src/vm/jit/x86_64/emit.h

   1 /* src/vm/jit/x86_64/emit.h - machine dependent emit function prototypes
   2
   3    Copyright (C) 1996-2005, 2006, 2007, 2008, 2009
   4    CACAOVM - Verein zur Foerderung der freien virtuellen Maschine CACAO
   5
   6    This file is part of CACAO.
   7
   8    This program is free software; you can redistribute it and/or
   9    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  11    your option) any later version.
  12
  13    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16    General Public License for more details.
  17
  18    You should have received a copy of the GNU General Public License
  19    along with this program; if not, write to the Free Software
  20    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  21    02110-1301, USA.
  22
  23 */
  24
  25
  26 #ifndef _MD_EMIT_H
  27 #define _MD_EMIT_H
  28
  29 #include "config.h"
  30 #include "vm/types.h"
  31
  32 #include "vm/jit/codegen-common.hpp"
  33 #include "vm/jit/jit.hpp"
  34
  35
  36 /* macros to create code ******************************************************/
  37
  38 /* immediate data union */
  39
  40 typedef union {
  41     s4 i;
  42     s8 l;
  43     float f;
  44     double d;
  45     void *a;
  46     u1 b[8];
  47 } imm_buf;
  48
  49
  50 /* opcodes for alu instructions */
  51
  52 #define ALU_ADD      0
  53 #define ALU_OR       1
  54 #define ALU_ADC      2
  55 #define ALU_SBB      3
  56 #define ALU_AND      4
  57 #define ALU_SUB      5
  58 #define ALU_XOR      6
  59 #define ALU_CMP      7
  60
  61
  62 #define SHIFT_ROL    0
  63 #define SHIFT_ROR    1
  64 #define SHIFT_RCL    2
  65 #define SHIFT_RCR    3
  66 #define SHIFT_SHL    4
  67 #define SHIFT_SHR    5
  68 #define SHIFT_SAR    7
  69
  70
  71 #define CC_O         0
  72 #define CC_NO        1
  73 #define CC_B         2
  74 #define CC_C         2
  75 #define CC_NAE       2
  76 #define CC_AE        3
  77 #define CC_NB        3
  78 #define CC_NC        3
  79 #define CC_E         4
  80 #define CC_Z         4
  81 #define CC_NE        5
  82 #define CC_NZ        5
  83 #define CC_BE        6
  84 #define CC_NA        6
  85 #define CC_A         7
  86 #define CC_NBE       7
  87 #define CC_S         8
  88 #define CC_LZ        8
  89 #define CC_NS        9
  90 #define CC_GEZ       9
  91 #define CC_P         0x0a
  92 #define CC_PE        0x0a
  93 #define CC_NP        0x0b
  94 #define CC_PO        0x0b
  95 #define CC_L         0x0c
  96 #define CC_NGE       0x0c
  97 #define CC_GE        0x0d
  98 #define CC_NL        0x0d
  99 #define CC_LE        0x0e
 100 #define CC_NG        0x0e
 101 #define CC_G         0x0f
 102 #define CC_NLE       0x0f
 103
 104
 105 /* modrm and stuff */
 106
 107 #define emit_address_byte(mod,reg,rm) \
 108     do { \
 109         *(cd->mcodeptr++) = ((((mod) & 0x03) << 6) | (((reg) & 0x07) << 3) | ((rm) & 0x07)); \
 110     } while (0);
 111
 112
 113 #define emit_rex(size,reg,index,rm) \
 114     do { \
 115         if (((size) == 1) || ((reg) > 7) || ((index) > 7) || ((rm) > 7)) \
 116             *(cd->mcodeptr++) = (0x40 | (((size) & 0x01) << 3) | ((((reg) >> 3) & 0x01) << 2) | ((((index) >> 3) & 0x01) << 1) | (((rm) >> 3) & 0x01)); \
 117     } while (0)
 118
 119
 120 #define emit_byte_rex(reg,index,rm) \
 121     do { \
 122         *(cd->mcodeptr++) = (0x40 | ((((reg) >> 3) & 0x01) << 2) | ((((index) >> 3) & 0x01) << 1) | (((rm) >> 3) & 0x01)); \
 123     } while (0)
 124
 125
 126 #define emit_mem(r,disp) \
 127     do { \
 128         emit_address_byte(0,(r),5); \
 129         emit_imm32((disp)); \
 130     } while (0)
 131
 132
 133 #define emit_imm8(imm) \
 134     do { \
 135         *(cd->mcodeptr++) = (u1) ((imm) & 0xff); \
 136     } while (0)
 137
 138
 139 #define emit_imm16(imm) \
 140     do { \
 141         imm_buf imb; \
 142         imb.i = (s4) (imm); \
 143         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[0]; \
 144         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[1]; \
 145     } while (0)
 146
 147
 148 #define emit_imm32(imm) \
 149     do { \
 150         imm_buf imb; \
 151         imb.i = (s4) (imm); \
 152         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[0]; \
 153         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[1]; \
 154         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[2]; \
 155         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[3]; \
 156     } while (0)
 157
 158
 159 #define emit_imm64(imm) \
 160     do { \
 161         imm_buf imb; \
 162         imb.l = (s8) (imm); \
 163         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[0]; \
 164         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[1]; \
 165         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[2]; \
 166         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[3]; \
 167         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[4]; \
 168         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[5]; \
 169         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[6]; \
 170         *(cd->mcodeptr++) = imb.b[7]; \
 171     } while (0)
 172
 173
 174 /* convenience macros *********************************************************/
 175
 176 #define emit_reg(reg,rm)                emit_address_byte(3,(reg),(rm))
 177
 178
 179 /* function prototypes ********************************************************/
 180
 181 #ifdef __cplusplus
 182 extern "C" {
 183 #endif
 184
 185 void emit_cmovxx(codegendata *cd, instruction *iptr, s4 s, s4 d);
 186
 187
 188 /* code generation prototypes */
 189
 190 void emit_ishift(jitdata *jd, s4 shift_op, instruction *iptr);
 191 void emit_lshift(jitdata *jd, s4 shift_op, instruction *iptr);
 192
 193
 194 /* integer instructions */
 195
 196 void emit_nop(codegendata *cd, int length);
 197 void emit_mov_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 198 void emit_mov_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg);
 199 void emit_movl_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 200 void emit_movl_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg);
