src/vm/jit/alpha/emit.c

   1 /* src/vm/jit/alpha/emit.c - Alpha code emitter functions
   2
   3    Copyright (C) 1996-2005, 2006, 2007 R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel,
   4    C. Oates, R. Obermaisser, M. Platter, M. Probst, S. Ring,
   5    E. Steiner, C. Thalinger, D. Thuernbeck, P. Tomsich, C. Ullrich,
   6    J. Wenninger, Institut f. Computersprachen - TU Wien
   7
   8    This file is part of CACAO.
   9
  10    This program is free software; you can redistribute it and/or
  11    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  13    your option) any later version.
  14
  15    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18    General Public License for more details.
  19
  20    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21    along with this program; if not, write to the Free Software
  22    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  23    02110-1301, USA.
  24
  25 */
  26
  27
  28 #include "config.h"
  29 #include "vm/types.h"
  30
  31 #include <assert.h>
  32 #include <stdint.h>
  33
  34 #include "md-abi.h"
  35
  36 #include "vm/jit/alpha/codegen.h"
  37
  38 #include "mm/memory.h"
  39
  40 #include "threads/lock-common.h"
  41
  42 #include "vm/exceptions.h"
  43
  44 #include "vm/jit/abi.h"
  45 #include "vm/jit/abi-asm.h"
  46 #include "vm/jit/asmpart.h"
  47 #include "vm/jit/dseg.h"
  48 #include "vm/jit/emit-common.h"
  49 #include "vm/jit/jit.h"
  50 #include "vm/jit/patcher-common.h"
  51 #include "vm/jit/replace.h"
  52 #include "vm/jit/trace.h"
  53
  54 #include "vmcore/options.h"
  55
  56
  57 /* emit_load *******************************************************************
  58
  59    Emits a possible load of an operand.
  60
  61 *******************************************************************************/
  62
  63 s4 emit_load(jitdata *jd, instruction *iptr, varinfo *src, s4 tempreg)
  64 {
  65         codegendata  *cd;
  66         s4            disp;
  67         s4            reg;
  68
  69         /* get required compiler data */
  70
  71         cd = jd->cd;
  72
  73         if (IS_INMEMORY(src->flags)) {
  74                 COUNT_SPILLS;
  75
  76                 disp = src->vv.regoff;
  77
  78                 switch (src->type) {
  79                 case TYPE_INT:
  80                 case TYPE_LNG:
  81                 case TYPE_ADR:
  82                         M_LLD(tempreg, REG_SP, disp);
  83                         break;
  84                 case TYPE_FLT:
  85                 case TYPE_DBL:
  86                         M_DLD(tempreg, REG_SP, disp);
  87                         break;
  88                 default:
  89                         vm_abort("emit_load: unknown type %d", src->type);
  90                 }
  91
  92                 reg = tempreg;
  93         }
  94         else
  95                 reg = src->vv.regoff;
  96
  97         return reg;
  98 }
  99
 100
 101 /* emit_store ******************************************************************
 102
 103    Emit a possible store for the given variable.
 104
 105 *******************************************************************************/
 106
 107 void emit_store(jitdata *jd, instruction *iptr, varinfo *dst, s4 d)
 108 {
 109         codegendata  *cd;
 110         s4            disp;
 111
 112         /* get required compiler data */
 113
 114         cd = jd->cd;
 115
 116         if (IS_INMEMORY(dst->flags)) {
 117                 COUNT_SPILLS;
 118
 119                 disp = dst->vv.regoff;
 120
 121                 switch (dst->type) {
 122                 case TYPE_INT:
 123                 case TYPE_LNG:
 124                 case TYPE_ADR:
 125                         M_LST(d, REG_SP, disp);
 126                         break;
 127                 case TYPE_FLT:
 128                 case TYPE_DBL:
 129                         M_DST(d, REG_SP, disp);
 130                         break;
 131                 default:
 132                         vm_abort("emit_store: unknown type %d", dst->type);
 133                 }
 134         }
 135 }
 136
 137
 138 /* emit_copy *******************************************************************
