]> Git Repo - qemu.git/blob - tcg/tcg.h
hmp: Fix definition of command quit
[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 #define TEMP_VAL_DEAD  0
421 #define TEMP_VAL_REG   1
422 #define TEMP_VAL_MEM   2
423 #define TEMP_VAL_CONST 3
424
425 /* XXX: optimize memory layout */
426 typedef struct TCGTemp {
427     TCGType base_type;
428     TCGType type;
429     int val_type;
430     int reg;
431     tcg_target_long val;
432     int mem_reg;
433     intptr_t mem_offset;
434     unsigned int fixed_reg:1;
435     unsigned int mem_coherent:1;
436     unsigned int mem_allocated:1;
437     unsigned int temp_local:1; /* If true, the temp is saved across
438                                   basic blocks. Otherwise, it is not
439                                   preserved across basic blocks. */
440     unsigned int temp_allocated:1; /* never used for code gen */
441     const char *name;
442 } TCGTemp;
443
444 typedef struct TCGContext TCGContext;
445
446 typedef struct TCGTempSet {
447     unsigned long l[BITS_TO_LONGS(TCG_MAX_TEMPS)];
448 } TCGTempSet;
449
450 typedef struct TCGOp {
451     TCGOpcode opc   : 8;
452
453     /* The number of out and in parameter for a call.  */
454     unsigned callo  : 2;
455     unsigned calli  : 6;
456
457     /* Index of the arguments for this op, or -1 for zero-operand ops.  */
458     signed args     : 16;
459
460     /* Index of the prex/next op, or -1 for the end of the list.  */
461     signed prev     : 16;
462     signed next     : 16;
463 } TCGOp;
464
465 QEMU_BUILD_BUG_ON(NB_OPS > 0xff);
466 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPC_BUF_SIZE >= 0x7fff);
467 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPPARAM_BUF_SIZE >= 0x7fff);
468
469 struct TCGContext {
470     uint8_t *pool_cur, *pool_end;
471     TCGPool *pool_first, *pool_current, *pool_first_large;
472     int nb_labels;
473     int nb_globals;
474     int nb_temps;
475
476     /* goto_tb support */
477     tcg_insn_unit *code_buf;
478     uintptr_t *tb_next;
479     uint16_t *tb_next_offset;
480     uint16_t *tb_jmp_offset; /* != NULL if USE_DIRECT_JUMP */
481
482     /* liveness analysis */
483     uint16_t *op_dead_args; /* for each operation, each bit tells if the
484                                corresponding argument is dead */
485     uint8_t *op_sync_args;  /* for each operation, each bit tells if the
486                                corresponding output argument needs to be
487                                sync to memory. */
488     
489     TCGRegSet reserved_regs;
490     intptr_t current_frame_offset;
491     intptr_t frame_start;
492     intptr_t frame_end;
493     int frame_reg;
494
495     tcg_insn_unit *code_ptr;
496
497     GHashTable *helpers;
498
499 #ifdef CONFIG_PROFILER
500     /* profiling info */
501     int64_t tb_count1;
502     int64_t tb_count;
503     int64_t op_count; /* total insn count */
504     int op_count_max; /* max insn per TB */
505     int64_t temp_count;
506     int temp_count_max;
507     int64_t del_op_count;
508     int64_t code_in_len;
509     int64_t code_out_len;
510     int64_t interm_time;
511     int64_t code_time;
512     int64_t la_time;
513     int64_t opt_time;
514     int64_t restore_count;
515     int64_t restore_time;
516 #endif
517
518 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
519     int temps_in_use;
520     int goto_tb_issue_mask;
521 #endif
522
523     int gen_first_op_idx;
524     int gen_last_op_idx;
525     int gen_next_op_idx;
526     int gen_next_parm_idx;
527
528     /* Code generation.  Note that we specifically do not use tcg_insn_unit
529        here, because there's too much arithmetic throughout that relies
530        on addition and subtraction working on bytes.  Rely on the GCC
531        extension that allows arithmetic on void*.  */
