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, 2007 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    $Id: codegen.h 7281 2007-02-03 19:51:36Z twisti $
  26
  27 */
  28
  29
  30 #ifndef _CODEGEN_H
  31 #define _CODEGEN_H
  32
  33 #include "config.h"
  34
  35 #include <ucontext.h>
  36
  37 #include "vm/types.h"
  38
  39 #include "vm/jit/x86_64/emit.h"
  40
  41 #include "vm/jit/jit.h"
  42
  43
  44 /* additional functions and macros to generate code ***************************/
  45
  46 #define CALCOFFSETBYTES(var, reg, val) \
  47     if ((s4) (val) < -128 || (s4) (val) > 127) (var) += 4; \
  48     else if ((s4) (val) != 0) (var) += 1; \
  49     else if ((reg) == RBP || (reg) == RSP || (reg) == R12 || (reg) == R13) (var) += 1;
  50
  51
  52 #define CALCIMMEDIATEBYTES(var, val) \
  53     if ((s4) (val) < -128 || (s4) (val) > 127) (var) += 4; \
  54     else (var) += 1;
  55
  56
  57 /* MCODECHECK(icnt) */
  58
  59 #define MCODECHECK(icnt) \
  60     do { \
  61         if ((cd->mcodeptr + (icnt)) > cd->mcodeend) \
  62             codegen_increase(cd); \
  63     } while (0)
  64
  65
  66 #define ALIGNCODENOP \
  67     if ((s4) (((ptrint) cd->mcodeptr) & 7)) { \
  68         M_NOP; \
  69     }
  70
  71
  72 /* M_INTMOVE:
  73     generates an integer-move from register a to b.
  74     if a and b are the same int-register, no code will be generated.
  75 */
  76
  77 #define M_INTMOVE(reg,dreg) \
  78     do { \
  79         if ((reg) != (dreg)) { \
  80             M_MOV(reg, dreg); \
  81         } \
  82     } while (0)
  83
  84
  85 /* M_FLTMOVE:
  86     generates a floating-point-move from register a to b.
  87     if a and b are the same float-register, no code will be generated
  88 */
  89
  90 #define M_FLTMOVE(reg,dreg) \
  91     do { \
  92         if ((reg) != (dreg)) { \
  93             M_FMOV(reg, dreg); \
  94         } \
  95     } while (0)
  96
  97
  98 #define ICONST(r,c) \
  99     do { \
 100         if ((c) == 0) \
 101             M_CLR((d)); \
 102         else \
 103             M_IMOV_IMM((c), (d)); \
 104     } while (0)
 105 /*     do { \ */
 106 /*        M_IMOV_IMM((c), (d)); \ */
 107 /*     } while (0) */
 108
 109
 110 #define LCONST(r,c) \
 111     do { \
 112         if ((c) == 0) \
 113             M_CLR((d)); \
 114         else \
 115             M_MOV_IMM((c), (d)); \
 116     } while (0)
 117
 118
 119 /* branch defines *************************************************************/
 120
 121 #define BRANCH_NOPS \
 122     do { \
 123         M_NOP; \
 124         M_NOP; \
 125         M_NOP; \
 126         M_NOP; \
 127         M_NOP; \
 128     } while (0)
 129
 130
 131 /* patcher defines ************************************************************/
 132
 133 #define PATCHER_CALL_SIZE    5          /* size in bytes of a patcher call    */
 134
 135 #define PATCHER_NOPS \
 136     do { \
 137         M_NOP; \
 138         M_NOP; \
 139         M_NOP; \
 140         M_NOP; \
 141         M_NOP; \
 142     } while (0)
 143
 144
 145 /* macros to create code ******************************************************/
 146
 147 #define M_MOV(a,b)              emit_mov_reg_reg(cd, (a), (b))
 148 #define M_MOV_IMM(a,b)          emit_mov_imm_reg(cd, (u8) (a), (b))
 149
 150 #define M_IMOV(a,b)             emit_movl_reg_reg(cd, (a), (b))
 151 #define M_IMOV_IMM(a,b)         emit_movl_imm_reg(cd, (u4) (a), (b))
 152
 153 #define M_FMOV(a,b)             emit_movq_reg_reg(cd, (a), (b))
 154
 155 #define M_ILD(a,b,disp)         emit_movl_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 156 #define M_LLD(a,b,disp)         emit_mov_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 157
 158 #define M_ILD32(a,b,disp)       emit_movl_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 159 #define M_LLD32(a,b,disp)       emit_mov_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 160
 161 #define M_IST(a,b,disp)         emit_movl_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 162 #define M_LST(a,b,disp)         emit_mov_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 163
