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, stackptr 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->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->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, stackptr 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->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, stackptr src, stackptr 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->regoff != dst->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(rd, 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(rd, 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],
 275                                           REG_SP, cd->stackframesize * 8 - SIZEOF_VOID_P);
 276
 277                         M_MOV(REG_ITMP2_XPC, rd->argintregs[3]);
 278                         M_MOV(REG_ITMP1, rd->argintregs[4]);
 279
 280                         M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 281                         M_AST(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 282
 283                         if (jd->isleafmethod)
 284                                 M_AST(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 285
 286                         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 287                         M_NOP;
 288                         M_MOV(REG_RESULT, REG_ITMP1_XPTR);
 289
 290                         if (jd->isleafmethod)
 291                                 M_ALD(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 292
 293                         M_ALD(REG_ITMP2_XPC, REG_SP, 0 * 8);
 294                         M_AADD_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 295
 296                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_handle_exception);
 297                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 298                         M_JMP(REG_ITMP3);
 299                         M_NOP;
 300                 }
 301                 else {
 302                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 303                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 304
 305                         M_BR(disp);
 306                         M_NOP;
 307                 }
 308         }
 309 }
 310
 311
 312 /* emit_patcher_stubs **********************************************************
 313
 314    Generates the code for the patcher stubs.
 315
 316 *******************************************************************************/
 317
 318 void emit_patcher_stubs(jitdata *jd)
 319 {
 320         codegendata *cd;
 321         patchref    *pref;
 322         u4           mcode[2];
 323         u1          *savedmcodeptr;
 324         u1          *tmpmcodeptr;
 325         s4           targetdisp;
 326         s4           disp;
 327
 328         /* get required compiler data */
 329
 330         cd = jd->cd;
 331
 332         /* generate code patching stub call code */
 333
 334         targetdisp = 0;
 335
 336         for (pref = cd->patchrefs; pref != NULL; pref = pref->next) {
 337                 /* check code segment size */
 338
 339                 MCODECHECK(100);
 340
 341                 /* Get machine code which is patched back in later. The
 342                    call is 2 instruction words long. */
 343
 344                 tmpmcodeptr = (u1 *) (cd->mcodebase + pref->branchpos);
 345
 346                 /* We use 2 loads here as an unaligned 8-byte read on 64-bit
 347                    MIPS causes a SIGSEGV and using the same code for both
 348                    architectures is much better. */
 349
 350                 mcode[0] = ((u4 *) tmpmcodeptr)[0];
 351                 mcode[1] = ((u4 *) tmpmcodeptr)[1];
 352
 353                 /* Patch in the call to call the following code (done at
 354                    compile time). */
 355
 356                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;   /* save current mcodeptr          */
 357                 cd->mcodeptr  = tmpmcodeptr;    /* set mcodeptr to patch position */
 358
 359                 disp = ((u4 *) savedmcodeptr) - (((u4 *) tmpmcodeptr) + 1);
 360
 361                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 362                         *exceptionptr =
 363                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 364                                                                   disp, 0x00007fff);
 365                         return;
 366                 }
 367
 368                 M_BR(disp);
 369                 M_NOP;
 370
 371                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;   /* restore the current mcodeptr   */
 372
 373                 /* create stack frame */
 374
 375                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 6 * 8, REG_SP);
 376
 377                 /* calculate return address and move it onto the stack */
 378
 379                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, pref->branchpos);
 380                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 5 * 8);
 381
 382                 /* move pointer to java_objectheader onto stack */
 383
 384 #if defined(ENABLE_THREADS)
 385                 /* create a virtual java_objectheader */
 386
 387                 (void) dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* flcword */
 388                 (void) dseg_addaddress(cd, lock_get_initial_lock_word());
 389                 disp = dseg_addaddress(cd, NULL);                          /* vftbl   */
 390
 391                 M_LDA(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 392                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 4 * 8);
 393 #else
 394                 /* do nothing */
 395 #endif
 396
 397                 /* move machine code onto stack */
 398
 399                 disp = dseg_adds4(cd, mcode[0]);
 400                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 401                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 3 * 8);
 402
 403                 disp = dseg_adds4(cd, mcode[1]);
 404                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 405                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 3 * 8 + 4);
 406
 407                 /* move class/method/field reference onto stack */
 408
 409                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->ref);
 410                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 411                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 2 * 8);
 412
 413                 /* move data segment displacement onto stack */
 414
 415                 disp = dseg_adds4(cd, pref->disp);
 416                 M_ILD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 417                 M_IST(REG_ITMP3, REG_SP, 1 * 8);
 418
 419                 /* move patcher function pointer onto stack */
 420
 421                 disp = dseg_addaddress(cd, pref->patcher);
 422                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 423                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 424
 425                 if (targetdisp == 0) {
 426                         targetdisp = ((u4 *) cd->mcodeptr) - ((u4 *) cd->mcodebase);
 427
 428                         disp = dseg_addaddress(cd, asm_patcher_wrapper);
 429                         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 430                         M_JMP(REG_ITMP3);
 431                         M_NOP;
 432                 }
 433                 else {
 434                         disp = (((u4 *) cd->mcodebase) + targetdisp) -
 435                                 (((u4 *) cd->mcodeptr) + 1);
 436
 437                         M_BR(disp);
 438                         M_NOP;
 439                 }
 440         }
 441 }
 442
 443
 444 /* emit_replacement_stubs ******************************************************
