]> Git Repo - qemu.git/blob - tcg/tcg.h
tcg: Push merged memop+mmu_idx parameter to softmmu routines
[qemu.git] / tcg / tcg.h
1 /*
2  * Tiny Code Generator for QEMU
3  *
4  * Copyright (c) 2008 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 #ifndef TCG_H
26 #define TCG_H
27
28 #include "qemu-common.h"
29 #include "qemu/bitops.h"
30 #include "tcg-target.h"
31
32 /* Default target word size to pointer size.  */
33 #ifndef TCG_TARGET_REG_BITS
34 # if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
35 #  define TCG_TARGET_REG_BITS 32
36 # elif UINTPTR_MAX == UINT64_MAX
37 #  define TCG_TARGET_REG_BITS 64
38 # else
39 #  error Unknown pointer size for tcg target
40 # endif
41 #endif
42
43 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
44 typedef int32_t tcg_target_long;
45 typedef uint32_t tcg_target_ulong;
46 #define TCG_PRIlx PRIx32
47 #define TCG_PRIld PRId32
48 #elif TCG_TARGET_REG_BITS == 64
49 typedef int64_t tcg_target_long;
50 typedef uint64_t tcg_target_ulong;
51 #define TCG_PRIlx PRIx64
52 #define TCG_PRIld PRId64
53 #else
54 #error unsupported
55 #endif
56
57 #if TCG_TARGET_NB_REGS <= 32
58 typedef uint32_t TCGRegSet;
59 #elif TCG_TARGET_NB_REGS <= 64
60 typedef uint64_t TCGRegSet;
61 #else
62 #error unsupported
63 #endif
64
65 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
66 /* Turn some undef macros into false macros.  */
67 #define TCG_TARGET_HAS_trunc_shr_i32    0
68 #define TCG_TARGET_HAS_div_i64          0
69 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i64          0
70 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i64         0
71 #define TCG_TARGET_HAS_rot_i64          0
72 #define TCG_TARGET_HAS_ext8s_i64        0
73 #define TCG_TARGET_HAS_ext16s_i64       0
74 #define TCG_TARGET_HAS_ext32s_i64       0
75 #define TCG_TARGET_HAS_ext8u_i64        0
76 #define TCG_TARGET_HAS_ext16u_i64       0
77 #define TCG_TARGET_HAS_ext32u_i64       0
78 #define TCG_TARGET_HAS_bswap16_i64      0
79 #define TCG_TARGET_HAS_bswap32_i64      0
80 #define TCG_TARGET_HAS_bswap64_i64      0
81 #define TCG_TARGET_HAS_neg_i64          0
82 #define TCG_TARGET_HAS_not_i64          0
83 #define TCG_TARGET_HAS_andc_i64         0
84 #define TCG_TARGET_HAS_orc_i64          0
85 #define TCG_TARGET_HAS_eqv_i64          0
86 #define TCG_TARGET_HAS_nand_i64         0
87 #define TCG_TARGET_HAS_nor_i64          0
88 #define TCG_TARGET_HAS_deposit_i64      0
89 #define TCG_TARGET_HAS_movcond_i64      0
90 #define TCG_TARGET_HAS_add2_i64         0
91 #define TCG_TARGET_HAS_sub2_i64         0
92 #define TCG_TARGET_HAS_mulu2_i64        0
93 #define TCG_TARGET_HAS_muls2_i64        0
94 #define TCG_TARGET_HAS_muluh_i64        0
95 #define TCG_TARGET_HAS_mulsh_i64        0
96 /* Turn some undef macros into true macros.  */
97 #define TCG_TARGET_HAS_add2_i32         1
98 #define TCG_TARGET_HAS_sub2_i32         1
99 #endif
100
101 #ifndef TCG_TARGET_deposit_i32_valid
102 #define TCG_TARGET_deposit_i32_valid(ofs, len) 1
103 #endif
104 #ifndef TCG_TARGET_deposit_i64_valid
105 #define TCG_TARGET_deposit_i64_valid(ofs, len) 1
106 #endif
107
108 /* Only one of DIV or DIV2 should be defined.  */
109 #if defined(TCG_TARGET_HAS_div_i32)
110 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i32         0
111 #elif defined(TCG_TARGET_HAS_div2_i32)
112 #define TCG_TARGET_HAS_div_i32          0
113 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i32          0
114 #endif
115 #if defined(TCG_TARGET_HAS_div_i64)
116 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i64         0
117 #elif defined(TCG_TARGET_HAS_div2_i64)
118 #define TCG_TARGET_HAS_div_i64          0
119 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i64          0
120 #endif
121
122 /* For 32-bit targets, some sort of unsigned widening multiply is required.  */
123 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32 \
124     && !(defined(TCG_TARGET_HAS_mulu2_i32) \
125          || defined(TCG_TARGET_HAS_muluh_i32))
126 # error "Missing unsigned widening multiply"
127 #endif
128
129 typedef enum TCGOpcode {
130 #define DEF(name, oargs, iargs, cargs, flags) INDEX_op_ ## name,
131 #include "tcg-opc.h"
132 #undef DEF
133     NB_OPS,
134 } TCGOpcode;
135
136 #define tcg_regset_clear(d) (d) = 0
137 #define tcg_regset_set(d, s) (d) = (s)
138 #define tcg_regset_set32(d, reg, val32) (d) |= (val32) << (reg)
139 #define tcg_regset_set_reg(d, r) (d) |= 1L << (r)
140 #define tcg_regset_reset_reg(d, r) (d) &= ~(1L << (r))
