* src/vm/jit/trap.cpp (trap_handle): Further generalized trap handling and
[cacao.git] / src / vm / jit / x86_64 / md.c
index 9b946a4cefa5740b0cfb16ed738a58442541c377..cf682e09f76b387c7814716abf7124b776596774 100644 (file)
@@ -1,9 +1,8 @@
-/* src/vm/jit/x86_64/md.c - machine dependent x86_64 Linux functions
+/* src/vm/jit/x86_64/md.c - machine dependent x86_64 functions
 
 
-   Copyright (C) 1996-2005, 2006 R. Grafl, A. Krall, C. Kruegel,
-   C. Oates, R. Obermaisser, M. Platter, M. Probst, S. Ring,
-   E. Steiner, C. Thalinger, D. Thuernbeck, P. Tomsich, C. Ullrich,
-   J. Wenninger, Institut f. Computersprachen - TU Wien
+   Copyright (C) 1996-2005, 2006, 2007, 2008
+   CACAOVM - Verein zur Foerderung der freien virtuellen Maschine CACAO
+   Copyright (C) 2009 Theobroma Systems Ltd.
 
    This file is part of CACAO.
 
 
    This file is part of CACAO.
 
    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
    02110-1301, USA.
 
    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
    02110-1301, USA.
 
-   Contact: cacao@cacaojvm.org
-
-   Authors: Christian Thalinger
-
-   Changes: Edwin Steiner
-
-   $Id: md.c 4805 2006-04-21 10:54:24Z twisti $
-
 */
 
 
 */
 
 
-#define _GNU_SOURCE
-
 #include "config.h"
 
 #include <assert.h>
 #include "config.h"
 
 #include <assert.h>
+#include <stdint.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdlib.h>
-#include <ucontext.h>
 
 
+#include "vm/jit/x86_64/codegen.h"
 #include "vm/jit/x86_64/md-abi.h"
 
 #include "vm/jit/x86_64/md-abi.h"
 
-#include "vm/exceptions.h"
-#include "vm/signallocal.h"
-#include "vm/jit/asmpart.h"
-#include "vm/jit/stacktrace.h"
+#include "vm/vm.hpp"
 
 
-#if !defined(NDEBUG) && defined(ENABLE_DISASSEMBLER)
-#include "vm/options.h" /* XXX debug */
-#include "vm/jit/disass.h" /* XXX debug */
-#endif
+#include "vm/jit/codegen-common.hpp"
+#include "vm/jit/executionstate.h"
+#include "vm/jit/jit.hpp"
+#include "vm/jit/trap.hpp"
 
 
 /* md_init *********************************************************************
 
 
 /* md_init *********************************************************************
@@ -66,105 +53,7 @@ void md_init(void)
 }
 
 
 }
 
 
-/* md_signal_handler_sigsegv ***************************************************
-
-   NullPointerException signal handler for hardware null pointer
-   check.
-
-*******************************************************************************/
-
-void md_signal_handler_sigsegv(int sig, siginfo_t *siginfo, void *_p)
-{
-       ucontext_t  *_uc;
-       mcontext_t  *_mc;
-       u1          *sp;
-       u1          *ra;
-       u1          *xpc;
-
-       _uc = (ucontext_t *) _p;
-       _mc = &_uc->uc_mcontext;
-
-       /* ATTENTION: Don't use CACAO's internal REG_* defines as they are
-          different to the ones in <ucontext.h>. */
-
-       sp  = (u1 *) _mc->gregs[REG_RSP];
-       xpc = (u1 *) _mc->gregs[REG_RIP];
-       ra  = xpc;                          /* return address is equal to xpc     */
-
-       _mc->gregs[REG_RAX] =
-               (ptrint) stacktrace_hardware_nullpointerexception(NULL, sp, ra, xpc);
-
-       _mc->gregs[REG_R10] = (ptrint) xpc;                      /* REG_ITMP2_XPC */
-       _mc->gregs[REG_RIP] = (ptrint) asm_handle_exception;
-}
-
-
-/* md_signal_handler_sigfpe ****************************************************
-
-   ArithmeticException signal handler for hardware divide by zero
-   check.
-
-*******************************************************************************/
-
-void md_signal_handler_sigfpe(int sig, siginfo_t *siginfo, void *_p)
-{
-       ucontext_t  *_uc;
-       mcontext_t  *_mc;
-       u1          *sp;
-       u1          *ra;
-       u1          *xpc;
-
-       _uc = (ucontext_t *) _p;
-       _mc = &_uc->uc_mcontext;
-
-       /* ATTENTION: Don't use CACAO's internal REG_* defines as they are
-          different to the ones in <ucontext.h>. */
-
-       sp  = (u1 *) _mc->gregs[REG_RSP];
-       xpc = (u1 *) _mc->gregs[REG_RIP];
-       ra  = xpc;                          /* return address is equal to xpc     */
-
-       _mc->gregs[REG_RAX] =
-               (ptrint) stacktrace_hardware_arithmeticexception(NULL, sp, ra, xpc);
-
-       _mc->gregs[REG_R10] = (ptrint) xpc;                      /* REG_ITMP2_XPC */
-       _mc->gregs[REG_RIP] = (ptrint) asm_handle_exception;
-}
-
-
-#if defined(USE_THREADS) && defined(NATIVE_THREADS)
-void thread_restartcriticalsection(ucontext_t *uc)
-{
-       void *critical;
-
-       critical = thread_checkcritical((void *) uc->uc_mcontext.gregs[REG_RIP]);
-
-       if (critical)
-               uc->uc_mcontext.gregs[REG_RIP] = (ptrint) critical;
-}
-#endif
-
-
-/* md_stacktrace_get_returnaddress *********************************************
-
-   Returns the return address of the current stackframe, specified by
-   the passed stack pointer and the stack frame size.
-
-*******************************************************************************/
-
-u1 *md_stacktrace_get_returnaddress(u1 *sp, u4 framesize)
-{
-       u1 *ra;
-
-       /* on x86_64 the return address is above the current stack frame */
-
-       ra = *((u1 **) (sp + framesize));
-
-       return ra;
-}
-
-
-/* md_get_method_patch_address *************************************************
+/* md_jit_method_patch_address *************************************************
 
