg == eax and sreg2 != eax and breg != eax)
4279                          */
4280                         g_assert (ins->dreg == X86_EAX);
4281
4282                         /* We need the EAX reg for the cmpxchg */
4283                         if (ins->sreg2 == X86_EAX) {
4284                                 sreg2 = (breg == X86_EDX) ? X86_EBX : X86_EDX;
4285                                 x86_push_reg (code, sreg2);
4286                                 x86_mov_reg_reg (code, sreg2, X86_EAX, 4);
4287                         }
4288
4289                         if (breg == X86_EAX) {
4290                                 breg = (sreg2 == X86_ESI) ? X86_EDI : X86_ESI;
4291                                 x86_push_reg (code, breg);
4292                                 x86_mov_reg_reg (code, breg, X86_EAX, 4);
4293                         }
4294
4295                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, breg, ins->inst_offset, 4);
4296
4297                         br [0] = code; x86_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
4298                         x86_cmpxchg_membase_reg (code, breg, ins->inst_offset, sreg2);
4299                         br [1] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_NE, -1, FALSE);
4300                         x86_patch (br [1], br [0]);
4301
4302                         if (breg != ins->inst_basereg)
4303                                 x86_pop_reg (code, breg);
4304
4305                         if (ins->sreg2 != sreg2)
4306                                 x86_pop_reg (code, sreg2);
4307
4308                         break;
4309                 }
4310                 case OP_ATOMIC_CAS_I4: {
4311                         g_assert (ins->dreg == X86_EAX);
4312                         g_assert (ins->sreg3 == X86_EAX);
4313                         g_assert (ins->sreg1 != X86_EAX);
4314                         g_assert (ins->sreg1 != ins->sreg2);
4315
4316                         x86_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
4317                         x86_cmpxchg_membase_reg (code, ins->sreg1, ins->inst_offset, ins->sreg2);
4318                         break;
4319                 }
4320                 case OP_CARD_TABLE_WBARRIER: {
4321                         int ptr = ins->sreg1;
4322                         int value = ins->sreg2;
4323                         guchar *br = NULL;
4324                         int nursery_shift, card_table_shift;
4325                         gpointer card_table_mask;
4326                         size_t nursery_size;
4327                         gulong card_table = (gulong)mono_gc_get_card_table (&card_table_shift, &card_table_mask);
4328                         gulong nursery_start = (gulong)mono_gc_get_nursery (&nursery_shift, &nursery_size);
4329                         gboolean card_table_nursery_check = mono_gc_card_table_nursery_check ();
4330
4331                         /*
4332                          * We need one register we can clobber, we choose EDX and make sreg1
4333                          * fixed EAX to work around limitations in the local register allocator.
4334                          * sreg2 might get allocated to EDX, but that is not a problem since
4335                          * we use it before clobbering EDX.
4336                          */
4337                         g_assert (ins->sreg1 == X86_EAX);
4338
4339                         /*
4340                          * This is the code we produce:
4341                          *
4342                          *   edx = value
4343                          *   edx >>= nursery_shift
4344                          *   cmp edx, (nursery_start >> nursery_shift)
4345                          *   jne done
4346                          *   edx = ptr
4347                          *   edx >>= card_table_shift
4348                          *   card_table[edx] = 1
4349                          * done:
4350                          */
4351
4352                         if (card_table_nursery_check) {
4353                                 if (value != X86_EDX)
4354                                         x86_mov_reg_reg (code, X86_EDX, value, 4);
4355                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, X86_EDX, nursery_shift);
4356                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EDX, nursery_start >> nursery_shift);
4357                                 br = code; x86_branch8 (code, X86_CC_NE, -1, FALSE);
4358                         }
4359                         x86_mov_reg_reg (code, X86_EDX, ptr, 4);
4360                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, X86_EDX, card_table_shift);
4361                         if (card_table_mask)
4362                                 x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EDX, (int)card_table_mask);
4363                         x86_mov_membase_imm (code, X86_EDX, card_table, 1, 1);
4364                         if (card_table_nursery_check)
4365                                 x86_patch (br, code);
4366                         break;
4367                 }
4368 #ifdef MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS
4369                 case OP_ADDPS:
4370                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_ADD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4371                         break;
4372                 case OP_DIVPS:
4373                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_DIV, ins->sreg1, ins->sreg2);
4374                         break;
4375                 case OP_MULPS:
4376                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_MUL, ins->sreg1, ins->sreg2);
4377                         break;
4378                 case OP_SUBPS:
4379                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_SUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4380                         break;
4381                 case OP_MAXPS:
4382                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_MAX, ins->sreg1, ins->sreg2);
4383                         break;
4384                 case OP_MINPS:
4385                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_MIN, ins->sreg1, ins->sreg2);
4386                         break;
4387                 case OP_COMPPS:
4388                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 7);
4389                         x86_sse_alu_ps_reg_reg_imm (code, X86_SSE_COMP, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_c0);
4390                         break;
4391                 case OP_ANDPS:
4392                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_AND, ins->sreg1, ins->sreg2);
4393                         break;
4394                 case OP_ANDNPS:
4395                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_ANDN, ins->sreg1, ins->sreg2);
4396                         break;
4397                 case OP_ORPS:
4398                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_OR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4399                         break;
4400                 case OP_XORPS:
4401                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_XOR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4402                         break;
4403                 case OP_SQRTPS:
4404                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_SQRT, ins->dreg, ins->sreg1);
4405                         break;
4406                 case OP_RSQRTPS:
4407                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_RSQRT, ins->dreg, ins->sreg1);
4408                         break;
4409                 case OP_RCPPS:
4410                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_RCP, ins->dreg, ins->sreg1);
4411                         break;
4412                 case OP_ADDSUBPS:
4413                         x86_sse_alu_sd_reg_reg (code, X86_SSE_ADDSUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4414                         break;
4415                 case OP_HADDPS:
4416                         x86_sse_alu_sd_reg_reg (code, X86_SSE_HADD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4417                         break;
4418                 case OP_HSUBPS:
4419                         x86_sse_alu_sd_reg_reg (code, X86_SSE_HSUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4420                         break;
4421                 case OP_DUPPS_HIGH:
4422                         x86_sse_alu_ss_reg_reg (code, X86_SSE_MOVSHDUP, ins->dreg, ins->sreg1);
4423                         break;
4424                 case OP_DUPPS_LOW:
4425                         x86_sse_alu_ss_reg_reg (code, X86_SSE_MOVSLDUP, ins->dreg, ins->sreg1);
4426                         break;
4427
4428                 case OP_PSHUFLEW_HIGH:
4429                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 0xFF);
4430                         x86_pshufw_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_c0, 1);
4431                         break;
4432                 case OP_PSHUFLEW_LOW:
4433                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 0xFF);
4434                         x86_pshufw_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_c0, 0);
4435                         break;
4436                 case OP_PSHUFLED:
4437                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 0xFF);
4438                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_c0);
4439                         break;
4440                 case OP_SHUFPS:
4441                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 0xFF);
4442                         x86_sse_alu_reg_reg_imm8 (code, X86_SSE_SHUFP, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_c0);
4443                         break;
4444                 case OP_SHUFPD:
4445                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 0x3);
4446                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm8 (code, X86_SSE_SHUFP, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_c0);
4447                         break;
4448
4449                 case OP_ADDPD:
4450                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_ADD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4451                         break;
4452                 case OP_DIVPD:
4453                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_DIV, ins->sreg1, ins->sreg2);
4454                         break;
4455                 case OP_MULPD:
4456                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_MUL, ins->sreg1, ins->sreg2);
4457                         break;
4458                 case OP_SUBPD:
4459                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_SUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4460                         break;
4461                 case OP_MAXPD:
4462                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_MAX, ins->sreg1, ins->sreg2);
4463                         break;
4464                 case OP_MINPD:
4465                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_MIN, ins->sreg1, ins->sreg2);
4466                         break;
4467                 case OP_COMPPD:
4468                         g_assert (ins->inst_c0 >= 0 && ins->inst_c0 <= 7);
4469                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_COMP, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_c0);
4470                         break;
4471                 case OP_ANDPD:
4472                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_AND, ins->sreg1, ins->sreg2);
4473                         break;
4474                 case OP_ANDNPD:
4475                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_ANDN, ins->sreg1, ins->sreg2);
4476                         break;
4477                 case OP_ORPD:
4478                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_OR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4479                         break;
4480                 case OP_XORPD:
4481                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_XOR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4482                         break;
4483                 case OP_SQRTPD:
4484                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_SQRT, ins->dreg, ins->sreg1);
4485                         break;
4486                 case OP_ADDSUBPD:
4487                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_ADDSUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4488                         break;
4489                 case OP_HADDPD:
4490                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_HADD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4491                         break;
4492                 case OP_HSUBPD:
4493                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_HSUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4494                         break;
4495                 case OP_DUPPD:
4496                         x86_sse_alu_sd_reg_reg (code, X86_SSE_MOVDDUP, ins->dreg, ins->sreg1);
4497                         break;
4498
4499                 case OP_EXTRACT_MASK:
4500                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMOVMSKB, ins->dreg, ins->sreg1);
4501                         break;
4502
4503                 case OP_PAND:
4504                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PAND, ins->sreg1, ins->sreg2);
4505                         break;
4506                 case OP_POR:
4507                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_POR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4508                         break;
4509                 case OP_PXOR:
4510                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PXOR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4511                         break;
4512
4513                 case OP_PADDB:
4514                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4515                         break;
4516                 case OP_PADDW:
4517                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4518                         break;
4519                 case OP_PADDD:
4520                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4521                         break;
4522                 case OP_PADDQ:
4523                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4524                         break;
4525
4526                 case OP_PSUBB:
4527                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4528                         break;
4529                 case OP_PSUBW:
4530                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4531                         break;
4532                 case OP_PSUBD:
4533                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4534                         break;
4535                 case OP_PSUBQ:
4536                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4537                         break;
4538
4539                 case OP_PMAXB_UN:
4540                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4541                         break;
4542                 case OP_PMAXW_UN:
4543                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXUW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4544                         break;
4545                 case OP_PMAXD_UN:
4546                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXUD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4547                         break;
