mono/mini/tramp-arm.c

   1 /*
   2  * tramp-arm.c: JIT trampoline code for ARM
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Paolo Molaro (lupus@ximian.com)
   6  *
   7  * (C) 2001-2003 Ximian, Inc.
   8  * Copyright 2003-2011 Novell Inc
   9  * Copyright 2011 Xamarin Inc
  10  */
  11
  12 #include <config.h>
  13 #include <glib.h>
  14
  15 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  16 #include <mono/metadata/marshal.h>
  17 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  18 #include <mono/arch/arm/arm-codegen.h>
  19
  20 #include "mini.h"
  21 #include "mini-arm.h"
  22
  23 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  24
  25 static guint8* nullified_class_init_trampoline;
  26
  27
  28 #ifdef USE_JUMP_TABLES
  29
  30 static guint16
  31 decode_imm16 (guint32 insn)
  32 {
  33         return (((insn >> 16) & 0xf) << 12) | (insn & 0xfff);
  34 }
  35
  36 #define INSN_MASK 0xff00000
  37 #define MOVW_MASK ((3 << 24) | (0 << 20))
  38 #define MOVT_MASK ((3 << 24) | (4 << 20))
  39
  40 gpointer*
  41 mono_arch_jumptable_entry_from_code (guint8 *code)
  42 {
  43         guint32 insn1 = ((guint32*)code) [0];
  44         guint32 insn2 = ((guint32*)code) [1];
  45
  46         if (((insn1 & INSN_MASK) == MOVW_MASK) &&
  47             ((insn2 & INSN_MASK) == MOVT_MASK) ) {
  48                 guint32 imm_lo = decode_imm16 (insn1);
  49                 guint32 imm_hi = decode_imm16 (insn2);
  50                 return (gpointer*) GUINT_TO_POINTER (imm_lo | (imm_hi << 16));
  51         } else {
  52                 g_assert_not_reached ();
  53                 return NULL;
  54         }
  55 }
  56
  57 #undef INSN_MASK
  58 #undef MOVW_MASK
  59 #undef MOVT_MASK
  60
  61 void
  62 mono_arch_patch_callsite (guint8 *method_start, guint8 *code_ptr, guint8 *addr)
  63 {
  64         gpointer *jte;
  65         /*
  66          * code_ptr is 4 instructions after MOVW/MOVT used to address
  67          * jumptable entry.
  68          */
  69         jte = mono_jumptable_get_entry (code_ptr - 16);
  70         g_assert ( jte != NULL);
  71         *jte = addr;
  72 }
  73 #else
  74 void
  75 mono_arch_patch_callsite (guint8 *method_start, guint8 *code_ptr, guint8 *addr)
  76 {
  77         guint32 *code = (guint32*)code_ptr;
  78
  79         /* This is the 'bl' or the 'mov pc' instruction */
  80         --code;
  81
  82         /*
  83          * Note that methods are called also with the bl opcode.
  84          */
  85         if ((((*code) >> 25)  & 7) == 5) {
  86                 /*g_print ("direct patching\n");*/
  87                 arm_patch ((guint8*)code, addr);
  88                 mono_arch_flush_icache ((guint8*)code, 4);
  89                 return;
  90         }
  91
  92         if ((((*code) >> 20) & 0xFF) == 0x12) {
  93                 /*g_print ("patching bx\n");*/
  94                 arm_patch ((guint8*)code, addr);
  95                 mono_arch_flush_icache ((guint8*)(code - 2), 4);
  96                 return;
  97         }
  98
  99         g_assert_not_reached ();
 100 }
 101 #endif
 102
 103 void
 104 mono_arch_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr)
 105 {
 106         guint8 *jump_entry;
 107
 108         /* Patch the jump table entry used by the plt entry */
 109         if (*(guint32*)code == 0xe59fc000) {
 110                 /* ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0); */
 111                 guint32 offset = ((guint32*)code)[2];
 112
 113                 jump_entry = code + offset + 12;
 114         } else if (*(guint16*)(code - 4) == 0xf8df) {
 115                 /*
 116                  * Thumb PLT entry, begins with ldr.w ip, [pc, #8], code points to entry + 4, see
 117                  * mono_arm_get_thumb_plt_entry ().