141 #define tcg_regset_test_reg(d, r) (((d) >> (r)) & 1)
142 #define tcg_regset_or(d, a, b) (d) = (a) | (b)
143 #define tcg_regset_and(d, a, b) (d) = (a) & (b)
144 #define tcg_regset_andnot(d, a, b) (d) = (a) & ~(b)
145 #define tcg_regset_not(d, a) (d) = ~(a)
146
147 #ifndef TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE
148 # error "Missing TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE"
149 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 1
150 typedef uint8_t tcg_insn_unit;
151 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 2
152 typedef uint16_t tcg_insn_unit;
153 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 4
154 typedef uint32_t tcg_insn_unit;
155 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 8
156 typedef uint64_t tcg_insn_unit;
157 #else
158 /* The port better have done this.  */
159 #endif
160
161
162 typedef struct TCGRelocation {
163     struct TCGRelocation *next;
164     int type;
165     tcg_insn_unit *ptr;
166     intptr_t addend;
167 } TCGRelocation; 
168
169 typedef struct TCGLabel {
170     unsigned has_value : 1;
171     unsigned id : 31;
172     union {
173         uintptr_t value;
174         tcg_insn_unit *value_ptr;
175         TCGRelocation *first_reloc;
176     } u;
177 } TCGLabel;
178
179 typedef struct TCGPool {
180     struct TCGPool *next;
181     int size;
182     uint8_t data[0] __attribute__ ((aligned));
183 } TCGPool;
184
185 #define TCG_POOL_CHUNK_SIZE 32768
186
187 #define TCG_MAX_TEMPS 512
188
189 /* when the size of the arguments of a called function is smaller than
190    this value, they are statically allocated in the TB stack frame */
191 #define TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE 128
192
193 typedef enum TCGType {
194     TCG_TYPE_I32,
195     TCG_TYPE_I64,
196     TCG_TYPE_COUNT, /* number of different types */
197
198     /* An alias for the size of the host register.  */
199 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
200     TCG_TYPE_REG = TCG_TYPE_I32,
201 #else
202     TCG_TYPE_REG = TCG_TYPE_I64,
203 #endif
204
205     /* An alias for the size of the native pointer.  */
206 #if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
207     TCG_TYPE_PTR = TCG_TYPE_I32,
208 #else
209     TCG_TYPE_PTR = TCG_TYPE_I64,
210 #endif
211
212     /* An alias for the size of the target "long", aka register.  */
213 #if TARGET_LONG_BITS == 64
214     TCG_TYPE_TL = TCG_TYPE_I64,
215 #else
216     TCG_TYPE_TL = TCG_TYPE_I32,
217 #endif
218 } TCGType;
219
220 /* Constants for qemu_ld and qemu_st for the Memory Operation field.  */
221 typedef enum TCGMemOp {
222     MO_8     = 0,
223     MO_16    = 1,
224     MO_32    = 2,
225     MO_64    = 3,
226     MO_SIZE  = 3,   /* Mask for the above.  */
227
228     MO_SIGN  = 4,   /* Sign-extended, otherwise zero-extended.  */
229
230     MO_BSWAP = 8,   /* Host reverse endian.  */
231 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
232     MO_LE    = MO_BSWAP,
233     MO_BE    = 0,
234 #else
235     MO_LE    = 0,
236     MO_BE    = MO_BSWAP,
237 #endif
238 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
239     MO_TE    = MO_BE,
240 #else
241     MO_TE    = MO_LE,
242 #endif
243
244     /* Combinations of the above, for ease of use.  */
245     MO_UB    = MO_8,
246     MO_UW    = MO_16,
247     MO_UL    = MO_32,
248     MO_SB    = MO_SIGN | MO_8,
249     MO_SW    = MO_SIGN | MO_16,
250     MO_SL    = MO_SIGN | MO_32,
251     MO_Q     = MO_64,
252
253     MO_LEUW  = MO_LE | MO_UW,
254     MO_LEUL  = MO_LE | MO_UL,
255     MO_LESW  = MO_LE | MO_SW,
256     MO_LESL  = MO_LE | MO_SL,
257     MO_LEQ   = MO_LE | MO_Q,
258
259     MO_BEUW  = MO_BE | MO_UW,
260     MO_BEUL  = MO_BE | MO_UL,
261     MO_BESW  = MO_BE | MO_SW,
262     MO_BESL  = MO_BE | MO_SL,
263     MO_BEQ   = MO_BE | MO_Q,
264
265     MO_TEUW  = MO_TE | MO_UW,
266     MO_TEUL  = MO_TE | MO_UL,
267     MO_TESW  = MO_TE | MO_SW,
268     MO_TESL  = MO_TE | MO_SL,
269     MO_TEQ   = MO_TE | MO_Q,
270
271     MO_SSIZE = MO_SIZE | MO_SIGN,
272 } TCGMemOp;
273
274 typedef tcg_target_ulong TCGArg;
275
276 /* Define a type and accessor macros for variables.  Using pointer types
277    is nice because it gives some level of type safely.  Converting to and
278    from intptr_t rather than int reduces the number of sign-extension
279    instructions that get implied on 64-bit hosts.  Users of tcg_gen_* don't
280    need to know about any of this, and should treat TCGv as an opaque type.
