src/vm/jit/x86_64/codegen.h

   1 /* src/vm/jit/x86_64/codegen.h - code generation macros for x86_64
   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: Andreas Krall
  28             Christian Thalinger
  29
  30    $Id: codegen.h 6101 2006-12-01 16:51:25Z twisti $
  31
  32 */
  33
  34
  35 #ifndef _CODEGEN_H
  36 #define _CODEGEN_H
  37
  38 #include "config.h"
  39
  40 #include <ucontext.h>
  41
  42 #include "vm/types.h"
  43
  44 #include "vm/jit/x86_64/emit.h"
  45
  46 #include "vm/jit/jit.h"
  47
  48
  49 /* additional functions and macros to generate code ***************************/
  50
  51 #define CALCOFFSETBYTES(var, reg, val) \
  52     if ((s4) (val) < -128 || (s4) (val) > 127) (var) += 4; \
  53     else if ((s4) (val) != 0) (var) += 1; \
  54     else if ((reg) == RBP || (reg) == RSP || (reg) == R12 || (reg) == R13) (var) += 1;
  55
  56
  57 #define CALCIMMEDIATEBYTES(var, val) \
  58     if ((s4) (val) < -128 || (s4) (val) > 127) (var) += 4; \
  59     else (var) += 1;
  60
  61
  62 /* gen_nullptr_check(objreg) */
  63
  64 #define gen_nullptr_check(objreg) \
  65         if (checknull) { \
  66         M_TEST(objreg); \
  67         M_BEQ(0); \
  68             codegen_add_nullpointerexception_ref(cd); \
  69         }
  70
  71
  72 #define gen_bound_check \
  73     if (checkbounds) { \
  74         M_ILD(REG_ITMP3, s1, OFFSET(java_arrayheader, size));\
  75         M_ICMP(REG_ITMP3, s2); \
  76         M_BAE(0); \
  77         codegen_add_arrayindexoutofboundsexception_ref(cd, s2); \
  78     }
  79
  80
  81 /* MCODECHECK(icnt) */
  82
  83 #define MCODECHECK(icnt) \
  84     do { \
  85         if ((cd->mcodeptr + (icnt)) > cd->mcodeend) \
  86             codegen_increase(cd); \
  87     } while (0)
  88
  89
  90 #define ALIGNCODENOP \
  91     if ((s4) (((ptrint) cd->mcodeptr) & 7)) { \
  92         M_NOP; \
  93     }
  94
  95
  96 /* M_INTMOVE:
  97     generates an integer-move from register a to b.
  98     if a and b are the same int-register, no code will be generated.
  99 */
 100
 101 #define M_INTMOVE(reg,dreg) \
 102     do { \
 103         if ((reg) != (dreg)) { \
 104             M_MOV(reg, dreg); \
 105         } \
 106     } while (0)
 107
 108
 109 /* M_FLTMOVE:
 110     generates a floating-point-move from register a to b.
 111     if a and b are the same float-register, no code will be generated
 112 */
 113
 114 #define M_FLTMOVE(reg,dreg) \
 115     do { \
 116         if ((reg) != (dreg)) { \
 117             M_FMOV(reg, dreg); \
 118         } \
 119     } while (0)
 120
 121
 122 #define ICONST(r,c) \
 123     do { \
 124         if ((c) == 0) \
 125             M_CLR((d)); \
 126         else \
 127             M_IMOV_IMM((c), (d)); \
 128     } while (0)
 129 /*     do { \ */
 130 /*        M_IMOV_IMM((c), (d)); \ */
 131 /*     } while (0) */
 132
 133
 134 #define LCONST(r,c) \
 135     do { \
 136         if ((c) == 0) \
 137             M_CLR((d)); \
 138         else \
 139             M_MOV_IMM((c), (d)); \
 140     } while (0)
 141
 142
 143 /* branch defines *************************************************************/
 144
 145 #define BRANCH_NOPS \
 146     do { \
 147         M_NOP; \
 148         M_NOP; \
 149         M_NOP; \
 150         M_NOP; \
 151         M_NOP; \
 152     } while (0)
 153
 154
 155 /* patcher defines ************************************************************/
 156
 157 #define PATCHER_CALL_SIZE    5          /* size in bytes of a patcher call    */
 158
 159 #define PATCHER_NOPS \
 160     do { \
 161         M_NOP; \
 162         M_NOP; \
 163         M_NOP; \
 164         M_NOP; \
 165         M_NOP; \
 166     } while (0)
 167
 168
 169 /* macros to create code ******************************************************/
 170
 171 #define M_MOV(a,b)              emit_mov_reg_reg(cd, (a), (b))
 172 #define M_MOV_IMM(a,b)          emit_mov_imm_reg(cd, (u8) (a), (b))
 173
 174 #define M_IMOV(a,b)             emit_movl_reg_reg(cd, (a), (b))
 175 #define M_IMOV_IMM(a,b)         emit_movl_imm_reg(cd, (u4) (a), (b))
 176
 177 #define M_FMOV(a,b)             emit_movq_reg_reg(cd, (a), (b))
 178
 179 #define M_ILD(a,b,disp)         emit_movl_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 180 #define M_LLD(a,b,disp)         emit_mov_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 181
