src/vm/jit/powerpc/codegen.h

   1 /* vm/jit/powerpc/codegen.h - code generation macros and definitions for
   2                               32-bit powerpc
   3
   4    Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003
   5    Institut f. Computersprachen, TU Wien
   6    R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel, C. Oates, R. Obermaisser,
   7    M. Probst, S. Ring, E. Steiner, C. Thalinger, D. Thuernbeck,
   8    P. Tomsich, J. Wenninger
   9
  10    This file is part of CACAO.
  11
  12    This program is free software; you can redistribute it and/or
  13    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  14    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  15    your option) any later version.
  16
  17    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  18    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20    General Public License for more details.
  21
  22    You should have received a copy of the GNU General Public License
  23    along with this program; if not, write to the Free Software
  24    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  25    02111-1307, USA.
  26
  27    Contact: cacao@complang.tuwien.ac.at
  28
  29    Authors: Andreas Krall
  30             Stefan Ring
  31
  32    $Id: codegen.h 1635 2004-12-01 09:57:58Z twisti $
  33
  34 */
  35
  36
  37 #ifndef _CODEGEN_H
  38 #define _CODEGEN_H
  39
  40 #include "vm/jit/reg.h"
  41
  42
  43 /* preallocated registers *****************************************************/
  44
  45 /* integer registers */
  46
  47 #define REG_RESULT       3   /* to deliver method results                     */
  48 #define REG_RESULT2      4   /* to deliver long method results                */
  49
  50 /*#define REG_RA          26*/  /* return address                                */
  51 #define REG_PV          13   /* procedure vector, must be provided by caller  */
  52 #define REG_METHODPTR   12   /* pointer to the place from where the procedure */
  53                              /* vector has been fetched                       */
  54 #define REG_ITMP1       11   /* temporary register                            */
  55 #define REG_ITMP2       12   /* temporary register and method pointer         */
  56 #define REG_ITMP3        0   /* temporary register                            */
  57
  58 #define REG_ITMP1_XPTR  11   /* exception pointer = temporary register 1      */
  59 #define REG_ITMP2_XPC   12   /* exception pc = temporary register 2           */
  60
  61 #define REG_SP           1   /* stack pointer                                 */
  62 #define REG_ZERO         0   /* allways zero                                  */
  63
  64 /* floating point registers */
  65
  66 #define REG_FRESULT      1   /* to deliver floating point method results      */
  67 #define REG_FTMP1       16   /* temporary floating point register             */
  68 #define REG_FTMP2       17   /* temporary floating point register             */
  69 #define REG_FTMP3        0   /* temporary floating point register             */
  70
  71 #define REG_IFTMP        0   /* temporary integer and floating point register */
  72
  73
  74 /*#define INT_SAV_CNT     19*/   /* number of int callee saved registers          */
  75 #define INT_ARG_CNT      8   /* number of int argument registers              */
  76
  77 /*#define FLT_SAV_CNT     18*/   /* number of flt callee saved registers          */
  78 #define FLT_ARG_CNT     13   /* number of flt argument registers              */
  79
  80
  81 /* additional functions and macros to generate code ***************************/
  82
  83 #define BlockPtrOfPC(pc)  ((basicblock *) iptr->target)
  84
  85
  86 #ifdef STATISTICS
  87 #define COUNT_SPILLS count_spills++
  88 #else
  89 #define COUNT_SPILLS
  90 #endif
  91
  92
  93 /* gen_nullptr_check(objreg) */
  94
  95 #define gen_nullptr_check(objreg) \
  96     if (checknull) { \
  97         M_TST((objreg)); \
  98         M_BEQ(0); \
  99         codegen_addxnullrefs(cd, mcodeptr); \
 100     }
 101
 102 #define gen_bound_check \
 103     if (checkbounds) { \
 104         M_ILD(REG_ITMP3, s1, OFFSET(java_arrayheader, size));\
 105         M_CMPU(s2, REG_ITMP3);\
 106         M_BGE(0);\
 107         codegen_addxboundrefs(cd, mcodeptr, s2); \
 108     }
 109
 110
 111 /* MCODECHECK(icnt) */
 112
 113 #define MCODECHECK(icnt) \
 114         if ((mcodeptr + (icnt)) > cd->mcodeend) \
 115         mcodeptr = codegen_increase(cd, (u1 *) mcodeptr)
 116
 117 /* M_INTMOVE:
 118      generates an integer-move from register a to b.