4548
4549                 case OP_PMAXB:
4550                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4551                         break;
4552                 case OP_PMAXW:
4553                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4554                         break;
4555                 case OP_PMAXD:
4556                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMAXSD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4557                         break;
4558
4559                 case OP_PAVGB_UN:
4560                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PAVGB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4561                         break;
4562                 case OP_PAVGW_UN:
4563                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PAVGW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4564                         break;
4565
4566                 case OP_PMINB_UN:
4567                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMINUB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4568                         break;
4569                 case OP_PMINW_UN:
4570                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMINUW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4571                         break;
4572                 case OP_PMIND_UN:
4573                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMINUD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4574                         break;
4575
4576                 case OP_PMINB:
4577                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMINSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4578                         break;
4579                 case OP_PMINW:
4580                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMINSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4581                         break;
4582                 case OP_PMIND:
4583                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMINSD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4584                         break;
4585
4586                 case OP_PCMPEQB:
4587                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPEQB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4588                         break;
4589                 case OP_PCMPEQW:
4590                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPEQW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4591                         break;
4592                 case OP_PCMPEQD:
4593                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPEQD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4594                         break;
4595                 case OP_PCMPEQQ:
4596                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPEQQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4597                         break;
4598
4599                 case OP_PCMPGTB:
4600                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPGTB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4601                         break;
4602                 case OP_PCMPGTW:
4603                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPGTW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4604                         break;
4605                 case OP_PCMPGTD:
4606                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPGTD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4607                         break;
4608                 case OP_PCMPGTQ:
4609                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PCMPGTQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4610                         break;
4611
4612                 case OP_PSUM_ABS_DIFF:
4613                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSADBW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4614                         break;
4615
4616                 case OP_UNPACK_LOWB:
4617                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKLBW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4618                         break;
4619                 case OP_UNPACK_LOWW:
4620                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKLWD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4621                         break;
4622                 case OP_UNPACK_LOWD:
4623                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKLDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4624                         break;
4625                 case OP_UNPACK_LOWQ:
4626                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKLQDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4627                         break;
4628                 case OP_UNPACK_LOWPS:
4629                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_UNPCKL, ins->sreg1, ins->sreg2);
4630                         break;
4631                 case OP_UNPACK_LOWPD:
4632                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_UNPCKL, ins->sreg1, ins->sreg2);
4633                         break;
4634
4635                 case OP_UNPACK_HIGHB:
4636                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKHBW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4637                         break;
4638                 case OP_UNPACK_HIGHW:
4639                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKHWD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4640                         break;
4641                 case OP_UNPACK_HIGHD:
4642                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKHDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4643                         break;
4644                 case OP_UNPACK_HIGHQ:
4645                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PUNPCKHQDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4646                         break;
4647                 case OP_UNPACK_HIGHPS:
4648                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_UNPCKH, ins->sreg1, ins->sreg2);
4649                         break;
4650                 case OP_UNPACK_HIGHPD:
4651                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_UNPCKH, ins->sreg1, ins->sreg2);
4652                         break;
4653
4654                 case OP_PACKW:
4655                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PACKSSWB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4656                         break;
4657                 case OP_PACKD:
4658                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PACKSSDW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4659                         break;
4660                 case OP_PACKW_UN:
4661                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PACKUSWB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4662                         break;
4663                 case OP_PACKD_UN:
4664                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PACKUSDW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4665                         break;
4666
4667                 case OP_PADDB_SAT_UN:
4668                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDUSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4669                         break;
4670                 case OP_PSUBB_SAT_UN:
4671                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBUSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4672                         break;
4673                 case OP_PADDW_SAT_UN:
4674                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDUSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4675                         break;
4676                 case OP_PSUBW_SAT_UN:
4677                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBUSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4678                         break;
4679
4680                 case OP_PADDB_SAT:
4681                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4682                         break;
4683                 case OP_PSUBB_SAT:
4684                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBSB, ins->sreg1, ins->sreg2);
4685                         break;
4686                 case OP_PADDW_SAT:
4687                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PADDSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4688                         break;
4689                 case OP_PSUBW_SAT:
4690                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PSUBSW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4691                         break;
4692
4693                 case OP_PMULW:
4694                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMULLW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4695                         break;
4696                 case OP_PMULD:
4697                         x86_sse_alu_sse41_reg_reg (code, X86_SSE_PMULLD, ins->sreg1, ins->sreg2);
4698                         break;
4699                 case OP_PMULQ:
4700                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMULUDQ, ins->sreg1, ins->sreg2);
4701                         break;
4702                 case OP_PMULW_HIGH_UN:
4703                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMULHUW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4704                         break;
4705                 case OP_PMULW_HIGH:
4706                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PMULHW, ins->sreg1, ins->sreg2);
4707                         break;
4708
4709                 case OP_PSHRW:
4710                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTW, X86_SSE_SHR, ins->dreg, ins->inst_imm);
4711                         break;
4712                 case OP_PSHRW_REG:
4713                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSRLW_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4714                         break;
4715
4716                 case OP_PSARW:
4717                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTW, X86_SSE_SAR, ins->dreg, ins->inst_imm);
4718                         break;
4719                 case OP_PSARW_REG:
4720                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSRAW_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4721                         break;
4722
4723                 case OP_PSHLW:
4724                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTW, X86_SSE_SHL, ins->dreg, ins->inst_imm);
4725                         break;
4726                 case OP_PSHLW_REG:
4727                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSLLW_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4728                         break;
4729
4730                 case OP_PSHRD:
4731                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTD, X86_SSE_SHR, ins->dreg, ins->inst_imm);
4732                         break;
4733                 case OP_PSHRD_REG:
4734                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSRLD_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4735                         break;
4736
4737                 case OP_PSARD:
4738                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTD, X86_SSE_SAR, ins->dreg, ins->inst_imm);
4739                         break;
4740                 case OP_PSARD_REG:
4741                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSRAD_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4742                         break;
4743
4744                 case OP_PSHLD:
4745                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTD, X86_SSE_SHL, ins->dreg, ins->inst_imm);
4746                         break;
4747                 case OP_PSHLD_REG:
4748                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSLLD_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4749                         break;
4750
4751                 case OP_PSHRQ:
4752                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTQ, X86_SSE_SHR, ins->dreg, ins->inst_imm);
4753                         break;
4754                 case OP_PSHRQ_REG:
4755                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSRLQ_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4756                         break;
4757
4758                 case OP_PSHLQ:
4759                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHIFTQ, X86_SSE_SHL, ins->dreg, ins->inst_imm);
4760                         break;
4761                 case OP_PSHLQ_REG:
4762                         x86_sse_shift_reg_reg (code, X86_SSE_PSLLQ_REG, ins->dreg, ins->sreg2);
4763                         break;
4764
4765                 case OP_ICONV_TO_X:
4766                         x86_movd_xreg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4767                         break;
4768                 case OP_EXTRACT_I4:
4769                         x86_movd_reg_xreg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4770                         break;
4771                 case OP_EXTRACT_I1:
4772                 case OP_EXTRACT_U1:
4773                         x86_movd_reg_xreg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4774                         if (ins->inst_c0)
4775                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->dreg, ins->inst_c0 * 8);
4776                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, ins->opcode == OP_EXTRACT_I1, FALSE);
4777                         break;
4778                 case OP_EXTRACT_I2:
4779                 case OP_EXTRACT_U2:
4780                         x86_movd_reg_xreg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4781                         if (ins->inst_c0)
4782                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->dreg, 16);
4783                         x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, ins->opcode == OP_EXTRACT_I2, TRUE);
4784                         break;
4785                 case OP_EXTRACT_R8:
4786                         if (ins->inst_c0)
4787                                 x86_sse_alu_pd_membase_reg (code, X86_SSE_MOVHPD_MEMBASE_REG, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, ins->sreg1);
4788                         else
4789                                 x86_sse_alu_sd_membase_reg (code, X86_SSE_MOVSD_MEMBASE_REG, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, ins->sreg1);
4790                         x86_fld_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, TRUE);
4791                         break;
4792
4793                 case OP_INSERT_I2:
4794                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->sreg1, ins->sreg2, ins->inst_c0);
4795                         break;
4796                 case OP_EXTRACTX_U2:
4797                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PEXTRW, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_c0);
4798                         break;
4799                 case OP_INSERTX_U1_SLOW:
4800                         /*sreg1 is the extracted ireg (scratch)
4801                         /sreg2 is the to be inserted ireg (scratch)
4802                         /dreg is the xreg to receive the value*/
4803
4804                         /*clear the bits from the extracted word*/
