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/abi-asm.h"
  51 #include "vm/jit/asmpart.h"
  52 #include "vm/jit/dseg.h"
  53 #include "vm/jit/emit-common.h"
  54 #include "vm/jit/jit.h"
  55 #include "vm/jit/replace.h"
  56
  57
  58 /* emit_load *******************************************************************
  59
  60    Emits a possible load of an operand.
  61
  62 *******************************************************************************/
  63
  64 s4 emit_load(jitdata *jd, instruction *iptr, varinfo *src, s4 tempreg)
  65 {
  66         codegendata  *cd;
  67         s4            disp;
  68         s4            reg;
  69
  70         /* get required compiler data */
  71
  72         cd = jd->cd;
  73
  74         if (src->flags & INMEMORY) {
  75                 COUNT_SPILLS;
  76
  77                 disp = src->vv.regoff * 8;
  78
  79                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
  80                         if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
  81                                 M_DLD(tempreg, REG_SP, disp);
  82                         else
  83                                 M_FLD(tempreg, REG_SP, disp);
  84                 }
  85                 else
  86                         M_LLD(tempreg, REG_SP, disp);
  87
  88                 reg = tempreg;
  89         }
  90         else
  91                 reg = src->vv.regoff;
  92
  93         return reg;
  94 }
  95
  96
  97 /* emit_store ******************************************************************
  98
  99    Emits a possible store to variable.
 100
 101 *******************************************************************************/
 102
 103 void emit_store(jitdata *jd, instruction *iptr, varinfo *dst, s4 d)
 104 {
 105         codegendata  *cd;
 106         s4            disp;
 107
 108         /* get required compiler data */
 109
 110         cd = jd->cd;
 111
 112         if (dst->flags & INMEMORY) {
 113                 COUNT_SPILLS;
 114
 115                 disp = dst->vv.regoff * 8;
 116
 117                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(dst->type)) {
 118                         if (IS_2_WORD_TYPE(dst->type))
 119                                 M_DST(d, REG_SP, disp);
 120                         else
 121                                 M_FST(d, REG_SP, disp);
 122                 }
 123                 else
 124                         M_LST(d, REG_SP, disp);
 125         }
 126 }
 127
 128
 129 /* emit_copy *******************************************************************
 130
 131    Generates a register/memory to register/memory copy.
 132
 133 *******************************************************************************/
 134
 135 void emit_copy(jitdata *jd, instruction *iptr, varinfo *src, varinfo *dst)
 136 {
 137         codegendata  *cd;
 138         registerdata *rd;
 139         s4            s1, d;
 140
 141         /* get required compiler data */
 142
 143         cd = jd->cd;
 144         rd = jd->rd;
 145
 146         if ((src->vv.regoff != dst->vv.regoff) ||
 147                 ((src->flags ^ dst->flags) & INMEMORY)) {
 148
 149                 /* If one of the variables resides in memory, we can eliminate
 150                    the register move from/to the temporary register with the
 151                    order of getting the destination register and the load. */
 152
 153                 if (IS_INMEMORY(src->flags)) {
 154                         d = codegen_reg_of_var(iptr->opc, dst, REG_IFTMP);
 155                         s1 = emit_load(jd, iptr, src, d);
 156                 }
 157                 else {
 158                         s1 = emit_load(jd, iptr, src, REG_IFTMP);
 159                         d = codegen_reg_of_var(iptr->opc, dst, s1);
 160                 }
 161
 162                 if (s1 != d) {
 163                         if (IS_FLT_DBL_TYPE(src->type)) {
 164                                 if (IS_2_WORD_TYPE(src->type))
 165                                         M_DMOV(s1, d);
 166                                 else
 167                                         M_FMOV(s1, d);
 168                         }
 169                         else
 170                                 M_MOV(s1, d);
 171                 }
 172
 173                 emit_store(jd, iptr, dst, d);
 174         }
 175 }
 176
 177
 178 /* emit_iconst *****************************************************************
 179
 180    XXX
 181
 182 *******************************************************************************/
 183
 184 void emit_iconst(codegendata *cd, s4 d, s4 value)
 185 {
 186         s4 disp;
 187
 188     if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 189         M_IADD_IMM(REG_ZERO, value, d);
 190         else if ((value >= 0) && (value <= 0xffff))
 191         M_OR_IMM(REG_ZERO, value, d);
 192         else {
 193         disp = dseg_adds4(cd, value);
 194         M_ILD(d, REG_PV, disp);
 195     }
 196 }
 197
 198
 199 /* emit_lconst *****************************************************************
 200
 201    XXX
 202
 203 *******************************************************************************/
 204
 205 void emit_lconst(codegendata *cd, s4 d, s8 value)
 206 {
 207         s4 disp;
 208
 209         if ((value >= -32768) && (value <= 32767))
 210                 M_LADD_IMM(REG_ZERO, value, d);
 211         else if ((value >= 0) && (value <= 0xffff))
 212                 M_OR_IMM(REG_ZERO, value, d);
 213         else {
 214                 disp = dseg_adds8(cd, value);
 215                 M_LLD(d, REG_PV, disp);
 216         }
 217 }
 218
 219
 220 /* emit_exception_stubs ********************************************************