 164 #define M_IST_IMM(a,b,disp)     emit_movl_imm_membase(cd, (a), (b), (disp))
 165 #define M_LST_IMM32(a,b,disp)   emit_mov_imm_membase(cd, (a), (b), (disp))
 166
 167 #define M_IST32(a,b,disp)       emit_movl_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 168 #define M_LST32(a,b,disp)       emit_mov_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 169
 170 #define M_IST32_IMM(a,b,disp)   emit_movl_imm_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 171 #define M_LST32_IMM32(a,b,disp) emit_mov_imm_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 172
 173 #define M_IADD(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 174 #define M_ISUB(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 175 #define M_IMUL(a,b)             emit_imull_reg_reg(cd, (a), (b))
 176
 177 #define M_IADD_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 178 #define M_ISUB_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 179 #define M_IMUL_IMM(a,b,c)       emit_imull_imm_reg_reg(cd, (b), (a), (c))
 180
 181 #define M_LADD(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 182 #define M_LSUB(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 183 #define M_LMUL(a,b)             emit_imul_reg_reg(cd, (a), (b))
 184
 185 #define M_LADD_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 186 #define M_LSUB_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 187 #define M_LMUL_IMM(a,b,c)       emit_imul_imm_reg_reg(cd, (b), (a), (c))
 188
 189 #define M_IINC(a)               emit_incl_reg(cd, (a))
 190 #define M_IDEC(a)               emit_decl_reg(cd, (a))
 191
 192 #define M_ALD(a,b,disp)         M_LLD(a,b,disp)
 193 #define M_ALD32(a,b,disp)       M_LLD32(a,b,disp)
 194
 195 #define M_AST(a,b,c)            M_LST(a,b,c)
 196 #define M_AST_IMM32(a,b,c)      M_LST_IMM32(a,b,c)
 197
 198 #define M_AADD(a,b)             M_LADD(a,b)
 199 #define M_AADD_IMM(a,b)         M_LADD_IMM(a,b)
 200 #define M_ASUB_IMM(a,b)         M_LSUB_IMM(a,b)
 201
 202 #define M_LADD_IMM32(a,b)       emit_alu_imm32_reg(cd, ALU_ADD, (a), (b))
 203 #define M_AADD_IMM32(a,b)       M_LADD_IMM32(a,b)
 204 #define M_LSUB_IMM32(a,b)       emit_alu_imm32_reg(cd, ALU_SUB, (a), (b))
 205
 206 #define M_ILEA(a,b,c)           emit_leal_membase_reg(cd, (a), (b), (c))
 207 #define M_LLEA(a,b,c)           emit_lea_membase_reg(cd, (a), (b), (c))
 208 #define M_ALEA(a,b,c)           M_LLEA(a,b,c)
 209
 210 #define M_INEG(a)               emit_negl_reg(cd, (a))
 211 #define M_LNEG(a)               emit_neg_reg(cd, (a))
 212
 213 #define M_IAND(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 214 #define M_IOR(a,b)              emit_alul_reg_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 215 #define M_IXOR(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 216
 217 #define M_IAND_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 218 #define M_IOR_IMM(a,b)          emit_alul_imm_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 219 #define M_IXOR_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 220
 221 #define M_LAND(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 222 #define M_LOR(a,b)              emit_alu_reg_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 223 #define M_LXOR(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 224
 225 #define M_LAND_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_AND, (a), (b))
 226 #define M_LOR_IMM(a,b)          emit_alu_imm_reg(cd, ALU_OR, (a), (b))
 227 #define M_LXOR_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_XOR, (a), (b))
 228
 229 #define M_BSEXT(a,b)            emit_movsbq_reg_reg(cd, (a), (b))
 230 #define M_SSEXT(a,b)            emit_movswq_reg_reg(cd, (a), (b))
 231 #define M_ISEXT(a,b)            emit_movslq_reg_reg(cd, (a), (b))
 232
 233 #define M_CZEXT(a,b)            emit_movzwq_reg_reg(cd, (a), (b))
 234
 235 #define M_ISLL_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SHL, (a), (b))
 236 #define M_ISRA_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SAR, (a), (b))
 237 #define M_ISRL_IMM(a,b)         emit_shiftl_imm_reg(cd, SHIFT_SHR, (a), (b))