 119      if a and b are the same int-register, no code will be generated.
 120 */
 121
 122 #define M_INTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_MOV(a, b); }
 123
 124 #define M_TINTMOVE(t,a,b) \
 125         if ((t) == TYPE_LNG) { \
 126                 if ((a) <= (b)) \
 127             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
 128                 M_INTMOVE((a), (b)); \
 129         if ((a) > (b)) \
 130             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
 131         } else { \
 132                 M_INTMOVE((a), (b)); \
 133     }
 134
 135
 136 /* M_FLTMOVE:
 137     generates a floating-point-move from register a to b.
 138     if a and b are the same float-register, no code will be generated
 139 */
 140
 141 #define M_FLTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_FMOV(a, b); }
 142
 143
 144 /* var_to_reg_xxx:
 145     this function generates code to fetch data from a pseudo-register
 146     into a real register.
 147     If the pseudo-register has actually been assigned to a real
 148     register, no code will be emitted, since following operations
 149     can use this register directly.
 150
 151     v: pseudoregister to be fetched from
 152     tempregnum: temporary register to be used if v is actually spilled to ram
 153
 154     return: the register number, where the operand can be found after
 155             fetching (this wil be either tempregnum or the register
 156             number allready given to v)
 157 */
 158
 159 #define var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,a,b) { \
 160         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 161                 COUNT_SPILLS; \
 162         if ((a)) M_ILD((tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff); \
 163                 regnr = tempnr; \
 164                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((v)->type)) \
 165                         M_ILD((a) ? rd->secondregs[(tempnr)] : (tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff + 4); \
 166     } else \
 167         regnr = (!(a) && (b)) ? rd->secondregs[(v)->regoff] : (v)->regoff; \
 168 }
 169 #define var_to_reg_int(regnr,v,tempnr) var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,1,1)
 170
 171
 172 #define var_to_reg_flt(regnr,v,tempnr) { \
 173         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 174                 COUNT_SPILLS; \
 175                 if ((v)->type==TYPE_DBL) \
 176                         M_DLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 177                 else \
 178                         M_FLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 179                 regnr=tempnr; \
 180         } else regnr=(v)->regoff; \
 181 }
 182
 183
 184 /* store_reg_to_var_xxx:
 185     This function generates the code to store the result of an operation
 186     back into a spilled pseudo-variable.
 187     If the pseudo-variable has not been spilled in the first place, this
 188     function will generate nothing.
 189
 190     v ............ Pseudovariable
 191     tempregnum ... Number of the temporary registers as returned by
 192                    reg_of_var.
 193 */
 194
 195 #define store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, a, b) {       \
 196         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 197                 COUNT_SPILLS;                                  \
 198                 if (a) M_IST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 199                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((sptr)->type)) \
 200                         M_IST(rd->secondregs[tempregnum], REG_SP, 4 * (sptr)->regoff + 4); \