 221
 222    Generates the code for the exception stubs.
 223
 224 *******************************************************************************/
 225
 226 void emit_exception_stubs(jitdata *jd)
 227 {
 228         codegendata  *cd;
 229         registerdata *rd;
 230         exceptionref *eref;
 231         s4            targetdisp;
 232         s4            disp;
 233
 234         /* get required compiler data */
 235
 236         cd = jd->cd;
 237         rd = jd->rd;
 238
 239         /* generate exception stubs */
 240
 241         targetdisp = 0;
 242
 243         for (eref = cd->exceptionrefs; eref != NULL; eref = eref->next) {
 244                 gen_resolvebranch(cd->mcodebase + eref->branchpos,
 245                                                   eref->branchpos, cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 246
 247                 MCODECHECK(100);
 248
 249                 /* Check if the exception is an
 250                    ArrayIndexOutOfBoundsException.  If so, move index register
 251                    into REG_ITMP1. */
 252
 253                 if (eref->reg != -1)
 254                         M_MOV(eref->reg, REG_ITMP1);
 255
 256                 /* calcuate exception address */
 257
 258                 M_LDA(REG_ITMP2_XPC, REG_PV, eref->branchpos - 4);
 259
 260                 /* move function to call into REG_ITMP3 */
 261
 262                 disp = dseg_addaddress(cd, eref->function);
 263                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 264
 265                 if (targetdisp == 0) {
 266                         targetdisp = ((u4 *) cd->mcodeptr) - ((u4 *) cd->mcodebase);
 267
 268                         M_MOV(REG_PV, rd->argintregs[0]);
 269                         M_MOV(REG_SP, rd->argintregs[1]);
 270
 271                         if (jd->isleafmethod)
 272                                 M_MOV(REG_RA, rd->argintregs[2]);
 273                         else
 274                                 M_ALD(rd->argintregs[2], REG_SP, (cd->stackframesize - 1) * 8);
 275
 276                         M_MOV(REG_ITMP2_XPC, rd->argintregs[3]);
 277                         M_MOV(REG_ITMP1, rd->argintregs[4]);
 278
 279                         M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 280                         M_AST(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 281
 282                         if (jd->isleafmethod)
 283                                 M_AST(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 284
 285                         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 286                         M_NOP;
 287                         M_MOV(REG_RESULT, REG_ITMP1_XPTR);
 288
 289                         if (jd->isleafmethod)
 290                                 M_ALD(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 291
 292                         M_ALD(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 293                         M_AADD_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 294
 295                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_handle_exception);
 296                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 297                         M_JMP(REG_ITMP3);
 298                         M_NOP;
 299                 }
 300                 else {
 301                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 302                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 303
 304                         M_BR(disp);
 305                         M_NOP;
 306                 }
 307         }
 308 }
 309
 310
 311 /* emit_patcher_stubs **********************************************************