 445
 446    Generates the code for the replacement stubs.
 447
 448 *******************************************************************************/
 449
 450 void emit_replacement_stubs(jitdata *jd)
 451 {
 452         codegendata *cd;
 453         codeinfo    *code;
 454         rplpoint    *rplp;
 455         u1          *savedmcodeptr;
 456         s4           disp;
 457         s4           i;
 458
 459         /* get required compiler data */
 460
 461         cd   = jd->cd;
 462         code = jd->code;
 463
 464         rplp = code->rplpoints;
 465
 466         for (i = 0; i < code->rplpointcount; ++i, ++rplp) {
 467                 /* check code segment size */
 468
 469                 MCODECHECK(100);
 470
 471                 /* note start of stub code */
 472
 473                 rplp->outcode = (u1 *) (ptrint) (cd->mcodeptr - cd->mcodebase);
 474
 475                 /* make machine code for patching */
 476
 477                 savedmcodeptr = cd->mcodeptr;
 478                 cd->mcodeptr  = (u1 *) &(rplp->mcode);
 479
 480                 disp = (ptrint) ((s4 *) rplp->outcode - (s4 *) rplp->pc) - 1;
 481
 482                 if ((disp < (s4) 0xffff8000) || (disp > (s4) 0x00007fff)) {
 483                         *exceptionptr =
 484                                 new_internalerror("Jump offset is out of range: %d > +/-%d",
 485                                                                   disp, 0x00007fff);
 486                         return;
 487                 }
 488
 489                 M_BR(disp);
 490                 M_NOP; /* delay slot */
 491
 492                 cd->mcodeptr = savedmcodeptr;
 493
 494                 /* create stack frame - 16-byte aligned */
 495
 496                 M_ASUB_IMM(REG_SP, 2 * 8, REG_SP);
 497
 498                 /* push address of `rplpoint` struct */
 499
 500                 disp = dseg_addaddress(cd, rplp);
 501                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 502                 M_AST(REG_ITMP3, REG_SP, 0 * 8);
 503
 504                 /* jump to replacement function */
 505
 506                 disp = dseg_addaddress(cd, asm_replacement_out);
 507                 M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 508                 M_JMP(REG_ITMP3);
 509                 M_NOP; /* delay slot */
 510         }
 511 }
 512
 513
 514 /* emit_verbosecall_enter ******************************************************
