src/vm/jit/mips/emit.c

   1 /* src/vm/jit/mips/emit.c - MIPS code emitter functions
   2
   3    Copyright (C) 1996-2005, 2006 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    Contact: cacao@cacaojvm.org
  26
  27    Authors: Christian Thalinger
  28
  29    Changes:
  30
  31    $Id: emitfuncs.c 4398 2006-01-31 23:43:08Z twisti $
  32
  33 */
  34
  35
  36 #include "config.h"
  37
  38 #include "vm/types.h"
  39
  40 #include "md-abi.h"
  41
  42 #include "vm/jit/mips/codegen.h"
  43
  44 #if defined(ENABLE_THREADS)
  45 # include "threads/native/lock.h"
  46 #endif
  47
  48 #include "vm/exceptions.h"
  49 #include "vm/stringlocal.h" /* XXX for gen_resolvebranch */
  50 #include "vm/jit/asmpart.h"
  51 #include "vm/jit/dseg.h"
  52 #include "vm/jit/emit.h"
  53 #include "vm/jit/jit.h"
  54 #include "vm/jit/replace.h"
  55
  56
  57 /* code generation functions **************************************************/
  58
  59 /* emit_load_s1 ****************************************************************
  60
  61    Emits a possible load of the first source operand.
  62
  63 *******************************************************************************/
  64
  65 s4 emit_load_s1(jitdata *jd, instruction *iptr, stackptr src, s4 tempreg)
  66 {
  67         codegendata  *cd;
  68         s4            disp;
  69         s4            reg;
  70
  71         /* get required compiler data */
  72
  73         cd = jd->cd;
  74
  75         if (src->flags & INMEMORY) {
  76                 COUNT_SPILLS;
  77
  78                 disp = src->regoff * 8;
  79
  80                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
  81                         if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
  82                                 M_DLD(tempreg, REG_SP, disp);
  83                         else
  84                                 M_FLD(tempreg, REG_SP, disp);
  85                 } else
  86                         M_LLD(tempreg, REG_SP, disp);
  87
  88                 reg = tempreg;
  89         } else
  90                 reg = src->regoff;
  91
  92         return reg;
  93 }
  94
  95
  96 /* emit_load_s2 ****************************************************************
  97
  98    Emits a possible load of the second source operand.
  99
 100 *******************************************************************************/
 101
 102 s4 emit_load_s2(jitdata *jd, instruction *iptr, stackptr src, s4 tempreg)
 103 {
 104         codegendata  *cd;
 105         s4            disp;
 106         s4            reg;
 107
 108         /* get required compiler data */
 109
 110         cd = jd->cd;
 111
 112         if (src->flags & INMEMORY) {
 113                 COUNT_SPILLS;
 114
 115                 disp = src->regoff * 8;
 116
 117                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
 118                         if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
 119                                 M_DLD(tempreg, REG_SP, disp);
 120                         else
 121                                 M_FLD(tempreg, REG_SP, disp);
 122                 } else
 123                         M_LLD(tempreg, REG_SP, disp);
 124
 125                 reg = tempreg;
 126         } else
 127                 reg = src->regoff;
 128
 129         return reg;
 130 }
 131
 132
 133 /* emit_load_s3 ****************************************************************