 182 #define M_ILD32(a,b,disp)       emit_movl_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 183 #define M_LLD32(a,b,disp)       emit_mov_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 184
 185 #define M_IST(a,b,disp)         emit_movl_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 186 #define M_LST(a,b,disp)         emit_mov_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 187
 188 #define M_IST_IMM(a,b,disp)     emit_movl_imm_membase(cd, (a), (b), (disp))
 189 #define M_LST_IMM32(a,b,disp)   emit_mov_imm_membase(cd, (a), (b), (disp))
 190
 191 #define M_IST32(a,b,disp)       emit_movl_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 192 #define M_LST32(a,b,disp)       emit_mov_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 193
 194 #define M_IST32_IMM(a,b,disp)   emit_movl_imm_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 195 #define M_LST32_IMM32(a,b,disp) emit_mov_imm_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 196
 197 #define M_IADD(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 198 #define M_ISUB(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 199 #define M_IMUL(a,b)             emit_imull_reg_reg(cd, (a), (b))
 200
 201 #define M_IADD_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 202 #define M_ISUB_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 203 #define M_IMUL_IMM(a,b,c)       emit_imull_imm_reg_reg(cd, (b), (a), (c))
 204
 205 #define M_LADD(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 206 #define M_LSUB(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 207 #define M_LMUL(a,b)             emit_imul_reg_reg(cd, (a), (b))
 208
 209 #define M_LADD_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 210 #define M_LSUB_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 211 #define M_LMUL_IMM(a,b,c)       emit_imul_imm_reg_reg(cd, (b), (a), (c))
 212
 213 #define M_IINC(a)               emit_incl_reg(cd, (a))
 214 #define M_IDEC(a)               emit_decl_reg(cd, (a))
 215
 216 #define M_ALD(a,b,disp)         M_LLD(a,b,disp)
 217 #define M_ALD32(a,b,disp)       M_LLD32(a,b,disp)
 218
 219 #define M_AST(a,b,c)            M_LST(a,b,c)
 220 #define M_AST_IMM32(a,b,c)      M_LST_IMM32(a,b,c)
 221
 222 #define M_AADD(a,b)             M_LADD(a,b)
 223 #define M_AADD_IMM(a,b)         M_LADD_IMM(a,b)
 224 #define M_ASUB_IMM(a,b)         M_LSUB_IMM(a,b)
 225
 226 #define M_LADD_IMM32(a,b)       emit_alu_imm32_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 227 #define M_AADD_IMM32(a,b)       M_LADD_IMM32(a,b)
 228 #define M_LSUB_IMM32(a,b)       emit_alu_imm32_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 229
 230 #define M_ILEA(a,b,c)           emit_leal_membase_reg(cd, (a), (b), (c))
 231 #define M_LLEA(a,b,c)           emit_lea_membase_reg(cd, (a), (b), (c))
 232 #define M_ALEA(a,b,c)           M_LLEA(a,b,c)
 233
 234 #define M_INEG(a)               emit_negl_reg(cd, (a))
 235 #define M_LNEG(a)               emit_neg_reg(cd, (a))
 236
 237 #define M_IAND(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 238 #define M_IOR(a,b)              emit_alul_reg_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 239 #define M_IXOR(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 240
 241 #define M_IAND_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 242 #define M_IOR_IMM(a,b)          emit_alul_imm_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 243 #define M_IXOR_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 244
 245 #define M_LAND(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 246 #define M_LOR(a,b)              emit_alu_reg_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 247 #define M_LXOR(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 248
 249 #define M_LAND_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 250 #define M_LOR_IMM(a,b)          emit_alu_imm_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 251 #define M_LXOR_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 252
 253 #define M_BSEXT(a,b)            emit_movsbq_reg_reg(cd, (a), (b))
 254 #define M_SSEXT(a,b)            emit_movswq_reg_reg(cd, (a), (b))
 255 #define M_ISEXT(a,b)            emit_movslq_reg_reg(cd, (a), (b))
 256
 257 #define M_CZEXT(a,b)            emit_movzwq_reg_reg(cd, (a), (b))
 258
 259 #define M_ISLL_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SHL, (a), (b))