 118                  */
 119                 guint32 offset;
 120
 121                 code -= 4;
 122                 offset = *(guint32*)(code + 12);
 123                 jump_entry = code + offset + 8;
 124         } else {
 125                 g_assert_not_reached ();
 126         }
 127
 128         *(guint8**)jump_entry = addr;
 129 }
 130
 131 void
 132 mono_arch_nullify_class_init_trampoline (guint8 *code, mgreg_t *regs)
 133 {
 134         mono_arch_patch_callsite (NULL, code, nullified_class_init_trampoline);
 135 }
 136
 137 void
 138 mono_arch_nullify_plt_entry (guint8 *code, mgreg_t *regs)
 139 {
 140         if (mono_aot_only && !nullified_class_init_trampoline)
 141                 nullified_class_init_trampoline = mono_aot_get_trampoline ("nullified_class_init_trampoline");
 142
 143         mono_arch_patch_plt_entry (code, NULL, regs, nullified_class_init_trampoline);
 144 }
 145
 146 #ifndef DISABLE_JIT
 147
 148 #define arm_is_imm12(v) ((int)(v) > -4096 && (int)(v) < 4096)
 149
 150 #ifndef USE_JUMP_TABLES
 151 /*
 152  * Return the instruction to jump from code to target, 0 if not
 153  * reachable with a single instruction
 154  */
 155 static guint32
 156 branch_for_target_reachable (guint8 *branch, guint8 *target)
 157 {
 158         gint diff = target - branch - 8;
 159         g_assert ((diff & 3) == 0);
 160         if (diff >= 0) {
 161                 if (diff <= 33554431)
 162                         return (ARMCOND_AL << ARMCOND_SHIFT) | (ARM_BR_TAG) | (diff >> 2);
 163         } else {
 164                 /* diff between 0 and -33554432 */
 165                 if (diff >= -33554432)
 166                         return (ARMCOND_AL << ARMCOND_SHIFT) | (ARM_BR_TAG) | ((diff >> 2) & ~0xff000000);
 167         }
 168         return 0;
 169 }
 170 #endif
 171
 172 static inline guint8*
 173 emit_bx (guint8* code, int reg)
 174 {
 175         if (mono_arm_thumb_supported ())
 176                 ARM_BX (code, reg);
 177         else
 178                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_PC, reg);
 179         return code;
 180 }
 181
 182 /* Stack size for trampoline function
 183  */
 184 #define STACK ALIGN_TO (sizeof (MonoLMF), 8)
 185
 186 /* Method-specific trampoline code fragment size */
 187 #define METHOD_TRAMPOLINE_SIZE 64
 188
 189 /* Jump-specific trampoline code fragment size */
 190 #define JUMP_TRAMPOLINE_SIZE   64
 191
 192 guchar*
 193 mono_arch_create_generic_trampoline (MonoTrampolineType tramp_type, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 194 {
 195         char *tramp_name;
 196         guint8 *buf, *code = NULL;
 197 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 198         gpointer *load_get_lmf_addr = NULL, *load_trampoline = NULL;
 199 #else
 200         guint8 *load_get_lmf_addr  = NULL, *load_trampoline  = NULL;
 201         gpointer *constants;
 202 #endif
 203
 204         int cfa_offset, lmf_offset, regsave_size, lr_offset;
 205         GSList *unwind_ops = NULL;
 206         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 207         int buf_len;
 208
 209 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 210         g_assert (!aot);
 211 #endif
 212
 213         /* Now we'll create in 'buf' the ARM trampoline code. This
 214          is the trampoline code common to all methods  */
 215
 216         buf_len = 212;
 217         code = buf = mono_global_codeman_reserve (buf_len);
 218
 219         /*
 220          * At this point lr points to the specific arg and sp points to the saved
 221          * regs on the stack (all but PC and SP). The original LR value has been
 222          * saved as sp + LR_OFFSET by the push in the specific trampoline
 223          */
 224
 225         /* The offset of lmf inside the stack frame */
 226         lmf_offset = STACK - sizeof (MonoLMF);
 227         /* The size of the area already allocated by the push in the specific trampoline */
 228         regsave_size = 14 * sizeof (mgreg_t);
 229         /* The offset where lr was saved inside the regsave area */
 230         lr_offset = 13 * sizeof (mgreg_t);
 231
 232         // FIXME: Finish the unwind info, the current info allows us to unwind
 233         // when the trampoline is not in the epilog
 234
 235         // CFA = SP + (num registers pushed) * 4
 236         cfa_offset = 14 * sizeof (mgreg_t);
 237         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, ARMREG_SP, cfa_offset);
 238         // PC saved at sp+LR_OFFSET
 239         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, ARMREG_LR, -4);
 240
 241         if (aot && tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT) {
 242                 /*
 243                  * For page trampolines the data is in r1, so just move it, otherwise use the got slot as below.
 244                  * The trampoline contains a pc-relative offset to the got slot
 245                  * preceeding the got slot where the value is stored. The offset can be
 246                  * found at [lr + 0].