    Gets the patch address of the currently compiled method. The offset
    is extracted from the load instruction(s) before the jump and added
 
    Gets the patch address of the currently compiled method. The offset
    is extracted from the load instruction(s) before the jump and added
@@ -172,7 +61,7 @@ u1 *md_stacktrace_get_returnaddress(u1 *sp, u4 framesize)
 
    INVOKESTATIC/SPECIAL:
 
 
    INVOKESTATIC/SPECIAL:
 
-   49 ba 98 3a ed ab aa 2a 00 00    mov    $0x2aaaabed3a98,%r10
+   4d 8b 15 e2 fe ff ff             mov    -286(%rip),%r10
    49 ff d2                         rex64Z callq  *%r10
 
    INVOKEVIRTUAL:
    49 ff d2                         rex64Z callq  *%r10
 
    INVOKEVIRTUAL:
@@ -190,104 +79,130 @@ u1 *md_stacktrace_get_returnaddress(u1 *sp, u4 framesize)
 
 *******************************************************************************/
 
 
 *******************************************************************************/
 
-u1 *md_get_method_patch_address(u1 *ra, stackframeinfo *sfi, u1 *mptr)
+void *md_jit_method_patch_address(void *pv, void *ra, void *mptr)
 {
 {
-       u1  mcode;
-       s4  offset;
-       u1 *pa;                             /* patch address                      */
+       uint8_t *pc;
+       uint8_t  mcode;
+       int32_t  offset;
+       void    *pa;                        /* patch address                      */
 
        /* go back to the actual call instruction (3-bytes) */
 
 
        /* go back to the actual call instruction (3-bytes) */
 
-       ra = ra - 3;
+       pc = ((uint8_t *) ra) - 3;
 
        /* get the last byte of the call */
 
 
        /* get the last byte of the call */
 
-       mcode = ra[2];
+       mcode = pc[2];
 
        /* check for the different calls */
 
 
        /* check for the different calls */
 
-       /* INVOKESTATIC/SPECIAL */
-
        if (mcode == 0xd2) {
        if (mcode == 0xd2) {
-               /* patch address is 8-bytes before the call instruction */
-
-               pa = ra - 8;
-
-       } else if (mcode == 0xd3) {
-               /* INVOKEVIRTUAL/INTERFACE */
+               /* INVOKESTATIC/SPECIAL */
 
                /* Get the offset from the instruction (the offset address is
                   4-bytes before the call instruction). */
 
 
                /* Get the offset from the instruction (the offset address is
                   4-bytes before the call instruction). */
 
-               offset = *((s4 *) (ra - 4));
+               offset = *((int32_t *) (pc - 4));
 
 
-               /* add the offset to the method pointer */
-
-               pa = mptr + offset;
-
-       } else {
-               /* catch any problems */
+               /* add the offset to the return address (IP-relative addressing) */
 
 
-               assert(0);
+               pa = pc + offset;
        }
        }
+       else if (mcode == 0xd3) {
+               /* INVOKEVIRTUAL/INTERFACE */
 
 
-       return pa;
-}
-
-
-/* md_codegen_findmethod *******************************************************
-
-   On this architecture just a wrapper function to codegen_findmethod.
-
-*******************************************************************************/
+               /* return NULL if no mptr was specified (used for replacement) */
 
 
-u1 *md_codegen_findmethod(u1 *ra)
-{
-       u1 *pv;
+               if (mptr == NULL)
+                       return NULL;
 
 
-       /* the the start address of the function which contains this
-       address from the method table */
+               /* Get the offset from the instruction (the offset address is
+                  4-bytes before the call instruction). */
 
 
-       pv = codegen_findmethod(ra);
+               offset = *((int32_t *) (pc - 4));
 
 
-       return pv;
-}
+               /* add the offset to the method pointer */
 
 
+               pa = ((uint8_t *) mptr) + offset;
+       }
+       else {
+               /* catch any problems */
 