 201 void emit_mov_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 202 void emit_mov_membase32_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 203 void emit_movl_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 204 void emit_movl_membase32_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 205 void emit_mov_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 206 void emit_mov_reg_membase32(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 207 void emit_movl_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 208 void emit_movl_reg_membase32(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 209 void emit_mov_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 210 void emit_movl_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 211 void emit_mov_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 212 void emit_movl_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 213 void emit_movw_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 214 void emit_movb_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 215 void emit_mov_imm_membase(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 216 void emit_mov_imm_membase32(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 217 void emit_movl_imm_membase(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 218 void emit_movl_imm_membase32(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 219 void emit_movsbq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 220 void emit_movsbq_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 221 void emit_movswq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 222 void emit_movswq_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 223 void emit_movslq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 224 void emit_movslq_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 225 void emit_movzbq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 226 void emit_movzwq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 227 void emit_movzwq_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 228 void emit_movswq_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 229 void emit_movsbq_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 230 void emit_movzwq_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 231 void emit_mov_imm_memindex(codegendata *cd, s4 imm, s4 disp, s4 basereg, s4 indexreg, s4 scale);
 232 void emit_movl_imm_memindex(codegendata *cd, s4 imm, s4 disp, s4 basereg, s4 indexreg, s4 scale);
 233 void emit_movw_imm_memindex(codegendata *cd, s4 imm, s4 disp, s4 basereg, s4 indexreg, s4 scale);
 234 void emit_movb_imm_memindex(codegendata *cd, s4 imm, s4 disp, s4 basereg, s4 indexreg, s4 scale);
 235
 236 void emit_mov_mem_reg(codegendata *cd, s4 disp, s4 dreg);
 237
 238 void emit_alu_reg_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg, s8 dreg);
 239 void emit_alul_reg_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg, s8 dreg);
 240 void emit_alu_reg_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 241 void emit_alul_reg_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 242 void emit_alu_membase_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 243 void emit_alul_membase_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 244 void emit_alu_imm_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 dreg);
 245 void emit_alu_imm32_reg(codegendata *cd, s4 opc, s4 imm, s4 dreg);
 246 void emit_alul_imm32_reg(codegendata *cd, s4 opc, s4 imm, s4 dreg);
 247 void emit_alul_imm_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 dreg);
 248 void emit_alu_imm_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 249 void emit_alul_imm_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 250 void emit_alu_memindex_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 251 void emit_alul_memindex_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 reg);
 252 void emit_test_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 253 void emit_testl_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 254 void emit_test_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg);
 255 void emit_testw_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg);
 256 void emit_testb_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg);
 257 void emit_lea_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 258 void emit_leal_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 reg);
 259
 260 void emit_incl_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 261 void emit_incq_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 262 void emit_incl_membase(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp);
 263 void emit_incq_membase(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp);
 264
 265 void emit_cltd(codegendata *cd);
 266 void emit_cqto(codegendata *cd);
 267 void emit_imul_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 268 void emit_imull_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 269 void emit_imul_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 270 void emit_imull_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 271 void emit_imul_imm_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 dreg);
 272 void emit_imul_imm_reg_reg(codegendata *cd, s8 imm,s8 reg, s8 dreg);
 273 void emit_imull_imm_reg_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 reg, s8 dreg);
 274 void emit_imul_imm_membase_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 275 void emit_imull_imm_membase_reg(codegendata *cd, s8 imm, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 276 void emit_idiv_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 277 void emit_idivl_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 278 void emit_shift_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg);
 279 void emit_shiftl_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 reg);
 280 void emit_shift_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 basereg, s8 disp);
 281 void emit_shiftl_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 basereg, s8 disp);
 282 void emit_shift_imm_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 dreg);
 283 void emit_shiftl_imm_reg(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 dreg);