 247                  */
 248                 if (aot == 2) {
 249                         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_V2, ARMREG_R1);
 250                 } else {
 251                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_V2, ARMREG_LR, 0);
 252                         ARM_ADD_REG_IMM (code, ARMREG_V2, ARMREG_V2, 4, 0);
 253                         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_V2, ARMREG_V2, ARMREG_LR);
 254                 }
 255         } else {
 256                 if (tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT) {
 257                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_V2, ARMREG_LR, 0);
 258                 }
 259                 else
 260                         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_V2, MONO_ARCH_VTABLE_REG);
 261         }
 262         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_V3, ARMREG_SP, lr_offset);
 263
 264         /* ok, now we can continue with the MonoLMF setup, mostly untouched
 265          * from emit_prolog in mini-arm.c
 266          * This is a synthetized call to mono_get_lmf_addr ()
 267          */
 268         if (aot) {
 269                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - buf, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_get_lmf_addr");
 270                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, 0);
 271                 ARM_B (code, 0);
 272                 *(gpointer*)code = NULL;
 273                 code += 4;
 274                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R0);
 275         } else {
 276 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 277                 load_get_lmf_addr = mono_jumptable_add_entry ();
 278                 code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, load_get_lmf_addr, ARMREG_R0);
 279 #else
 280                 load_get_lmf_addr = code;
 281                 code += 4;
 282 #endif
 283         }
 284         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_LR, ARMREG_PC);
 285         code = emit_bx (code, ARMREG_R0);
 286
 287         /* we build the MonoLMF structure on the stack - see mini-arm.h
 288          * The pointer to the struct is put in r1.
 289          * the iregs array is already allocated on the stack by push.
 290          */
 291         ARM_SUB_REG_IMM8 (code, ARMREG_SP, ARMREG_SP, STACK - regsave_size);
 292         cfa_offset += STACK - regsave_size;
 293         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
 294         /* V1 == lmf */
 295         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_V1, ARMREG_SP, STACK - sizeof (MonoLMF));
 296
 297         /*
 298          * The stack now looks like:
 299          *       <saved regs>
 300          * v1 -> <rest of LMF>
 301          * sp -> <alignment>
 302          */
 303
 304         /* r0 is the result from mono_get_lmf_addr () */
 305         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, lmf_addr));
 306         /* new_lmf->previous_lmf = *lmf_addr */
 307         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_R0, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf));
 308         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf));
 309         /* *(lmf_addr) = r1 */
 310         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_V1, ARMREG_R0, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf));
 311         /* save method info (it's in v2) */
 312         if ((tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JIT) || (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP))
 313                 ARM_STR_IMM (code, ARMREG_V2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, method));
 314         else {
 315                 ARM_MOV_REG_IMM8 (code, ARMREG_R2, 0);
 316                 ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, method));
 317         }
 318         /* save caller SP */
 319         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R2, ARMREG_SP, cfa_offset);
 320         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, sp));
 321         /* save caller FP */
 322         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, (G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, iregs) + ARMREG_FP*4));
 323         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, fp));
 324         /* save the IP (caller ip) */
 325         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP) {
 326                 ARM_MOV_REG_IMM8 (code, ARMREG_R2, 0);
 327         } else {
 328                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, (G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, iregs) + 13*4));
 329         }
 330         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R2, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, ip));
 331
 332         /*
 333          * Now we're ready to call xxx_trampoline ().
 334          */
 335         /* Arg 1: the saved registers */
 336         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, iregs));
 337
 338         /* Arg 2: code (next address to the instruction that called us) */
 339         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP) {
 340                 ARM_MOV_REG_IMM8 (code, ARMREG_R1, 0);
 341         } else {
 342                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V3);
 343         }
 344
 345         /* Arg 3: the specific argument, stored in v2
 346          */
 347         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_R2, ARMREG_V2);
 348
 349         if (aot) {
 350                 char *icall_name = g_strdup_printf ("trampoline_func_%d", tramp_type);
 351                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - buf, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, icall_name);
 352                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 353                 ARM_B (code, 0);
 354                 *(gpointer*)code = NULL;
 355                 code += 4;
 356                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 357         } else {
 358 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 359                 load_trampoline = mono_jumptable_add_entry ();
 360                 code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, load_trampoline, ARMREG_IP);
 361 #else
 362                 load_trampoline = code;
 363                 code += 4;
 364 #endif
 365         }
 366
 367         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_LR, ARMREG_PC);
 368         code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
 369
 370         /* OK, code address is now on r0. Move it to the place on the stack
 371          * where IP was saved (it is now no more useful to us and it can be
 372          * clobbered). This way we can just restore all the regs in one inst
 373          * and branch to IP.