 201                 }                                              \
 202         }
 203
 204 #define store_reg_to_var_int(sptr, tempregnum) \
 205         store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, 1, 1)
 206
 207 #define store_reg_to_var_flt(sptr, tempregnum) {       \
 208         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 209                 COUNT_SPILLS;                                  \
 210                 if ((sptr)->type==TYPE_DBL) \
 211                         M_DST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 212                 else \
 213                         M_FST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 214                 }                                              \
 215         }
 216
 217
 218 #define ICONST(reg,c) \
 219     if (((c) >= 0 && (c) <= 32767) || ((c) >= -32768 && (c) < 0)) {\
 220         M_LDA((reg), REG_ZERO, (c)); \
 221     } else { \
 222         a = dseg_adds4(cd, c); \
 223         M_ILD((reg), REG_PV, a); \
 224     }
 225
 226 #define LCONST(reg,c) \
 227     ICONST((reg), (s4) ((s8) (c) >> 32)); \
 228     ICONST(rd->secondregs[(reg)], (s4) ((s8) (c)));
 229
 230
 231 #define M_COPY(from,to) \
 232                         d = reg_of_var(rd, to, REG_IFTMP); \
 233                         if ((from->regoff != to->regoff) || \
 234                             ((from->flags ^ to->flags) & INMEMORY)) { \
 235                                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(from->type)) { \
 236                                         var_to_reg_flt(s1, from, d); \
 237                                         M_FLTMOVE(s1,d); \
 238                                         store_reg_to_var_flt(to, d); \
 239                                         }\
 240                                 else { \
 241                                         var_to_reg_int(s1, from, d); \
 242                                         M_TINTMOVE(from->type,s1,d); \
 243                                         store_reg_to_var_int(to, d); \
 244                                         }\
 245                                 }
 246
 247 #define ALIGNCODENOP {if((int)((long)mcodeptr&7)){M_NOP;}}
 248
 249
 250 /* macros to create code ******************************************************/
 251
 252 #define M_OP3(x,y,oe,rc,d,a,b) \
 253         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((b)<<11) | ((oe)<<10) | ((y)<<1) | (rc))
 254
 255 #define M_OP4(x,y,rc,d,a,b,c) \
 256         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((b)<<11) | ((c)<<6) | ((y)<<1) | (rc))
 257
 258 #define M_OP2_IMM(x,d,a,i) \
 259         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((d)<<21) | ((a)<<16) | ((i)&0xffff))
 260
 261 #define M_BRMASK (((1<<16)-1)&~3)
 262 #define M_BRAMASK (((1<<26)-1)&~3)
 263
 264 #define M_BRA(x,i,a,l) \
 265         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | (((i)*4+4)&M_BRAMASK) | ((a)<<1) | (l));
 266
 267 #define M_BRAC(x,bo,bi,i,a,l) \
 268         *mcodeptr++ = (((x)<<26) | ((bo)<<21) | ((bi)<<16) | (((i)*4+4)&M_BRMASK) | ((a)<<1) | (l));
 269
 270 #define M_IADD(a,b,c) M_OP3(31, 266, 0, 0, c, a, b)
 271 #define M_IADD_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(14, c, a, b)
 272 #define M_ADDC(a,b,c) M_OP3(31, 10, 0, 0, c, a, b)
 273 #define M_ADDIC(a,b,c) M_OP2_IMM(12, c, a, b)
 274 #define M_ADDICTST(a,b,c) M_OP2_IMM(13, c, a, b)
 275 #define M_ADDE(a,b,c) M_OP3(31, 138, 0, 0, c, a, b)
 276 #define M_ADDZE(a,b) M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 277 #define M_ADDME(a,b) M_OP3(31, 234, 0, 0, b, a, 0)
 278 #define M_ISUB(a,b,c) M_OP3(31, 40, 0, 0, c, b, a)
