src/vm/jit/powerpc/codegen.h

   1 /* src/vm/jit/powerpc/codegen.h - code generation macros and definitions for
   2                               32-bit PowerPC
   3
   4    Copyright (C) 1996-2005 R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel, C. Oates,
   5    R. Obermaisser, M. Platter, M. Probst, S. Ring, E. Steiner,
   6    C. Thalinger, D. Thuernbeck, P. Tomsich, C. Ullrich, J. Wenninger,
   7    Institut f. Computersprachen - TU Wien
   8
   9    This file is part of CACAO.
  10
  11    This program is free software; you can redistribute it and/or
  12    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  13    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  14    your option) any later version.
  15
  16    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  17    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19    General Public License for more details.
  20
  21    You should have received a copy of the GNU General Public License
  22    along with this program; if not, write to the Free Software
  23    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  24    02111-1307, USA.
  25
  26    Contact: cacao@complang.tuwien.ac.at
  27
  28    Authors: Andreas Krall
  29             Stefan Ring
  30
  31    Changes: Christian Thalinger
  32
  33    $Id: codegen.h 2540 2005-05-31 16:01:11Z twisti $
  34
  35 */
  36
  37
  38 #ifndef _CODEGEN_H
  39 #define _CODEGEN_H
  40
  41 #include "md-abi.h"
  42
  43 #include "vm/global.h"
  44 #include "vm/jit/reg.h"
  45
  46
  47 /* additional functions and macros to generate code ***************************/
  48
  49 #define BlockPtrOfPC(pc)  ((basicblock *) iptr->target)
  50
  51
  52 #ifdef STATISTICS
  53 #define COUNT_SPILLS count_spills++
  54 #else
  55 #define COUNT_SPILLS
  56 #endif
  57
  58
  59 /* gen_nullptr_check(objreg) */
  60
  61 #define gen_nullptr_check(objreg) \
  62     if (checknull) { \
  63         M_TST((objreg)); \
  64         M_BEQ(0); \
  65         codegen_addxnullrefs(cd, mcodeptr); \
  66     }
  67
  68 #define gen_bound_check \
  69     if (checkbounds) { \
  70         M_ILD(REG_ITMP3, s1, OFFSET(java_arrayheader, size));\
  71         M_CMPU(s2, REG_ITMP3);\
  72         M_BGE(0);\
  73         codegen_addxboundrefs(cd, mcodeptr, s2); \
  74     }
  75
  76
  77 /* MCODECHECK(icnt) */
  78
  79 #define MCODECHECK(icnt) \
  80         if ((mcodeptr + (icnt)) > cd->mcodeend) \
  81         mcodeptr = codegen_increase(cd, (u1 *) mcodeptr)
  82
  83
  84 /* M_INTMOVE:
  85      generates an integer-move from register a to b.
  86      if a and b are the same int-register, no code will be generated.
  87 */
  88
  89 #define M_INTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_MOV(a, b); }
  90
  91 #define M_TINTMOVE(t,a,b) \
  92         if ((t) == TYPE_LNG) { \
  93                 if ((a) <= (b)) \
  94             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
  95                 M_INTMOVE((a), (b)); \
  96         if ((a) > (b)) \
  97             M_INTMOVE(rd->secondregs[(a)], rd->secondregs[(b)]); \
  98         } else { \
  99                 M_INTMOVE((a), (b)); \
 100     }
 101
 102
 103 /* M_FLTMOVE:
 104     generates a floating-point-move from register a to b.
 105     if a and b are the same float-register, no code will be generated
 106 */
 107
 108 #define M_FLTMOVE(a,b) if ((a) != (b)) { M_FMOV(a, b); }
 109
 110
 111 /* var_to_reg_xxx:
 112     this function generates code to fetch data from a pseudo-register
 113     into a real register.
 114     If the pseudo-register has actually been assigned to a real
 115     register, no code will be emitted, since following operations
 116     can use this register directly.