 374          */
 375         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, iregs) + (ARMREG_R12 * sizeof (mgreg_t)));
 376
 377         /* Check for thread interruption */
 378         /* This is not perf critical code so no need to check the interrupt flag */
 379         /*
 380          * Have to call the _force_ variant, since there could be a protected wrapper on the top of the stack.
 381          */
 382         if (aot) {
 383                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - buf, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_force_interruption_checkpoint");
 384                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 385                 ARM_B (code, 0);
 386                 *(gpointer*)code = NULL;
 387                 code += 4;
 388                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 389         } else {
 390 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 391                 gpointer *jte = mono_jumptable_add_entry ();
 392                 code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, jte, ARMREG_IP);
 393                 jte [0] = mono_thread_force_interruption_checkpoint;
 394 #else
 395                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 396                 ARM_B (code, 0);
 397                 *(gpointer*)code = mono_thread_force_interruption_checkpoint;
 398                 code += 4;
 399 #endif
 400         }
 401         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_LR, ARMREG_PC);
 402         code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
 403
 404         /*
 405          * Now we restore the MonoLMF (see emit_epilogue in mini-arm.c)
 406          * and the rest of the registers, so the method called will see
 407          * the same state as before we executed.
 408          */
 409         /* ip = previous_lmf */
 410         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf));
 411         /* lr = lmf_addr */
 412         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_LR, ARMREG_V1, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, lmf_addr));
 413         /* *(lmf_addr) = previous_lmf */
 414         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_LR, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf));
 415
 416         /* Non-standard function epilogue. Instead of doing a proper
 417          * return, we just jump to the compiled code.
 418          */
 419         /* Restore the registers and jump to the code:
 420          * Note that IP has been conveniently set to the method addr.
 421          */
 422         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_SP, ARMREG_SP, STACK - regsave_size);
 423         ARM_POP_NWB (code, 0x5fff);
 424         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH)
 425                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_IP);
 426         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_SP, ARMREG_SP, regsave_size);
 427         if ((tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_CLASS_INIT) || (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT) || (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH))
 428                 code = emit_bx (code, ARMREG_LR);
 429         else
 430                 code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
 431
 432 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 433         load_get_lmf_addr [0] = mono_get_lmf_addr;
 434         load_trampoline [0] = (gpointer)mono_get_trampoline_func (tramp_type);
 435 #else
 436         constants = (gpointer*)code;
 437         constants [0] = mono_get_lmf_addr;
 438         constants [1] = (gpointer)mono_get_trampoline_func (tramp_type);
 439
 440         if (!aot) {
 441                 /* backpatch by emitting the missing instructions skipped above */
 442                 ARM_LDR_IMM (load_get_lmf_addr, ARMREG_R0, ARMREG_PC, (code - load_get_lmf_addr - 8));
 443                 ARM_LDR_IMM (load_trampoline, ARMREG_IP, ARMREG_PC, (code + 4 - load_trampoline - 8));
 444         }
 445
 446         code += 8;
 447 #endif
 448
 449         /* Flush instruction cache, since we've generated code */
 450         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 451
 452         /* Sanity check */
 453         g_assert ((code - buf) <= buf_len);
 454
 455         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_CLASS_INIT)
 456                 /* Initialize the nullified class init trampoline used in the AOT case */
 457                 nullified_class_init_trampoline = mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (NULL);
 458
 459         if (info) {
 460                 tramp_name = mono_get_generic_trampoline_name (tramp_type);
 461                 *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 462                 g_free (tramp_name);
 463         }
 464
 465         return buf;
 466 }
 467
 468 gpointer
 469 mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info)
 470 {
 471         guint8 *buf, *code;
 472
 473         code = buf = mono_global_codeman_reserve (16);
 474
 475         code = emit_bx (code, ARMREG_LR);
 476
 477         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 478
 479         if (info)
 480                 *info = mono_tramp_info_create ("nullified_class_init_trampoline", buf, code - buf, NULL, NULL);
 481
 482         return buf;
 483 }
 484
 485 #define SPEC_TRAMP_SIZE 24
 486
 487 gpointer
 488 mono_arch_create_specific_trampoline (gpointer arg1, MonoTrampolineType tramp_type, MonoDomain *domain, guint32 *code_len)
 489 {
 490         guint8 *code, *buf, *tramp;
 491         gpointer *constants;
 492 #ifndef USE_JUMP_TABLES
 493         guint32 short_branch;
 494 #endif
 495         guint32 size = SPEC_TRAMP_SIZE;
 496
 497         tramp = mono_get_trampoline_code (tramp_type);
 498
 499         mono_domain_lock (domain);
 500 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 501         code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 4);
 502 #else
 503         code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 4);
 504         if ((short_branch = branch_for_target_reachable (code + 4, tramp))) {