4805                         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, ins->sreg1, ins->inst_c0 & 1 ? 0x00FF : 0xFF00);
4806                         /*shift the value to insert if needed*/
4807                         if (ins->inst_c0 & 1)
4808                                 x86_shift_reg_imm (code, X86_SHL, ins->sreg2, 8);
4809                         /*join them together*/
4810                         x86_alu_reg_reg (code, X86_OR, ins->sreg1, ins->sreg2);
4811                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_c0 / 2);
4812                         break;
4813                 case OP_INSERTX_I4_SLOW:
4814                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg2, ins->inst_c0 * 2);
4815                         x86_shift_reg_imm (code, X86_SHR, ins->sreg2, 16);
4816                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg2, ins->inst_c0 * 2 + 1);
4817                         break;
4818
4819                 case OP_INSERTX_R4_SLOW:
4820                         x86_fst_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, FALSE, TRUE);
4821                         /*TODO if inst_c0 == 0 use movss*/
4822                         x86_sse_alu_pd_reg_membase_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset + 0, ins->inst_c0 * 2);
4823                         x86_sse_alu_pd_reg_membase_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset + 2, ins->inst_c0 * 2 + 1);
4824                         break;
4825                 case OP_INSERTX_R8_SLOW:
4826                         x86_fst_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, TRUE, TRUE);
4827                         if (cfg->verbose_level)
4828                                 printf ("CONVERTING a OP_INSERTX_R8_SLOW %d offset %x\n", ins->inst_c0, offset);
4829                         if (ins->inst_c0)
4830                                 x86_sse_alu_pd_reg_membase (code, X86_SSE_MOVHPD_REG_MEMBASE, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset);
4831                         else
4832                                 x86_movsd_reg_membase (code, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset);
4833                         break;
4834
4835                 case OP_STOREX_MEMBASE_REG:
4836                 case OP_STOREX_MEMBASE:
4837                         x86_movups_membase_reg (code, ins->dreg, ins->inst_offset, ins->sreg1);
4838                         break;
4839                 case OP_LOADX_MEMBASE:
4840                         x86_movups_reg_membase (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_offset);
4841                         break;
4842                 case OP_LOADX_ALIGNED_MEMBASE:
4843                         x86_movaps_reg_membase (code, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_offset);
4844                         break;
4845                 case OP_STOREX_ALIGNED_MEMBASE_REG:
4846                         x86_movaps_membase_reg (code, ins->dreg, ins->inst_offset, ins->sreg1);
4847                         break;
4848                 case OP_STOREX_NTA_MEMBASE_REG:
4849                         x86_sse_alu_reg_membase (code, X86_SSE_MOVNTPS, ins->dreg, ins->sreg1, ins->inst_offset);
4850                         break;
4851                 case OP_PREFETCH_MEMBASE:
4852                         x86_sse_alu_reg_membase (code, X86_SSE_PREFETCH, ins->backend.arg_info, ins->sreg1, ins->inst_offset);
4853
4854                         break;
4855                 case OP_XMOVE:
4856                         /*FIXME the peephole pass should have killed this*/
4857                         if (ins->dreg != ins->sreg1)
4858                                 x86_movaps_reg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4859                         break;
4860                 case OP_XZERO:
4861                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_PXOR, ins->dreg, ins->dreg);
4862                         break;
4863                 case OP_ICONV_TO_R8_RAW:
4864                         x86_mov_membase_reg (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, ins->sreg1, 4);
4865                         x86_fld_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, FALSE);
4866                         break;
4867
4868                 case OP_FCONV_TO_R8_X:
4869                         x86_fst_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, TRUE, TRUE);
4870                         x86_movsd_reg_membase (code, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset);
4871                         break;
4872
4873                 case OP_XCONV_R8_TO_I4:
4874                         x86_cvttsd2si (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4875                         switch (ins->backend.source_opcode) {
4876                         case OP_FCONV_TO_I1:
4877                                 x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, TRUE, FALSE);
4878                                 break;
4879                         case OP_FCONV_TO_U1:
4880                                 x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, FALSE);
4881                                 break;
4882                         case OP_FCONV_TO_I2:
4883                                 x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, TRUE, TRUE);
4884                                 break;
4885                         case OP_FCONV_TO_U2:
4886                                 x86_widen_reg (code, ins->dreg, ins->dreg, FALSE, TRUE);
4887                                 break;
4888                         }
4889                         break;
4890
4891                 case OP_EXPAND_I1:
4892                         /*FIXME this causes a partial register stall, maybe it would not be that bad to use shift + mask + or*/
4893                         /*The +4 is to get a mov ?h, ?l over the same reg.*/
4894                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg + 4, ins->dreg, 1);
4895                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg1, 0);
4896                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg1, 1);
4897                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->dreg, 0);
4898                         break;
4899                 case OP_EXPAND_I2:
4900                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg1, 0);
4901                         x86_sse_alu_pd_reg_reg_imm (code, X86_SSE_PINSRW, ins->dreg, ins->sreg1, 1);
4902                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->dreg, 0);
4903                         break;
4904                 case OP_EXPAND_I4:
4905                         x86_movd_xreg_reg (code, ins->dreg, ins->sreg1);
4906                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->dreg, 0);
4907                         break;
4908                 case OP_EXPAND_R4:
4909                         x86_fst_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, FALSE, TRUE);
4910                         x86_movd_xreg_membase (code, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset);
4911                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->dreg, 0);
4912                         break;
4913                 case OP_EXPAND_R8:
4914                         x86_fst_membase (code, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset, TRUE, TRUE);
4915                         x86_movsd_reg_membase (code, ins->dreg, ins->backend.spill_var->inst_basereg, ins->backend.spill_var->inst_offset);
4916                         x86_sse_shift_reg_imm (code, X86_SSE_PSHUFD, ins->dreg, ins->dreg, 0x44);
4917                         break;
4918
4919                 case OP_CVTDQ2PD:
4920                         x86_sse_alu_ss_reg_reg (code, X86_SSE_CVTDQ2PD, ins->dreg, ins->sreg1);
4921                         break;
4922                 case OP_CVTDQ2PS:
4923                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_CVTDQ2PS, ins->dreg, ins->sreg1);
4924                         break;
4925                 case OP_CVTPD2DQ:
4926                         x86_sse_alu_sd_reg_reg (code, X86_SSE_CVTPD2DQ, ins->dreg, ins->sreg1);
4927                         break;
4928                 case OP_CVTPD2PS:
4929                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_CVTPD2PS, ins->dreg, ins->sreg1);
4930                         break;
4931                 case OP_CVTPS2DQ:
4932                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_CVTPS2DQ, ins->dreg, ins->sreg1);
4933                         break;
4934                 case OP_CVTPS2PD:
4935                         x86_sse_alu_ps_reg_reg (code, X86_SSE_CVTPS2PD, ins->dreg, ins->sreg1);
4936                         break;
4937                 case OP_CVTTPD2DQ:
4938                         x86_sse_alu_pd_reg_reg (code, X86_SSE_CVTTPD2DQ, ins->dreg, ins->sreg1);
4939                         break;
4940                 case OP_CVTTPS2DQ:
4941                         x86_sse_alu_ss_reg_reg (code, X86_SSE_CVTTPS2DQ, ins->dreg, ins->sreg1);
4942                         break;
4943
4944 #endif
4945                 case OP_LIVERANGE_START: {
4946                         if (cfg->verbose_level > 1)
4947                                 printf ("R%d START=0x%x\n", MONO_VARINFO (cfg, ins->inst_c0)->vreg, (int)(code - cfg->native_code));
4948                         MONO_VARINFO (cfg, ins->inst_c0)->live_range_start = code - cfg->native_code;
4949                         break;
4950                 }
4951                 case OP_LIVERANGE_END: {
4952                         if (cfg->verbose_level > 1)
4953                                 printf ("R%d END=0x%x\n", MONO_VARINFO (cfg, ins->inst_c0)->vreg, (int)(code - cfg->native_code));
4954                         MONO_VARINFO (cfg, ins->inst_c0)->live_range_end = code - cfg->native_code;
4955                         break;
4956                 }
4957                 case OP_NACL_GC_SAFE_POINT: {
4958 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client_gc__)
4959                         if (cfg->compile_aot)
4960                                 code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_ABS, (gpointer)mono_nacl_gc);
4961                         else {
4962                                 guint8 *br [1];
4963
4964                                 x86_test_mem_imm8 (code, (gpointer)&__nacl_thread_suspension_needed, 0xFFFFFFFF);
4965                                 br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
4966                                 code = emit_call (cfg, code, MONO_PATCH_INFO_ABS, (gpointer)mono_nacl_gc);
4967                                 x86_patch (br[0], code);
4968                         }
4969 #endif
4970                         break;
4971                 }
4972                 case OP_GC_LIVENESS_DEF:
4973                 case OP_GC_LIVENESS_USE:
4974                 case OP_GC_PARAM_SLOT_LIVENESS_DEF:
4975                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
4976                         break;
4977                 case OP_GC_SPILL_SLOT_LIVENESS_DEF:
4978                         ins->backend.pc_offset = code - cfg->native_code;
4979                         bb->spill_slot_defs = g_slist_prepend_mempool (cfg->mempool, bb->spill_slot_defs, ins);
4980                         break;
4981                 case OP_GET_SP:
4982                         x86_mov_reg_reg (code, ins->dreg, X86_ESP, sizeof (mgreg_t));
4983                         break;
4984                 case OP_SET_SP:
4985                         x86_mov_reg_reg (code, X86_ESP, ins->sreg1, sizeof (mgreg_t));
4986                         break;
4987                 default:
4988                         g_warning ("unknown opcode %s\n", mono_inst_name (ins->opcode));
4989                         g_assert_not_reached ();
4990                 }
4991
4992                 if (G_UNLIKELY ((code - cfg->native_code - offset) > max_len)) {
4993 #ifndef __native_client_codegen__
4994                         g_warning ("wrong maximal instruction length of instruction %s (expected %d, got %d)",
4995                                            mono_inst_name (ins->opcode), max_len, code - cfg->native_code - offset);
4996                         g_assert_not_reached ();
4997 #endif  /* __native_client_codegen__ */
4998                 }
4999
5000                 cpos += max_len;
5001         }
5002
5003         cfg->code_len = code - cfg->native_code;
5004 }
5005
5006 #endif /* DISABLE_JIT */
5007
5008 void
5009 mono_arch_register_lowlevel_calls (void)
5010 {
5011 }
5012
5013 void
5014 mono_arch_patch_code (MonoMethod *method, MonoDomain *domain, guint8 *code, MonoJumpInfo *ji, MonoCodeManager *dyn_code_mp, gboolean run_cctors)
5015 {
5016         MonoJumpInfo *patch_info;
5017         gboolean compile_aot = !run_cctors;
5018
5019         for (patch_info = ji; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
5020                 unsigned char *ip = patch_info->ip.i + code;
5021                 const unsigned char *target;
5022
5023                 if (compile_aot) {
5024                         switch (patch_info->type) {
5025                         case MONO_PATCH_INFO_BB:
5026                         case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
5027                                 break;
5028                         default:
5029                                 /* No need to patch these */
5030                                 continue;
5031                         }
5032                 }
5033
5034                 target = mono_resolve_patch_target (method, domain, code, patch_info, run_cctors);
5035
5036                 switch (patch_info->type) {
5037                 case MONO_PATCH_INFO_IP:
5038                         *((gconstpointer *)(ip)) = target;
5039                         break;
5040                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT: {
5041                         guint8 *code = ip;
5042                         /* Might already been changed to a nop */
5043                         x86_call_code (code, 0);
5044                         x86_patch (ip, target);
5045                         break;
5046                 }
5047                 case MONO_PATCH_INFO_ABS:
5048                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
5049                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
5050                 case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
5051                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
5052                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
5053                 case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
5054                 case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
5055                 case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
5056                 case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
5057                 case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
5058 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
5059                         if (nacl_is_code_address (code)) {
5060                                 /* For tail calls, code is patched after being installed */
5061                                 /* but not through the normal "patch callsite" method.   */
5062                                 unsigned char buf[kNaClAlignment];
5063                                 unsigned char *aligned_code = (uintptr_t)code & ~kNaClAlignmentMask;
5064                                 unsigned char *_target = target;
5065                                 int ret;
5066                                 /* All patch targets modified in x86_patch */