532     int code_gen_max_blocks;
533     void *code_gen_prologue;
534     void *code_gen_buffer;
535     size_t code_gen_buffer_size;
536     /* threshold to flush the translated code buffer */
537     size_t code_gen_buffer_max_size;
538     void *code_gen_ptr;
539
540     TBContext tb_ctx;
541
542     /* The TCGBackendData structure is private to tcg-target.c.  */
543     struct TCGBackendData *be;
544
545     TCGTempSet free_temps[TCG_TYPE_COUNT * 2];
546     TCGTemp temps[TCG_MAX_TEMPS]; /* globals first, temps after */
547
548     /* tells in which temporary a given register is. It does not take
549        into account fixed registers */
550     int reg_to_temp[TCG_TARGET_NB_REGS];
551
552     TCGOp gen_op_buf[OPC_BUF_SIZE];
553     TCGArg gen_opparam_buf[OPPARAM_BUF_SIZE];
554
555     target_ulong gen_opc_pc[OPC_BUF_SIZE];
556     uint16_t gen_opc_icount[OPC_BUF_SIZE];
557     uint8_t gen_opc_instr_start[OPC_BUF_SIZE];
558 };
559
560 extern TCGContext tcg_ctx;
561
562 /* The number of opcodes emitted so far.  */
563 static inline int tcg_op_buf_count(void)
564 {
565     return tcg_ctx.gen_next_op_idx;
566 }
567
568 /* Test for whether to terminate the TB for using too many opcodes.  */
569 static inline bool tcg_op_buf_full(void)
570 {
571     return tcg_op_buf_count() >= OPC_MAX_SIZE;
572 }
573
574 /* pool based memory allocation */
575
576 void *tcg_malloc_internal(TCGContext *s, int size);
577 void tcg_pool_reset(TCGContext *s);
578 void tcg_pool_delete(TCGContext *s);
579
580 static inline void *tcg_malloc(int size)
581 {
582     TCGContext *s = &tcg_ctx;
583     uint8_t *ptr, *ptr_end;
584     size = (size + sizeof(long) - 1) & ~(sizeof(long) - 1);
585     ptr = s->pool_cur;
586     ptr_end = ptr + size;
587     if (unlikely(ptr_end > s->pool_end)) {
588         return tcg_malloc_internal(&tcg_ctx, size);
589     } else {
590         s->pool_cur = ptr_end;
591         return ptr;
592     }
593 }
594
595 void tcg_context_init(TCGContext *s);
596 void tcg_prologue_init(TCGContext *s);
597 void tcg_func_start(TCGContext *s);
598
599 int tcg_gen_code(TCGContext *s, tcg_insn_unit *gen_code_buf);
600 int tcg_gen_code_search_pc(TCGContext *s, tcg_insn_unit *gen_code_buf,
601                            long offset);
602
603 void tcg_set_frame(TCGContext *s, int reg, intptr_t start, intptr_t size);
604
605 TCGv_i32 tcg_global_reg_new_i32(int reg, const char *name);
606 TCGv_i32 tcg_global_mem_new_i32(int reg, intptr_t offset, const char *name);
607 TCGv_i32 tcg_temp_new_internal_i32(int temp_local);
608 static inline TCGv_i32 tcg_temp_new_i32(void)
609 {
610     return tcg_temp_new_internal_i32(0);
611 }
612 static inline TCGv_i32 tcg_temp_local_new_i32(void)
613 {
614     return tcg_temp_new_internal_i32(1);
615 }
616 void tcg_temp_free_i32(TCGv_i32 arg);
617 char *tcg_get_arg_str_i32(TCGContext *s, char *buf, int buf_size, TCGv_i32 arg);
618
619 TCGv_i64 tcg_global_reg_new_i64(int reg, const char *name);
620 TCGv_i64 tcg_global_mem_new_i64(int reg, intptr_t offset, const char *name);
621 TCGv_i64 tcg_temp_new_internal_i64(int temp_local);
622 static inline TCGv_i64 tcg_temp_new_i64(void)
623 {
624     return tcg_temp_new_internal_i64(0);
625 }
626 static inline TCGv_i64 tcg_temp_local_new_i64(void)
627 {
628     return tcg_temp_new_internal_i64(1);
629 }
630 void tcg_temp_free_i64(TCGv_i64 arg);
631 char *tcg_get_arg_str_i64(TCGContext *s, char *buf, int buf_size, TCGv_i64 arg);
632
633 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
634 /* If you call tcg_clear_temp_count() at the start of a section of
635  * code which is not supposed to leak any TCG temporaries, then
636  * calling tcg_check_temp_count() at the end of the section will
637  * return 1 if the section did in fact leak a temporary.