 134
 135    Emits a possible load of the third source operand.
 136
 137 *******************************************************************************/
 138
 139 s4 emit_load_s3(jitdata *jd, instruction *iptr, stackptr src, s4 tempreg)
 140 {
 141         codegendata  *cd;
 142         s4            disp;
 143         s4            reg;
 144
 145         /* get required compiler data */
 146
 147         cd = jd->cd;
 148
 149         if (src->flags & INMEMORY) {
 150                 COUNT_SPILLS;
 151
 152                 disp = src->regoff * 8;
 153
 154                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
 155                         if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
 156                                 M_DLD(tempreg, REG_SP, disp);
 157                         else
 158                                 M_FLD(tempreg, REG_SP, disp);
 159                 } else
 160                         M_LLD(tempreg, REG_SP, disp);
 161
 162                 reg = tempreg;
 163         } else
 164                 reg = src->regoff;
 165
 166         return reg;
 167 }
 168
 169
 170 /* emit_store ******************************************************************
 171
 172    XXX
 173
 174 *******************************************************************************/
 175
 176 void emit_store(jitdata *jd, instruction *iptr, stackptr dst, s4 d)
 177 {
 178         codegendata  *cd;
 179         s4            disp;
 180
 181         /* get required compiler data */
 182
 183         cd = jd->cd;
 184
 185         if (dst->flags & INMEMORY) {
 186                 COUNT_SPILLS;
 187
 188                 disp = dst->regoff * 8;
 189
 190                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(dst->type)) {
 191                         if (IS_2_WORD_TYPE(dst->type))
 192                                 M_DST(d, REG_SP, disp);
 193                         else
 194                                 M_FST(d, REG_SP, disp);
 195                 } else
 196                         M_LST(d, REG_SP, disp);
 197         }
 198 }
 199
 200
 201 /* emit_copy *******************************************************************
 202
 203    XXX
 204
 205 *******************************************************************************/
 206
 207 void emit_copy(jitdata *jd, instruction *iptr, stackptr src, stackptr dst)
 208 {
 209         codegendata  *cd;
 210         registerdata *rd;
 211         s4            s1, d;
 212
 213         /* get required compiler data */
 214
 215         cd = jd->cd;
 216         rd = jd->rd;
 217
 218         if ((src->regoff != dst->regoff) ||
 219                 ((src->flags ^ dst->flags) & INMEMORY)) {
 220                 d = codegen_reg_of_var(rd, iptr->opc, dst, REG_IFTMP);
 221                 s1 = emit_load_s1(jd, iptr, src, d);
 222
 223                 if (s1 != d) {
 224                         if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
 225                                 if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
 226                                         M_DMOV(s1, d);
 227                                 else
 228                                         M_FMOV(s1, d);
 229                         } else
 230                                 M_MOV(s1, d);
 231                 }
 232
 233                 emit_store(jd, iptr, dst, d);
 234         }
 235 }
 236
 237
 238 /* emit_iconst *****************************************************************
 239
 240    XXX
 241
 242 *******************************************************************************/
 243
 244 void emit_iconst(codegendata *cd, s4 d, s4 value)
 245 {
 246         s4 disp;
 247
 248     if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 249         M_IADD_IMM(REG_ZERO, value, d);
 250         else if ((value >= 0) && (value <= 0xffff))
 251         M_OR_IMM(REG_ZERO, value, d);
 252         else {
 253         disp = dseg_adds4(cd, value);
 254         M_ILD(d, REG_PV, disp);
 255     }
 256 }
 257
 258
 259 /* emit_lconst *****************************************************************
 260
 261    XXX
 262
 263 *******************************************************************************/
 264
 265 void emit_lconst(codegendata *cd, s4 d, s8 value)
 266 {
 267         s4 disp;
 268
 269         if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 270                 M_LADD_IMM(REG_ZERO, value, d);
 271         else if ((value >= 0) && (value <= 0xffff))
 272                 M_OR_IMM(REG_ZERO, value, d);
 273         else {
 274                 disp = dseg_adds8(cd, value);
 275                 M_LLD(d, REG_PV, disp);
 276         }
 277 }
 278
 279
 280 /* emit_exception_stubs ********************************************************