 312
 313    Generates the code for the patcher stubs.
 314
 315 *******************************************************************************/
 316
 317 void emit_patcher_stubs(jitdata *jd)
 318 {
 319         codegendata *cd;
 320         patchref    *pref;
 321         u4           mcode[2];
 322         u1          *savedmcodeptr;
 323         u1          *tmpmcodeptr;
 324         s4           targetdisp;
 325         s4           disp;
 326
 327         /* get required compiler data */
 328
 329         cd = jd->cd;
 330
 331         /* generate code patching stub call code */
 332
 333         targetdisp = 0;
 334
 335         for (pref = cd->patchrefs; pref != NULL; pref = pref->next) {
 336                 /* check code segment size */
 337
 338                 MCODECHECK(100);
 339
 340                 /* Get machine code which is patched back in later. The
 341                    call is 2 instruction words long. */
 342
 343                 tmpmcodeptr = (u1 *) (cd->mcodebase + pref->branchpos);
 344
 345                 /* We use 2 loads here as an unaligned 8-byte read on 64-bit
 346                    MIPS causes a SIGSEGV and using the same code for both
 347                    architectures is much better. */
 348
 349                 mcode[0] = ((u4 *) tmpmcodeptr)[0];
 350                 mcode[1] = ((u4 *) tmpmcodeptr)[1];
 351
 352                 /* Patch in the call to call the following code (done at
 353                    compile time). */
 354
 355                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;   /* save current mcodeptr          */
 356                 cd->mcodeptr  = tmpmcodeptr;    /* set mcodeptr to patch position */
 357
 358                 disp = ((u4 *) savedmcodeptr) - (((u4 *) tmpmcodeptr) + 1);
 359
 360                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 361                         *exceptionptr =
 362                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 363                                                                   disp, 0x00007fff);
 364                         return;
 365                 }
 366
 367                 M_BR(disp);
 368                 M_NOP;
 369
 370                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;   /* restore the current mcodeptr   */
 371
 372                 /* create stack frame */
 373
 374                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 6 * 8, REG_SP);
 375
 376                 /* calculate return address and move it onto the stack */
 377
 378                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, pref->branchpos);
 379                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 5 * 8);
 380
 381                 /* move pointer to java_objectheader onto stack */
 382
 383 #if defined(ENABLE_THREADS)
 384                 /* create a virtual java_objectheader */
 385
 386                 (void) dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* flcword */
 387                 (void) dseg_addaddress(cd, lock_get_initial_lock_word());
 388                 disp = dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* vftbl   */
 389
 390                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 391                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 4 * 8);
 392 #else
 393                 /* do nothing */
 394 #endif
 395
 396                 /* move machine code onto stack */
 397
 398                 disp = dseg_adds4(cd, mcode[0]);
 399                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 400                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 3 * 8);
 401
 402                 disp = dseg_adds4(cd, mcode[1]);
 403                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 404                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 3 * 8 + 4);
 405
 406                 /* move class/method/field reference onto stack */
 407
 408                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->ref);
 409                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 410                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 2 * 8);
 411
 412                 /* move data segment displacement onto stack */
 413
 414                 disp = dseg_adds4(cd, pref->disp);
 415                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 416                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 1 * 8);
 417
 418                 /* move patcher function pointer onto stack */
 419
 420                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->patcher);
 421                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 422                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 423
 424                 if (targetdisp == 0) {
 425                         targetdisp = ((u4 *) cd->mcodeptr) - ((u4 *) cd->mcodebase);
 426
 427                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_patcher_wrapper);
 428                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 429                         M_JMP(REG_ITMP3);
 430                         M_NOP;
 431                 }
 432                 else {
 433                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 434                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 435
 436                         M_BR(disp);
 437                         M_NOP;
 438                 }
 439         }
 440 }
 441
 442
 443 /* emit_replacement_stubs ******************************************************
 444
 445    Generates the code for the replacement stubs.
 446
 447 *******************************************************************************/
 448
 449 void emit_replacement_stubs(jitdata *jd)
 450 {
 451         codegendata *cd;
 452         codeinfo    *code;
 453         rplpoint    *rplp;
 454         u1          *savedmcodeptr;
 455         s4           disp;
 456         s4           i;
 457
 458         /* get required compiler data */
 459
 460         cd   = jd->cd;
 461         code = jd->code;
 462
 463         rplp = code->rplpoints;
 464
 465         for (i = 0; i < code->rplpointcount; ++i, ++rplp) {
 466                 /* check code segment size */
 467
 468                 MCODECHECK(100);
 469
 470                 /* note start of stub code */
 471
 472                 rplp->outcode = (u1 *) (ptrint) (cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 473
 474                 /* make machine code for patching */
 475
 476                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;
 477                 cd->mcodeptr  = (u1 *) &(rplp->mcode);
 478
 479                 disp = (ptrint) ((s4 *) rplp->outcode - (s4 *) rplp->pc) - 1;
 480
 481                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 482                         *exceptionptr =
 483                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 484                                                                   disp, 0x00007fff);
 485                         return;
 486                 }
 487
 488                 M_BR(disp);
 489                 M_NOP; /* delay slot */
 490
 491                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;
 492
 493                 /* create stack frame - 16-byte aligned */
 494
 495                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 496
 497                 /* push address of `rplpoint` struct */
 498
 499                 disp = dseg_addaddress(cd, rplp);
 500                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 501                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 502
 503                 /* jump to replacement function */
 504
 505                 disp = dseg_addaddress(cd, asm_replacement_out);
 506                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 507                 M_JMP(REG_ITMP3);
 508                 M_NOP; /* delay slot */
 509         }
 510 }
 511
 512
 513 /* emit_verbosecall_enter ******************************************************