 
-/* md_cacheflush ***************************************************************
+               vm_abort("md_jit_method_patch_address: unknown instruction %x", mcode);
 
 
-   Calls the system's function to flush the instruction and data
-   cache.
+               /* keep compiler happy */
 
 
-*******************************************************************************/
+               pa = NULL;
+       }
 
 
-void md_cacheflush(u1 *addr, s4 nbytes)
-{
-       /* do nothing */
+       return pa;
 }
 
 
 }
 
 
-/* md_icacheflush **************************************************************
-
-   Calls the system's function to flush the instruction cache.
-
-*******************************************************************************/
-
-void md_icacheflush(u1 *addr, s4 nbytes)
+/**
+ * Decode the trap instruction at the given PC.
+ *
+ * @param trp information about trap to be filled
+ * @param sig signal number
+ * @param xpc exception PC
+ * @param es execution state of the machine
+ * @return true if trap was decoded successfully, false otherwise.
+ */
+bool md_trap_decode(trapinfo_t* trp, int sig, void* _xpc, executionstate_t* es)
 {
 {
-       /* do nothing */
-}
-
+       uint8_t* xpc = (uint8_t*) _xpc;
 
 
-/* md_dcacheflush **************************************************************
-
-   Calls the system's function to flush the data cache.
-
-*******************************************************************************/
+#if 0
+       // Check for StackOverflowException.
+       threads_check_stackoverflow(sp);
+#endif
 
 
-void md_dcacheflush(u1 *addr, s4 nbytes)
-{
-       /* do nothing */
+       switch (sig) {
+       case TRAP_SIGFPE:
+               // Check for ArithmeticException.
+               trp->type  = TRAP_ArithmeticException;
+               trp->value = 0;
+               return true;
+
+       case TRAP_SIGILL:
+               // Check for valid trap instruction.
+               if (patcher_is_valid_trap_instruction_at(xpc)) {
+                       trp->type  = TRAP_PATCHER;
+                       trp->value = 0;
+                       return true;
+               }
+               return false;
+
+       case TRAP_SIGSEGV:
+       {
+               // Get exception-throwing instruction.
+               uint8_t opc = M_ALD_MEM_GET_OPC(xpc);
+               uint8_t mod = M_ALD_MEM_GET_MOD(xpc);
+               uint8_t rm  = M_ALD_MEM_GET_RM(xpc);
+
+               // Check for hardware exception, for values
+               // see emit_mov_mem_reg and emit_mem.
+               if ((opc == 0x8b) && (mod == 0) && (rm == 4)) {
+                       int32_t d    = M_ALD_MEM_GET_REG(xpc);
+                       int32_t disp = M_ALD_MEM_GET_DISP(xpc);
+
+                       // We use the exception type as load displacement.
+                       trp->type  = disp;
+                       trp->value = es->intregs[d];
+                       return true;
+               }
+
+               // Default case is a normal NullPointerException.
+               else {
+                       trp->type  = TRAP_NullPointerException;
+                       trp->value = 0;
+                       return true;
+               }
+       }
+       
+       default:
+               return false;
+       }
 }
 
 
 }
 
 
@@ -297,37 +212,30 @@ void md_dcacheflush(u1 *addr, s4 nbytes)
 
 *******************************************************************************/
 
 
 *******************************************************************************/
 
-void md_patch_replacement_point(rplpoint *rp)
+#if defined(ENABLE_REPLACEMENT)
+void md_patch_replacement_point(u1 *pc, u1 *savedmcode, bool revert)
 {
 {
-    u8 mcode;
-
-       /* XXX this is probably unsafe! */
-
-       /* save the current machine code */
-       mcode = *(u8*)rp->pc;
-
-       /* write spinning instruction */
-       *(u2*)(rp->pc) = 0xebfe;
+       u2 mcode;
 
 
-       /* write 5th byte */
-       rp->pc[4] = (rp->mcode >> 32);
+       if (revert) {
+               /* write saved machine code */
+               *(u2*)(pc) = *(u2*)(savedmcode);
+       }
+       else {
+               /* save the current machine code */
+               *(u2*)(savedmcode) = *(u2*)(pc);
 
 
-       /* write first word */
-    *(u4*)(rp->pc) = (u4) rp->mcode;
+               /* build the machine code for the patch */
+               mcode = 0x0b0f;
 
 
-       /* store saved mcode */
-       rp->mcode = mcode;
-       
-#if !defined(NDEBUG) && defined(ENABLE_DISASSEMBLER)
-       {
-               u1* u1ptr = rp->pc;
-               DISASSINSTR(u1ptr);
-               fflush(stdout);
+               /* write new machine code */
+               *(u2*)(pc) = (u2) mcode;
        }
        }
-#endif
-                       
-    /* XXX if required asm_cacheflush(rp->pc,8); */
+
+    /* XXX if required asm_cacheflush(pc,8); */
 }
 }
+#endif /* defined(ENABLE_REPLACEMENT) */
+
 
 /*
  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 
 /*
  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.