5067                                 /* are IP relative.                        */
5068                                 _target = _target + (uintptr_t)buf - (uintptr_t)aligned_code;
5069                                 memcpy (buf, aligned_code, kNaClAlignment);
5070                                 /* Patch a temp buffer of bundle size, */
5071                                 /* then install to actual location.    */
5072                                 x86_patch (buf + ((uintptr_t)code - (uintptr_t)aligned_code), _target);
5073                                 ret = nacl_dyncode_modify (aligned_code, buf, kNaClAlignment);
5074                                 g_assert (ret == 0);
5075                         }
5076                         else {
5077                                 x86_patch (ip, target);
5078                         }
5079 #else
5080                         x86_patch (ip, target);
5081 #endif
5082                         break;
5083                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
5084                         break;
5085                 case MONO_PATCH_INFO_R4:
5086                 case MONO_PATCH_INFO_R8: {
5087                         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (ip);
5088                         *((gconstpointer *)(ip + offset)) = target;
5089                         break;
5090                 }
5091                 default: {
5092                         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (ip);
5093 #if !defined(__native_client__)
5094                         *((gconstpointer *)(ip + offset)) = target;
5095 #else
5096                         *((gconstpointer *)(ip + offset)) = nacl_modify_patch_target (target);
5097 #endif
5098                         break;
5099                 }
5100                 }
5101         }
5102 }
5103
5104 static G_GNUC_UNUSED void
5105 stack_unaligned (MonoMethod *m, gpointer caller)
5106 {
5107         printf ("%s\n", mono_method_full_name (m, TRUE));
5108         g_assert_not_reached ();
5109 }
5110
5111 guint8 *
5112 mono_arch_emit_prolog (MonoCompile *cfg)
5113 {
5114         MonoMethod *method = cfg->method;
5115         MonoBasicBlock *bb;
5116         MonoMethodSignature *sig;
5117         MonoInst *inst;
5118         int alloc_size, pos, max_offset, i, cfa_offset;
5119         guint8 *code;
5120         gboolean need_stack_frame;
5121 #ifdef __native_client_codegen__
5122         guint alignment_check;
5123 #endif
5124
5125         cfg->code_size = MAX (cfg->header->code_size * 4, 10240);
5126
5127         if (cfg->prof_options & MONO_PROFILE_ENTER_LEAVE)
5128                 cfg->code_size += 512;
5129
5130 #if defined(__default_codegen__)
5131         code = cfg->native_code = g_malloc (cfg->code_size);
5132 #elif defined(__native_client_codegen__)
5133         /* native_code_alloc is not 32-byte aligned, native_code is. */
5134         cfg->code_size = NACL_BUNDLE_ALIGN_UP (cfg->code_size);
5135         cfg->native_code_alloc = g_malloc (cfg->code_size + kNaClAlignment);
5136
5137         /* Align native_code to next nearest kNaclAlignment byte. */
5138         cfg->native_code = (guint)cfg->native_code_alloc + kNaClAlignment;
5139         cfg->native_code = (guint)cfg->native_code & ~kNaClAlignmentMask;
5140
5141         code = cfg->native_code;
5142
5143         alignment_check = (guint)cfg->native_code & kNaClAlignmentMask;
5144         g_assert(alignment_check == 0);
5145 #endif
5146
5147 #if 0
5148         {
5149                 guint8 *br [16];
5150
5151         /* Check that the stack is aligned on osx */
5152         x86_mov_reg_reg (code, X86_EAX, X86_ESP, sizeof (mgreg_t));
5153         x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_EAX, 15);
5154         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0xc);
5155         br [0] = code;
5156         x86_branch_disp (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
5157         x86_push_membase (code, X86_ESP, 0);
5158         x86_push_imm (code, cfg->method);
5159         x86_mov_reg_imm (code, X86_EAX, stack_unaligned);
5160         x86_call_reg (code, X86_EAX);
5161         x86_patch (br [0], code);
5162         }
5163 #endif
5164
5165         /* Offset between RSP and the CFA */
5166         cfa_offset = 0;
5167
5168         // CFA = sp + 4
5169         cfa_offset = sizeof (gpointer);
5170         mono_emit_unwind_op_def_cfa (cfg, code, X86_ESP, sizeof (gpointer));
5171         // IP saved at CFA - 4
5172         /* There is no IP reg on x86 */
5173         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_NREG, -cfa_offset);
5174         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset, SLOT_NOREF);
5175
5176         need_stack_frame = needs_stack_frame (cfg);
5177
5178         if (need_stack_frame) {
5179                 x86_push_reg (code, X86_EBP);
5180                 cfa_offset += sizeof (gpointer);
5181                 mono_emit_unwind_op_def_cfa_offset (cfg, code, cfa_offset);
5182                 mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_EBP, - cfa_offset);
5183                 x86_mov_reg_reg (code, X86_EBP, X86_ESP, 4);
5184                 mono_emit_unwind_op_def_cfa_reg (cfg, code, X86_EBP);
5185                 /* These are handled automatically by the stack marking code */
5186                 mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, -cfa_offset, SLOT_NOREF);
5187         } else {
5188                 cfg->frame_reg = X86_ESP;
5189         }
5190
5191         cfg->stack_offset += cfg->param_area;
5192         cfg->stack_offset = ALIGN_TO (cfg->stack_offset, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
5193
5194         alloc_size = cfg->stack_offset;
5195         pos = 0;
5196
5197         if (!method->save_lmf) {
5198                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EBX)) {
5199                         x86_push_reg (code, X86_EBX);
5200                         pos += 4;
5201                         cfa_offset += sizeof (gpointer);
5202                         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_EBX, - cfa_offset);
5203                         /* These are handled automatically by the stack marking code */
5204                         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, - cfa_offset, SLOT_NOREF);
5205                 }
5206
5207                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EDI)) {
5208                         x86_push_reg (code, X86_EDI);
5209                         pos += 4;
5210                         cfa_offset += sizeof (gpointer);
5211                         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_EDI, - cfa_offset);
5212                         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, - cfa_offset, SLOT_NOREF);
5213                 }
5214
5215                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_ESI)) {
5216                         x86_push_reg (code, X86_ESI);
5217                         pos += 4;
5218                         cfa_offset += sizeof (gpointer);
5219                         mono_emit_unwind_op_offset (cfg, code, X86_ESI, - cfa_offset);
5220                         mini_gc_set_slot_type_from_cfa (cfg, - cfa_offset, SLOT_NOREF);
5221                 }
5222         }
5223
5224         alloc_size -= pos;
5225
5226         /* the original alloc_size is already aligned: there is %ebp and retip pushed, so realign */
5227         if (mono_do_x86_stack_align && need_stack_frame) {
5228                 int tot = alloc_size + pos + 4; /* ret ip */
5229                 if (need_stack_frame)
5230                         tot += 4; /* ebp */
5231                 tot &= MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 1;
5232                 if (tot) {
5233                         alloc_size += MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - tot;
5234                         for (i = 0; i < MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - tot; i += sizeof (mgreg_t))
5235                                 mini_gc_set_slot_type_from_fp (cfg, - (alloc_size + pos - i), SLOT_NOREF);
5236                 }
5237         }
5238
5239         cfg->arch.sp_fp_offset = alloc_size + pos;
5240
5241         if (alloc_size) {
5242                 /* See mono_emit_stack_alloc */
5243 #if defined(TARGET_WIN32) || defined(MONO_ARCH_SIGSEGV_ON_ALTSTACK)
5244                 guint32 remaining_size = alloc_size;
5245                 /*FIXME handle unbounded code expansion, we should use a loop in case of more than X interactions*/
5246                 guint32 required_code_size = ((remaining_size / 0x1000) + 1) * 8; /*8 is the max size of x86_alu_reg_imm + x86_test_membase_reg*/
5247                 guint32 offset = code - cfg->native_code;
5248                 if (G_UNLIKELY (required_code_size >= (cfg->code_size - offset))) {
5249                         while (required_code_size >= (cfg->code_size - offset))
5250                                 cfg->code_size *= 2;
5251                         cfg->native_code = mono_realloc_native_code(cfg);
5252                         code = cfg->native_code + offset;
5253                         cfg->stat_code_reallocs++;
5254                 }
5255                 while (remaining_size >= 0x1000) {
5256                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 0x1000);
5257                         x86_test_membase_reg (code, X86_ESP, 0, X86_ESP);
5258                         remaining_size -= 0x1000;
5259                 }
5260                 if (remaining_size)
5261                         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, remaining_size);
5262 #else
5263                 x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, alloc_size);
5264 #endif
5265
5266                 g_assert (need_stack_frame);
5267         }
5268
5269         if (cfg->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_NATIVE_TO_MANAGED ||
5270                         cfg->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE) {
5271                 x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_ESP, -MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
5272         }
5273
5274 #if DEBUG_STACK_ALIGNMENT
5275         /* check the stack is aligned */
5276         if (need_stack_frame && method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_NONE) {
5277                 x86_mov_reg_reg (code, X86_ECX, X86_ESP, 4);
5278                 x86_alu_reg_imm (code, X86_AND, X86_ECX, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT - 1);
5279                 x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_ECX, 0);
5280                 x86_branch_disp (code, X86_CC_EQ, 3, FALSE);
5281                 x86_breakpoint (code);
5282         }
5283 #endif
5284
5285         /* compute max_offset in order to use short forward jumps */
5286         max_offset = 0;
5287         if (cfg->opt & MONO_OPT_BRANCH) {
5288                 for (bb = cfg->bb_entry; bb; bb = bb->next_bb) {
5289                         MonoInst *ins;
5290                         bb->max_offset = max_offset;
5291
5292                         if (cfg->prof_options & MONO_PROFILE_COVERAGE)
5293                                 max_offset += 6;
5294                         /* max alignment for loops */
5295                         if ((cfg->opt & MONO_OPT_LOOP) && bb_is_loop_start (bb))
5296                                 max_offset += LOOP_ALIGNMENT;
5297 #ifdef __native_client_codegen__
5298                         /* max alignment for native client */
5299                         if (bb->flags & BB_INDIRECT_JUMP_TARGET || bb->flags & BB_EXCEPTION_HANDLER)
5300                                 max_offset += kNaClAlignment;
5301 #endif
5302                         MONO_BB_FOR_EACH_INS (bb, ins) {
5303                                 if (ins->opcode == OP_LABEL)
5304                                         ins->inst_c1 = max_offset;
5305 #ifdef __native_client_codegen__
5306                                 switch (ins->opcode)
5307                                 {
5308                                         case OP_FCALL:
5309                                         case OP_LCALL:
5310                                         case OP_VCALL:
5311                                         case OP_VCALL2:
5312                                         case OP_VOIDCALL:
5313                                         case OP_CALL:
5314                                         case OP_FCALL_REG:
5315                                         case OP_LCALL_REG:
5316                                         case OP_VCALL_REG:
5317                                         case OP_VCALL2_REG:
5318                                         case OP_VOIDCALL_REG:
5319                                         case OP_CALL_REG:
5320                                         case OP_FCALL_MEMBASE:
5321                                         case OP_LCALL_MEMBASE:
5322                                         case OP_VCALL_MEMBASE:
5323                                         case OP_VCALL2_MEMBASE:
5324                                         case OP_VOIDCALL_MEMBASE:
5325                                         case OP_CALL_MEMBASE:
5326                                                 max_offset += kNaClAlignment;
5327                                                 break;
5328                                         default:
5329                                                 max_offset += ((guint8 *)ins_get_spec (ins->opcode))[MONO_INST_LEN] - 1;
5330                                                 break;
5331                                 }
5332 #endif  /* __native_client_codegen__ */
5333                                 max_offset += ((guint8 *)ins_get_spec (ins->opcode))[MONO_INST_LEN];
5334                         }
5335                 }
5336         }
5337
5338         /* store runtime generic context */
5339         if (cfg->rgctx_var) {
5340                 g_assert (cfg->rgctx_var->opcode == OP_REGOFFSET && cfg->rgctx_var->inst_basereg == X86_EBP);
5341
5342                 x86_mov_membase_reg (code, X86_EBP, cfg->rgctx_var->inst_offset, MONO_ARCH_RGCTX_REG, 4);
5343         }
5344
5345         if (method->save_lmf)
5346                 code = emit_setup_lmf (cfg, code, cfg->lmf_var->inst_offset, cfa_offset);
5347
5348         if (mono_jit_trace_calls != NULL && mono_trace_eval (method))
5349                 code = mono_arch_instrument_prolog (cfg, mono_trace_enter_method, code, TRUE);
5350
5351         /* load arguments allocated to register from the stack */
5352         sig = mono_method_signature (method);
5353         pos = 0;
5354
5355         for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
5356                 inst = cfg->args [pos];
5357                 if (inst->opcode == OP_REGVAR) {
5358                         g_assert (need_stack_frame);
5359                         x86_mov_reg_membase (code, inst->dreg, X86_EBP, inst->inst_offset, 4);
5360                         if (cfg->verbose_level > 2)
5361                                 g_print ("Argument %d assigned to register %s\n", pos, mono_arch_regname (inst->dreg));
5362                 }
5363                 pos++;
5364         }
5365
5366         cfg->code_len = code - cfg->native_code;
5367
5368         g_assert (cfg->code_len < cfg->code_size);
5369
5370         return code;
5371 }
5372
5373 void
5374 mono_arch_emit_epilog (MonoCompile *cfg)
5375 {
5376         MonoMethod *method = cfg->method;
5377         MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (method);
5378         int i, quad, pos;
5379         guint32 stack_to_pop;