281    In addition we do typechecking for different types of variables.  TCGv_i32
282    and TCGv_i64 are 32/64-bit variables respectively.  TCGv and TCGv_ptr
283    are aliases for target_ulong and host pointer sized values respectively.  */
284
285 typedef struct TCGv_i32_d *TCGv_i32;
286 typedef struct TCGv_i64_d *TCGv_i64;
287 typedef struct TCGv_ptr_d *TCGv_ptr;
288
289 static inline TCGv_i32 QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_I32(intptr_t i)
290 {
291     return (TCGv_i32)i;
292 }
293
294 static inline TCGv_i64 QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_I64(intptr_t i)
295 {
296     return (TCGv_i64)i;
297 }
298
299 static inline TCGv_ptr QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_PTR(intptr_t i)
300 {
301     return (TCGv_ptr)i;
302 }
303
304 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_I32(TCGv_i32 t)
305 {
306     return (intptr_t)t;
307 }
308
309 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_I64(TCGv_i64 t)
310 {
311     return (intptr_t)t;
312 }
313
314 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_PTR(TCGv_ptr t)
315 {
316     return (intptr_t)t;
317 }
318
319 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
320 #define TCGV_LOW(t) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_I64(t))
321 #define TCGV_HIGH(t) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_I64(t) + 1)
322 #endif
323
324 #define TCGV_EQUAL_I32(a, b) (GET_TCGV_I32(a) == GET_TCGV_I32(b))
325 #define TCGV_EQUAL_I64(a, b) (GET_TCGV_I64(a) == GET_TCGV_I64(b))
326 #define TCGV_EQUAL_PTR(a, b) (GET_TCGV_PTR(a) == GET_TCGV_PTR(b))
327
328 /* Dummy definition to avoid compiler warnings.  */
329 #define TCGV_UNUSED_I32(x) x = MAKE_TCGV_I32(-1)
330 #define TCGV_UNUSED_I64(x) x = MAKE_TCGV_I64(-1)
331 #define TCGV_UNUSED_PTR(x) x = MAKE_TCGV_PTR(-1)
332
333 #define TCGV_IS_UNUSED_I32(x) (GET_TCGV_I32(x) == -1)
334 #define TCGV_IS_UNUSED_I64(x) (GET_TCGV_I64(x) == -1)
335 #define TCGV_IS_UNUSED_PTR(x) (GET_TCGV_PTR(x) == -1)
336
337 /* call flags */
338 /* Helper does not read globals (either directly or through an exception). It
339    implies TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS. */
340 #define TCG_CALL_NO_READ_GLOBALS    0x0010
341 /* Helper does not write globals */
342 #define TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS   0x0020
343 /* Helper can be safely suppressed if the return value is not used. */
344 #define TCG_CALL_NO_SIDE_EFFECTS    0x0040
345
346 /* convenience version of most used call flags */
347 #define TCG_CALL_NO_RWG         TCG_CALL_NO_READ_GLOBALS
348 #define TCG_CALL_NO_WG          TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS
349 #define TCG_CALL_NO_SE          TCG_CALL_NO_SIDE_EFFECTS
350 #define TCG_CALL_NO_RWG_SE      (TCG_CALL_NO_RWG | TCG_CALL_NO_SE)
351 #define TCG_CALL_NO_WG_SE       (TCG_CALL_NO_WG | TCG_CALL_NO_SE)
352
353 /* used to align parameters */
354 #define TCG_CALL_DUMMY_TCGV     MAKE_TCGV_I32(-1)
355 #define TCG_CALL_DUMMY_ARG      ((TCGArg)(-1))
356
357 /* Conditions.  Note that these are laid out for easy manipulation by
358    the functions below:
359      bit 0 is used for inverting;
360      bit 1 is signed,
361      bit 2 is unsigned,
362      bit 3 is used with bit 0 for swapping signed/unsigned.  */
363 typedef enum {
364     /* non-signed */
365     TCG_COND_NEVER  = 0 | 0 | 0 | 0,
366     TCG_COND_ALWAYS = 0 | 0 | 0 | 1,
367     TCG_COND_EQ     = 8 | 0 | 0 | 0,
368     TCG_COND_NE     = 8 | 0 | 0 | 1,
369     /* signed */
370     TCG_COND_LT     = 0 | 0 | 2 | 0,
371     TCG_COND_GE     = 0 | 0 | 2 | 1,
372     TCG_COND_LE     = 8 | 0 | 2 | 0,
373     TCG_COND_GT     = 8 | 0 | 2 | 1,
374     /* unsigned */
375     TCG_COND_LTU    = 0 | 4 | 0 | 0,
376     TCG_COND_GEU    = 0 | 4 | 0 | 1,
377     TCG_COND_LEU    = 8 | 4 | 0 | 0,
378     TCG_COND_GTU    = 8 | 4 | 0 | 1,
379 } TCGCond;
380
381 /* Invert the sense of the comparison.  */
382 static inline TCGCond tcg_invert_cond(TCGCond c)