 117
 118     v: pseudoregister to be fetched from
 119     tempregnum: temporary register to be used if v is actually spilled to ram
 120
 121     return: the register number, where the operand can be found after
 122             fetching (this wil be either tempregnum or the register
 123             number allready given to v)
 124 */
 125
 126 #define var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,a,b) { \
 127         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 128                 COUNT_SPILLS; \
 129         if ((a)) M_ILD((tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff); \
 130                 regnr = tempnr; \
 131                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((v)->type)) \
 132                         M_ILD((a) ? rd->secondregs[(tempnr)] : (tempnr), REG_SP, 4 * (v)->regoff + 4); \
 133     } else \
 134         regnr = (!(a) && (b)) ? rd->secondregs[(v)->regoff] : (v)->regoff; \
 135 }
 136 #define var_to_reg_int(regnr,v,tempnr) var_to_reg_int0(regnr,v,tempnr,1,1)
 137
 138
 139 #define var_to_reg_flt(regnr,v,tempnr) { \
 140         if ((v)->flags & INMEMORY) { \
 141                 COUNT_SPILLS; \
 142                 if ((v)->type==TYPE_DBL) \
 143                         M_DLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 144                 else \
 145                         M_FLD(tempnr,REG_SP,4*(v)->regoff); \
 146                 regnr=tempnr; \
 147         } else regnr=(v)->regoff; \
 148 }
 149
 150
 151 /* store_reg_to_var_xxx:
 152     This function generates the code to store the result of an operation
 153     back into a spilled pseudo-variable.
 154     If the pseudo-variable has not been spilled in the first place, this
 155     function will generate nothing.
 156
 157     v ............ Pseudovariable
 158     tempregnum ... Number of the temporary registers as returned by
 159                    reg_of_var.
 160 */
 161
 162 #define store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, a, b) {       \
 163         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 164                 COUNT_SPILLS;                                  \
 165                 if (a) M_IST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 166                 if ((b) && IS_2_WORD_TYPE((sptr)->type)) \
 167                         M_IST(rd->secondregs[tempregnum], REG_SP, 4 * (sptr)->regoff + 4); \
 168                 }                                              \
 169         }
 170
 171 #define store_reg_to_var_int(sptr, tempregnum) \
 172         store_reg_to_var_int0(sptr, tempregnum, 1, 1)
 173
 174 #define store_reg_to_var_flt(sptr, tempregnum) {       \
 175         if ((sptr)->flags & INMEMORY) {                    \
 176                 COUNT_SPILLS;                                  \
 177                 if ((sptr)->type==TYPE_DBL) \
 178                         M_DST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 179                 else \
 180                         M_FST(tempregnum, REG_SP, 4 * (sptr)->regoff); \
 181                 }                                              \
 182         }
 183
 184
 185 #define ICONST(reg,c) \
 186     if (((c) >= 0 && (c) <= 32767) || ((c) >= -32768 && (c) < 0)) {\
 187         M_LDA((reg), REG_ZERO, (c)); \
 188     } else { \
 189         a = dseg_adds4(cd, c); \
 190         M_ILD((reg), REG_PV, a); \
 191     }
 192
 193 #define LCONST(reg,c) \
 194     ICONST((reg), (s4) ((s8) (c) >> 32)); \
 195     ICONST(rd->secondregs[(reg)], (s4) ((s8) (c)));
 196
 197
 198 #define M_COPY(from,to) \
 199                         d = reg_of_var(rd, to, REG_IFTMP); \
 200                         if ((from->regoff != to->regoff) || \
 201                             ((from->flags ^ to->flags) & INMEMORY)) { \
 202                                 if (IS_FLT_DBL_TYPE(from->type)) { \