 139
 140    Generates a register/memory to register/memory copy.
 141
 142 *******************************************************************************/
 143
 144 void emit_copy(jitdata *jd, instruction *iptr)
 145 {
 146         codegendata *cd;
 147         varinfo     *src;
 148         varinfo     *dst;
 149         s4           s1, d;
 150
 151         /* get required compiler data */
 152
 153         cd = jd->cd;
 154
 155         /* get source and destination variables */
 156
 157         src = VAROP(iptr->s1);
 158         dst = VAROP(iptr->dst);
 159
 160         if ((src->vv.regoff != dst->vv.regoff) ||
 161                 ((src->flags ^ dst->flags) & INMEMORY)) {
 162
 163                 if ((src->type == TYPE_RET) || (dst->type == TYPE_RET)) {
 164                         /* emit nothing, as the value won't be used anyway */
 165                         return;
 166                 }
 167
 168                 /* If one of the variables resides in memory, we can eliminate
 169                    the register move from/to the temporary register with the
 170                    order of getting the destination register and the load. */
 171
 172                 if (IS_INMEMORY(src->flags)) {
 173                         d  = codegen_reg_of_var(iptr->opc, dst, REG_IFTMP);
 174                         s1 = emit_load(jd, iptr, src, d);
 175                 }
 176                 else {
 177                         s1 = emit_load(jd, iptr, src, REG_IFTMP);
 178                         d  = codegen_reg_of_var(iptr->opc, dst, s1);
 179                 }
 180
 181                 if (s1 != d) {
 182                         switch (src->type) {
 183                         case TYPE_INT:
 184                         case TYPE_LNG:
 185                         case TYPE_ADR:
 186                                 M_MOV(s1, d);
 187                                 break;
 188                         case TYPE_FLT:
 189                         case TYPE_DBL:
 190                                 M_FMOV(s1, d);
 191                                 break;
 192                         default:
 193                                 vm_abort("emit_copy: unknown type %d", src->type);
 194                         }
 195                 }
 196
 197                 emit_store(jd, iptr, dst, d);
 198         }
 199 }
 200
 201
 202 /* emit_iconst *****************************************************************
 203
 204    XXX
 205
 206 *******************************************************************************/
 207
 208 void emit_iconst(codegendata *cd, s4 d, s4 value)
 209 {
 210         s4 disp;
 211
 212         if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 213                 M_LDA_INTERN(d, REG_ZERO, value);
 214         else {
 215                 disp = dseg_add_s4(cd, value);
 216                 M_ILD(d, REG_PV, disp);
 217         }
 218 }
 219
 220
 221 /* emit_lconst *****************************************************************
 222
 223    XXX
 224
 225 *******************************************************************************/
 226
 227 void emit_lconst(codegendata *cd, s4 d, s8 value)
 228 {
 229         s4 disp;
 230
 231         if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 232                 M_LDA_INTERN(d, REG_ZERO, value);
 233         else {
 234                 disp = dseg_add_s8(cd, value);
 235                 M_LLD(d, REG_PV, disp);
 236         }
 237 }
 238
 239
 240 /* emit_branch *****************************************************************
 241
 242    Emits the code for conditional and unconditional branchs.
 243
 244 *******************************************************************************/
 245
 246 void emit_branch(codegendata *cd, s4 disp, s4 condition, s4 reg, u4 opt)
 247 {
 248         s4 checkdisp;
 249         s4 branchdisp;
 250
 251         /* calculate the different displacements */
 252
 253         checkdisp  = (disp - 4);
 254         branchdisp = (disp - 4) >> 2;
 255
 256         /* check which branch to generate */
 257
 258         if (condition == BRANCH_UNCONDITIONAL) {
 259                 /* check displacement for overflow */
 260
 261                 if ((checkdisp < (s4) 0xffe00000) || (checkdisp > (s4) 0x001fffff)) {
 262                         /* if the long-branches flag isn't set yet, do it */
 263
 264                         if (!CODEGENDATA_HAS_FLAG_LONGBRANCHES(cd)) {
 265                                 log_println("setting error");
 266                                 cd->flags |= (CODEGENDATA_FLAG_ERROR |
 267                                                           CODEGENDATA_FLAG_LONGBRANCHES);
 268                         }
 269
 270                         vm_abort("emit_branch: emit unconditional long-branch code");
 271                 }
 272                 else {
 273                         M_BR(branchdisp);
 274                 }
 275         }
 276         else {
 277                 /* and displacement for overflow */
 278
 279                 if ((checkdisp < (s4) 0xffe00000) || (checkdisp > (s4) 0x001fffff)) {
 280                         /* if the long-branches flag isn't set yet, do it */
 281
 282                         if (!CODEGENDATA_HAS_FLAG_LONGBRANCHES(cd)) {
 283                                 log_println("setting error");