 260 #define M_ISRA_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SAR, (a), (b))
 261 #define M_ISRL_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SHR, (a), (b))
 262
 263 #define M_LSLL_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SHL, (a), (b))
 264 #define M_LSRA_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SAR, (a), (b))
 265 #define M_LSRL_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SHR, (a), (b))
 266
 267 #define M_TEST(a)               emit_test_reg_reg(cd, (a), (a))
 268 #define M_ITEST(a)              emit_testl_reg_reg(cd, (a), (a))
 269
 270 #define M_LCMP(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 271 #define M_LCMP_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 272 #define M_LCMP_IMM_MEMBASE(a,b,c) emit_alu_imm_membase(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 273 #define M_LCMP_MEMBASE(a,b,c)   emit_alu_membase_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 274
 275 #define M_ICMP(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 276 #define M_ICMP_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 277 #define M_ICMP_IMM_MEMBASE(a,b,c) emit_alul_imm_membase(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 278 #define M_ICMP_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_membase_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 279
 280 #define M_BEQ(disp)             emit_jcc(cd, CC_E, (disp))
 281 #define M_BNE(disp)             emit_jcc(cd, CC_NE, (disp))
 282 #define M_BLT(disp)             emit_jcc(cd, CC_L, (disp))
 283 #define M_BLE(disp)             emit_jcc(cd, CC_LE, (disp))
 284 #define M_BGE(disp)             emit_jcc(cd, CC_GE, (disp))
 285 #define M_BGT(disp)             emit_jcc(cd, CC_G, (disp))
 286 #define M_BAE(disp)             emit_jcc(cd, CC_AE, (disp))
 287 #define M_BA(disp)              emit_jcc(cd, CC_A, (disp))
 288
 289 #define M_CMOVEQ(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_E, (a), (b))
 290 #define M_CMOVNE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_NE, (a), (b))
 291 #define M_CMOVLT(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_L, (a), (b))
 292 #define M_CMOVLE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_LE, (a), (b))
 293 #define M_CMOVGE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_GE, (a), (b))
 294 #define M_CMOVGT(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_G, (a), (b))
 295
 296 #define M_CMOVEQ_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_E, (a), (b))
 297 #define M_CMOVNE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_NE, (a), (b))
 298 #define M_CMOVLT_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_L, (a), (b))
 299 #define M_CMOVLE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_LE, (a), (b))
 300 #define M_CMOVGE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_GE, (a), (b))
 301 #define M_CMOVGT_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_G, (a), (b))
 302
 303 #define M_CMOVB(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_B, (a), (b))
 304 #define M_CMOVA(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_A, (a), (b))
 305 #define M_CMOVP(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_P, (a), (b))
 306
 307 #define M_PUSH(a)               emit_push_reg(cd, (a))
 308 #define M_PUSH_IMM(a)           emit_push_imm(cd, (a))
 309 #define M_POP(a)                emit_pop_reg(cd, (a))
 310
 311 #define M_JMP(a)                emit_jmp_reg(cd, (a))
 312 #define M_JMP_IMM(a)            emit_jmp_imm(cd, (a))
 313 #define M_CALL(a)               emit_call_reg(cd, (a))
 314 #define M_CALL_IMM(a)           emit_call_imm(cd, (a))
 315 #define M_RET                   emit_ret(cd)
 316
 317 #define M_NOP                   emit_nop(cd)
 318
 319 #define M_CLR(a)                M_LXOR(a,a)
 320
 321
 322 #define M_FLD(a,b,disp)         emit_movss_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 323 #define M_DLD(a,b,disp)         emit_movsd_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 324
 325 #define M_FLD32(a,b,disp)       emit_movss_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 326 #define M_DLD32(a,b,disp)       emit_movsd_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 327
 328 #define M_FST(a,b,disp)         emit_movss_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 329 #define M_DST(a,b,disp)         emit_movsd_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 330