5380         guint8 *code;
5381         int max_epilog_size = 16;
5382         CallInfo *cinfo;
5383         gboolean need_stack_frame = needs_stack_frame (cfg);
5384
5385         if (cfg->method->save_lmf)
5386                 max_epilog_size += 128;
5387
5388         while (cfg->code_len + max_epilog_size > (cfg->code_size - 16)) {
5389                 cfg->code_size *= 2;
5390                 cfg->native_code = mono_realloc_native_code(cfg);
5391                 cfg->stat_code_reallocs++;
5392         }
5393
5394         code = cfg->native_code + cfg->code_len;
5395
5396         if (mono_jit_trace_calls != NULL && mono_trace_eval (method))
5397                 code = mono_arch_instrument_epilog (cfg, mono_trace_leave_method, code, TRUE);
5398
5399         /* the code restoring the registers must be kept in sync with OP_TAILCALL */
5400         pos = 0;
5401
5402         if (method->save_lmf) {
5403                 gint32 lmf_offset = cfg->lmf_var->inst_offset;
5404                 guint8 *patch;
5405                 gboolean supported = FALSE;
5406
5407                 if (cfg->compile_aot) {
5408 #if defined(__APPLE__) || defined(__linux__)
5409                         supported = TRUE;
5410 #endif
5411                 } else if (mono_get_jit_tls_offset () != -1) {
5412                         supported = TRUE;
5413                 }
5414
5415                 /* check if we need to restore protection of the stack after a stack overflow */
5416                 if (supported) {
5417                         if (cfg->compile_aot) {
5418                                 code = emit_load_aotconst (NULL, code, cfg, NULL, X86_ECX, MONO_PATCH_INFO_TLS_OFFSET, GINT_TO_POINTER (TLS_KEY_JIT_TLS));
5419
5420                                 code = emit_tls_get_reg (code, X86_ECX, X86_ECX);
5421                         } else {
5422                                 code = mono_x86_emit_tls_get (code, X86_ECX, mono_get_jit_tls_offset ());
5423                         }
5424
5425                         /* we load the value in a separate instruction: this mechanism may be
5426                          * used later as a safer way to do thread interruption
5427                          */
5428                         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ECX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoJitTlsData, restore_stack_prot), 4);
5429                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, X86_ECX, 0);
5430                         patch = code;
5431                         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
5432                         /* note that the call trampoline will preserve eax/edx */
5433                         x86_call_reg (code, X86_ECX);
5434                         x86_patch (patch, code);
5435                 } else {
5436                         /* FIXME: maybe save the jit tls in the prolog */
5437                 }
5438
5439                 /* restore caller saved regs */
5440                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EBX)) {
5441                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EBX, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ebx), 4);
5442                 }
5443
5444                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EDI)) {
5445                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EDI, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, edi), 4);
5446                 }
5447                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_ESI)) {
5448                         x86_mov_reg_membase (code, X86_ESI, cfg->frame_reg, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, esi), 4);
5449                 }
5450
5451                 /* EBP is restored by LEAVE */
5452         } else {
5453                 for (i = 0; i < X86_NREG; ++i) {
5454                         if ((cfg->used_int_regs & X86_CALLER_REGS & (1 << i)) && (i != X86_EBP)) {
5455                                 pos -= 4;
5456                         }
5457                 }
5458
5459                 if (pos) {
5460                         g_assert (need_stack_frame);
5461                         x86_lea_membase (code, X86_ESP, X86_EBP, pos);
5462                 }
5463
5464                 if (pos) {
5465                         g_assert (need_stack_frame);
5466                         x86_lea_membase (code, X86_ESP, X86_EBP, pos);
5467                 }
5468
5469                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_ESI)) {
5470                         x86_pop_reg (code, X86_ESI);
5471                 }
5472                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EDI)) {
5473                         x86_pop_reg (code, X86_EDI);
5474                 }
5475                 if (cfg->used_int_regs & (1 << X86_EBX)) {
5476                         x86_pop_reg (code, X86_EBX);
5477                 }
5478         }
5479
5480         /* Load returned vtypes into registers if needed */
5481         cinfo = get_call_info (cfg->generic_sharing_context, cfg->mempool, sig);
5482         if (cinfo->ret.storage == ArgValuetypeInReg) {
5483                 for (quad = 0; quad < 2; quad ++) {
5484                         switch (cinfo->ret.pair_storage [quad]) {
5485                         case ArgInIReg:
5486                                 x86_mov_reg_membase (code, cinfo->ret.pair_regs [quad], cfg->ret->inst_basereg, cfg->ret->inst_offset + (quad * sizeof (gpointer)), 4);
5487                                 break;
5488                         case ArgOnFloatFpStack:
5489                                 x86_fld_membase (code, cfg->ret->inst_basereg, cfg->ret->inst_offset + (quad * sizeof (gpointer)), FALSE);
5490                                 break;
5491                         case ArgOnDoubleFpStack:
5492                                 x86_fld_membase (code, cfg->ret->inst_basereg, cfg->ret->inst_offset + (quad * sizeof (gpointer)), TRUE);
5493                                 break;
5494                         case ArgNone:
5495                                 break;
5496                         default:
5497                                 g_assert_not_reached ();
5498                         }
5499                 }
5500         }
5501
5502         if (need_stack_frame)
5503                 x86_leave (code);
5504
5505         if (CALLCONV_IS_STDCALL (sig)) {
5506                 MonoJitArgumentInfo *arg_info = alloca (sizeof (MonoJitArgumentInfo) * (sig->param_count + 1));
5507
5508                 stack_to_pop = mono_arch_get_argument_info (NULL, sig, sig->param_count, arg_info);
5509         } else if (cinfo->callee_stack_pop)
5510                 stack_to_pop = cinfo->callee_stack_pop;
5511         else
5512                 stack_to_pop = 0;
5513
5514         if (stack_to_pop) {
5515                 g_assert (need_stack_frame);
5516                 x86_ret_imm (code, stack_to_pop);
5517         } else {
5518                 x86_ret (code);
5519         }
5520
5521         cfg->code_len = code - cfg->native_code;
5522
5523         g_assert (cfg->code_len < cfg->code_size);
5524 }
5525
5526 void
5527 mono_arch_emit_exceptions (MonoCompile *cfg)
5528 {
5529         MonoJumpInfo *patch_info;
5530         int nthrows, i;
5531         guint8 *code;
5532         MonoClass *exc_classes [16];
5533         guint8 *exc_throw_start [16], *exc_throw_end [16];
5534         guint32 code_size;
5535         int exc_count = 0;
5536
5537         /* Compute needed space */
5538         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
5539                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_EXC)
5540                         exc_count++;
5541         }
5542
5543         /*
5544          * make sure we have enough space for exceptions
5545          * 16 is the size of two push_imm instructions and a call
5546          */
5547         if (cfg->compile_aot)
5548                 code_size = exc_count * 32;
5549         else
5550                 code_size = exc_count * 16;
5551
5552         while (cfg->code_len + code_size > (cfg->code_size - 16)) {
5553                 cfg->code_size *= 2;
5554                 cfg->native_code = mono_realloc_native_code(cfg);
5555                 cfg->stat_code_reallocs++;
5556         }
5557
5558         code = cfg->native_code + cfg->code_len;
5559
5560         nthrows = 0;
5561         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
5562                 switch (patch_info->type) {
5563                 case MONO_PATCH_INFO_EXC: {
5564                         MonoClass *exc_class;
5565                         guint8 *buf, *buf2;
5566                         guint32 throw_ip;
5567
5568                         x86_patch (patch_info->ip.i + cfg->native_code, code);
5569
5570                         exc_class = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", patch_info->data.name);
5571                         g_assert (exc_class);
5572                         throw_ip = patch_info->ip.i;
5573
5574                         /* Find a throw sequence for the same exception class */
5575                         for (i = 0; i < nthrows; ++i)
5576                                 if (exc_classes [i] == exc_class)
5577                                         break;
5578                         if (i < nthrows) {
5579                                 x86_push_imm (code, (exc_throw_end [i] - cfg->native_code) - throw_ip);
5580                                 x86_jump_code (code, exc_throw_start [i]);
5581                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5582                         }
5583                         else {
5584                                 guint32 size;
5585
5586                                 /* Compute size of code following the push <OFFSET> */
5587 #if defined(__default_codegen__)
5588                                 size = 5 + 5;
5589 #elif defined(__native_client_codegen__)
5590                                 code = mono_nacl_align (code);
5591                                 size = kNaClAlignment;
5592 #endif
5593                                 /*This is aligned to 16 bytes by the callee. This way we save a few bytes here.*/
5594
5595                                 if ((code - cfg->native_code) - throw_ip < 126 - size) {
5596                                         /* Use the shorter form */
5597                                         buf = buf2 = code;
5598                                         x86_push_imm (code, 0);
5599                                 }
5600                                 else {
5601                                         buf = code;
5602                                         x86_push_imm (code, 0xf0f0f0f0);
5603                                         buf2 = code;
5604                                 }
5605
5606                                 if (nthrows < 16) {
5607                                         exc_classes [nthrows] = exc_class;
5608                                         exc_throw_start [nthrows] = code;
5609                                 }
5610
5611                                 x86_push_imm (code, exc_class->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
5612                                 patch_info->data.name = "mono_arch_throw_corlib_exception";
5613                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD;
5614                                 patch_info->ip.i = code - cfg->native_code;
5615                                 x86_call_code (code, 0);
5616                                 x86_push_imm (buf, (code - cfg->native_code) - throw_ip);
5617                                 while (buf < buf2)
5618                                         x86_nop (buf);
5619
5620                                 if (nthrows < 16) {
5621                                         exc_throw_end [nthrows] = code;
5622                                         nthrows ++;
5623                                 }
5624                         }
5625                         break;
5626                 }
5627                 default:
5628                         /* do nothing */
5629                         break;
5630                 }
5631         }
5632
5633         cfg->code_len = code - cfg->native_code;
5634
5635         g_assert (cfg->code_len < cfg->code_size);
5636 }
5637
5638 void
5639 mono_arch_flush_icache (guint8 *code, gint size)
5640 {
5641         /* not needed */
5642 }
5643
5644 void
5645 mono_arch_flush_register_windows (void)
5646 {
5647 }
5648
5649 gboolean
5650 mono_arch_is_inst_imm (gint64 imm)
5651 {
5652         return TRUE;
5653 }
5654
5655 void
5656 mono_arch_finish_init (void)
5657 {
5658         if (!g_getenv ("MONO_NO_TLS")) {
5659 #ifndef TARGET_WIN32
5660 #if MONO_XEN_OPT
5661                 optimize_for_xen = access ("/proc/xen", F_OK) == 0;
5662 #endif
5663 #endif
5664         }
5665 }
5666
5667 void
5668 mono_arch_free_jit_tls_data (MonoJitTlsData *tls)
5669 {
5670 }
5671
5672 // Linear handler, the bsearch head compare is shorter
5673 //[2 + 4] x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, ins->sreg1, ins->inst_imm);
5674 //[1 + 1] x86_branch8(inst,cond,imm,is_signed)
5675 //        x86_patch(ins,target)
5676 //[1 + 5] x86_jump_mem(inst,mem)
5677
5678 #define CMP_SIZE 6
5679 #if defined(__default_codegen__)
5680 #define BR_SMALL_SIZE 2
5681 #define BR_LARGE_SIZE 5
5682 #elif defined(__native_client_codegen__)
5683 /* I suspect the size calculation below is actually incorrect. */
5684 /* TODO: fix the calculation that uses these sizes.  */
5685 #define BR_SMALL_SIZE 16
5686 #define BR_LARGE_SIZE 12
5687 #endif  /*__native_client_codegen__*/
5688 #define JUMP_IMM_SIZE 6
5689 #define ENABLE_WRONG_METHOD_CHECK 0
5690 #define DEBUG_IMT 0
5691
5692 static int
5693 imt_branch_distance (MonoIMTCheckItem **imt_entries, int start, int target)
5694 {
5695         int i, distance = 0;
5696         for (i = start; i < target; ++i)
5697                 distance += imt_entries [i]->chunk_size;
5698         return distance;
5699 }
5700
5701 /*
5702  * LOCKING: called with the domain lock held
5703  */
5704 gpointer
5705 mono_arch_build_imt_thunk (MonoVTable *vtable, MonoDomain *domain, MonoIMTCheckItem **imt_entries, int count,
5706         gpointer fail_tramp)
5707 {
5708         int i;
5709         int size = 0;
5710         guint8 *code, *start;
5711
5712         for (i = 0; i < count; ++i) {
5713                 MonoIMTCheckItem *item = imt_entries [i];
5714                 if (item->is_equals) {
5715                         if (item->check_target_idx) {
5716                                 if (!item->compare_done)
5717                                         item->chunk_size += CMP_SIZE;
5718                                 item->chunk_size += BR_SMALL_SIZE + JUMP_IMM_SIZE;
5719                         } else {
5720                                 if (fail_tramp) {
5721                                         item->chunk_size += CMP_SIZE + BR_SMALL_SIZE + JUMP_IMM_SIZE * 2;
5722                                 } else {
5723                                         item->chunk_size += JUMP_IMM_SIZE;
5724 #if ENABLE_WRONG_METHOD_CHECK
5725                                         item->chunk_size += CMP_SIZE + BR_SMALL_SIZE + 1;
5726 #endif
5727                                 }
5728                         }
5729                 } else {
5730                         item->chunk_size += CMP_SIZE + BR_LARGE_SIZE;
5731                         imt_entries [item->check_target_idx]->compare_done = TRUE;
5732                 }
5733                 size += item->chunk_size;
5734         }
5735 #if defined(__native_client__) && defined(__native_client_codegen__)