 279 #define M_ISUBTST(a,b,c) M_OP3(31, 40, 0, 1, c, b, a)
 280 #define M_SUBC(a,b,c) M_OP3(31, 8, 0, 0, c, b, a)
 281 #define M_SUBIC(a,b,c) M_OP2_IMM(8, c, b, a)
 282 #define M_SUBE(a,b,c) M_OP3(31, 136, 0, 0, c, b, a)
 283 #define M_SUBZE(a,b) M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 284 #define M_SUBME(a,b) M_OP3(31, 232, 0, 0, b, a, 0)
 285 #define M_AND(a,b,c) M_OP3(31, 28, 0, 0, a, c, b)
 286 #define M_AND_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(28, a, c, b)
 287 #define M_ANDIS(a,b,c) M_OP2_IMM(29, a, c, b)
 288 #define M_OR(a,b,c) M_OP3(31, 444, 0, 0, a, c, b)
 289 #define M_OR_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(24, a, c, b)
 290 #define M_ORIS(a,b,c) M_OP2_IMM(25, a, c, b)
 291 #define M_XOR(a,b,c) M_OP3(31, 316, 0, 0, a, c, b)
 292 #define M_XOR_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(26, a, c, b)
 293 #define M_XORIS(a,b,c) M_OP2_IMM(27, a, c, b)
 294 #define M_SLL(a,b,c) M_OP3(31, 24, 0, 0, a, c, b)
 295 #define M_SRL(a,b,c) M_OP3(31, 536, 0, 0, a, c, b)
 296 #define M_SRA(a,b,c) M_OP3(31, 792, 0, 0, a, c, b)
 297 #define M_SRA_IMM(a,b,c) M_OP3(31, 824, 0, 0, a, c, b)
 298 #define M_IMUL(a,b,c) M_OP3(31, 235, 0, 0, c, a, b)
 299 #define M_IMUL_IMM(a,b,c) M_OP2_IMM(7, c, a, b)
 300 #define M_IDIV(a,b,c) M_OP3(31, 491, 0, 0, c, a, b)
 301 #define M_NEG(a,b) M_OP3(31, 104, 0, 0, b, a, 0)
 302 #define M_NOT(a,b) M_OP3(31, 124, 0, 0, a, b, a)
 303
 304 #define M_SUBFIC(a,b,c) M_OP2_IMM(8, c, a, b)
 305 #define M_SUBFZE(a,b) M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 306 #define M_RLWINM(a,b,c,d,e) M_OP4(21, d, 0, a, e, b, c)
 307 #define M_ADDZE(a,b) M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 308 #define M_SLL_IMM(a,b,c) M_RLWINM(a,b,0,31-(b),c)
 309 #define M_SRL_IMM(a,b,c) M_RLWINM(a,32-(b),b,31,c)
 310 #define M_ADDIS(a,b,c) M_OP2_IMM(15, c, a, b)
 311 #define M_STFIWX(a,b,c) M_OP3(31, 983, 0, 0, a, b, c)
 312 #define M_LWZX(a,b,c) M_OP3(31, 23, 0, 0, a, b, c)
 313 #define M_LHZX(a,b,c) M_OP3(31, 279, 0, 0, a, b, c)
 314 #define M_LHAX(a,b,c) M_OP3(31, 343, 0, 0, a, b, c)
 315 #define M_LBZX(a,b,c) M_OP3(31, 87, 0, 0, a, b, c)
 316 #define M_LFSX(a,b,c) M_OP3(31, 535, 0, 0, a, b, c)
 317 #define M_LFDX(a,b,c) M_OP3(31, 599, 0, 0, a, b, c)
 318 #define M_STWX(a,b,c) M_OP3(31, 151, 0, 0, a, b, c)
 319 #define M_STHX(a,b,c) M_OP3(31, 407, 0, 0, a, b, c)
 320 #define M_STBX(a,b,c) M_OP3(31, 215, 0, 0, a, b, c)
 321 #define M_STFSX(a,b,c) M_OP3(31, 663, 0, 0, a, b, c)
 322 #define M_STFDX(a,b,c) M_OP3(31, 727, 0, 0, a, b, c)
 323 #define M_STWU(a,b,c) M_OP2_IMM(37, a, b, c)
 324 #define M_LDAH(a,b,c) M_ADDIS(b, c, a)
 325 #define M_TRAP M_OP3(31, 4, 0, 0, 31, 0, 0)
 326
 327 #define M_NOP M_OR_IMM(0, 0, 0)
 328 #define M_MOV(a,b) M_OR(a, a, b)
 329 #define M_TST(a) M_OP3(31, 444, 0, 1, a, a, a)
 330
 331 #define M_DADD(a,b,c) M_OP3(63, 21, 0, 0, c, a, b)
 332 #define M_FADD(a,b,c) M_OP3(59, 21, 0, 0, c, a, b)
 333 #define M_DSUB(a,b,c) M_OP3(63, 20, 0, 0, c, a, b)
 334 #define M_FSUB(a,b,c) M_OP3(59, 20, 0, 0, c, a, b)
 335 #define M_DMUL(a,b,c) M_OP4(63, 25, 0, c, a, 0, b)
 336 #define M_FMUL(a,b,c) M_OP4(59, 25, 0, c, a, 0, b)
 337 #define M_DDIV(a,b,c) M_OP3(63, 18, 0, 0, c, a, b)
 338 #define M_FDIV(a,b,c) M_OP3(59, 18, 0, 0, c, a, b)
 339
 340 #define M_FABS(a,b) M_OP3(63, 264, 0, 0, b, 0, a)
 341 #define M_CVTDL(a,b) M_OP3(63, 14, 0, 0, b, 0, a)
 342 #define M_CVTDL_C(a,b) M_OP3(63, 15, 0, 0, b, 0, a)
 343 #define M_CVTDF(a,b) M_OP3(63, 12, 0, 0, b, 0, a)
 344 #define M_FMOV(a,b) M_OP3(63, 72, 0, 0, b, 0, a)
 345 #define M_FMOVN(a,b) M_OP3(63, 40, 0, 0, b, 0, a)
 346 #define M_DSQRT(a,b) M_OP3(63, 22, 0, 0, b, 0, a)