 505                 size = 12;
 506                 mono_domain_code_commit (domain, code, SPEC_TRAMP_SIZE, size);
 507         }
 508 #endif
 509         mono_domain_unlock (domain);
 510
 511 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 512         /* For jumptables case we always generate the same code for trampolines,
 513          * namely
 514          *   push {r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, lr}
 515          *   movw lr, lo(jte)
 516          *   movt lr, hi(jte)
 517          *   ldr r1, [lr + 4]
 518          *   bx r1
 519          */
 520         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
 521         constants = mono_jumptable_add_entries (2);
 522         code = mono_arm_load_jumptable_entry_addr (code, constants, ARMREG_LR);
 523         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_LR, 4);
 524         code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 525         constants [0] = arg1;
 526         constants [1] = tramp;
 527 #else
 528         /* we could reduce this to 12 bytes if tramp is within reach:
 529          * ARM_PUSH ()
 530          * ARM_BL ()
 531          * method-literal
 532          * The called code can access method using the lr register
 533          * A 20 byte sequence could be:
 534          * ARM_PUSH ()
 535          * ARM_MOV_REG_REG (lr, pc)
 536          * ARM_LDR_IMM (pc, pc, 0)
 537          * method-literal
 538          * tramp-literal
 539          */
 540         /* We save all the registers, except PC and SP */
 541         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
 542         if (short_branch) {
 543                 constants = (gpointer*)code;
 544                 constants [0] = GUINT_TO_POINTER (short_branch | (1 << 24));
 545                 constants [1] = arg1;
 546                 code += 8;
 547         } else {
 548                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 8); /* temp reg */
 549                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_LR, ARMREG_PC);
 550                 code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 551
 552                 constants = (gpointer*)code;
 553                 constants [0] = arg1;
 554                 constants [1] = tramp;
 555                 code += 8;
 556         }
 557 #endif
 558
 559         /* Flush instruction cache, since we've generated code */
 560         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 561
 562         g_assert ((code - buf) <= size);
 563
 564         if (code_len)
 565                 *code_len = code - buf;
 566
 567         return buf;
 568 }
 569
 570 /*
 571  * mono_arch_get_unbox_trampoline:
 572  * @m: method pointer
 573  * @addr: pointer to native code for @m
 574  *
 575  * when value type methods are called through the vtable we need to unbox the
 576  * this argument. This method returns a pointer to a trampoline which does
 577  * unboxing before calling the method
 578  */
 579 gpointer
 580 mono_arch_get_unbox_trampoline (MonoMethod *m, gpointer addr)
 581 {
 582         guint8 *code, *start;
 583         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 584 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 585         gpointer *jte;
 586         guint32 size = 20;
 587 #else
 588         guint32 size = 16;
 589 #endif
 590
 591         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, size);
 592
 593 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 594         jte = mono_jumptable_add_entry ();
 595         code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, jte, ARMREG_IP);
 596         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (MonoObject));
 597         code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
 598         jte [0] = addr;
 599 #else
 600         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 4);
 601         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (MonoObject));
 602         code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
 603         *(guint32*)code = (guint32)addr;
 604         code += 4;
 605 #endif
 606         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 607         g_assert ((code - start) <= size);
 608         /*g_print ("unbox trampoline at %d for %s:%s\n", this_pos, m->klass->name, m->name);
 609         g_print ("unbox code is at %p for method at %p\n", start, addr);*/
 610
 611         return start;
 612 }
 613
 614 gpointer
 615 mono_arch_get_static_rgctx_trampoline (MonoMethod *m, MonoMethodRuntimeGenericContext *mrgctx, gpointer addr)
 616 {
 617         guint8 *code, *start;
 618 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 619         int buf_len = 20;
 620         gpointer *jte;
 621 #else
 622         int buf_len = 16;
 623 #endif
 624         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
 625
 626         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
 627
 628 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 629         jte = mono_jumptable_add_entries (2);
 630         code = mono_arm_load_jumptable_entry_addr (code, jte, ARMREG_IP);
 631         ARM_LDR_IMM (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_IP, 0);
 632         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, 4);
 633         ARM_BX (code, ARMREG_IP);
 634         jte [0] = mrgctx;
 635         jte [1] = addr;
 636 #else
 637         ARM_LDR_IMM (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_PC, 0);
 638         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, 0);
 639         *(guint32*)code = (guint32)mrgctx;
 640         code += 4;
 641         *(guint32*)code = (guint32)addr;
 642         code += 4;
 643 #endif
 644
 645         g_assert ((code - start) <= buf_len);
 646
 647         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 648
 649         return start;
 650 }
 651
 652 gpointer
 653 mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (guint32 slot, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 654 {
 655         guint8 *tramp;
 656         guint8 *code, *buf;
 657         int tramp_size;
 658         guint32 code_len;
 659         guint8 **rgctx_null_jumps;
 660         int depth, index;