5736         /* In Native Client, we don't re-use thunks, allocate from the */
5737         /* normal code manager paths. */
5738         size = NACL_BUNDLE_ALIGN_UP (size);
5739         code = mono_domain_code_reserve (domain, size);
5740 #else
5741         if (fail_tramp)
5742                 code = mono_method_alloc_generic_virtual_thunk (domain, size);
5743         else
5744                 code = mono_domain_code_reserve (domain, size);
5745 #endif
5746         start = code;
5747         for (i = 0; i < count; ++i) {
5748                 MonoIMTCheckItem *item = imt_entries [i];
5749                 item->code_target = code;
5750                 if (item->is_equals) {
5751                         if (item->check_target_idx) {
5752                                 if (!item->compare_done)
5753                                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_REG, (guint32)item->key);
5754                                 item->jmp_code = code;
5755                                 x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
5756                                 if (item->has_target_code)
5757                                         x86_jump_code (code, item->value.target_code);
5758                                 else
5759                                         x86_jump_mem (code, & (vtable->vtable [item->value.vtable_slot]));
5760                         } else {
5761                                 if (fail_tramp) {
5762                                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_REG, (guint32)item->key);
5763                                         item->jmp_code = code;
5764                                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
5765                                         if (item->has_target_code)
5766                                                 x86_jump_code (code, item->value.target_code);
5767                                         else
5768                                                 x86_jump_mem (code, & (vtable->vtable [item->value.vtable_slot]));
5769                                         x86_patch (item->jmp_code, code);
5770                                         x86_jump_code (code, fail_tramp);
5771                                         item->jmp_code = NULL;
5772                                 } else {
5773                                         /* enable the commented code to assert on wrong method */
5774 #if ENABLE_WRONG_METHOD_CHECK
5775                                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_REG, (guint32)item->key);
5776                                         item->jmp_code = code;
5777                                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 0, FALSE);
5778 #endif
5779                                         if (item->has_target_code)
5780                                                 x86_jump_code (code, item->value.target_code);
5781                                         else
5782                                                 x86_jump_mem (code, & (vtable->vtable [item->value.vtable_slot]));
5783 #if ENABLE_WRONG_METHOD_CHECK
5784                                         x86_patch (item->jmp_code, code);
5785                                         x86_breakpoint (code);
5786                                         item->jmp_code = NULL;
5787 #endif
5788                                 }
5789                         }
5790                 } else {
5791                         x86_alu_reg_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_REG, (guint32)item->key);
5792                         item->jmp_code = code;
5793                         if (x86_is_imm8 (imt_branch_distance (imt_entries, i, item->check_target_idx)))
5794                                 x86_branch8 (code, X86_CC_GE, 0, FALSE);
5795                         else
5796                                 x86_branch32 (code, X86_CC_GE, 0, FALSE);
5797                 }
5798         }
5799         /* patch the branches to get to the target items */
5800         for (i = 0; i < count; ++i) {
5801                 MonoIMTCheckItem *item = imt_entries [i];
5802                 if (item->jmp_code) {
5803                         if (item->check_target_idx) {
5804                                 x86_patch (item->jmp_code, imt_entries [item->check_target_idx]->code_target);
5805                         }
5806                 }
5807         }
5808
5809         if (!fail_tramp)
5810                 mono_stats.imt_thunks_size += code - start;
5811         g_assert (code - start <= size);
5812
5813 #if DEBUG_IMT
5814         {
5815                 char *buff = g_strdup_printf ("thunk_for_class_%s_%s_entries_%d", vtable->klass->name_space, vtable->klass->name, count);
5816                 mono_disassemble_code (NULL, (guint8*)start, code - start, buff);
5817                 g_free (buff);
5818         }
5819 #endif
5820         if (mono_jit_map_is_enabled ()) {
5821                 char *buff;
5822                 if (vtable)
5823                         buff = g_strdup_printf ("imt_%s_%s_entries_%d", vtable->klass->name_space, vtable->klass->name, count);
5824                 else
5825                         buff = g_strdup_printf ("imt_thunk_entries_%d", count);
5826                 mono_emit_jit_tramp (start, code - start, buff);
5827                 g_free (buff);
5828         }
5829
5830         nacl_domain_code_validate (domain, &start, size, &code);
5831
5832         return start;
5833 }
5834
5835 MonoMethod*
5836 mono_arch_find_imt_method (mgreg_t *regs, guint8 *code)
5837 {
5838         return (MonoMethod*) regs [MONO_ARCH_IMT_REG];
5839 }
5840
5841 MonoVTable*
5842 mono_arch_find_static_call_vtable (mgreg_t *regs, guint8 *code)
5843 {
5844         return (MonoVTable*) regs [MONO_ARCH_RGCTX_REG];
5845 }
5846
5847 GSList*
5848 mono_arch_get_cie_program (void)
5849 {
5850         GSList *l = NULL;
5851
5852         mono_add_unwind_op_def_cfa (l, (guint8*)NULL, (guint8*)NULL, X86_ESP, 4);
5853         mono_add_unwind_op_offset (l, (guint8*)NULL, (guint8*)NULL, X86_NREG, -4);
5854
5855         return l;
5856 }
5857
5858 MonoInst*
5859 mono_arch_emit_inst_for_method (MonoCompile *cfg, MonoMethod *cmethod, MonoMethodSignature *fsig, MonoInst **args)
5860 {
5861         MonoInst *ins = NULL;
5862         int opcode = 0;
5863
5864         if (cmethod->klass == mono_defaults.math_class) {
5865                 if (strcmp (cmethod->name, "Sin") == 0) {
5866                         opcode = OP_SIN;
5867                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Cos") == 0) {
5868                         opcode = OP_COS;
5869                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Tan") == 0) {
5870                         opcode = OP_TAN;
5871                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Atan") == 0) {
5872                         opcode = OP_ATAN;
5873                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Sqrt") == 0) {
5874                         opcode = OP_SQRT;
5875                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Abs") == 0 && fsig->params [0]->type == MONO_TYPE_R8) {
5876                         opcode = OP_ABS;
5877                 } else if (strcmp (cmethod->name, "Round") == 0 && fsig->param_count == 1 && fsig->params [0]->type == MONO_TYPE_R8) {
5878                         opcode = OP_ROUND;
5879                 }
5880
5881                 if (opcode) {
5882                         MONO_INST_NEW (cfg, ins, opcode);
5883                         ins->type = STACK_R8;
5884                         ins->dreg = mono_alloc_freg (cfg);
5885                         ins->sreg1 = args [0]->dreg;
5886                         MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
5887                 }
5888
5889                 if (cfg->opt & MONO_OPT_CMOV) {
5890                         int opcode = 0;
5891
5892                         if (strcmp (cmethod->name, "Min") == 0) {
5893                                 if (fsig->params [0]->type == MONO_TYPE_I4)
5894                                         opcode = OP_IMIN;
5895                         } else if (strcmp (cmethod->name, "Max") == 0) {
5896                                 if (fsig->params [0]->type == MONO_TYPE_I4)
5897                                         opcode = OP_IMAX;
5898                         }
5899
5900                         if (opcode) {
5901                                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, opcode);
5902                                 ins->type = STACK_I4;
5903                                 ins->dreg = mono_alloc_ireg (cfg);
5904                                 ins->sreg1 = args [0]->dreg;
5905                                 ins->sreg2 = args [1]->dreg;
5906                                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
5907                         }
5908                 }
5909
5910 #if 0
5911                 /* OP_FREM is not IEEE compatible */
5912                 else if (strcmp (cmethod->name, "IEEERemainder") == 0) {
5913                         MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_FREM);
5914                         ins->inst_i0 = args [0];
5915                         ins->inst_i1 = args [1];
5916                 }
5917 #endif
5918         }
5919
5920         return ins;
5921 }
5922
5923 gboolean
5924 mono_arch_print_tree (MonoInst *tree, int arity)
5925 {
5926         return 0;
5927 }
5928
5929 guint32
5930 mono_arch_get_patch_offset (guint8 *code)
5931 {
5932         if ((code [0] == 0x8b) && (x86_modrm_mod (code [1]) == 0x2))
5933                 return 2;
5934         else if (code [0] == 0xba)
5935                 return 1;
5936         else if (code [0] == 0x68)
5937                 /* push IMM */
5938                 return 1;
5939         else if ((code [0] == 0xff) && (x86_modrm_reg (code [1]) == 0x6))
5940                 /* push <OFFSET>(<REG>) */
5941                 return 2;
5942         else if ((code [0] == 0xff) && (x86_modrm_reg (code [1]) == 0x2))
5943                 /* call *<OFFSET>(<REG>) */
5944                 return 2;
5945         else if ((code [0] == 0xdd) || (code [0] == 0xd9))
5946                 /* fldl <ADDR> */
5947                 return 2;
5948         else if ((code [0] == 0x58) && (code [1] == 0x05))
5949                 /* pop %eax; add <OFFSET>, %eax */
5950                 return 2;
5951         else if ((code [0] >= 0x58) && (code [0] <= 0x58 + X86_NREG) && (code [1] == 0x81))
5952                 /* pop <REG>; add <OFFSET>, <REG> */
5953                 return 3;
5954         else if ((code [0] >= 0xb8) && (code [0] < 0xb8 + 8))
5955                 /* mov <REG>, imm */
5956                 return 1;
5957         else {
5958                 g_assert_not_reached ();
5959                 return -1;
5960         }
5961 }
5962
5963 /**
5964  * mono_breakpoint_clean_code:
5965  *
5966  * Copy @size bytes from @code - @offset to the buffer @buf. If the debugger inserted software
5967  * breakpoints in the original code, they are removed in the copy.
5968  *
5969  * Returns TRUE if no sw breakpoint was present.
5970  */
5971 gboolean
5972 mono_breakpoint_clean_code (guint8 *method_start, guint8 *code, int offset, guint8 *buf, int size)
5973 {
5974         int i;
5975         gboolean can_write = TRUE;
5976         /*
5977          * If method_start is non-NULL we need to perform bound checks, since we access memory
5978          * at code - offset we could go before the start of the method and end up in a different
5979          * page of memory that is not mapped or read incorrect data anyway. We zero-fill the bytes
5980          * instead.
5981          */
5982         if (!method_start || code - offset >= method_start) {
5983                 memcpy (buf, code - offset, size);
5984         } else {
5985                 int diff = code - method_start;
5986                 memset (buf, 0, size);
5987                 memcpy (buf + offset - diff, method_start, diff + size - offset);
5988         }
5989         code -= offset;
5990         for (i = 0; i < MONO_BREAKPOINT_ARRAY_SIZE; ++i) {
5991                 int idx = mono_breakpoint_info_index [i];
5992                 guint8 *ptr;
5993                 if (idx < 1)
5994                         continue;
5995                 ptr = mono_breakpoint_info [idx].address;
5996                 if (ptr >= code && ptr < code + size) {
5997                         guint8 saved_byte = mono_breakpoint_info [idx].saved_byte;
5998                         can_write = FALSE;
5999                         /*g_print ("patching %p with 0x%02x (was: 0x%02x)\n", ptr, saved_byte, buf [ptr - code]);*/
6000                         buf [ptr - code] = saved_byte;
6001                 }
6002         }
6003         return can_write;
6004 }
6005
6006 /*
6007  * mono_x86_get_this_arg_offset:
6008  *
6009  *   Return the offset of the stack location where this is passed during a virtual
6010  * call.
6011  */
6012 guint32
6013 mono_x86_get_this_arg_offset (MonoGenericSharingContext *gsctx, MonoMethodSignature *sig)
6014 {
6015         return 0;
6016 }
6017
6018 gpointer
6019 mono_arch_get_this_arg_from_call (mgreg_t *regs, guint8 *code)
6020 {
6021         guint32 esp = regs [X86_ESP];
6022         CallInfo *cinfo = NULL;
6023         gpointer res;
6024         int offset;
6025
6026         offset = 0;
6027
6028         /*
6029          * The stack looks like:
6030          * <other args>
6031          * <this=delegate>
6032          */
6033         res = ((MonoObject**)esp) [0];
6034         if (cinfo)
6035                 g_free (cinfo);
6036         return res;
6037 }
6038
6039 #define MAX_ARCH_DELEGATE_PARAMS 10
6040
6041 static gpointer
6042 get_delegate_invoke_impl (gboolean has_target, guint32 param_count, guint32 *code_len)
6043 {
6044         guint8 *code, *start;
6045         int code_reserve = 64;
6046
6047         /*
6048          * The stack contains:
6049          * <delegate>
6050          * <return addr>
6051          */
6052
6053         if (has_target) {
6054                 start = code = mono_global_codeman_reserve (code_reserve);
6055
6056                 /* Replace the this argument with the target */
6057                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, 4, 4);
6058                 x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_EAX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoDelegate, target), 4);
6059                 x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_ECX, 4);
6060                 x86_jump_membase (code, X86_EAX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoDelegate, method_ptr));
6061
6062                 g_assert ((code - start) < code_reserve);
6063         } else {
6064                 int i = 0;
6065                 /* 8 for mov_reg and jump, plus 8 for each parameter */
6066 #ifdef __native_client_codegen__
6067                 /* TODO: calculate this size correctly */
6068                 code_reserve = 13 + (param_count * 8) + 2 * kNaClAlignment;
6069 #else
6070                 code_reserve = 8 + (param_count * 8);
6071 #endif  /* __native_client_codegen__ */
6072                 /*
6073                  * The stack contains:
6074                  * <args in reverse order>
6075                  * <delegate>
6076                  * <return addr>
6077                  *
6078                  * and we need:
6079                  * <args in reverse order>
6080                  * <return addr>
6081                  *
6082                  * without unbalancing the stack.