638  */
639 void tcg_clear_temp_count(void);
640 int tcg_check_temp_count(void);
641 #else
642 #define tcg_clear_temp_count() do { } while (0)
643 #define tcg_check_temp_count() 0
644 #endif
645
646 void tcg_dump_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
647 void tcg_dump_op_count(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
648
649 #define TCG_CT_ALIAS  0x80
650 #define TCG_CT_IALIAS 0x40
651 #define TCG_CT_REG    0x01
652 #define TCG_CT_CONST  0x02 /* any constant of register size */
653
654 typedef struct TCGArgConstraint {
655     uint16_t ct;
656     uint8_t alias_index;
657     union {
658         TCGRegSet regs;
659     } u;
660 } TCGArgConstraint;
661
662 #define TCG_MAX_OP_ARGS 16
663
664 /* Bits for TCGOpDef->flags, 8 bits available.  */
665 enum {
666     /* Instruction defines the end of a basic block.  */
667     TCG_OPF_BB_END       = 0x01,
668     /* Instruction clobbers call registers and potentially update globals.  */
669     TCG_OPF_CALL_CLOBBER = 0x02,
670     /* Instruction has side effects: it cannot be removed if its outputs
671        are not used, and might trigger exceptions.  */
672     TCG_OPF_SIDE_EFFECTS = 0x04,
673     /* Instruction operands are 64-bits (otherwise 32-bits).  */
674     TCG_OPF_64BIT        = 0x08,
675     /* Instruction is optional and not implemented by the host, or insn
676        is generic and should not be implemened by the host.  */
677     TCG_OPF_NOT_PRESENT  = 0x10,
678 };
679
680 typedef struct TCGOpDef {
681     const char *name;
682     uint8_t nb_oargs, nb_iargs, nb_cargs, nb_args;
683     uint8_t flags;
684     TCGArgConstraint *args_ct;
685     int *sorted_args;
686 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
687     int used;
688 #endif
689 } TCGOpDef;
690
691 extern TCGOpDef tcg_op_defs[];
692 extern const size_t tcg_op_defs_max;
693
694 typedef struct TCGTargetOpDef {
695     TCGOpcode op;
696     const char *args_ct_str[TCG_MAX_OP_ARGS];
697 } TCGTargetOpDef;
698
699 #define tcg_abort() \
700 do {\
701     fprintf(stderr, "%s:%d: tcg fatal error\n", __FILE__, __LINE__);\
702     abort();\
703 } while (0)
704
705 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
706 # define tcg_debug_assert(X) do { assert(X); } while (0)
707 #elif QEMU_GNUC_PREREQ(4, 5)
708 # define tcg_debug_assert(X) \
709     do { if (!(X)) { __builtin_unreachable(); } } while (0)
710 #else
711 # define tcg_debug_assert(X) do { (void)(X); } while (0)
712 #endif
713
714 void tcg_add_target_add_op_defs(const TCGTargetOpDef *tdefs);
715
716 #if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
717 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I32(n))
718 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_PTR(n))
719
720 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i32((intptr_t)(V)))
721 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
722     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i32((R), (N)))
723 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
724     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i32((R), (O), (N)))
725 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i32())
726 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i32(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
727 #else
728 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I64(n))
729 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I64(GET_TCGV_PTR(n))
730
731 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i64((intptr_t)(V)))
732 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
733     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i64((R), (N)))
734 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
735     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i64((R), (O), (N)))
736 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i64())
737 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i64(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
738 #endif
739
740 void tcg_gen_callN(TCGContext *s, void *func,
741                    TCGArg ret, int nargs, TCGArg *args);
742
743 void tcg_op_remove(TCGContext *s, TCGOp *op);
744 void tcg_optimize(TCGContext *s);
745
746 /* only used for debugging purposes */
747 void tcg_dump_ops(TCGContext *s);
748
749 void dump_ops(const uint16_t *opc_buf, const TCGArg *opparam_buf);
750 TCGv_i32 tcg_const_i32(int32_t val);
751 TCGv_i64 tcg_const_i64(int64_t val);
752 TCGv_i32 tcg_const_local_i32(int32_t val);
753 TCGv_i64 tcg_const_local_i64(int64_t val);
754
755 TCGLabel *gen_new_label(void);
756
757 /**
758  * label_arg
759  * @l: label
760  *
761  * Encode a label for storage in the TCG opcode stream.