383 {
384     return (TCGCond)(c ^ 1);
385 }
386
387 /* Swap the operands in a comparison.  */
388 static inline TCGCond tcg_swap_cond(TCGCond c)
389 {
390     return c & 6 ? (TCGCond)(c ^ 9) : c;
391 }
392
393 /* Create an "unsigned" version of a "signed" comparison.  */
394 static inline TCGCond tcg_unsigned_cond(TCGCond c)
395 {
396     return c & 2 ? (TCGCond)(c ^ 6) : c;
397 }
398
399 /* Must a comparison be considered unsigned?  */
400 static inline bool is_unsigned_cond(TCGCond c)
401 {
402     return (c & 4) != 0;
403 }
404
405 /* Create a "high" version of a double-word comparison.
406    This removes equality from a LTE or GTE comparison.  */
407 static inline TCGCond tcg_high_cond(TCGCond c)
408 {
409     switch (c) {
410     case TCG_COND_GE:
411     case TCG_COND_LE:
412     case TCG_COND_GEU:
413     case TCG_COND_LEU:
414         return (TCGCond)(c ^ 8);
415     default:
416         return c;
417     }
418 }
419
420 typedef enum TCGTempVal {
421     TEMP_VAL_DEAD,
422     TEMP_VAL_REG,
423     TEMP_VAL_MEM,
424     TEMP_VAL_CONST,
425 } TCGTempVal;
426
427 typedef struct TCGTemp {
428     unsigned int reg:8;
429     unsigned int mem_reg:8;
430     TCGTempVal val_type:8;
431     TCGType base_type:8;
432     TCGType type:8;
433     unsigned int fixed_reg:1;
434     unsigned int mem_coherent:1;
435     unsigned int mem_allocated:1;
436     unsigned int temp_local:1; /* If true, the temp is saved across
437                                   basic blocks. Otherwise, it is not
438                                   preserved across basic blocks. */
439     unsigned int temp_allocated:1; /* never used for code gen */
440
441     tcg_target_long val;
442     intptr_t mem_offset;
443     const char *name;
444 } TCGTemp;
445
446 typedef struct TCGContext TCGContext;
447
448 typedef struct TCGTempSet {
449     unsigned long l[BITS_TO_LONGS(TCG_MAX_TEMPS)];
450 } TCGTempSet;
451
452 typedef struct TCGOp {
453     TCGOpcode opc   : 8;
454
455     /* The number of out and in parameter for a call.  */
456     unsigned callo  : 2;
457     unsigned calli  : 6;
458
459     /* Index of the arguments for this op, or -1 for zero-operand ops.  */
460     signed args     : 16;
461
462     /* Index of the prex/next op, or -1 for the end of the list.  */
463     signed prev     : 16;
464     signed next     : 16;
465 } TCGOp;
466
467 QEMU_BUILD_BUG_ON(NB_OPS > 0xff);
468 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPC_BUF_SIZE >= 0x7fff);
469 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPPARAM_BUF_SIZE >= 0x7fff);
470
471 struct TCGContext {
472     uint8_t *pool_cur, *pool_end;
473     TCGPool *pool_first, *pool_current, *pool_first_large;
474     int nb_labels;
475     int nb_globals;
476     int nb_temps;
477
478     /* goto_tb support */
479     tcg_insn_unit *code_buf;
480     uintptr_t *tb_next;
481     uint16_t *tb_next_offset;
482     uint16_t *tb_jmp_offset; /* != NULL if USE_DIRECT_JUMP */
483
484     /* liveness analysis */
485     uint16_t *op_dead_args; /* for each operation, each bit tells if the
486                                corresponding argument is dead */
487     uint8_t *op_sync_args;  /* for each operation, each bit tells if the
488                                corresponding output argument needs to be
489                                sync to memory. */
490     
491     TCGRegSet reserved_regs;
492     intptr_t current_frame_offset;
493     intptr_t frame_start;
494     intptr_t frame_end;
495     int frame_reg;
496
497     tcg_insn_unit *code_ptr;
498
499     GHashTable *helpers;
500
501 #ifdef CONFIG_PROFILER
502     /* profiling info */
503     int64_t tb_count1;
504     int64_t tb_count;
505     int64_t op_count; /* total insn count */
506     int op_count_max; /* max insn per TB */
507     int64_t temp_count;
508     int temp_count_max;
509     int64_t del_op_count;
510     int64_t code_in_len;
511     int64_t code_out_len;
512     int64_t interm_time;
513     int64_t code_time;
