codegen: implement `newarray' and `arraylength'
[mate.git] / Mate / X86CodeGen.hs
index 57ffdff6ef9f77dc5d807efa186b53120603ae1b..c71494e74ecdad5ea6bee96746adbf80b9cb5a5a 100644 (file)
@@ -3,6 +3,7 @@
 module Mate.X86CodeGen where
 
 import Data.Binary
+import Data.BinaryState
 import Data.Int
 import Data.Maybe
 import qualified Data.Map as M
@@ -26,6 +27,8 @@ import Mate.BasicBlocks
 import Mate.Types
 import Mate.Utilities
 import Mate.ClassPool
+import Mate.Strings
+
 
 foreign import ccall "dynamic"
    code_int :: FunPtr (CInt -> CInt -> IO CInt) -> (CInt -> CInt -> IO CInt)
@@ -169,9 +172,8 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
       offset <- getCodeOffset
       return $ w32_ep + (fromIntegral offset)
 
-    emit' :: J.Instruction -> CodeGen e s (Maybe (Word32, TrapInfo))
-    emit' (INVOKESPECIAL cpidx) = emit' (INVOKESTATIC cpidx)
-    emit' (INVOKESTATIC cpidx) = do
+    emitInvoke :: Word16 -> Bool -> CodeGen e s (Maybe (Word32, TrapInfo))
+    emitInvoke cpidx hasThis = do
         let l = buildMethodID cls cpidx
         calladdr <- getCurrentOffset
         newNamedLabel (show l) >>= defineLabel
@@ -179,11 +181,38 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
         -- place a nop at the end, therefore the disasm doesn't screw up
         emit32 (0xffff9090 :: Word32) >> emit8 (0x90 :: Word8)
         -- discard arguments on stack
-        let argcnt = (methodGetArgsCount cls cpidx) * 4
+        let argcnt = ((if hasThis then 1 else 0) + (methodGetArgsCount cls cpidx)) * 4
         when (argcnt > 0) (add esp argcnt)
         -- push result on stack if method has a return value
         when (methodHaveReturnValue cls cpidx) (push eax)
         return $ Just $ (calladdr, MI l)
+
+    emit' :: J.Instruction -> CodeGen e s (Maybe (Word32, TrapInfo))
+    emit' (INVOKESPECIAL cpidx) = emitInvoke cpidx True
+    emit' (INVOKESTATIC cpidx) = emitInvoke cpidx False
+    emit' (INVOKEVIRTUAL cpidx) = do
+        -- get methodInfo entry
+        let mi@(MethodInfo methodname objname msig@(MethodSignature args _))  = buildMethodID cls cpidx
+        newNamedLabel (show mi) >>= defineLabel
+        -- objref lives somewhere on the argument stack
+        mov eax (Disp ((*4) $ fromIntegral $ length args), esp)
+        -- get method-table-ptr
+        mov eax (Disp 0, eax)
+        -- get method offset
+        let nameAndSig = methodname `B.append` (encode msig)
+        offset <- liftIO $ getMethodOffset objname nameAndSig
+        -- make actual (indirect) call
+        calladdr <- getCurrentOffset
+        call (Disp offset, eax)
+        -- discard arguments on stack (+4 for "this")
+        let argcnt = 4 + ((methodGetArgsCount cls cpidx) * 4)
+        when (argcnt > 0) (add esp argcnt)
+        -- push result on stack if method has a return value
+        when (methodHaveReturnValue cls cpidx) (push eax)
+        -- note, the "mi" has the wrong class reference here.
+        -- we figure that out at run-time, in the methodpool,
+        -- depending on the method-table-ptr
+        return $ Just $ (calladdr, VI mi)
     emit' (PUTSTATIC cpidx) = do
         pop eax
         trapaddr <- getCurrentOffset
@@ -204,18 +233,37 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
         let trapaddr = (fromIntegral getaddr :: Word32)
         call (trapaddr - w32_calladdr)
         add esp (4 :: Word32)
-    emit DUP = pop (Disp 0, esp)
+    emit DUP = push (Disp 0, esp)
+    emit ARRAYLENGTH = do
+        pop eax
+        push (Disp 0, eax)
+    emit (NEWARRAY typ) = do
+        let tsize = case decodeS (0 :: Integer) (B.pack [typ]) of
+                    T_INT -> 4
+                    _ -> error $ "newarray: type not implemented yet"
+        -- get length from stack, but leave it there
+        mov eax (Disp 0, esp)
+        mov ebx (tsize :: Word32)
+        -- multiple amount with native size of one element
+        mul ebx -- result is in eax
+        add eax (4 :: Word32) -- for "length" entry
+        -- push amount of bytes to allocate
+        push eax
+        callMalloc
+        pop eax -- ref to arraymemory
+        pop ebx -- length
+        mov (Disp 0, eax) ebx -- store length at offset 0
+        push eax -- push ref again
     emit (NEW objidx) = do
-        -- TODO(bernhard): determine right amount...
-        let amount = 0x20
+        let objname = buildClassID cls objidx
+        amount <- liftIO $ getMethodSize objname
         push (amount :: Word32)
-        calladdr <- getCurrentOffset
-        let w32_calladdr = 5 + calladdr
-        let malloaddr = (fromIntegral getMallocAddr :: Word32)
-        call (malloaddr - w32_calladdr)
-        add esp (4 :: Word32)
-        push eax
+        callMalloc
         -- TODO(bernhard): save reference somewhere for GC
+        -- set method table pointer
+        mtable <- liftIO $ getMethodTable objname
+        mov (Disp 0, eax) mtable
+    emit (CHECKCAST _) = nop -- TODO(bernhard): ...
     emit (BIPUSH val) = push ((fromIntegral val) :: Word32)
     emit (SIPUSH val) = push ((fromIntegral $ ((fromIntegral val) :: Int16)) :: Word32)
     emit (ICONST_0) = push (0 :: Word32)
@@ -238,16 +286,22 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
         pop eax
         mov (Disp (cArgs x), ebp) eax
 