762  */
763
764 static inline TCGArg label_arg(TCGLabel *l)
765 {
766     return (uintptr_t)l;
767 }
768
769 /**
770  * arg_label
771  * @i: value
772  *
773  * The opposite of label_arg.  Retrieve a label from the
774  * encoding of the TCG opcode stream.
775  */
776
777 static inline TCGLabel *arg_label(TCGArg i)
778 {
779     return (TCGLabel *)(uintptr_t)i;
780 }
781
782 /**
783  * tcg_ptr_byte_diff
784  * @a, @b: addresses to be differenced
785  *
786  * There are many places within the TCG backends where we need a byte
787  * difference between two pointers.  While this can be accomplished
788  * with local casting, it's easy to get wrong -- especially if one is
789  * concerned with the signedness of the result.
790  *
791  * This version relies on GCC's void pointer arithmetic to get the
792  * correct result.
793  */
794
795 static inline ptrdiff_t tcg_ptr_byte_diff(void *a, void *b)
796 {
797     return a - b;
798 }
799
800 /**
801  * tcg_pcrel_diff
802  * @s: the tcg context
803  * @target: address of the target
804  *
805  * Produce a pc-relative difference, from the current code_ptr
806  * to the destination address.
807  */
808
809 static inline ptrdiff_t tcg_pcrel_diff(TCGContext *s, void *target)
810 {
811     return tcg_ptr_byte_diff(target, s->code_ptr);
812 }
813
814 /**
815  * tcg_current_code_size
816  * @s: the tcg context
817  *
818  * Compute the current code size within the translation block.
819  * This is used to fill in qemu's data structures for goto_tb.
820  */
821
822 static inline size_t tcg_current_code_size(TCGContext *s)
823 {
824     return tcg_ptr_byte_diff(s->code_ptr, s->code_buf);
825 }
826
827 /**
828  * tcg_qemu_tb_exec:
829  * @env: CPUArchState * for the CPU
830  * @tb_ptr: address of generated code for the TB to execute
831  *
832  * Start executing code from a given translation block.
833  * Where translation blocks have been linked, execution
834  * may proceed from the given TB into successive ones.
835  * Control eventually returns only when some action is needed
836  * from the top-level loop: either control must pass to a TB
837  * which has not yet been directly linked, or an asynchronous
838  * event such as an interrupt needs handling.
839  *
840  * The return value is a pointer to the next TB to execute
841  * (if known; otherwise zero). This pointer is assumed to be
842  * 4-aligned, and the bottom two bits are used to return further
843  * information:
844  *  0, 1: the link between this TB and the next is via the specified
845  *        TB index (0 or 1). That is, we left the TB via (the equivalent
846  *        of) "goto_tb <index>". The main loop uses this to determine
847  *        how to link the TB just executed to the next.