 238
 239 #define M_LSLL_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SHL, (a), (b))
 240 #define M_LSRA_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SAR, (a), (b))
 241 #define M_LSRL_IMM(a,b)         emit_shift_imm_reg(cd, SHIFT_SHR, (a), (b))
 242
 243 #define M_TEST(a)               emit_test_reg_reg(cd, (a), (a))
 244 #define M_ITEST(a)              emit_testl_reg_reg(cd, (a), (a))
 245
 246 #define M_LCMP(a,b)             emit_alu_reg_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 247 #define M_LCMP_IMM(a,b)         emit_alu_imm_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 248 #define M_LCMP_IMM_MEMBASE(a,b,c) emit_alu_imm_membase(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 249 #define M_LCMP_MEMBASE(a,b,c)   emit_alu_membase_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 250
 251 #define M_ICMP(a,b)             emit_alul_reg_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 252 #define M_ICMP_IMM(a,b)         emit_alul_imm_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b))
 253 #define M_ICMP_IMM_MEMBASE(a,b,c) emit_alul_imm_membase(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 254 #define M_ICMP_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_membase_reg(cd, ALU_CMP, (a), (b), (c))
 255
 256 #define M_BEQ(disp)             emit_jcc(cd, CC_E, (disp))
 257 #define M_BNE(disp)             emit_jcc(cd, CC_NE, (disp))
 258 #define M_BLT(disp)             emit_jcc(cd, CC_L, (disp))
 259 #define M_BLE(disp)             emit_jcc(cd, CC_LE, (disp))
 260 #define M_BGE(disp)             emit_jcc(cd, CC_GE, (disp))
 261 #define M_BGT(disp)             emit_jcc(cd, CC_G, (disp))
 262 #define M_BAE(disp)             emit_jcc(cd, CC_AE, (disp))
 263 #define M_BA(disp)              emit_jcc(cd, CC_A, (disp))
 264
 265 #define M_CMOVEQ(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_E, (a), (b))
 266 #define M_CMOVNE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_NE, (a), (b))
 267 #define M_CMOVLT(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_L, (a), (b))
 268 #define M_CMOVLE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_LE, (a), (b))
 269 #define M_CMOVGE(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_GE, (a), (b))
 270 #define M_CMOVGT(a,b)           emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_G, (a), (b))
 271
 272 #define M_CMOVEQ_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_E, (a), (b))
 273 #define M_CMOVNE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_NE, (a), (b))
 274 #define M_CMOVLT_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_L, (a), (b))
 275 #define M_CMOVLE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_LE, (a), (b))
 276 #define M_CMOVGE_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_GE, (a), (b))
 277 #define M_CMOVGT_MEMBASE(a,b,c) emit_cmovcc_reg_membase(cd, CC_G, (a), (b))
 278
 279 #define M_CMOVB(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_B, (a), (b))
 280 #define M_CMOVA(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_A, (a), (b))
 281 #define M_CMOVP(a,b)            emit_cmovcc_reg_reg(cd, CC_P, (a), (b))
 282
 283 #define M_PUSH(a)               emit_push_reg(cd, (a))
 284 #define M_PUSH_IMM(a)           emit_push_imm(cd, (a))
 285 #define M_POP(a)                emit_pop_reg(cd, (a))
 286
 287 #define M_JMP(a)                emit_jmp_reg(cd, (a))
 288 #define M_JMP_IMM(a)            emit_jmp_imm(cd, (a))
 289 #define M_CALL(a)               emit_call_reg(cd, (a))
 290 #define M_CALL_IMM(a)           emit_call_imm(cd, (a))
 291 #define M_RET                   emit_ret(cd)
 292
 293 #define M_NOP                   emit_nop(cd)
 294
 295 #define M_CLR(a)                M_LXOR(a,a)
 296
 297
 298 #define M_FLD(a,b,disp)         emit_movss_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 299 #define M_DLD(a,b,disp)         emit_movsd_membase_reg(cd, (b), (disp), (a))
 300
 301 #define M_FLD32(a,b,disp)       emit_movss_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 302 #define M_DLD32(a,b,disp)       emit_movsd_membase32_reg(cd, (b), (disp), (a))