6083                  * So move each arg up a spot in the stack (overwriting un-needed 'this' arg)
6084                  * and leaving original spot of first arg as placeholder in stack so
6085                  * when callee pops stack everything works.
6086                  */
6087
6088                 start = code = mono_global_codeman_reserve (code_reserve);
6089
6090                 /* store delegate for access to method_ptr */
6091                 x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 4, 4);
6092
6093                 /* move args up */
6094                 for (i = 0; i < param_count; ++i) {
6095                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, (i+2)*4, 4);
6096                         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, (i+1)*4, X86_EAX, 4);
6097                 }
6098
6099                 x86_jump_membase (code, X86_ECX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoDelegate, method_ptr));
6100
6101                 g_assert ((code - start) < code_reserve);
6102         }
6103
6104         nacl_global_codeman_validate(&start, code_reserve, &code);
6105         mono_debug_add_delegate_trampoline (start, code - start);
6106
6107         if (code_len)
6108                 *code_len = code - start;
6109
6110         if (mono_jit_map_is_enabled ()) {
6111                 char *buff;
6112                 if (has_target)
6113                         buff = (char*)"delegate_invoke_has_target";
6114                 else
6115                         buff = g_strdup_printf ("delegate_invoke_no_target_%d", param_count);
6116                 mono_emit_jit_tramp (start, code - start, buff);
6117                 if (!has_target)
6118                         g_free (buff);
6119         }
6120
6121         return start;
6122 }
6123
6124 GSList*
6125 mono_arch_get_delegate_invoke_impls (void)
6126 {
6127         GSList *res = NULL;
6128         guint8 *code;
6129         guint32 code_len;
6130         int i;
6131         char *tramp_name;
6132
6133         code = get_delegate_invoke_impl (TRUE, 0, &code_len);
6134         res = g_slist_prepend (res, mono_tramp_info_create ("delegate_invoke_impl_has_target", code, code_len, NULL, NULL));
6135
6136         for (i = 0; i < MAX_ARCH_DELEGATE_PARAMS; ++i) {
6137                 code = get_delegate_invoke_impl (FALSE, i, &code_len);
6138                 tramp_name = g_strdup_printf ("delegate_invoke_impl_target_%d", i);
6139                 res = g_slist_prepend (res, mono_tramp_info_create (tramp_name, code, code_len, NULL, NULL));
6140                 g_free (tramp_name);
6141         }
6142
6143         return res;
6144 }
6145
6146 gpointer
6147 mono_arch_get_delegate_invoke_impl (MonoMethodSignature *sig, gboolean has_target)
6148 {
6149         guint8 *code, *start;
6150
6151         if (sig->param_count > MAX_ARCH_DELEGATE_PARAMS)
6152                 return NULL;
6153
6154         /* FIXME: Support more cases */
6155         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (sig->ret))
6156                 return NULL;
6157
6158         /*
6159          * The stack contains:
6160          * <delegate>
6161          * <return addr>
6162          */
6163
6164         if (has_target) {
6165                 static guint8* cached = NULL;
6166                 if (cached)
6167                         return cached;
6168
6169                 if (mono_aot_only)
6170                         start = mono_aot_get_trampoline ("delegate_invoke_impl_has_target");
6171                 else
6172                         start = get_delegate_invoke_impl (TRUE, 0, NULL);
6173
6174                 mono_memory_barrier ();
6175
6176                 cached = start;
6177         } else {
6178                 static guint8* cache [MAX_ARCH_DELEGATE_PARAMS + 1] = {NULL};
6179                 int i = 0;
6180
6181                 for (i = 0; i < sig->param_count; ++i)
6182                         if (!mono_is_regsize_var (sig->params [i]))
6183                                 return NULL;
6184
6185                 code = cache [sig->param_count];
6186                 if (code)
6187                         return code;
6188
6189                 if (mono_aot_only) {
6190                         char *name = g_strdup_printf ("delegate_invoke_impl_target_%d", sig->param_count);
6191                         start = mono_aot_get_trampoline (name);
6192                         g_free (name);
6193                 } else {
6194                         start = get_delegate_invoke_impl (FALSE, sig->param_count, NULL);
6195                 }
6196
6197                 mono_memory_barrier ();
6198
6199                 cache [sig->param_count] = start;
6200         }
6201
6202         return start;
6203 }
6204
6205 gpointer
6206 mono_arch_get_delegate_virtual_invoke_impl (MonoMethodSignature *sig, MonoMethod *method, int offset, gboolean load_imt_reg)
6207 {
6208         guint8 *code, *start;
6209         int size = 24;
6210
6211         /*
6212          * The stack contains:
6213          * <delegate>
6214          * <return addr>
6215          */
6216         start = code = mono_global_codeman_reserve (size);
6217
6218         /* Replace the this argument with the target */
6219         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, 4, 4);
6220         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_EAX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoDelegate, target), 4);
6221         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_ECX, 4);
6222
6223         if (load_imt_reg) {
6224                 /* Load the IMT reg */
6225                 x86_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_IMT_REG, X86_EAX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoDelegate, method), 4);
6226         }
6227
6228         /* Load the vtable */
6229         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ECX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoObject, vtable), 4);
6230         x86_jump_membase (code, X86_EAX, offset);
6231
6232         return start;
6233 }
6234
6235 mgreg_t
6236 mono_arch_context_get_int_reg (MonoContext *ctx, int reg)
6237 {
6238         switch (reg) {
6239         case X86_EAX: return ctx->eax;
6240         case X86_EBX: return ctx->ebx;
6241         case X86_ECX: return ctx->ecx;
6242         case X86_EDX: return ctx->edx;
6243         case X86_ESP: return ctx->esp;
6244         case X86_EBP: return ctx->ebp;
6245         case X86_ESI: return ctx->esi;
6246         case X86_EDI: return ctx->edi;
6247         default:
6248                 g_assert_not_reached ();
6249                 return 0;
6250         }
6251 }
6252
6253 void
6254 mono_arch_context_set_int_reg (MonoContext *ctx, int reg, mgreg_t val)
6255 {
6256         switch (reg) {
6257         case X86_EAX:
6258                 ctx->eax = val;
6259                 break;
6260         case X86_EBX:
6261                 ctx->ebx = val;
6262                 break;
6263         case X86_ECX:
6264                 ctx->ecx = val;
6265                 break;
6266         case X86_EDX:
6267                 ctx->edx = val;
6268                 break;
6269         case X86_ESP:
6270                 ctx->esp = val;
6271                 break;
6272         case X86_EBP:
6273                 ctx->ebp = val;
6274                 break;
6275         case X86_ESI:
6276                 ctx->esi = val;
6277                 break;
6278         case X86_EDI:
6279                 ctx->edi = val;
6280                 break;
6281         default:
6282                 g_assert_not_reached ();
6283         }
6284 }
6285
6286 #ifdef MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS
6287
6288 static MonoInst*
6289 get_float_to_x_spill_area (MonoCompile *cfg)
6290 {
6291         if (!cfg->fconv_to_r8_x_var) {
6292                 cfg->fconv_to_r8_x_var = mono_compile_create_var (cfg, &mono_defaults.double_class->byval_arg, OP_LOCAL);
6293                 cfg->fconv_to_r8_x_var->flags |= MONO_INST_VOLATILE; /*FIXME, use the don't regalloc flag*/
6294         }
6295         return cfg->fconv_to_r8_x_var;
6296 }
6297
6298 /*
6299  * Convert all fconv opts that MONO_OPT_SSE2 would get wrong.
6300  */
6301 void
6302 mono_arch_decompose_opts (MonoCompile *cfg, MonoInst *ins)
6303 {
6304         MonoInst *fconv;
6305         int dreg, src_opcode;
6306
6307         if (!(cfg->opt & MONO_OPT_SSE2) || !(cfg->opt & MONO_OPT_SIMD) || COMPILE_LLVM (cfg))
6308                 return;
6309
6310         switch (src_opcode = ins->opcode) {
6311         case OP_FCONV_TO_I1:
6312         case OP_FCONV_TO_U1:
6313         case OP_FCONV_TO_I2:
6314         case OP_FCONV_TO_U2:
6315         case OP_FCONV_TO_I4:
6316         case OP_FCONV_TO_I:
6317                 break;
6318         default:
6319                 return;
6320         }
6321
6322         /* dreg is the IREG and sreg1 is the FREG */
6323         MONO_INST_NEW (cfg, fconv, OP_FCONV_TO_R8_X);
6324         fconv->klass = NULL; /*FIXME, what can I use here as the Mono.Simd lib might not be loaded yet*/
6325         fconv->sreg1 = ins->sreg1;
6326         fconv->dreg = mono_alloc_ireg (cfg);
6327         fconv->type = STACK_VTYPE;
6328         fconv->backend.spill_var = get_float_to_x_spill_area (cfg);
6329
6330         mono_bblock_insert_before_ins (cfg->cbb, ins, fconv);
6331
6332         dreg = ins->dreg;
6333         NULLIFY_INS (ins);
6334         ins->opcode = OP_XCONV_R8_TO_I4;
6335
6336         ins->klass = mono_defaults.int32_class;
6337         ins->sreg1 = fconv->dreg;
6338         ins->dreg = dreg;
6339         ins->type = STACK_I4;
6340         ins->backend.source_opcode = src_opcode;
6341 }
6342
6343 #endif /* #ifdef MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS */
6344
6345 void
6346 mono_arch_decompose_long_opts (MonoCompile *cfg, MonoInst *long_ins)
6347 {
6348         MonoInst *ins;
6349         int vreg;
6350
6351         if (long_ins->opcode == OP_LNEG) {
6352                 ins = long_ins;
6353                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_INEG, ins->dreg + 1, ins->sreg1 + 1);
6354                 MONO_EMIT_NEW_BIALU_IMM (cfg, OP_ADC_IMM, ins->dreg + 2, ins->sreg1 + 2, 0);
6355                 MONO_EMIT_NEW_UNALU (cfg, OP_INEG, ins->dreg + 2, ins->dreg + 2);
6356                 NULLIFY_INS (ins);
6357                 return;
6358         }
6359
6360 #ifdef MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS
6361
6362         if (!(cfg->opt & MONO_OPT_SIMD))
6363                 return;
6364
6365         /*TODO move this to simd-intrinsic.c once we support sse 4.1 dword extractors since we need the runtime caps info */
6366         switch (long_ins->opcode) {
6367         case OP_EXTRACT_I8:
6368                 vreg = long_ins->sreg1;
6369
6370                 if (long_ins->inst_c0) {
6371                         MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_PSHUFLED);
6372                         ins->klass = long_ins->klass;
6373                         ins->sreg1 = long_ins->sreg1;
6374                         ins->inst_c0 = 2;
6375                         ins->type = STACK_VTYPE;
6376                         ins->dreg = vreg = alloc_ireg (cfg);
6377                         MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6378                 }
6379
6380                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_EXTRACT_I4);
6381                 ins->klass = mono_defaults.int32_class;
6382                 ins->sreg1 = vreg;
6383                 ins->type = STACK_I4;
6384                 ins->dreg = long_ins->dreg + 1;
6385                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6386
6387                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_PSHUFLED);
6388                 ins->klass = long_ins->klass;
6389                 ins->sreg1 = long_ins->sreg1;
6390                 ins->inst_c0 = long_ins->inst_c0 ? 3 : 1;
6391                 ins->type = STACK_VTYPE;
6392                 ins->dreg = vreg = alloc_ireg (cfg);
6393                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6394
6395                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_EXTRACT_I4);
6396                 ins->klass = mono_defaults.int32_class;
6397                 ins->sreg1 = vreg;
6398                 ins->type = STACK_I4;
6399                 ins->dreg = long_ins->dreg + 2;
6400                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6401
6402                 long_ins->opcode = OP_NOP;
6403                 break;
6404         case OP_INSERTX_I8_SLOW:
6405                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_INSERTX_I4_SLOW);
6406                 ins->dreg = long_ins->dreg;
6407                 ins->sreg1 = long_ins->dreg;
6408                 ins->sreg2 = long_ins->sreg2 + 1;
6409                 ins->inst_c0 = long_ins->inst_c0 * 2;
6410                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6411
6412                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_INSERTX_I4_SLOW);
6413                 ins->dreg = long_ins->dreg;
6414                 ins->sreg1 = long_ins->dreg;
6415                 ins->sreg2 = long_ins->sreg2 + 2;
6416                 ins->inst_c0 = long_ins->inst_c0 * 2 + 1;
6417                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6418
6419                 long_ins->opcode = OP_NOP;
6420                 break;
6421         case OP_EXPAND_I8:
6422                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_ICONV_TO_X);
6423                 ins->dreg = long_ins->dreg;
6424                 ins->sreg1 = long_ins->sreg1 + 1;
6425                 ins->klass = long_ins->klass;
6426                 ins->type = STACK_VTYPE;
6427                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6428
6429                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_INSERTX_I4_SLOW);
6430                 ins->dreg = long_ins->dreg;
6431                 ins->sreg1 = long_ins->dreg;
6432                 ins->sreg2 = long_ins->sreg1 + 2;
6433                 ins->inst_c0 = 1;
6434                 ins->klass = long_ins->klass;
6435                 ins->type = STACK_VTYPE;
6436                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6437
6438                 MONO_INST_NEW (cfg, ins, OP_PSHUFLED);
6439                 ins->dreg = long_ins->dreg;
6440                 ins->sreg1 = long_ins->dreg;;
6441                 ins->inst_c0 = 0x44; /*Magic number for swizzling (X,Y,X,Y)*/
6442                 ins->klass = long_ins->klass;
6443                 ins->type = STACK_VTYPE;
6444                 MONO_ADD_INS (cfg->cbb, ins);
6445
6446                 long_ins->opcode = OP_NOP;
6447                 break;
6448         }
6449 #endif /* MONO_ARCH_SIMD_INTRINSICS */
6450 }
6451
6452 /*MONO_ARCH_HAVE_HANDLER_BLOCK_GUARD*/
6453 gpointer
6454 mono_arch_install_handler_block_guard (MonoJitInfo *ji, MonoJitExceptionInfo *clause, MonoContext *ctx, gpointer new_value)
6455 {
6456         int offset;
6457         gpointer *sp, old_value;
6458         char *bp;
6459
6460         offset = clause->exvar_offset;
6461
6462         /*Load the spvar*/
6463         bp = MONO_CONTEXT_GET_BP (ctx);
6464         sp = *(gpointer*)(bp + offset);
6465
6466         old_value = *sp;
6467         if (old_value < ji->code_start || (char*)old_value > ((char*)ji->code_start + ji->code_size))
6468                 return old_value;
6469
6470         *sp = new_value;
6471
6472         return old_value;
6473 }
6474
6475 /*
6476  * mono_aot_emit_load_got_addr:
6477  *
6478  *   Emit code to load the got address.