 347 #define M_FSQRT(a,b) M_OP3(59, 22, 0, 0, b, 0, a)
 348
 349 #define M_FCMPU(a,b) M_OP3(63, 0, 0, 0, 0, a, b)
 350 #define M_FCMPO(a,b) M_OP3(63, 32, 0, 0, 0, a, b)
 351
 352 #define M_BST(a,b,c) M_OP2_IMM(38, a, b, c)
 353 #define M_SST(a,b,c) M_OP2_IMM(44, a, b, c)
 354 #define M_IST(a,b,c) M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 355 #define M_AST(a,b,c) M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 356 #define M_BLDU(a,b,c) M_OP2_IMM(34, a, b, c)
 357 #define M_SLDU(a,b,c) M_OP2_IMM(40, a, b, c)
 358 #define M_ILD(a,b,c) M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 359 #define M_ALD(a,b,c) M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 360
 361 #define M_BSEXT(a,b) M_OP3(31, 954, 0, 0, a, b, 0)
 362 #define M_SSEXT(a,b) M_OP3(31, 922, 0, 0, a, b, 0)
 363 #define M_CZEXT(a,b) M_RLWINM(a,0,16,31,b)
 364
 365 #define M_BR(a) M_BRA(18, a, 0, 0);
 366 #define M_BL(a) M_BRA(18, a, 0, 1);
 367 #define M_RET M_OP3(19, 16, 0, 0, 20, 0, 0);
 368 #define M_JSR M_OP3(19, 528, 0, 1, 20, 0, 0);
 369 #define M_RTS M_OP3(19, 528, 0, 0, 20, 0, 0);
 370
 371 #define M_CMP(a,b) M_OP3(31, 0, 0, 0, 0, a, b);
 372 #define M_CMPU(a,b) M_OP3(31, 32, 0, 0, 0, a, b);
 373 #define M_CMPI(a,b) M_OP2_IMM(11, 0, a, b);
 374 #define M_CMPUI(a,b) M_OP2_IMM(10, 0, a, b);
 375
 376 #define M_BLT(a) M_BRAC(16, 12, 0, a, 0, 0);
 377 #define M_BLE(a) M_BRAC(16, 4, 1, a, 0, 0);
 378 #define M_BGT(a) M_BRAC(16, 12, 1, a, 0, 0);
 379 #define M_BGE(a) M_BRAC(16, 4, 0, a, 0, 0);
 380 #define M_BEQ(a) M_BRAC(16, 12, 2, a, 0, 0);
 381 #define M_BNE(a) M_BRAC(16, 4, 2, a, 0, 0);
 382 #define M_BNAN(a) M_BRAC(16, 12, 3, a, 0, 0);
 383
 384 #define M_DLD(a,b,c) M_OP2_IMM(50, a, b, c)
 385 #define M_DST(a,b,c) M_OP2_IMM(54, a, b, c)
 386 #define M_FLD(a,b,c) M_OP2_IMM(48, a, b, c)
 387 #define M_FST(a,b,c) M_OP2_IMM(52, a, b, c)
 388
 389 #define M_MFLR(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 8, 0)
 390 #define M_MFXER(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 1, 0)
 391 #define M_MFCTR(a) M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 9, 0)
 392 #define M_MTLR(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 8, 0)
 393 #define M_MTXER(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 1, 0)
 394 #define M_MTCTR(a) M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 9, 0)
 395
 396 #define M_LDA(a,b,c) M_IADD_IMM(b, c, a)
 397 #define M_LDATST(a,b,c) M_ADDICTST(b, c, a)
 398 #define M_CLR(a) M_IADD_IMM(0, 0, a)
 399
 400
 401 /* function gen_resolvebranch **************************************************
 402
 403         parameters: ip ... pointer to instruction after branch (void*)
 404                     so ... offset of instruction after branch  (s4)
 405                     to ... offset of branch target             (s4)
 406
 407 *******************************************************************************/
 408
 409 #define gen_resolvebranch(ip,so,to) \
 410         *((s4*)(ip)-1)=(*((s4*)(ip)-1) & ~M_BRMASK) | (((s4)((to)-(so))+4)&((((*((s4*)(ip)-1)>>26)&63)==18)?M_BRAMASK:M_BRMASK))
 411
 412
 413 /* function prototypes */
 414
 415 void preregpass(methodinfo *m, registerdata *rd);
 416 void docacheflush(u1 *p, long bytelen);
 417
 418 #endif /* _CODEGEN_H */
 419
 420
 421 /*
 422  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 423  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 424  * Emacs will automagically detect them.
 425  * ---------------------------------------------------------------------
 426  * Local variables:
 427  * mode: c
 428  * indent-tabs-mode: t
 429  * c-basic-offset: 4
 430  * tab-width: 4
 431  * End:
 432  */