 284                                 cd->flags |= (CODEGENDATA_FLAG_ERROR |
 285                                                           CODEGENDATA_FLAG_LONGBRANCHES);
 286                         }
 287
 288                         vm_abort("emit_branch: emit conditional long-branch code");
 289                 }
 290                 else {
 291                         switch (condition) {
 292                         case BRANCH_EQ:
 293                                 M_BEQZ(reg, branchdisp);
 294                                 break;
 295                         case BRANCH_NE:
 296                                 M_BNEZ(reg, branchdisp);
 297                                 break;
 298                         case BRANCH_LT:
 299                                 M_BLTZ(reg, branchdisp);
 300                                 break;
 301                         case BRANCH_GE:
 302                                 M_BGEZ(reg, branchdisp);
 303                                 break;
 304                         case BRANCH_GT:
 305                                 M_BGTZ(reg, branchdisp);
 306                                 break;
 307                         case BRANCH_LE:
 308                                 M_BLEZ(reg, branchdisp);
 309                                 break;
 310                         default:
 311                                 vm_abort("emit_branch: unknown condition %d", condition);
 312                         }
 313                 }
 314         }
 315 }
 316
 317
 318 /* emit_arithmetic_check *******************************************************
 319
 320    Emit an ArithmeticException check.
 321
 322 *******************************************************************************/
 323
 324 void emit_arithmetic_check(codegendata *cd, instruction *iptr, s4 reg)
 325 {
 326         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 327                 M_BNEZ(reg, 1);
 328                 /* Destination register must not be REG_ZERO, because then no
 329                    SIGSEGV is thrown. */
 330                 M_ALD_INTERN(reg, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_ARITHMETIC);
 331         }
 332 }
 333
 334
 335 /* emit_arrayindexoutofbounds_check ********************************************
 336
 337    Emit an ArrayIndexOutOfBoundsException check.
 338
 339 *******************************************************************************/
 340
 341 void emit_arrayindexoutofbounds_check(codegendata *cd, instruction *iptr, s4 s1, s4 s2)
 342 {
 343         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 344                 M_ILD(REG_ITMP3, s1, OFFSET(java_array_t, size));
 345                 M_CMPULT(s2, REG_ITMP3, REG_ITMP3);
 346                 M_BNEZ(REG_ITMP3, 1);
 347                 M_ALD_INTERN(s2, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_ARRAYINDEXOUTOFBOUNDS);
 348         }
 349 }
 350
 351
 352 /* emit_arraystore_check *******************************************************
 353
 354    Emit an ArrayStoreException check.
 355
 356 *******************************************************************************/
 357
 358 void emit_arraystore_check(codegendata *cd, instruction *iptr)
 359 {
 360         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 361                 M_BNEZ(REG_RESULT, 1);
 362                 /* Destination register must not be REG_ZERO, because then no
 363                    SIGSEGV is thrown. */
 364                 M_ALD_INTERN(REG_RESULT, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_ARRAYSTORE);
 365         }
 366 }
 367
 368
 369 /* emit_classcast_check ********************************************************
 370
 371    Emit a ClassCastException check.
 372
 373 *******************************************************************************/
 374
 375 void emit_classcast_check(codegendata *cd, instruction *iptr, s4 condition, s4 reg, s4 s1)
 376 {
 377         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 378                 switch (condition) {
 379                 case BRANCH_EQ:
 380                         M_BNEZ(reg, 1);
 381                         break;
 382                 case BRANCH_LE:
 383                         M_BGTZ(reg, 1);
 384                         break;
 385                 default:
 386                         vm_abort("emit_classcast_check: unknown condition %d", condition);
 387                 }
 388                 M_ALD_INTERN(s1, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_CLASSCAST);
 389         }
 390 }
 391
 392
 393 /* emit_nullpointer_check ******************************************************
 394
 395    Emit a NullPointerException check.
 396
 397 *******************************************************************************/
 398
 399 void emit_nullpointer_check(codegendata *cd, instruction *iptr, s4 reg)
 400 {
 401         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 402                 M_BNEZ(reg, 1);
 403                 /* Destination register must not be REG_ZERO, because then no
 404                    SIGSEGV is thrown. */
 405                 M_ALD_INTERN(reg, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_NULLPOINTER);
 406         }
 407 }
 408
 409
 410 /* emit_exception_check ********************************************************