514     int64_t la_time;
515     int64_t opt_time;
516     int64_t restore_count;
517     int64_t restore_time;
518 #endif
519
520 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
521     int temps_in_use;
522     int goto_tb_issue_mask;
523 #endif
524
525     int gen_first_op_idx;
526     int gen_last_op_idx;
527     int gen_next_op_idx;
528     int gen_next_parm_idx;
529
530     /* Code generation.  Note that we specifically do not use tcg_insn_unit
531        here, because there's too much arithmetic throughout that relies
532        on addition and subtraction working on bytes.  Rely on the GCC
533        extension that allows arithmetic on void*.  */
534     int code_gen_max_blocks;
535     void *code_gen_prologue;
536     void *code_gen_buffer;
537     size_t code_gen_buffer_size;
538     /* threshold to flush the translated code buffer */
539     size_t code_gen_buffer_max_size;
540     void *code_gen_ptr;
541
542     TBContext tb_ctx;
543
544     /* The TCGBackendData structure is private to tcg-target.c.  */
545     struct TCGBackendData *be;
546
547     TCGTempSet free_temps[TCG_TYPE_COUNT * 2];
548     TCGTemp temps[TCG_MAX_TEMPS]; /* globals first, temps after */
549
550     /* tells in which temporary a given register is. It does not take
551        into account fixed registers */
552     int reg_to_temp[TCG_TARGET_NB_REGS];
553
554     TCGOp gen_op_buf[OPC_BUF_SIZE];
555     TCGArg gen_opparam_buf[OPPARAM_BUF_SIZE];
556
557     target_ulong gen_opc_pc[OPC_BUF_SIZE];
558     uint16_t gen_opc_icount[OPC_BUF_SIZE];
559     uint8_t gen_opc_instr_start[OPC_BUF_SIZE];
560 };
561
562 extern TCGContext tcg_ctx;
563
564 /* The number of opcodes emitted so far.  */
565 static inline int tcg_op_buf_count(void)
566 {
567     return tcg_ctx.gen_next_op_idx;
568 }
569
570 /* Test for whether to terminate the TB for using too many opcodes.  */
571 static inline bool tcg_op_buf_full(void)
572 {
573     return tcg_op_buf_count() >= OPC_MAX_SIZE;
574 }
575
576 /* pool based memory allocation */
577
578 void *tcg_malloc_internal(TCGContext *s, int size);
579 void tcg_pool_reset(TCGContext *s);
580 void tcg_pool_delete(TCGContext *s);
581
582 static inline void *tcg_malloc(int size)
583 {
584     TCGContext *s = &tcg_ctx;
585     uint8_t *ptr, *ptr_end;
586     size = (size + sizeof(long) - 1) & ~(sizeof(long) - 1);
587     ptr = s->pool_cur;
588     ptr_end = ptr + size;
589     if (unlikely(ptr_end > s->pool_end)) {
590         return tcg_malloc_internal(&tcg_ctx, size);
591     } else {
592         s->pool_cur = ptr_end;
593         return ptr;
594     }
595 }
596
597 void tcg_context_init(TCGContext *s);
598 void tcg_prologue_init(TCGContext *s);
599 void tcg_func_start(TCGContext *s);
600
601 int tcg_gen_code(TCGContext *s, tcg_insn_unit *gen_code_buf);
602 int tcg_gen_code_search_pc(TCGContext *s, tcg_insn_unit *gen_code_buf,
603                            long offset);
604
605 void tcg_set_frame(TCGContext *s, int reg, intptr_t start, intptr_t size);
606
607 TCGv_i32 tcg_global_reg_new_i32(int reg, const char *name);
608 TCGv_i32 tcg_global_mem_new_i32(int reg, intptr_t offset, const char *name);
609 TCGv_i32 tcg_temp_new_internal_i32(int temp_local);
610 static inline TCGv_i32 tcg_temp_new_i32(void)
611 {
612     return tcg_temp_new_internal_i32(0);
613 }
614 static inline TCGv_i32 tcg_temp_local_new_i32(void)
615 {
616     return tcg_temp_new_internal_i32(1);
617 }
618 void tcg_temp_free_i32(TCGv_i32 arg);
619 char *tcg_get_arg_str_i32(TCGContext *s, char *buf, int buf_size, TCGv_i32 arg);
620
621 TCGv_i64 tcg_global_reg_new_i64(int reg, const char *name);
622 TCGv_i64 tcg_global_mem_new_i64(int reg, intptr_t offset, const char *name);
623 TCGv_i64 tcg_temp_new_internal_i64(int temp_local);
624 static inline TCGv_i64 tcg_temp_new_i64(void)
625 {
626     return tcg_temp_new_internal_i64(0);
627 }
628 static inline TCGv_i64 tcg_temp_local_new_i64(void)
629 {
630     return tcg_temp_new_internal_i64(1);
631 }