 515
 516    Generates the code for the call trace.
 517
 518 *******************************************************************************/
 519
 520 #if !defined(NDEBUG)
 521 void emit_verbosecall_enter(jitdata *jd)
 522 {
 523         methodinfo   *m;
 524         codegendata  *cd;
 525         registerdata *rd;
 526         methoddesc   *md;
 527         s4            disp;
 528         s4            i, t;
 529
 530         /* get required compiler data */
 531
 532         m  = jd->m;
 533         cd = jd->cd;
 534         rd = jd->rd;
 535
 536         md = m->parseddesc;
 537
 538         /* mark trace code */
 539
 540         M_NOP;
 541
 542         M_LDA(REG_SP, REG_SP, -(2 + ARG_CNT + TMP_CNT) * 8);
 543         M_AST(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 544
 545         /* save argument registers */
 546
 547         for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++)
 548                 M_LST(rd->argintregs[i], REG_SP, (2 + i) * 8);
 549
 550         for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++)
 551                 M_DST(rd->argfltregs[i], REG_SP, (2 + INT_ARG_CNT + i) * 8);
 552
 553         /* save temporary registers for leaf methods */
 554
 555         if (jd->isleafmethod) {
 556                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++)
 557                         M_LST(rd->tmpintregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + i) * 8);
 558
 559                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++)
 560                         M_DST(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + INT_TMP_CNT + i) * 8);
 561         }
 562
 563         /* load float arguments into integer registers */
 564
 565         for (i = 0; i < md->paramcount && i < INT_ARG_CNT; i++) {
 566                 t = md->paramtypes[i].type;
 567
 568                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(t)) {
 569                         if (IS_2_WORD_TYPE(t)) {
 570                                 M_DST(rd->argfltregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 571                                 M_LLD(rd->argintregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 572                         }
 573                         else {
 574                                 M_FST(rd->argfltregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 575                                 M_ILD(rd->argintregs[i], REG_SP, 0 * 8);
 576                         }
 577                 }
 578         }
 579
 580         disp = dseg_addaddress(cd, m);
 581         M_ALD(REG_ITMP1, REG_PV, disp);
 582         M_AST(REG_ITMP1, REG_SP, 0 * 8);
 583         disp = dseg_addaddress(cd, builtin_trace_args);
 584         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 585         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 586         M_NOP;
 587
 588         /* restore argument registers */
 589
 590         for (i = 0; i < INT_ARG_CNT; i++)
 591                 M_LLD(rd->argintregs[i], REG_SP, (2 + i) * 8);
 592
 593         for (i = 0; i < FLT_ARG_CNT; i++)
 594                 M_DLD(rd->argfltregs[i], REG_SP, (2 + INT_ARG_CNT + i) * 8);
 595
 596         /* restore temporary registers for leaf methods */
 597
 598         if (jd->isleafmethod) {
 599                 for (i = 0; i < INT_TMP_CNT; i++)
 600                         M_LLD(rd->tmpintregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + i) * 8);
 601
 602                 for (i = 0; i < FLT_TMP_CNT; i++)
 603                         M_DLD(rd->tmpfltregs[i], REG_SP, (2 + ARG_CNT + INT_TMP_CNT + i) * 8);
 604         }
 605
 606         M_ALD(REG_RA, REG_SP, 1 * 8);
 607         M_LDA(REG_SP, REG_SP, (2 + ARG_CNT + TMP_CNT) * 8);
 608
 609         /* mark trace code */
 610
 611         M_NOP;
 612 }
 613 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 614
 615
 616 /* emit_verbosecall_exit *******************************************************
 617
 618    Generates the code for the call trace.
 619
 620 *******************************************************************************/
 621
 622 #if !defined(NDEBUG)
 623 void emit_verbosecall_exit(jitdata *jd)
 624 {
 625         methodinfo   *m;
 626         codegendata  *cd;
 627         registerdata *rd;
 628         s4            disp;
 629
 630         /* get required compiler data */
 631
 632         m  = jd->m;
 633         cd = jd->cd;
 634         rd = jd->rd;
 635
 636         /* mark trace code */
 637
 638         M_NOP;
 639
 640         M_LDA(REG_SP, REG_SP, -4 * 8);              /* keep stack 16-byte aligned */
 641         M_LST(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 642
 643         M_LST(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 644         M_DST(REG_FRESULT, REG_SP, 2 * 8);
 645
 646         disp = dseg_addaddress(cd, m);
 647         M_ALD(rd->argintregs[0], REG_PV, disp);
 648
 649         M_MOV(REG_RESULT, rd->argintregs[1]);
 650         M_DMOV(REG_FRESULT, rd->argfltregs[2]);
 651         M_FMOV(REG_FRESULT, rd->argfltregs[3]);
 652
 653         disp = dseg_addaddress(cd, builtin_displaymethodstop);
 654         M_ALD(REG_ITMP3, REG_PV, disp);
 655         M_JSR(REG_RA, REG_ITMP3);
 656         M_NOP;
 657
 658         M_DLD(REG_FRESULT, REG_SP, 2 * 8);
 659         M_LLD(REG_RESULT, REG_SP, 1 * 8);
 660
 661         M_LLD(REG_RA, REG_SP, 0 * 8);
 662         M_LDA(REG_SP, REG_SP, 4 * 8);
 663
 664         /* mark trace code */
 665
 666         M_NOP;
 667 }
 668 #endif /* !defined(NDEBUG) */
 669
 670
 671 /*
 672  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 673  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 674  * Emacs will automagically detect them.
 675  * ---------------------------------------------------------------------
 676  * Local variables:
 677  * mode: c
 678  * indent-tabs-mode: t
 679  * c-basic-offset: 4
 680  * tab-width: 4
 681  * End:
 682  * vim:noexpandtab:sw=4:ts=4:
 683  */