 514
 515    Generates the code for the call trace.
 516
 517 *******************************************************************************/
 518
 519 #if !defined(NDEBUG)
 520 void emit_verbosecall_enter(jitdata *jd)
 521 {
 522         methodinfo   *m;
 523         codegendata  *cd;
 524         registerdata *rd;
 525         methoddesc   *md;
 526         s4            disp;
 527         s4            i, t;
 528
 529         /* get required compiler data */
 530
 531         m  = jd->m;
 532         cd = jd->cd;
 533         rd = jd->rd;
 534
 535         md = m->parseddesc;
 536
 537         /* mark trace code */
 538
 539         M_NOP;
 540
 541         M_LDA(REG_SP, REG_SP, -(2 + ARG_CNT + TMP_CNT) * 8);
 542         M_AST(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 543
 544         /* save argument registers */
 545
 546         for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++)
 547                 M_LST(rd->argintregs[i], REG_SP, (2 + i) * 8);
 548
 549         for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++)
 550                 M_DST(rd->argfltregs[i], REG_SP, (2 + INT_ARG_CNT + i) * 8);
 551
 552         /* save temporary registers for leaf methods */
 553
 554         if (jd->isleafmethod) {
 555                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++)
 556                         M_LST(rd->tmpintregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + i) * 8);
 557
 558                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++)
 559                         M_DST(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + INT_TMP_CNT + i) * 8);
 560         }
 561
 562         /* load float arguments into integer registers */
 563
 564         for (i = 0; i < md->paramcount && i < INT_ARG_CNT; i++) {
 565                 t = md->paramtypes[i].type;
 566
 567                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(t)) {
 568                         if (IS_2_WORD_TYPE(t)) {
 569                                 M_DST(rd->argfltregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 570                                 M_LLD(rd->argintregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 571                         }
 572                         else {
 573                                 M_FST(rd->argfltregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 574                                 M_ILD(rd->argintregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 575                         }
 576                 }
 577         }
 578
 579         disp = dseg_addaddress(cd, m);
 580         M_ALD(REG_ITMP1, REG_PV, disp);
 581         M_AST(REG_ITMP1, REG_SP, 0 * 8);
 582         disp = dseg_addaddress(cd, builtin_trace_args);
 583         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 584         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 585         M_NOP;
 586
 587         /* restore argument registers */
 588
 589         for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++)
 590                 M_LLD(rd->argintregs[i], REG_SP, (2 + i) * 8);
 591
 592         for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++)
 593                 M_DLD(rd->argfltregs[i], REG_SP, (2 + INT_ARG_CNT + i) * 8);
 594
 595         /* restore temporary registers for leaf methods */
 596
 597         if (jd->isleafmethod) {
 598                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++)
 599                         M_LLD(rd->tmpintregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + i) * 8);
 600
 601                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++)
 602                         M_DLD(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + INT_TMP_CNT + i) * 8);
 603         }
 604
 605         M_ALD(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 606         M_LDA(REG_SP, REG_SP, (2 + ARG_CNT + TMP_CNT) * 8);
 607
 608         /* mark trace code */
 609
 610         M_NOP;
 611 }
 612 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 613
 614
 615 /* emit_verbosecall_exit *******************************************************
 616
 617    Generates the code for the call trace.
 618
 619 *******************************************************************************/
 620
 621 #if !defined(NDEBUG)
 622 void emit_verbosecall_exit(jitdata *jd)
 623 {
 624         methodinfo   *m;
 625         codegendata  *cd;
 626         registerdata *rd;
 627         s4            disp;
 628
 629         /* get required compiler data */
 630
 631         m  = jd->m;
 632         cd = jd->cd;
 633         rd = jd->rd;
 634
 635         /* mark trace code */
 636
 637         M_NOP;
 638
 639         M_LDA(REG_SP, REG_SP, -4 * 8);              /* keep stack 16-byte aligned */
 640         M_LST(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 641
 642         M_LST(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 643         M_DST(REG_FRESULT, REG_SP, 2 * 8);
 644
 645         disp = dseg_addaddress(cd, m);
 646         M_ALD(rd->argintregs[0], REG_PV, disp);
 647
 648         M_MOV(REG_RESULT, rd->argintregs[1]);
 649         M_DMOV(REG_FRESULT, rd->argfltregs[2]);
 650         M_FMOV(REG_FRESULT, rd->argfltregs[3]);
 651
 652         disp = dseg_addaddress(cd, builtin_displaymethodstop);
 653         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 654         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 655         M_NOP;
 656
 657         M_DLD(REG_FRESULT, REG_SP, 2 * 8);
 658         M_LLD(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 659
 660         M_LLD(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 661         M_LDA(REG_SP, REG_SP, 4 * 8);
 662
 663         /* mark trace code */
 664
 665         M_NOP;
 666 }
 667 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 668
 669
 670 /*
 671  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 672  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 673  * Emacs will automagically detect them.
 674  * ---------------------------------------------------------------------
 675  * Local variables:
 676  * mode: c
 677  * indent-tabs-mode: t
 678  * c-basic-offset: 4
 679  * tab-width: 4
 680  * End:
 681  * vim:noexpandtab:sw=4:ts=4:
 682  */