632 void tcg_temp_free_i64(TCGv_i64 arg);
633 char *tcg_get_arg_str_i64(TCGContext *s, char *buf, int buf_size, TCGv_i64 arg);
634
635 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
636 /* If you call tcg_clear_temp_count() at the start of a section of
637  * code which is not supposed to leak any TCG temporaries, then
638  * calling tcg_check_temp_count() at the end of the section will
639  * return 1 if the section did in fact leak a temporary.
640  */
641 void tcg_clear_temp_count(void);
642 int tcg_check_temp_count(void);
643 #else
644 #define tcg_clear_temp_count() do { } while (0)
645 #define tcg_check_temp_count() 0
646 #endif
647
648 void tcg_dump_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
649 void tcg_dump_op_count(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
650
651 #define TCG_CT_ALIAS  0x80
652 #define TCG_CT_IALIAS 0x40
653 #define TCG_CT_REG    0x01
654 #define TCG_CT_CONST  0x02 /* any constant of register size */
655
656 typedef struct TCGArgConstraint {
657     uint16_t ct;
658     uint8_t alias_index;
659     union {
660         TCGRegSet regs;
661     } u;
662 } TCGArgConstraint;
663
664 #define TCG_MAX_OP_ARGS 16
665
666 /* Bits for TCGOpDef->flags, 8 bits available.  */
667 enum {
668     /* Instruction defines the end of a basic block.  */
669     TCG_OPF_BB_END       = 0x01,
670     /* Instruction clobbers call registers and potentially update globals.  */
671     TCG_OPF_CALL_CLOBBER = 0x02,
672     /* Instruction has side effects: it cannot be removed if its outputs
673        are not used, and might trigger exceptions.  */
674     TCG_OPF_SIDE_EFFECTS = 0x04,
675     /* Instruction operands are 64-bits (otherwise 32-bits).  */
676     TCG_OPF_64BIT        = 0x08,
677     /* Instruction is optional and not implemented by the host, or insn
678        is generic and should not be implemened by the host.  */
679     TCG_OPF_NOT_PRESENT  = 0x10,
680 };
681
682 typedef struct TCGOpDef {
683     const char *name;
684     uint8_t nb_oargs, nb_iargs, nb_cargs, nb_args;
685     uint8_t flags;
686     TCGArgConstraint *args_ct;
687     int *sorted_args;
688 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
689     int used;
690 #endif
691 } TCGOpDef;
692
693 extern TCGOpDef tcg_op_defs[];
694 extern const size_t tcg_op_defs_max;
695
696 typedef struct TCGTargetOpDef {
697     TCGOpcode op;
698     const char *args_ct_str[TCG_MAX_OP_ARGS];
699 } TCGTargetOpDef;
700
701 #define tcg_abort() \
702 do {\
703     fprintf(stderr, "%s:%d: tcg fatal error\n", __FILE__, __LINE__);\
704     abort();\
705 } while (0)
706
707 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
708 # define tcg_debug_assert(X) do { assert(X); } while (0)
709 #elif QEMU_GNUC_PREREQ(4, 5)
710 # define tcg_debug_assert(X) \
711     do { if (!(X)) { __builtin_unreachable(); } } while (0)
712 #else
713 # define tcg_debug_assert(X) do { (void)(X); } while (0)
714 #endif
715
716 void tcg_add_target_add_op_defs(const TCGTargetOpDef *tdefs);
717
718 #if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
719 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I32(n))
720 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_PTR(n))
721
722 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i32((intptr_t)(V)))
723 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
724     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i32((R), (N)))
725 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
726     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i32((R), (O), (N)))
727 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i32())
728 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i32(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
729 #else
730 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I64(n))
731 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I64(GET_TCGV_PTR(n))
732
733 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i64((intptr_t)(V)))