848  *  2:    we are using instruction counting code generation, and we
849  *        did not start executing this TB because the instruction counter
850  *        would hit zero midway through it. In this case the next-TB pointer
851  *        returned is the TB we were about to execute, and the caller must
852  *        arrange to execute the remaining count of instructions.
853  *  3:    we stopped because the CPU's exit_request flag was set
854  *        (usually meaning that there is an interrupt that needs to be
855  *        handled). The next-TB pointer returned is the TB we were
856  *        about to execute when we noticed the pending exit request.
857  *
858  * If the bottom two bits indicate an exit-via-index then the CPU
859  * state is correctly synchronised and ready for execution of the next
860  * TB (and in particular the guest PC is the address to execute next).
861  * Otherwise, we gave up on execution of this TB before it started, and
862  * the caller must fix up the CPU state by calling cpu_pc_from_tb()
863  * with the next-TB pointer we return.
864  *
865  * Note that TCG targets may use a different definition of tcg_qemu_tb_exec
866  * to this default (which just calls the prologue.code emitted by
867  * tcg_target_qemu_prologue()).
868  */
869 #define TB_EXIT_MASK 3
870 #define TB_EXIT_IDX0 0
871 #define TB_EXIT_IDX1 1
872 #define TB_EXIT_ICOUNT_EXPIRED 2
873 #define TB_EXIT_REQUESTED 3
874
875 #if !defined(tcg_qemu_tb_exec)
876 # define tcg_qemu_tb_exec(env, tb_ptr) \
877     ((uintptr_t (*)(void *, void *))tcg_ctx.code_gen_prologue)(env, tb_ptr)
878 #endif
879
880 void tcg_register_jit(void *buf, size_t buf_size);
881
882 /*
883  * Memory helpers that will be used by TCG generated code.
884  */
885 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
886 /* Value zero-extended to tcg register size.  */
887 tcg_target_ulong helper_ret_ldub_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
888                                      int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
889 tcg_target_ulong helper_le_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
890                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
891 tcg_target_ulong helper_le_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
892                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
893 uint64_t helper_le_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
894                            int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
895 tcg_target_ulong helper_be_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
896                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
897 tcg_target_ulong helper_be_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
898                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
899 uint64_t helper_be_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
900                            int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
901
902 /* Value sign-extended to tcg register size.  */
903 tcg_target_ulong helper_ret_ldsb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
904                                      int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
905 tcg_target_ulong helper_le_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
906                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
907 tcg_target_ulong helper_le_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
908                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
909 tcg_target_ulong helper_be_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
910                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
911 tcg_target_ulong helper_be_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
912                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
913
914 void helper_ret_stb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint8_t val,
915                         int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
916 void helper_le_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
917                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
918 void helper_le_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
919                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
920 void helper_le_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
921                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
922 void helper_be_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
923                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
924 void helper_be_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
925                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
926 void helper_be_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
927                        int mmu_idx, uintptr_t retaddr);
928
929 /* Temporary aliases until backends are converted.  */
930 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
931 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_be_ldsw_mmu
932 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_be_lduw_mmu
933 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_be_ldsl_mmu
934 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_be_ldul_mmu
935 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_be_ldq_mmu
936 # define helper_ret_stw_mmu   helper_be_stw_mmu
937 # define helper_ret_stl_mmu   helper_be_stl_mmu
938 # define helper_ret_stq_mmu   helper_be_stq_mmu
939 #else
940 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_le_ldsw_mmu
941 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_le_lduw_mmu
942 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_le_ldsl_mmu
943 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_le_ldul_mmu
944 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_le_ldq_mmu
945 # define helper_ret_stw_mmu   helper_le_stw_mmu
946 # define helper_ret_stl_mmu   helper_le_stl_mmu
947 # define helper_ret_stq_mmu   helper_le_stq_mmu
948 #endif
949
950 #endif /* CONFIG_SOFTMMU */
951
952 #endif /* TCG_H */
This page took 0.074723 seconds and 4 git commands to generate.