6479  * On x86, the result is placed into EBX.
6480  */
6481 guint8*
6482 mono_arch_emit_load_got_addr (guint8 *start, guint8 *code, MonoCompile *cfg, MonoJumpInfo **ji)
6483 {
6484         x86_call_imm (code, 0);
6485         /*
6486          * The patch needs to point to the pop, since the GOT offset needs
6487          * to be added to that address.
6488          */
6489         if (cfg)
6490                 mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET, NULL);
6491         else
6492                 *ji = mono_patch_info_list_prepend (*ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET, NULL);
6493         x86_pop_reg (code, MONO_ARCH_GOT_REG);
6494         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, MONO_ARCH_GOT_REG, 0xf0f0f0f0);
6495
6496         return code;
6497 }
6498
6499 static guint8*
6500 emit_load_aotconst (guint8 *start, guint8 *code, MonoCompile *cfg, MonoJumpInfo **ji, int dreg, int tramp_type, gconstpointer target)
6501 {
6502         if (cfg)
6503                 mono_add_patch_info (cfg, code - cfg->native_code, tramp_type, target);
6504         else
6505                 g_assert_not_reached ();
6506         x86_mov_reg_membase (code, dreg, MONO_ARCH_GOT_REG, 0xf0f0f0f0, 4);
6507         return code;
6508 }
6509
6510 /*
6511  * mono_arch_emit_load_aotconst:
6512  *
6513  *   Emit code to load the contents of the GOT slot identified by TRAMP_TYPE and
6514  * TARGET from the mscorlib GOT in full-aot code.
6515  * On x86, the GOT address is assumed to be in EBX, and the result is placed into
6516  * EAX.
6517  */
6518 guint8*
6519 mono_arch_emit_load_aotconst (guint8 *start, guint8 *code, MonoJumpInfo **ji, int tramp_type, gconstpointer target)
6520 {
6521         /* Load the mscorlib got address */
6522         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
6523         *ji = mono_patch_info_list_prepend (*ji, code - start, tramp_type, target);
6524         /* arch_emit_got_access () patches this */
6525         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0xf0f0f0f0, 4);
6526
6527         return code;
6528 }
6529
6530 /* Can't put this into mini-x86.h */
6531 gpointer
6532 mono_x86_get_signal_exception_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot);
6533
6534 GSList *
6535 mono_arch_get_trampolines (gboolean aot)
6536 {
6537         MonoTrampInfo *info;
6538         GSList *tramps = NULL;
6539
6540         mono_x86_get_signal_exception_trampoline (&info, aot);
6541
6542         tramps = g_slist_append (tramps, info);
6543
6544         return tramps;
6545 }
6546
6547
6548 #if __APPLE__
6549 #define DBG_SIGNAL SIGBUS
6550 #else
6551 #define DBG_SIGNAL SIGSEGV
6552 #endif
6553
6554 /* Soft Debug support */
6555 #ifdef MONO_ARCH_SOFT_DEBUG_SUPPORTED
6556
6557 /*
6558  * mono_arch_set_breakpoint:
6559  *
6560  *   Set a breakpoint at the native code corresponding to JI at NATIVE_OFFSET.
6561  * The location should contain code emitted by OP_SEQ_POINT.
6562  */
6563 void
6564 mono_arch_set_breakpoint (MonoJitInfo *ji, guint8 *ip)
6565 {
6566         guint8 *code = ip;
6567
6568         /*
6569          * In production, we will use int3 (has to fix the size in the md
6570          * file). But that could confuse gdb, so during development, we emit a SIGSEGV
6571          * instead.
6572          */
6573         g_assert (code [0] == 0x90);
6574         x86_alu_reg_mem (code, X86_CMP, X86_EAX, (guint32)bp_trigger_page);
6575 }
6576
6577 /*
6578  * mono_arch_clear_breakpoint:
6579  *
6580  *   Clear the breakpoint at IP.
6581  */
6582 void
6583 mono_arch_clear_breakpoint (MonoJitInfo *ji, guint8 *ip)
6584 {
6585         guint8 *code = ip;
6586         int i;
6587
6588         for (i = 0; i < 6; ++i)
6589                 x86_nop (code);
6590 }
6591
6592 /*
6593  * mono_arch_start_single_stepping:
6594  *
6595  *   Start single stepping.
6596  */
6597 void
6598 mono_arch_start_single_stepping (void)
6599 {
6600         mono_mprotect (ss_trigger_page, mono_pagesize (), 0);
6601 }
6602
6603 /*
6604  * mono_arch_stop_single_stepping:
6605  *
6606  *   Stop single stepping.
6607  */
6608 void
6609 mono_arch_stop_single_stepping (void)
6610 {
6611         mono_mprotect (ss_trigger_page, mono_pagesize (), MONO_MMAP_READ);
6612 }
6613
6614 /*
6615  * mono_arch_is_single_step_event:
6616  *
6617  *   Return whenever the machine state in SIGCTX corresponds to a single
6618  * step event.
6619  */
6620 gboolean
6621 mono_arch_is_single_step_event (void *info, void *sigctx)
6622 {
6623 #ifdef TARGET_WIN32
6624         EXCEPTION_RECORD* einfo = ((EXCEPTION_POINTERS*)info)->ExceptionRecord; /* Sometimes the address is off by 4 */
6625
6626         if (((gpointer)einfo->ExceptionInformation[1] >= ss_trigger_page && (guint8*)einfo->ExceptionInformation[1] <= (guint8*)ss_trigger_page + 128))
6627                 return TRUE;
6628         else
6629                 return FALSE;
6630 #else
6631         siginfo_t* sinfo = (siginfo_t*) info;
6632         /* Sometimes the address is off by 4 */
6633         if (sinfo->si_signo == DBG_SIGNAL && (sinfo->si_addr >= ss_trigger_page && (guint8*)sinfo->si_addr <= (guint8*)ss_trigger_page + 128))
6634                 return TRUE;
6635         else
6636                 return FALSE;
6637 #endif
6638 }
6639
6640 gboolean
6641 mono_arch_is_breakpoint_event (void *info, void *sigctx)
6642 {
6643 #ifdef TARGET_WIN32
6644         EXCEPTION_RECORD* einfo = ((EXCEPTION_POINTERS*)info)->ExceptionRecord; /* Sometimes the address is off by 4 */
6645         if (((gpointer)einfo->ExceptionInformation[1] >= bp_trigger_page && (guint8*)einfo->ExceptionInformation[1] <= (guint8*)bp_trigger_page + 128))
6646                 return TRUE;
6647         else
6648                 return FALSE;
6649 #else
6650         siginfo_t* sinfo = (siginfo_t*)info;
6651         /* Sometimes the address is off by 4 */
6652         if (sinfo->si_signo == DBG_SIGNAL && (sinfo->si_addr >= bp_trigger_page && (guint8*)sinfo->si_addr <= (guint8*)bp_trigger_page + 128))
6653                 return TRUE;
6654         else
6655                 return FALSE;
6656 #endif
6657 }
6658
6659 #define BREAKPOINT_SIZE 6
6660
6661 /*
6662  * mono_arch_skip_breakpoint:
6663  *
6664  *   See mini-amd64.c for docs.
6665  */
6666 void
6667 mono_arch_skip_breakpoint (MonoContext *ctx, MonoJitInfo *ji)
6668 {
6669         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, (guint8*)MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx) + BREAKPOINT_SIZE);
6670 }
6671
6672 /*
6673  * mono_arch_skip_single_step:
6674  *
6675  *   See mini-amd64.c for docs.
6676  */
6677 void
6678 mono_arch_skip_single_step (MonoContext *ctx)
6679 {
6680         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, (guint8*)MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx) + 6);
6681 }
6682
6683 /*
6684  * mono_arch_get_seq_point_info:
6685  *
6686  *   See mini-amd64.c for docs.
6687  */
6688 gpointer
6689 mono_arch_get_seq_point_info (MonoDomain *domain, guint8 *code)
6690 {
6691         NOT_IMPLEMENTED;
6692         return NULL;
6693 }
6694
6695 void
6696 mono_arch_init_lmf_ext (MonoLMFExt *ext, gpointer prev_lmf)
6697 {
6698         ext->lmf.previous_lmf = (gsize)prev_lmf;
6699         /* Mark that this is a MonoLMFExt */
6700         ext->lmf.previous_lmf = (gsize)(gpointer)(((gssize)ext->lmf.previous_lmf) | 2);
6701         ext->lmf.ebp = (gssize)ext;
6702 }
6703
6704 #endif
6705
6706 gboolean
6707 mono_arch_opcode_supported (int opcode)
6708 {
6709         switch (opcode) {
6710         case OP_ATOMIC_ADD_I4:
6711         case OP_ATOMIC_EXCHANGE_I4:
6712         case OP_ATOMIC_CAS_I4:
6713                 return TRUE;
6714         default:
6715                 return FALSE;
6716         }
6717 }
6718
6719 #if defined(ENABLE_GSHAREDVT)
6720
6721 #include "../../../mono-extensions/mono/mini/mini-x86-gsharedvt.c"
6722
6723 #endif /* !MONOTOUCH */