734 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
735     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i64((R), (N)))
736 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
737     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i64((R), (O), (N)))
738 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i64())
739 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i64(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
740 #endif
741
742 void tcg_gen_callN(TCGContext *s, void *func,
743                    TCGArg ret, int nargs, TCGArg *args);
744
745 void tcg_op_remove(TCGContext *s, TCGOp *op);
746 void tcg_optimize(TCGContext *s);
747
748 /* only used for debugging purposes */
749 void tcg_dump_ops(TCGContext *s);
750
751 void dump_ops(const uint16_t *opc_buf, const TCGArg *opparam_buf);
752 TCGv_i32 tcg_const_i32(int32_t val);
753 TCGv_i64 tcg_const_i64(int64_t val);
754 TCGv_i32 tcg_const_local_i32(int32_t val);
755 TCGv_i64 tcg_const_local_i64(int64_t val);
756
757 TCGLabel *gen_new_label(void);
758
759 /**
760  * label_arg
761  * @l: label
762  *
763  * Encode a label for storage in the TCG opcode stream.
764  */
765
766 static inline TCGArg label_arg(TCGLabel *l)
767 {
768     return (uintptr_t)l;
769 }
770
771 /**
772  * arg_label
773  * @i: value
774  *
775  * The opposite of label_arg.  Retrieve a label from the
776  * encoding of the TCG opcode stream.
777  */
778
779 static inline TCGLabel *arg_label(TCGArg i)
780 {
781     return (TCGLabel *)(uintptr_t)i;
782 }
783
784 /**
785  * tcg_ptr_byte_diff
786  * @a, @b: addresses to be differenced
787  *
788  * There are many places within the TCG backends where we need a byte
789  * difference between two pointers.  While this can be accomplished
790  * with local casting, it's easy to get wrong -- especially if one is
791  * concerned with the signedness of the result.
792  *
793  * This version relies on GCC's void pointer arithmetic to get the
794  * correct result.
795  */
796
797 static inline ptrdiff_t tcg_ptr_byte_diff(void *a, void *b)
798 {
799     return a - b;
800 }
801
802 /**
803  * tcg_pcrel_diff
804  * @s: the tcg context
805  * @target: address of the target
806  *
807  * Produce a pc-relative difference, from the current code_ptr
808  * to the destination address.
809  */
810
811 static inline ptrdiff_t tcg_pcrel_diff(TCGContext *s, void *target)
812 {
813     return tcg_ptr_byte_diff(target, s->code_ptr);
814 }
815
816 /**
817  * tcg_current_code_size
818  * @s: the tcg context
819  *
820  * Compute the current code size within the translation block.
821  * This is used to fill in qemu's data structures for goto_tb.
822  */
823
824 static inline size_t tcg_current_code_size(TCGContext *s)
825 {
826     return tcg_ptr_byte_diff(s->code_ptr, s->code_buf);
827 }
828
829 /* Combine the TCGMemOp and mmu_idx parameters into a single value.  */
830 typedef uint32_t TCGMemOpIdx;
831
832 /**
833  * make_memop_idx
834  * @op: memory operation
835  * @idx: mmu index
836  *
837  * Encode these values into a single parameter.
838  */
839 static inline TCGMemOpIdx make_memop_idx(TCGMemOp op, unsigned idx)
840 {
841     tcg_debug_assert(idx <= 15);
842     return (op << 4) | idx;
843 }
844
845 /**
846  * get_memop
847  * @oi: combined op/idx parameter
848  *
849  * Extract the memory operation from the combined value.
850  */
851 static inline TCGMemOp get_memop(TCGMemOpIdx oi)
852 {
853     return oi >> 4;
854 }
855
856 /**
857  * get_mmuidx
858  * @oi: combined op/idx parameter
859  *
860  * Extract the mmu index from the combined value.
861  */
862 static inline unsigned get_mmuidx(TCGMemOpIdx oi)
863 {
864     return oi & 15;
865 }
866
867 /**
868  * tcg_qemu_tb_exec:
869  * @env: CPUArchState * for the CPU
870  * @tb_ptr: address of generated code for the TB to execute
871  *
872  * Start executing code from a given translation block.
873  * Where translation blocks have been linked, execution
874  * may proceed from the given TB into successive ones.