 203                                         var_to_reg_flt(s1, from, d); \
 204                                         M_FLTMOVE(s1,d); \
 205                                         store_reg_to_var_flt(to, d); \
 206                                         }\
 207                                 else { \
 208                                         var_to_reg_int(s1, from, d); \
 209                                         M_TINTMOVE(from->type,s1,d); \
 210                                         store_reg_to_var_int(to, d); \
 211                                         }\
 212                                 }
 213
 214
 215 #define ALIGNCODENOP \
 216     if ((s4) ((ptrint) mcodeptr & 7)) { \
 217         M_NOP; \
 218     }
 219
 220
 221 /* macros to create code ******************************************************/
 222
 223 #define M_OP3(x,y,oe,rc,d,a,b) \
 224         *(mcodeptr++) = (((x) << 26) | ((d) << 21) | ((a) << 16) | ((b) << 11) | ((oe) << 10) | ((y) << 1) | (rc))
 225
 226 #define M_OP4(x,y,rc,d,a,b,c) \
 227         *(mcodeptr++) = (((x) << 26) | ((d) << 21) | ((a) << 16) | ((b) << 11) | ((c) << 6) | ((y) << 1) | (rc))
 228
 229 #define M_OP2_IMM(x,d,a,i) \
 230         *(mcodeptr++) = (((x) << 26) | ((d) << 21) | ((a) << 16) | ((i) & 0xffff))
 231
 232 #define M_BRMASK (((1 << 16) - 1) & ~3)
 233 #define M_BRAMASK (((1 << 26) - 1) & ~3)
 234
 235 #define M_BRA(x,i,a,l) \
 236         *(mcodeptr++) = (((x) << 26) | (((i) * 4 + 4) & M_BRAMASK) | ((a) << 1) | (l));
 237
 238 #define M_BRAC(x,bo,bi,i,a,l) \
 239         *(mcodeptr++) = (((x) << 26) | ((bo) << 21) | ((bi) << 16) | (((i) * 4 + 4) & M_BRMASK) | ((a) << 1) | (l));
 240
 241
 242 /* instruction macros *********************************************************/
 243
 244 #define M_IADD(a,b,c)                   M_OP3(31, 266, 0, 0, c, a, b)
 245 #define M_IADD_IMM(a,b,c)               M_OP2_IMM(14, c, a, b)
 246 #define M_ADDC(a,b,c)                   M_OP3(31, 10, 0, 0, c, a, b)
 247 #define M_ADDIC(a,b,c)                  M_OP2_IMM(12, c, a, b)
 248 #define M_ADDICTST(a,b,c)               M_OP2_IMM(13, c, a, b)
 249 #define M_ADDE(a,b,c)                   M_OP3(31, 138, 0, 0, c, a, b)
 250 #define M_ADDZE(a,b)                    M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 251 #define M_ADDME(a,b)                    M_OP3(31, 234, 0, 0, b, a, 0)
 252 #define M_ISUB(a,b,c)                   M_OP3(31, 40, 0, 0, c, b, a)
 253 #define M_ISUBTST(a,b,c)                M_OP3(31, 40, 0, 1, c, b, a)
 254 #define M_SUBC(a,b,c)                   M_OP3(31, 8, 0, 0, c, b, a)
 255 #define M_SUBIC(a,b,c)                  M_OP2_IMM(8, c, b, a)
 256 #define M_SUBE(a,b,c)                   M_OP3(31, 136, 0, 0, c, b, a)
 257 #define M_SUBZE(a,b)                    M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 258 #define M_SUBME(a,b)                    M_OP3(31, 232, 0, 0, b, a, 0)
 259
 260 #define M_AND(a,b,c)                    M_OP3(31, 28, 0, 0, a, c, b)
 261 #define M_AND_IMM(a,b,c)                M_OP2_IMM(28, a, c, b)
 262 #define M_ANDIS(a,b,c)                  M_OP2_IMM(29, a, c, b)
 263 #define M_OR(a,b,c)                     M_OP3(31, 444, 0, 0, a, c, b)
 264 #define M_OR_IMM(a,b,c)                 M_OP2_IMM(24, a, c, b)
 265 #define M_ORIS(a,b,c)                   M_OP2_IMM(25, a, c, b)
 266 #define M_XOR(a,b,c)                    M_OP3(31, 316, 0, 0, a, c, b)
 267 #define M_XOR_IMM(a,b,c)                M_OP2_IMM(26, a, c, b)
 268 #define M_XORIS(a,b,c)                  M_OP2_IMM(27, a, c, b)
 269
 270 #define M_SLL(a,b,c)                    M_OP3(31, 24, 0, 0, a, c, b)
 271 #define M_SRL(a,b,c)                    M_OP3(31, 536, 0, 0, a, c, b)
 272 #define M_SRA(a,b,c)                    M_OP3(31, 792, 0, 0, a, c, b)
 273 #define M_SRA_IMM(a,b,c)                M_OP3(31, 824, 0, 0, a, c, b)
 274
 275 #define M_IMUL(a,b,c)                   M_OP3(31, 235, 0, 0, c, a, b)