 661         int i, njumps;
 662         gboolean mrgctx;
 663         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 664         GSList *unwind_ops = NULL;
 665 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 666         gpointer *jte;
 667 #endif
 668
 669         mrgctx = MONO_RGCTX_SLOT_IS_MRGCTX (slot);
 670         index = MONO_RGCTX_SLOT_INDEX (slot);
 671         if (mrgctx)
 672                 index += MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT / sizeof (gpointer);
 673         for (depth = 0; ; ++depth) {
 674                 int size = mono_class_rgctx_get_array_size (depth, mrgctx);
 675
 676                 if (index < size - 1)
 677                         break;
 678                 index -= size - 1;
 679         }
 680
 681         tramp_size = 64 + 16 * depth;
 682
 683         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
 684
 685         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, ARMREG_SP, 0);
 686
 687         rgctx_null_jumps = g_malloc (sizeof (guint8*) * (depth + 2));
 688         njumps = 0;
 689
 690         /* The vtable/mrgctx is in R0 */
 691         g_assert (MONO_ARCH_VTABLE_REG == ARMREG_R0);
 692
 693         if (mrgctx) {
 694                 /* get mrgctx ptr */
 695                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0);
 696         } else {
 697                 /* load rgctx ptr from vtable */
 698                 g_assert (arm_is_imm12 (G_STRUCT_OFFSET (MonoVTable, runtime_generic_context)));
 699                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, G_STRUCT_OFFSET (MonoVTable, runtime_generic_context));
 700                 /* is the rgctx ptr null? */
 701                 ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
 702                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 703                 rgctx_null_jumps [njumps ++] = code;
 704                 ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
 705         }
 706
 707         for (i = 0; i < depth; ++i) {
 708                 /* load ptr to next array */
 709                 if (mrgctx && i == 0) {
 710                         g_assert (arm_is_imm12 (MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT));
 711                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R1, MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT);
 712                 } else {
 713                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R1, 0);
 714                 }
 715                 /* is the ptr null? */
 716                 ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
 717                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 718                 rgctx_null_jumps [njumps ++] = code;
 719                 ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
 720         }
 721
 722         /* fetch slot */
 723         code = mono_arm_emit_load_imm (code, ARMREG_R2, sizeof (gpointer) * (index + 1));
 724         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_R1, ARMREG_R2);
 725         /* is the slot null? */
 726         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
 727         /* if yes, jump to actual trampoline */
 728         rgctx_null_jumps [njumps ++] = code;
 729         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
 730         /* otherwise return, result is in R1 */
 731         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_R1);
 732         code = emit_bx (code, ARMREG_LR);
 733
 734         g_assert (njumps <= depth + 2);
 735         for (i = 0; i < njumps; ++i)
 736                 arm_patch (rgctx_null_jumps [i], code);
 737
 738         g_free (rgctx_null_jumps);
 739
 740         /* Slowpath */
 741
 742         /* The vtable/mrgctx is still in R0 */
 743
 744         if (aot) {
 745                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - buf, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, g_strdup_printf ("specific_trampoline_lazy_fetch_%u", slot));
 746                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 0);
 747                 ARM_B (code, 0);
 748                 *(gpointer*)code = NULL;
 749                 code += 4;
 750                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
 751         } else {
 752                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (GUINT_TO_POINTER (slot), MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH, mono_get_root_domain (), &code_len);
 753
 754                 /* Jump to the actual trampoline */
 755 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 756                 jte = mono_jumptable_add_entry ();
 757                 jte [0] = tramp;
 758                 code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, jte, ARMREG_R1);
 759                 code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 760 #else
 761                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 0); /* temp reg */
 762                 code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 763                 *(gpointer*)code = tramp;
 764                 code += 4;
 765 #endif
 766         }
 767
 768         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 769
 770         g_assert (code - buf <= tramp_size);
 771
 772         if (info) {
 773                 char *name = mono_get_rgctx_fetch_trampoline_name (slot);
 774                 *info = mono_tramp_info_create (name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 775                 g_free (name);
 776         }
 777
 778         return buf;
 779 }
 780
 781 gpointer
 782 mono_arch_create_general_rgctx_lazy_fetch_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 783 {
 784         guint8 *code, *buf;
 785         int tramp_size;
 786         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 787         GSList *unwind_ops = NULL;
 788
 789         g_assert (aot);
 790
 791         tramp_size = 32;
 792
 793         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
 794
 795         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, ARMREG_SP, 0);
 796
 797         // FIXME: Currently, we always go to the slow path.