 281
 282    Generates the code for the exception stubs.
 283
 284 *******************************************************************************/
 285
 286 void emit_exception_stubs(jitdata *jd)
 287 {
 288         codegendata  *cd;
 289         registerdata *rd;
 290         exceptionref *eref;
 291         s4            targetdisp;
 292         s4            disp;
 293
 294         /* get required compiler data */
 295
 296         cd = jd->cd;
 297         rd = jd->rd;
 298
 299         /* generate exception stubs */
 300
 301         targetdisp = 0;
 302
 303         for (eref = cd->exceptionrefs; eref != NULL; eref = eref->next) {
 304                 gen_resolvebranch(cd->mcodebase + eref->branchpos,
 305                                                   eref->branchpos, cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 306
 307                 MCODECHECK(100);
 308
 309                 /* Check if the exception is an
 310                    ArrayIndexOutOfBoundsException.  If so, move index register
 311                    into REG_ITMP1. */
 312
 313                 if (eref->reg != -1)
 314                         M_MOV(eref->reg, REG_ITMP1);
 315
 316                 /* calcuate exception address */
 317
 318                 M_LDA(REG_ITMP2_XPC, REG_PV, eref->branchpos - 4);
 319
 320                 /* move function to call into REG_ITMP3 */
 321
 322                 disp = dseg_addaddress(cd, eref->function);
 323                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 324
 325                 if (targetdisp == 0) {
 326                         targetdisp = ((u4 *) cd->mcodeptr) - ((u4 *) cd->mcodebase);
 327
 328                         M_MOV(REG_PV, rd->argintregs[0]);
 329                         M_MOV(REG_SP, rd->argintregs[1]);
 330
 331                         if (jd->isleafmethod)
 332                                 M_MOV(REG_RA, rd->argintregs[2]);
 333                         else
 334                                 M_ALD(rd->argintregs[2],
 335                                           REG_SP, cd->stackframesize * 8 - SIZEOF_VOID_P);
 336
 337                         M_MOV(REG_ITMP2_XPC, rd->argintregs[3]);
 338                         M_MOV(REG_ITMP1, rd->argintregs[4]);
 339
 340                         M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 341                         M_AST(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 342
 343                         if (jd->isleafmethod)
 344                                 M_AST(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 345
 346                         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 347                         M_NOP;
 348                         M_MOV(REG_RESULT, REG_ITMP1_XPTR);
 349
 350                         if (jd->isleafmethod)
 351                                 M_ALD(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 352
 353                         M_ALD(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 354                         M_AADD_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 355
 356                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_handle_exception);
 357                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 358                         M_JMP(REG_ITMP3);
 359                         M_NOP;
 360                 }
 361                 else {
 362                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 363                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 364                         M_BR(disp);
 365                         M_NOP;
 366                 }
 367         }
 368 }
 369
 370
 371 /* emit_patcher_stubs **********************************************************
 372
 373    Generates the code for the patcher stubs.
 374
 375 *******************************************************************************/
 376
 377 void emit_patcher_stubs(jitdata *jd)
 378 {
 379         codegendata *cd;
 380         patchref    *pref;
 381         u4           mcode;
 382         u1          *savedmcodeptr;
 383         u1          *tmpmcodeptr;
 384         s4           targetdisp;
 385         s4           disp;
 386
 387         /* get required compiler data */
 388
 389         cd = jd->cd;
 390
 391         /* generate code patching stub call code */
 392
 393         targetdisp = 0;
 394
 395         for (pref = cd->patchrefs; pref != NULL; pref = pref->next) {
 396                 /* check code segment size */
 397
 398                 MCODECHECK(100);
 399
 400                 /* Get machine code which is patched back in later. The
 401                    call is 2 instruction words long. */
 402
 403                 tmpmcodeptr = (u1 *) (cd->mcodebase + pref->branchpos);
 404
 405                 /* We need to split this, because an unaligned 8 byte read
 406                    causes a SIGSEGV. */
 407
 408                 mcode = ((u8) ((u4 *) tmpmcodeptr)[1] << 32) +
 409                         ((u4 *) tmpmcodeptr)[0];
 410
 411                 /* Patch in the call to call the following code (done at
 412                    compile time). */
 413
 414                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;   /* save current mcodeptr          */
 415                 cd->mcodeptr  = tmpmcodeptr;    /* set mcodeptr to patch position */
 416
 417                 disp = ((u4 *) savedmcodeptr) - (((u4 *) tmpmcodeptr) + 1);
 418
 419                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 420                         *exceptionptr =
 421                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 422                                                                   disp, 0x00007fff);
 423                         return;
 424                 }
 425
 426                 M_BR(disp);
 427                 M_NOP;
 428
 429                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;   /* restore the current mcodeptr   */