 331 #define M_FST32(a,b,disp)       emit_movss_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 332 #define M_DST32(a,b,disp)       emit_movsd_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 333
 334 #define M_FADD(a,b)             emit_addss_reg_reg(cd, (a), (b))
 335 #define M_DADD(a,b)             emit_addsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 336 #define M_FSUB(a,b)             emit_subss_reg_reg(cd, (a), (b))
 337 #define M_DSUB(a,b)             emit_subsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 338 #define M_FMUL(a,b)             emit_mulss_reg_reg(cd, (a), (b))
 339 #define M_DMUL(a,b)             emit_mulsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 340 #define M_FDIV(a,b)             emit_divss_reg_reg(cd, (a), (b))
 341 #define M_DDIV(a,b)             emit_divsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 342
 343 #define M_CVTIF(a,b)            emit_cvtsi2ss_reg_reg(cd, (a), (b))
 344 #define M_CVTID(a,b)            emit_cvtsi2sd_reg_reg(cd, (a), (b))
 345 #define M_CVTLF(a,b)            emit_cvtsi2ssq_reg_reg(cd, (a), (b))
 346 #define M_CVTLD(a,b)            emit_cvtsi2sdq_reg_reg(cd, (a), (b))
 347 #define M_CVTFI(a,b)            emit_cvttss2si_reg_reg(cd, (a), (b))
 348 #define M_CVTDI(a,b)            emit_cvttsd2si_reg_reg(cd, (a), (b))
 349 #define M_CVTFL(a,b)            emit_cvttss2siq_reg_reg(cd, (a), (b))
 350 #define M_CVTDL(a,b)            emit_cvttsd2siq_reg_reg(cd, (a), (b))
 351
 352 #define M_CVTFD(a,b)            emit_cvtss2sd_reg_reg(cd, (a), (b))
 353 #define M_CVTDF(a,b)            emit_cvtsd2ss_reg_reg(cd, (a), (b))
 354
 355
 356 /* system instructions ********************************************************/
 357
 358 #define M_RDTSC                 emit_rdtsc(cd)
 359
 360 #define M_IINC_MEMBASE(a,b)     emit_incl_membase(cd, (a), (b))
 361
 362 #define M_IADD_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_ADD, (a), (b), (c))
 363 #define M_IADC_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_ADC, (a), (b), (c))
 364 #define M_ISUB_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_SUB, (a), (b), (c))
 365 #define M_ISBB_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_SBB, (a), (b), (c))
 366
 367
 368 #define PROFILE_CYCLE_START \
 369     do { \
 370         if (JITDATA_HAS_FLAG_INSTRUMENT(jd)) { \
 371             M_PUSH(RAX); \
 372             M_PUSH(RDX); \
 373             \
 374             M_MOV_IMM(code, REG_ITMP3); \
 375             M_RDTSC; \
 376             M_ISUB_MEMBASE(RAX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles)); \
 377             M_ISBB_MEMBASE(RDX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles) + 4); \
 378             \
 379             M_POP(RDX); \
 380             M_POP(RAX); \
 381         } \
 382     } while (0)
 383
 384 #define PROFILE_CYCLE_STOP \
 385     do { \
 386         if (JITDATA_HAS_FLAG_INSTRUMENT(jd)) { \
 387             M_PUSH(RAX); \
 388             M_PUSH(RDX); \
 389             \
 390             M_MOV_IMM(code, REG_ITMP3); \
 391             M_RDTSC; \
 392             M_IADD_MEMBASE(RAX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles)); \
 393             M_IADC_MEMBASE(RDX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles) + 4); \
 394             \
 395             M_POP(RDX); \
 396             M_POP(RAX); \
 397         } \
 398     } while (0)
 399
 400
 401 /* function gen_resolvebranch **************************************************
 402
 403     backpatches a branch instruction
 404
 405     parameters: ip ... pointer to instruction after branch (void*)
 406                 so ... offset of instruction after branch  (s8)
 407                 to ... offset of branch target             (s8)
 408
 409 *******************************************************************************/
 410
 411 #define gen_resolvebranch(ip,so,to) \
 412     *((s4*) ((ip) - 4)) = (s4) ((to) - (so));
 413
 414 #endif /* _CODEGEN_H */
 415
 416
 417 /*
 418  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 419  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 420  * Emacs will automagically detect them.
 421  * ---------------------------------------------------------------------
 422  * Local variables:
 423  * mode: c
 424  * indent-tabs-mode: t
 425  * c-basic-offset: 4
 426  * tab-width: 4
 427  * End:
 428  */