 798         /* Load trampoline addr */
 799         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, MONO_ARCH_RGCTX_REG, 4);
 800         /* The vtable/mrgctx is in R0 */
 801         g_assert (MONO_ARCH_VTABLE_REG == ARMREG_R0);
 802         code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 803
 804         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 805
 806         g_assert (code - buf <= tramp_size);
 807
 808         if (info)
 809                 *info = mono_tramp_info_create ("rgctx_fetch_trampoline_general", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 810
 811         return buf;
 812 }
 813
 814 #define arm_is_imm8(v) ((v) > -256 && (v) < 256)
 815
 816 gpointer
 817 mono_arch_create_generic_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 818 {
 819         guint8 *tramp;
 820         guint8 *code, *buf;
 821         static int byte_offset = -1;
 822         static guint8 bitmask;
 823         guint8 *jump;
 824         int tramp_size;
 825         guint32 code_len, imm8;
 826         gint rot_amount;
 827         GSList *unwind_ops = NULL;
 828         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 829
 830         tramp_size = 64;
 831
 832         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
 833
 834         if (byte_offset < 0)
 835                 mono_marshal_find_bitfield_offset (MonoVTable, initialized, &byte_offset, &bitmask);
 836
 837         g_assert (arm_is_imm8 (byte_offset));
 838         ARM_LDRSB_IMM (code, ARMREG_IP, MONO_ARCH_VTABLE_REG, byte_offset);
 839         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (bitmask, &rot_amount);
 840         g_assert (imm8 >= 0);
 841         ARM_AND_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
 842         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_IP, 0, 0);
 843         jump = code;
 844         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
 845
 846         /* Initialized case */
 847         ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_LR);
 848
 849         /* Uninitialized case */
 850         arm_patch (jump, code);
 851
 852         if (aot) {
 853                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - buf, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "specific_trampoline_generic_class_init");
 854                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 0);
 855                 ARM_B (code, 0);
 856                 *(gpointer*)code = NULL;
 857                 code += 4;
 858                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
 859         } else {
 860 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 861                 gpointer *jte = mono_jumptable_add_entry ();
 862 #endif
 863                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (NULL, MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT, mono_get_root_domain (), &code_len);
 864
 865                 /* Jump to the actual trampoline */
 866 #ifdef USE_JUMP_TABLES
 867                 code = mono_arm_load_jumptable_entry (code, jte, ARMREG_R1);
 868                 jte [0] = tramp;
 869                 code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 870 #else
 871                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 0); /* temp reg */
 872                 code = emit_bx (code, ARMREG_R1);
 873                 *(gpointer*)code = tramp;
 874                 code += 4;
 875 #endif
 876         }
 877
 878         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 879
 880         g_assert (code - buf <= tramp_size);
 881
 882         if (info)
 883                 *info = mono_tramp_info_create ("generic_class_init_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 884
 885         return buf;
 886 }
 887
 888 #else
 889
 890 guchar*
 891 mono_arch_create_generic_trampoline (MonoTrampolineType tramp_type, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 892 {
 893         g_assert_not_reached ();
 894         return NULL;
 895 }
 896
 897 gpointer
 898 mono_arch_create_specific_trampoline (gpointer arg1, MonoTrampolineType tramp_type, MonoDomain *domain, guint32 *code_len)
 899 {
 900         g_assert_not_reached ();
 901         return NULL;
 902 }
 903
 904 gpointer
 905 mono_arch_get_unbox_trampoline (MonoMethod *m, gpointer addr)
 906 {
 907         g_assert_not_reached ();
 908         return NULL;
 909 }
 910
 911 gpointer
 912 mono_arch_get_static_rgctx_trampoline (MonoMethod *m, MonoMethodRuntimeGenericContext *mrgctx, gpointer addr)
 913 {
 914         g_assert_not_reached ();
 915         return NULL;
 916 }
 917
 918 gpointer
 919 mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (guint32 slot, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 920 {
 921         g_assert_not_reached ();
 922         return NULL;
 923 }
 924
 925 gpointer
 926 mono_arch_create_generic_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 927 {
 928         g_assert_not_reached ();
 929         return NULL;
 930 }
 931
 932 #endif /* DISABLE_JIT */
 933
 934 guint8*
 935 mono_arch_get_call_target (guint8 *code)
 936 {
 937         guint32 ins = ((guint32*)(gpointer)code) [-1];
 938
 939 #if MONOTOUCH
 940         /* Should be a 'bl' or a 'b' */
 941         if (((ins >> 25) & 0x7) == 0x5) {
 942 #else
 943         /* Should be a 'bl' */
 944         if ((((ins >> 25) & 0x7) == 0x5) && (((ins >> 24) & 0x1) == 0x1)) {
 945 #endif
 946                 gint32 disp = ((gint32)ins) & 0xffffff;
 947                 guint8 *target = code - 4 + 8 + (disp * 4);
 948
 949                 return target;
 950         } else {
 951                 return NULL;
 952         }
 953 }
 954
 955 guint32
 956 mono_arch_get_plt_info_offset (guint8 *plt_entry, mgreg_t *regs, guint8 *code)
 957 {
 958         /* The offset is stored as the 4th word of the plt entry */
 959         return ((guint32*)plt_entry) [3];
 960 }
 961
 962 /*
 963  * Return the address of the PLT entry called by the thumb code CODE.