 303
 304 #define M_FST(a,b,disp)         emit_movss_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 305 #define M_DST(a,b,disp)         emit_movsd_reg_membase(cd, (a), (b), (disp))
 306
 307 #define M_FST32(a,b,disp)       emit_movss_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 308 #define M_DST32(a,b,disp)       emit_movsd_reg_membase32(cd, (a), (b), (disp))
 309
 310 #define M_FADD(a,b)             emit_addss_reg_reg(cd, (a), (b))
 311 #define M_DADD(a,b)             emit_addsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 312 #define M_FSUB(a,b)             emit_subss_reg_reg(cd, (a), (b))
 313 #define M_DSUB(a,b)             emit_subsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 314 #define M_FMUL(a,b)             emit_mulss_reg_reg(cd, (a), (b))
 315 #define M_DMUL(a,b)             emit_mulsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 316 #define M_FDIV(a,b)             emit_divss_reg_reg(cd, (a), (b))
 317 #define M_DDIV(a,b)             emit_divsd_reg_reg(cd, (a), (b))
 318
 319 #define M_CVTIF(a,b)            emit_cvtsi2ss_reg_reg(cd, (a), (b))
 320 #define M_CVTID(a,b)            emit_cvtsi2sd_reg_reg(cd, (a), (b))
 321 #define M_CVTLF(a,b)            emit_cvtsi2ssq_reg_reg(cd, (a), (b))
 322 #define M_CVTLD(a,b)            emit_cvtsi2sdq_reg_reg(cd, (a), (b))
 323 #define M_CVTFI(a,b)            emit_cvttss2si_reg_reg(cd, (a), (b))
 324 #define M_CVTDI(a,b)            emit_cvttsd2si_reg_reg(cd, (a), (b))
 325 #define M_CVTFL(a,b)            emit_cvttss2siq_reg_reg(cd, (a), (b))
 326 #define M_CVTDL(a,b)            emit_cvttsd2siq_reg_reg(cd, (a), (b))
 327
 328 #define M_CVTFD(a,b)            emit_cvtss2sd_reg_reg(cd, (a), (b))
 329 #define M_CVTDF(a,b)            emit_cvtsd2ss_reg_reg(cd, (a), (b))
 330
 331
 332 /* system instructions ********************************************************/
 333
 334 #define M_RDTSC                 emit_rdtsc(cd)
 335
 336 #define M_IINC_MEMBASE(a,b)     emit_incl_membase(cd, (a), (b))
 337
 338 #define M_IADD_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_ADD, (a), (b), (c))
 339 #define M_IADC_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_ADC, (a), (b), (c))
 340 #define M_ISUB_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_SUB, (a), (b), (c))
 341 #define M_ISBB_MEMBASE(a,b,c)   emit_alul_reg_membase(cd, ALU_SBB, (a), (b), (c))
 342
 343
 344 #if defined(ENABLE_PROFILING)
 345
 346 #define PROFILE_CYCLE_START \
 347     do { \
 348         if (JITDATA_HAS_FLAG_INSTRUMENT(jd)) { \
 349             M_PUSH(RAX); \
 350             M_PUSH(RDX); \
 351             \
 352             M_MOV_IMM(code, REG_ITMP3); \
 353             M_RDTSC; \
 354             M_ISUB_MEMBASE(RAX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles)); \
 355             M_ISBB_MEMBASE(RDX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles) + 4); \
 356             \
 357             M_POP(RDX); \
 358             M_POP(RAX); \
 359         } \
 360     } while (0)
 361
 362 #define PROFILE_CYCLE_STOP \
 363     do { \
 364         if (JITDATA_HAS_FLAG_INSTRUMENT(jd)) { \
 365             M_PUSH(RAX); \
 366             M_PUSH(RDX); \
 367             \
 368             M_MOV_IMM(code, REG_ITMP3); \
 369             M_RDTSC; \
 370             M_IADD_MEMBASE(RAX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles)); \
 371             M_IADC_MEMBASE(RDX, REG_ITMP3, OFFSET(codeinfo, cycles) + 4); \
 372             \
 373             M_POP(RDX); \
 374             M_POP(RAX); \
 375         } \
 376     } while (0)
 377
 378 #else
 379
 380 #define PROFILE_CYCLE_START
 381 #define PROFILE_CYCLE_STOP
 382
 383 #endif
 384
 385 #endif /* _CODEGEN_H */
 386
 387
 388 /*
 389  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 390  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 391  * Emacs will automagically detect them.
 392  * ---------------------------------------------------------------------
 393  * Local variables:
 394  * mode: c
 395  * indent-tabs-mode: t
 396  * c-basic-offset: 4
 397  * tab-width: 4
 398  * End:
 399  */