 411
 412    Emit an Exception check.
 413
 414 *******************************************************************************/
 415
 416 void emit_exception_check(codegendata *cd, instruction *iptr)
 417 {
 418         if (INSTRUCTION_MUST_CHECK(iptr)) {
 419                 M_BNEZ(REG_RESULT, 1);
 420                 /* Destination register must not be REG_ZERO, because then no
 421                    SIGSEGV is thrown. */
 422                 M_ALD_INTERN(REG_RESULT, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_EXCEPTION);
 423         }
 424 }
 425
 426
 427 /* emit_trap_compiler **********************************************************
 428
 429    Emit a trap instruction which calls the JIT compiler.
 430
 431 *******************************************************************************/
 432
 433 void emit_trap_compiler(codegendata *cd)
 434 {
 435         M_ALD_INTERN(REG_METHODPTR, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_COMPILER);
 436 }
 437
 438
 439 /* emit_trap *******************************************************************
 440
 441    Emit a trap instruction and return the original machine code.
 442
 443 *******************************************************************************/
 444
 445 uint32_t emit_trap(codegendata *cd)
 446 {
 447         uint32_t mcode;
 448
 449         /* Get machine code which is patched back in later. The
 450            trap is 1 instruction word long. */
 451
 452         mcode = *((u4 *) cd->mcodeptr);
 453
 454         /* Destination register must not be REG_ZERO, because then no
 455            SIGSEGV is thrown. */
 456         M_ALD_INTERN(REG_RESULT, REG_ZERO, EXCEPTION_HARDWARE_PATCHER);
 457
 458         return mcode;
 459 }
 460
 461
 462 /* emit_verbosecall_enter ******************************************************
 463
 464    Generates the code for the call trace.
 465
 466 *******************************************************************************/
 467
 468 #if !defined(NDEBUG)
 469 void emit_verbosecall_enter(jitdata *jd)
 470 {
 471         methodinfo   *m;
 472         codeinfo     *code;
 473         codegendata  *cd;
 474         registerdata *rd;
 475         methoddesc   *md;
 476         int32_t       stackframesize;
 477         s4            disp;
 478         s4            i, j, s;
 479
 480         /* get required compiler data */
 481
 482         m    = jd->m;
 483         code = jd->code;
 484         cd   = jd->cd;
 485         rd   = jd->rd;
 486
 487         md = m->parseddesc;
 488
 489         /* mark trace code */
 490
 491         M_NOP;
 492
 493         stackframesize = ARG_CNT + TMP_CNT + md->paramcount + 1;
 494
 495         M_LDA(REG_SP, REG_SP, -(stackframesize * 8));
 496         M_AST(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 497
 498         /* save all argument and temporary registers for leaf methods */
 499
 500         if (code_is_leafmethod(code)) {
 501                 j = 1 + md->paramcount;
 502
 503                 for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++, j++)
 504                         M_LST(abi_registers_integer_argument[i], REG_SP, j * 8);
 505
 506                 for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++, j++)
 507                         M_DST(abi_registers_float_argument[i], REG_SP, j * 8);
 508
 509                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++, j++)
 510                         M_LST(rd->tmpintregs[i], REG_SP, j * 8);
 511
 512                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++, j++)
 513                         M_DST(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, j * 8);
 514         }
 515
 516         /* save argument registers */
 517
 518         for (i = 0; i < md->paramcount; i++) {
 519                 if (!md->params[i].inmemory) {
 520                         s = md->params[i].regoff;
 521
 522                         switch (md->paramtypes[i].type) {
 523                         case TYPE_ADR:
 524                         case TYPE_INT:
 525                         case TYPE_LNG:
 526                                 M_LST(s, REG_SP, (1 + i) * 8);
 527                                 break;
 528                         case TYPE_FLT:
 529                         case TYPE_DBL:
 530                                 M_DST(s, REG_SP, (1 + i) * 8);
 531                                 break;
 532                         }
 533                 }
 534         }
 535
 536         disp = dseg_add_address(cd, m);
 537         M_ALD(REG_A0, REG_PV, disp);
 538         M_AADD_IMM(REG_SP, 1 * 8, REG_A1);
 539         M_LDA(REG_A2, REG_SP, stackframesize * 8 + cd->stackframesize * 8);
 540
 541         disp = dseg_add_functionptr(cd, trace_java_call_enter);
 542         M_ALD(REG_PV, REG_PV, disp);
 543         M_JSR(REG_RA, REG_PV);