 964  */
 965 guint8*
 966 mono_arm_get_thumb_plt_entry (guint8 *code)
 967 {
 968         int s, j1, j2, imm10, imm11, i1, i2, imm32;
 969         guint8 *bl, *base;
 970         guint16 t1, t2;
 971         guint8 *target;
 972
 973         /* code should be right after a BL */
 974         code = (guint8*)((mgreg_t)code & ~1);
 975         base = (guint8*)((mgreg_t)code & ~3);
 976         bl = code - 4;
 977         t1 = ((guint16*)bl) [0];
 978         t2 = ((guint16*)bl) [1];
 979
 980         g_assert ((t1 >> 11) == 0x1e);
 981
 982         s = (t1 >> 10) & 0x1;
 983         imm10 = (t1 >> 0) & 0x3ff;
 984         j1 = (t2 >> 13) & 0x1;
 985         j2 = (t2 >> 11) & 0x1;
 986         imm11 = t2 & 0x7ff;
 987
 988         i1 = (s ^ j1) ? 0 : 1;
 989         i2 = (s ^ j2) ? 0 : 1;
 990
 991         imm32 = (imm11 << 1) | (imm10 << 12) | (i2 << 22) | (i1 << 23);
 992         // FIXME:
 993         g_assert (s == 0);
 994
 995         target = code + imm32;
 996
 997         /* target now points to the thumb plt entry */
 998         /* ldr.w r12, [pc, #8] */
 999         g_assert (((guint16*)target) [0] == 0xf8df);
1000         g_assert (((guint16*)target) [1] == 0xc008);
1001
1002         /*
1003          * The PLT info offset is at offset 16, but mono_arch_get_plt_entry_offset () returns
1004          * the 3rd word, so compensate by returning a different value.
1005          */
1006         target += 4;
1007
1008         return target;
1009 }
1010
1011 #ifndef DISABLE_JIT
1012
1013 /*
1014  * mono_arch_get_gsharedvt_arg_trampoline:
1015  *
1016  *   See tramp-x86.c for documentation.
1017  */
1018 gpointer
1019 mono_arch_get_gsharedvt_arg_trampoline (MonoDomain *domain, gpointer arg, gpointer addr)
1020 {
1021         guint8 *code, *start;
1022         int buf_len;
1023         gpointer *constants;
1024
1025         buf_len = 24;
1026
1027         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
1028
1029         /* Similar to the specialized trampoline code */
1030         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0) | (1 << ARMREG_R1) | (1 << ARMREG_R2) | (1 << ARMREG_R3) | (1 << ARMREG_LR));
1031         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 8);
1032         /* arg is passed in LR */
1033         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_LR, ARMREG_PC, 0);
1034         code = emit_bx (code, ARMREG_IP);
1035         constants = (gpointer*)code;
1036         constants [0] = arg;
1037         constants [1] = addr;
1038         code += 8;
1039
1040         g_assert ((code - start) <= buf_len);
1041
1042         nacl_domain_code_validate (domain, &start, buf_len, &code);
1043         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
1044
1045         return start;
1046 }
1047
1048 #else
1049
1050 gpointer
1051 mono_arch_get_gsharedvt_arg_trampoline (MonoDomain *domain, gpointer arg, gpointer addr)
1052 {
1053         g_assert_not_reached ();
1054         return NULL;
1055 }
1056
1057 #endif
1058
1059 #if defined(MONOTOUCH) || defined(MONO_EXTENSIONS)
1060
1061 #include "../../../mono-extensions/mono/mini/tramp-arm-gsharedvt.c"
1062
1063 #else
1064
1065 gpointer
1066 mono_arm_start_gsharedvt_call (GSharedVtCallInfo *info, gpointer *caller, gpointer *callee, gpointer mrgctx_reg)
1067 {
1068         g_assert_not_reached ();
1069         return NULL;
1070 }
1071
1072 gpointer
1073 mono_arch_get_gsharedvt_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
1074 {
1075         if (info)
1076                 *info = NULL;
1077         return NULL;
1078 }
1079
1080 #endif /* !MONOTOUCH */