 430
 431                 /* create stack frame */
 432
 433                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 6 * 8, REG_SP);
 434
 435                 /* calculate return address and move it onto the stack */
 436
 437                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, pref->branchpos);
 438                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 5 * 8);
 439
 440                 /* move pointer to java_objectheader onto stack */
 441
 442 #if defined(ENABLE_THREADS)
 443                 /* create a virtual java_objectheader */
 444
 445                 (void) dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* flcword */
 446                 (void) dseg_addaddress(cd, lock_get_initial_lock_word());
 447                 disp = dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* vftbl   */
 448
 449                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 450                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 4 * 8);
 451 #else
 452                 /* do nothing */
 453 #endif
 454
 455                 /* move machine code onto stack */
 456
 457                 disp = dseg_adds8(cd, mcode);
 458                 M_LLD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 459                 M_LST(REG_ITMP3, REG_SP, 3 * 8);
 460
 461                 /* move class/method/field reference onto stack */
 462
 463                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->ref);
 464                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 465                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 2 * 8);
 466
 467                 /* move data segment displacement onto stack */
 468
 469                 disp = dseg_adds4(cd, pref->disp);
 470                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 471                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 1 * 8);
 472
 473                 /* move patcher function pointer onto stack */
 474
 475                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->patcher);
 476                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 477                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 478
 479                 if (targetdisp == 0) {
 480                         targetdisp = ((u4 *) cd->mcodeptr) - ((u4 *) cd->mcodebase);
 481
 482                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_patcher_wrapper);
 483                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 484                         M_JMP(REG_ITMP3);
 485                         M_NOP;
 486                 }
 487                 else {
 488                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 489                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 490                         M_BR(disp);
 491                         M_NOP;
 492                 }
 493         }
 494 }
 495
 496
 497 /* emit_replacement_stubs ******************************************************
 498
 499    Generates the code for the replacement stubs.
 500
 501 *******************************************************************************/
 502
 503 void emit_replacement_stubs(jitdata *jd)
 504 {
 505         codegendata *cd;
 506         codeinfo    *code;
 507         rplpoint    *rplp;
 508         u1          *savedmcodeptr;
 509         s4           disp;
 510         s4           i;
 511
 512         /* get required compiler data */
 513
 514         cd   = jd->cd;
 515         code = jd->code;
 516
 517         rplp = code->rplpoints;
 518
 519         for (i = 0; i < code->rplpointcount; ++i, ++rplp) {
 520                 /* check code segment size */
 521
 522                 MCODECHECK(100);
 523
 524                 /* note start of stub code */
 525
 526                 rplp->outcode = (u1 *) (ptrint) (cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 527
 528                 /* make machine code for patching */
 529
 530                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;
 531                 cd->mcodeptr  = (u1 *) &(rplp->mcode);
 532
 533                 disp = (ptrint) ((s4 *) rplp->outcode - (s4 *) rplp->pc) - 1;
 534
 535                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 536                         *exceptionptr =
 537                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 538                                                                   disp, 0x00007fff);
 539                         return;
 540                 }
 541
 542                 M_BR(disp);
 543                 M_NOP; /* delay slot */
 544
 545                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;
 546
 547                 /* create stack frame - 16-byte aligned */
 548
 549                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 550
 551                 /* push address of `rplpoint` struct */
 552
 553                 disp = dseg_addaddress(cd, rplp);
 554                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 555                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 556
 557                 /* jump to replacement function */
 558
 559                 disp = dseg_addaddress(cd, asm_replacement_out);
 560                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 561                 M_JMP(REG_ITMP3);
 562                 M_NOP; /* delay slot */
 563         }
 564 }
 565
 566
 567 /*
 568  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 569  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 570  * Emacs will automagically detect them.
 571  * ---------------------------------------------------------------------
 572  * Local variables:
 573  * mode: c
 574  * indent-tabs-mode: t
 575  * c-basic-offset: 4
 576  * tab-width: 4
 577  * End:
 578  * vim:noexpandtab:sw=4:ts=4:
 579  */