+    emit (LDC1 x) = emit (LDC2 $ fromIntegral x)
+    emit (LDC2 x) = do
+        value <- case (constsPool cls) M.! x of
+                      (CString s) -> liftIO $ getUniqueStringAddr s
+                      _ -> error $ "LDCI... missing impl."
+        push value
     emit (GETFIELD x) = do
         pop eax -- this pointer
         let (cname, fname) = buildFieldOffset cls x
-        let offset = unsafePerformIO $ getFieldOffset cname fname
+        offset <- liftIO $ getFieldOffset cname fname
         push (Disp (fromIntegral $ offset * 4), eax) -- get field
     emit (PUTFIELD x) = do
         pop ebx -- value to write
         pop eax -- this pointer
         let (cname, fname) = buildFieldOffset cls x
-        let offset = unsafePerformIO $ getFieldOffset cname fname
+        offset <- liftIO $ getFieldOffset cname fname
         mov (Disp (fromIntegral $ offset * 4), eax) ebx -- set field
 
     emit IADD = do pop ebx; pop eax; add eax ebx; push eax
@@ -256,6 +310,7 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
     emit (IINC x imm) = do
         add (Disp (cArgs x), ebp) (s8_w32 imm)
 
+    emit (IF_ACMP cond x) = emit (IF_ICMP cond x)
     emit (IF_ICMP cond _) = do
         pop eax -- value2
         pop ebx -- value1
@@ -282,6 +337,7 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
         jmp $ getLabel sid lmap
 
     emit RETURN = do mov esp ebp; pop ebp; ret
+    emit ARETURN = emit IRETURN
     emit IRETURN = do
         pop eax
         mov esp ebp
@@ -289,12 +345,21 @@ emitFromBB method cls hmap =  do
         ret
     emit invalid = error $ "insn not implemented yet: " ++ (show invalid)
 
+    callMalloc :: CodeGen e s ()
+    callMalloc = do
+        calladdr <- getCurrentOffset
+        let w32_calladdr = 5 + calladdr
+        let malloaddr = (fromIntegral getMallocAddr :: Word32)
+        call (malloaddr - w32_calladdr)
+        add esp (4 :: Word32)
+        push eax
+
   -- for locals we use a different storage
   cArgs :: Word8 -> Word32
   cArgs x = if (x' >= thisMethodArgCnt)
       -- TODO(bernhard): maybe s/(-4)/(-8)/
       then fromIntegral $ (-4) * (x' - thisMethodArgCnt + 1)
-      else 8 + (4 * x')
+      else 4 + (thisMethodArgCnt * 4) - (4 * x')
     where x' = fromIntegral x
 
   cArgs_ :: IMM -> Word32