 276 #define M_IMUL_IMM(a,b,c)               M_OP2_IMM(7, c, a, b)
 277 #define M_IDIV(a,b,c)                   M_OP3(31, 491, 0, 0, c, a, b)
 278
 279 #define M_NEG(a,b)                      M_OP3(31, 104, 0, 0, b, a, 0)
 280 #define M_NOT(a,b)                      M_OP3(31, 124, 0, 0, a, b, a)
 281
 282 #define M_SUBFIC(a,b,c)                 M_OP2_IMM(8, c, a, b)
 283 #define M_SUBFZE(a,b)                   M_OP3(31, 200, 0, 0, b, a, 0)
 284 #define M_RLWINM(a,b,c,d,e)             M_OP4(21, d, 0, a, e, b, c)
 285 #define M_ADDZE(a,b)                    M_OP3(31, 202, 0, 0, b, a, 0)
 286 #define M_SLL_IMM(a,b,c)                M_RLWINM(a,b,0,31-(b),c)
 287 #define M_SRL_IMM(a,b,c)                M_RLWINM(a,32-(b),b,31,c)
 288 #define M_ADDIS(a,b,c)                  M_OP2_IMM(15, c, a, b)
 289 #define M_STFIWX(a,b,c)                 M_OP3(31, 983, 0, 0, a, b, c)
 290 #define M_LWZX(a,b,c)                   M_OP3(31, 23, 0, 0, a, b, c)
 291 #define M_LHZX(a,b,c)                   M_OP3(31, 279, 0, 0, a, b, c)
 292 #define M_LHAX(a,b,c)                   M_OP3(31, 343, 0, 0, a, b, c)
 293 #define M_LBZX(a,b,c)                   M_OP3(31, 87, 0, 0, a, b, c)
 294 #define M_LFSX(a,b,c)                   M_OP3(31, 535, 0, 0, a, b, c)
 295 #define M_LFDX(a,b,c)                   M_OP3(31, 599, 0, 0, a, b, c)
 296 #define M_STWX(a,b,c)                   M_OP3(31, 151, 0, 0, a, b, c)
 297 #define M_STHX(a,b,c)                   M_OP3(31, 407, 0, 0, a, b, c)
 298 #define M_STBX(a,b,c)                   M_OP3(31, 215, 0, 0, a, b, c)
 299 #define M_STFSX(a,b,c)                  M_OP3(31, 663, 0, 0, a, b, c)
 300 #define M_STFDX(a,b,c)                  M_OP3(31, 727, 0, 0, a, b, c)
 301 #define M_STWU(a,b,c)                   M_OP2_IMM(37, a, b, c)
 302 #define M_LDAH(a,b,c)                   M_ADDIS(b, c, a)
 303 #define M_TRAP                          M_OP3(31, 4, 0, 0, 31, 0, 0)
 304
 305 #define M_NOP                           M_OR_IMM(0, 0, 0)
 306 #define M_MOV(a,b)                      M_OR(a, a, b)
 307 #define M_TST(a)                        M_OP3(31, 444, 0, 1, a, a, a)
 308
 309 #define M_DADD(a,b,c)                   M_OP3(63, 21, 0, 0, c, a, b)
 310 #define M_FADD(a,b,c)                   M_OP3(59, 21, 0, 0, c, a, b)
 311 #define M_DSUB(a,b,c)                   M_OP3(63, 20, 0, 0, c, a, b)
 312 #define M_FSUB(a,b,c)                   M_OP3(59, 20, 0, 0, c, a, b)
 313 #define M_DMUL(a,b,c)                   M_OP4(63, 25, 0, c, a, 0, b)
 314 #define M_FMUL(a,b,c)                   M_OP4(59, 25, 0, c, a, 0, b)
 315 #define M_DDIV(a,b,c)                   M_OP3(63, 18, 0, 0, c, a, b)
 316 #define M_FDIV(a,b,c)                   M_OP3(59, 18, 0, 0, c, a, b)
 317
 318 #define M_FABS(a,b)                     M_OP3(63, 264, 0, 0, b, 0, a)
 319 #define M_CVTDL(a,b)                    M_OP3(63, 14, 0, 0, b, 0, a)
 320 #define M_CVTDL_C(a,b)                  M_OP3(63, 15, 0, 0, b, 0, a)
 321 #define M_CVTDF(a,b)                    M_OP3(63, 12, 0, 0, b, 0, a)
 322 #define M_FMOV(a,b)                     M_OP3(63, 72, 0, 0, b, 0, a)
 323 #define M_FMOVN(a,b)                    M_OP3(63, 40, 0, 0, b, 0, a)
 324 #define M_DSQRT(a,b)                    M_OP3(63, 22, 0, 0, b, 0, a)
 325 #define M_FSQRT(a,b)                    M_OP3(59, 22, 0, 0, b, 0, a)
 326
 327 #define M_FCMPU(a,b)                    M_OP3(63, 0, 0, 0, 0, a, b)
 328 #define M_FCMPO(a,b)                    M_OP3(63, 32, 0, 0, 0, a, b)
 329
 330 #define M_BST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(38, a, b, c)
 331 #define M_SST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(44, a, b, c)
 332 #define M_IST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 333 #define M_AST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(36, a, b, c)
 334 #define M_BLDU(a,b,c)                   M_OP2_IMM(34, a, b, c)
 335 #define M_SLDU(a,b,c)                   M_OP2_IMM(40, a, b, c)