 284 void emit_shift_imm_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 285 void emit_shiftl_imm_membase(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm, s8 basereg, s8 disp);
 286 void emit_jmp_imm(codegendata *cd, s8 imm);
 287 void emit_jmp_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 288 void emit_jcc(codegendata *cd, s8 opc, s8 imm);
 289
 290 void emit_setcc_reg(codegendata *cd, s4 opc, s4 reg);
 291 void emit_setcc_membase(codegendata *cd, s4 opc, s4 basereg, s4 disp);
 292
 293 void emit_cmovcc_reg_reg(codegendata *cd, s4 opc, s4 reg, s4 dreg);
 294 void emit_cmovccl_reg_reg(codegendata *cd, s4 opc, s4 reg, s4 dreg);
 295
 296 void emit_neg_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 297 void emit_negl_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 298 void emit_neg_membase(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp);
 299 void emit_negl_membase(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp);
 300 void emit_push_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 301 void emit_push_imm(codegendata *cd, s8 imm);
 302 void emit_pop_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 303 void emit_xchg_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 304 void emit_call_reg(codegendata *cd, s8 reg);
 305 void emit_call_imm(codegendata *cd, s8 imm);
 306 void emit_call_mem(codegendata *cd, ptrint mem);
 307
 308
 309 /* floating point instructions (SSE2) */
 310
 311 void emit_addsd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 312 void emit_addss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 313 void emit_cvtsi2ssq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 314 void emit_cvtsi2ss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 315 void emit_cvtsi2sdq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 316 void emit_cvtsi2sd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 317 void emit_cvtss2sd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 318 void emit_cvtsd2ss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 319 void emit_cvttss2siq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 320 void emit_cvttss2si_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 321 void emit_cvttsd2siq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 322 void emit_cvttsd2si_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 323 void emit_divss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 324 void emit_divsd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 325 void emit_movd_reg_freg(codegendata *cd, s8 reg, s8 freg);
 326 void emit_movd_freg_reg(codegendata *cd, s8 freg, s8 reg);
 327 void emit_movd_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 328 void emit_movd_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 329 void emit_movd_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 330 void emit_movdl_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 331 void emit_movd_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 dreg);
 332 void emit_movq_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 333 void emit_movq_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 334 void emit_movq_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 335 void emit_movss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 336 void emit_movsd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 337 void emit_movss_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 338 void emit_movss_reg_membase32(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 339 void emit_movsd_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 340 void emit_movsd_reg_membase32(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 341 void emit_movss_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 342 void emit_movss_membase32_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 343 void emit_movlps_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 344 void emit_movlps_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 345 void emit_movsd_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 346 void emit_movsd_membase32_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 347 void emit_movlpd_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 348 void emit_movlpd_reg_membase(codegendata *cd, s8 reg, s8 basereg, s8 disp);
 349 void emit_movss_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 350 void emit_movsd_reg_memindex(codegendata *cd, s8 reg, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale);
 351 void emit_movss_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 dreg);
 352 void emit_movsd_memindex_reg(codegendata *cd, s8 disp, s8 basereg, s8 indexreg, s8 scale, s8 dreg);
 353 void emit_mulss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 354 void emit_mulsd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 355 void emit_subss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 356 void emit_subsd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 357 void emit_ucomiss_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 358 void emit_ucomisd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 359 void emit_xorps_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 360 void emit_xorps_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 361 void emit_xorpd_reg_reg(codegendata *cd, s8 reg, s8 dreg);
 362 void emit_xorpd_membase_reg(codegendata *cd, s8 basereg, s8 disp, s8 dreg);
 363
 364
 365 /* system instructions ********************************************************/
 366
 367 void emit_rdtsc(codegendata *cd);
 368 void emit_mfence(codegendata *cd);
 369
 370
 371 /**
 372  * Emit code to recompute the procedure vector. This is a nop,
 373  * because we do not use a procedure vector.
 374  */
 375 static inline void emit_recompute_pv(codegendata* cd) {}
 376
 377
 378 #ifdef __cplusplus
 379 }
 380 #endif
 381
 382 #endif /* _MD_EMIT_H */
 383
 384
 385 /*
 386  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 387  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 388  * Emacs will automagically detect them.
 389  * ---------------------------------------------------------------------
 390  * Local variables:
 391  * mode: c
 392  * indent-tabs-mode: t
 393  * c-basic-offset: 4
 394  * tab-width: 4
 395  * End:
 396  * vim:noexpandtab:sw=4:ts=4:
 397  */