875  * Control eventually returns only when some action is needed
876  * from the top-level loop: either control must pass to a TB
877  * which has not yet been directly linked, or an asynchronous
878  * event such as an interrupt needs handling.
879  *
880  * The return value is a pointer to the next TB to execute
881  * (if known; otherwise zero). This pointer is assumed to be
882  * 4-aligned, and the bottom two bits are used to return further
883  * information:
884  *  0, 1: the link between this TB and the next is via the specified
885  *        TB index (0 or 1). That is, we left the TB via (the equivalent
886  *        of) "goto_tb <index>". The main loop uses this to determine
887  *        how to link the TB just executed to the next.
888  *  2:    we are using instruction counting code generation, and we
889  *        did not start executing this TB because the instruction counter
890  *        would hit zero midway through it. In this case the next-TB pointer
891  *        returned is the TB we were about to execute, and the caller must
892  *        arrange to execute the remaining count of instructions.
893  *  3:    we stopped because the CPU's exit_request flag was set
894  *        (usually meaning that there is an interrupt that needs to be
895  *        handled). The next-TB pointer returned is the TB we were
896  *        about to execute when we noticed the pending exit request.
897  *
898  * If the bottom two bits indicate an exit-via-index then the CPU
899  * state is correctly synchronised and ready for execution of the next
900  * TB (and in particular the guest PC is the address to execute next).
901  * Otherwise, we gave up on execution of this TB before it started, and
902  * the caller must fix up the CPU state by calling the CPU's
903  * synchronize_from_tb() method with the next-TB pointer we return (falling
904  * back to calling the CPU's set_pc method with tb->pb if no
905  * synchronize_from_tb() method exists).
906  *
907  * Note that TCG targets may use a different definition of tcg_qemu_tb_exec
908  * to this default (which just calls the prologue.code emitted by
909  * tcg_target_qemu_prologue()).
910  */
911 #define TB_EXIT_MASK 3
912 #define TB_EXIT_IDX0 0
913 #define TB_EXIT_IDX1 1
914 #define TB_EXIT_ICOUNT_EXPIRED 2
915 #define TB_EXIT_REQUESTED 3
916
917 #if !defined(tcg_qemu_tb_exec)
918 # define tcg_qemu_tb_exec(env, tb_ptr) \
919     ((uintptr_t (*)(void *, void *))tcg_ctx.code_gen_prologue)(env, tb_ptr)
920 #endif
921
922 void tcg_register_jit(void *buf, size_t buf_size);
923
924 /*
925  * Memory helpers that will be used by TCG generated code.
926  */
927 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
928 /* Value zero-extended to tcg register size.  */
929 tcg_target_ulong helper_ret_ldub_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
930                                      TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
931 tcg_target_ulong helper_le_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
932                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
933 tcg_target_ulong helper_le_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
934                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
935 uint64_t helper_le_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
936                            TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
937 tcg_target_ulong helper_be_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
938                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
939 tcg_target_ulong helper_be_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
940                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
941 uint64_t helper_be_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
942                            TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
943
944 /* Value sign-extended to tcg register size.  */
945 tcg_target_ulong helper_ret_ldsb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
946                                      TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
947 tcg_target_ulong helper_le_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
948                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
949 tcg_target_ulong helper_le_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
950                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
951 tcg_target_ulong helper_be_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
952                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
953 tcg_target_ulong helper_be_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
954                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
955
956 void helper_ret_stb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint8_t val,
957                         TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
958 void helper_le_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
959                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
960 void helper_le_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
961                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
962 void helper_le_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
963                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
964 void helper_be_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
965                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
966 void helper_be_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
967                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
968 void helper_be_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
969                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
970
971 /* Temporary aliases until backends are converted.  */
972 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
973 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_be_ldsw_mmu
974 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_be_lduw_mmu
975 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_be_ldsl_mmu
976 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_be_ldul_mmu
977 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_be_ldq_mmu
978 # define helper_ret_stw_mmu   helper_be_stw_mmu
979 # define helper_ret_stl_mmu   helper_be_stl_mmu
980 # define helper_ret_stq_mmu   helper_be_stq_mmu
981 #else
982 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_le_ldsw_mmu
983 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_le_lduw_mmu
984 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_le_ldsl_mmu
985 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_le_ldul_mmu
986 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_le_ldq_mmu
987 # define helper_ret_stw_mmu   helper_le_stw_mmu
988 # define helper_ret_stl_mmu   helper_le_stl_mmu
989 # define helper_ret_stq_mmu   helper_le_stq_mmu
990 #endif
991
992 #endif /* CONFIG_SOFTMMU */
993
994 #endif /* TCG_H */
This page took 0.075816 seconds and 4 git commands to generate.