 544         disp = (s4) (cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 545         M_LDA(REG_PV, REG_RA, -disp);
 546         M_ALD(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 547
 548         /* restore argument registers */
 549
 550         for (i = 0; i < md->paramcount; i++) {
 551                 if (!md->params[i].inmemory) {
 552                         s = md->params[i].regoff;
 553
 554                         switch (md->paramtypes[i].type) {
 555                         case TYPE_ADR:
 556                         case TYPE_INT:
 557                         case TYPE_LNG:
 558                                 M_LLD(s, REG_SP, (1 + i) * 8);
 559                                 break;
 560                         case TYPE_FLT:
 561                         case TYPE_DBL:
 562                                 M_DLD(s, REG_SP, (1 + i) * 8);
 563                                 break;
 564                         }
 565                 }
 566         }
 567
 568         /* restore all argument and temporary registers for leaf methods */
 569
 570         if (code_is_leafmethod(code)) {
 571                 j = 1 + md->paramcount;
 572
 573                 for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++, j++)
 574                         M_LLD(abi_registers_integer_argument[i], REG_SP, j * 8);
 575
 576                 for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++, j++)
 577                         M_DLD(abi_registers_float_argument[i], REG_SP, j * 8);
 578
 579                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++, j++)
 580                         M_LLD(rd->tmpintregs[i], REG_SP, j * 8);
 581
 582                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++, j++)
 583                         M_DLD(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, j * 8);
 584         }
 585
 586         M_LDA(REG_SP, REG_SP, stackframesize * 8);
 587
 588         /* mark trace code */
 589
 590         M_NOP;
 591 }
 592 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 593
 594
 595 /* emit_verbosecall_exit *******************************************************
 596
 597    Generates the code for the call trace.
 598
 599 *******************************************************************************/
 600
 601 #if !defined(NDEBUG)
 602 void emit_verbosecall_exit(jitdata *jd)
 603 {
 604         methodinfo   *m;
 605         codegendata  *cd;
 606         registerdata *rd;
 607         methoddesc   *md;
 608         s4            disp;
 609
 610         /* get required compiler data */
 611
 612         m  = jd->m;
 613         cd = jd->cd;
 614         rd = jd->rd;
 615
 616         md = m->parseddesc;
 617
 618         /* mark trace code */
 619
 620         M_NOP;
 621
 622         M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 623         M_AST(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 624
 625         /* save return value */
 626
 627         switch (md->returntype.type) {
 628         case TYPE_ADR:
 629         case TYPE_INT:
 630         case TYPE_LNG:
 631                 M_LST(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 632                 break;
 633         case TYPE_FLT:
 634         case TYPE_DBL:
 635                 M_DST(REG_FRESULT, REG_SP, 1 * 8);
 636                 break;
 637         }
 638
 639         disp = dseg_add_address(cd, m);
 640         M_ALD(REG_A0, REG_PV, disp);
 641         M_AADD_IMM(REG_SP, 1 * 8, REG_A1);
 642
 643         disp = dseg_add_functionptr(cd, trace_java_call_exit);
 644         M_ALD(REG_PV, REG_PV, disp);
 645         M_JSR(REG_RA, REG_PV);
 646         disp = (cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 647         M_LDA(REG_PV, REG_RA, -disp);
 648
 649         /* restore return value */
 650
 651         switch (md->returntype.type) {
 652         case TYPE_ADR:
 653         case TYPE_INT:
 654         case TYPE_LNG:
 655                 M_LLD(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 656                 break;
 657         case TYPE_FLT:
 658         case TYPE_DBL:
 659                 M_DLD(REG_FRESULT, REG_SP, 1 * 8);
 660                 break;
 661         }
 662
 663         M_ALD(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 664         M_AADD_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 665
 666         /* mark trace code */
 667
 668         M_NOP;
 669 }
 670 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 671
 672
 673 /*
 674  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 675  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 676  * Emacs will automagically detect them.
 677  * ---------------------------------------------------------------------
 678  * Local variables:
 679  * mode: c
 680  * indent-tabs-mode: t
 681  * c-basic-offset: 4
 682  * tab-width: 4
 683  * End:
 684  * vim:noexpandtab:sw=4:ts=4:
 685  */