 336 #define M_ILD(a,b,c)                    M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 337 #define M_ALD(a,b,c)                    M_OP2_IMM(32, a, b, c)
 338
 339 #define M_BSEXT(a,b)                    M_OP3(31, 954, 0, 0, a, b, 0)
 340 #define M_SSEXT(a,b)                    M_OP3(31, 922, 0, 0, a, b, 0)
 341 #define M_CZEXT(a,b)                    M_RLWINM(a,0,16,31,b)
 342
 343 #define M_BR(a)                         M_BRA(18, a, 0, 0);
 344 #define M_BL(a)                         M_BRA(18, a, 0, 1);
 345 #define M_RET                           M_OP3(19, 16, 0, 0, 20, 0, 0);
 346 #define M_JSR                           M_OP3(19, 528, 0, 1, 20, 0, 0);
 347 #define M_RTS                           M_OP3(19, 528, 0, 0, 20, 0, 0);
 348
 349 #define M_CMP(a,b)                      M_OP3(31, 0, 0, 0, 0, a, b);
 350 #define M_CMPU(a,b)                     M_OP3(31, 32, 0, 0, 0, a, b);
 351 #define M_CMPI(a,b)                     M_OP2_IMM(11, 0, a, b);
 352 #define M_CMPUI(a,b)                    M_OP2_IMM(10, 0, a, b);
 353
 354 #define M_BLT(a)                        M_BRAC(16, 12, 0, a, 0, 0);
 355 #define M_BLE(a)                        M_BRAC(16, 4, 1, a, 0, 0);
 356 #define M_BGT(a)                        M_BRAC(16, 12, 1, a, 0, 0);
 357 #define M_BGE(a)                        M_BRAC(16, 4, 0, a, 0, 0);
 358 #define M_BEQ(a)                        M_BRAC(16, 12, 2, a, 0, 0);
 359 #define M_BNE(a)                        M_BRAC(16, 4, 2, a, 0, 0);
 360 #define M_BNAN(a)                       M_BRAC(16, 12, 3, a, 0, 0);
 361
 362 #define M_DLD(a,b,c)                    M_OP2_IMM(50, a, b, c)
 363 #define M_DST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(54, a, b, c)
 364 #define M_FLD(a,b,c)                    M_OP2_IMM(48, a, b, c)
 365 #define M_FST(a,b,c)                    M_OP2_IMM(52, a, b, c)
 366
 367 #define M_MFLR(a)                       M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 8, 0)
 368 #define M_MFXER(a)                      M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 1, 0)
 369 #define M_MFCTR(a)                      M_OP3(31, 339, 0, 0, a, 9, 0)
 370 #define M_MTLR(a)                       M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 8, 0)
 371 #define M_MTXER(a)                      M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 1, 0)
 372 #define M_MTCTR(a)                      M_OP3(31, 467, 0, 0, a, 9, 0)
 373
 374 #define M_LDA(a,b,c)                    M_IADD_IMM(b, c, a)
 375 #define M_LDATST(a,b,c)                 M_ADDICTST(b, c, a)
 376 #define M_CLR(a)                        M_IADD_IMM(0, 0, a)
 377 #define M_AADD_IMM(a,b,c)               M_IADD_IMM(a, b, c)
 378
 379
 380 /* function gen_resolvebranch **************************************************
 381
 382         parameters: ip ... pointer to instruction after branch (void*)
 383                     so ... offset of instruction after branch  (s4)
 384                     to ... offset of branch target             (s4)
 385
 386 *******************************************************************************/
 387
 388 #define gen_resolvebranch(ip,so,to) \
 389         *((s4*)(ip)-1)=(*((s4*)(ip)-1) & ~M_BRMASK) | (((s4)((to)-(so))+4)&((((*((s4*)(ip)-1)>>26)&63)==18)?M_BRAMASK:M_BRMASK))
 390
 391
 392 /* function prototypes */
 393
 394 void preregpass(methodinfo *m, registerdata *rd);
 395 void docacheflush(u1 *p, long bytelen);
 396
 397 #endif /* _CODEGEN_H */
 398
 399
 400 /*
 401  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 402  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 403  * Emacs will automagically detect them.
 404  * ---------------------------------------------------------------------
 405  * Local variables:
 406  * mode: c
 407  * indent-tabs-mode: t
 408  * c-basic-offset: 4
 409  * tab-width: 4
 410  * End:
 411  */