]> Git Repo - qemu.git/blob - tcg/tcg.h
tcg: Implement indirect memory registers
[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 #define CPU_TEMP_BUF_NLONGS 128
33
34 /* Default target word size to pointer size.  */
35 #ifndef TCG_TARGET_REG_BITS
36 # if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
37 #  define TCG_TARGET_REG_BITS 32
38 # elif UINTPTR_MAX == UINT64_MAX
39 #  define TCG_TARGET_REG_BITS 64
40 # else
41 #  error Unknown pointer size for tcg target
42 # endif
43 #endif
44
45 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
46 typedef int32_t tcg_target_long;
47 typedef uint32_t tcg_target_ulong;
48 #define TCG_PRIlx PRIx32
49 #define TCG_PRIld PRId32
50 #elif TCG_TARGET_REG_BITS == 64
51 typedef int64_t tcg_target_long;
52 typedef uint64_t tcg_target_ulong;
53 #define TCG_PRIlx PRIx64
54 #define TCG_PRIld PRId64
55 #else
56 #error unsupported
57 #endif
58
59 #if TCG_TARGET_NB_REGS <= 32
60 typedef uint32_t TCGRegSet;
61 #elif TCG_TARGET_NB_REGS <= 64
62 typedef uint64_t TCGRegSet;
63 #else
64 #error unsupported
65 #endif
66
67 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
68 /* Turn some undef macros into false macros.  */
69 #define TCG_TARGET_HAS_extrl_i64_i32    0
70 #define TCG_TARGET_HAS_extrh_i64_i32    0
71 #define TCG_TARGET_HAS_div_i64          0
72 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i64          0
73 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i64         0
74 #define TCG_TARGET_HAS_rot_i64          0
75 #define TCG_TARGET_HAS_ext8s_i64        0
76 #define TCG_TARGET_HAS_ext16s_i64       0
77 #define TCG_TARGET_HAS_ext32s_i64       0
78 #define TCG_TARGET_HAS_ext8u_i64        0
79 #define TCG_TARGET_HAS_ext16u_i64       0
80 #define TCG_TARGET_HAS_ext32u_i64       0
81 #define TCG_TARGET_HAS_bswap16_i64      0
82 #define TCG_TARGET_HAS_bswap32_i64      0
83 #define TCG_TARGET_HAS_bswap64_i64      0
84 #define TCG_TARGET_HAS_neg_i64          0
85 #define TCG_TARGET_HAS_not_i64          0
86 #define TCG_TARGET_HAS_andc_i64         0
87 #define TCG_TARGET_HAS_orc_i64          0
88 #define TCG_TARGET_HAS_eqv_i64          0
89 #define TCG_TARGET_HAS_nand_i64         0
90 #define TCG_TARGET_HAS_nor_i64          0
91 #define TCG_TARGET_HAS_deposit_i64      0
92 #define TCG_TARGET_HAS_movcond_i64      0
93 #define TCG_TARGET_HAS_add2_i64         0
94 #define TCG_TARGET_HAS_sub2_i64         0
95 #define TCG_TARGET_HAS_mulu2_i64        0
96 #define TCG_TARGET_HAS_muls2_i64        0
97 #define TCG_TARGET_HAS_muluh_i64        0
98 #define TCG_TARGET_HAS_mulsh_i64        0
99 /* Turn some undef macros into true macros.  */
100 #define TCG_TARGET_HAS_add2_i32         1
101 #define TCG_TARGET_HAS_sub2_i32         1
102 #endif
103
104 #ifndef TCG_TARGET_deposit_i32_valid
105 #define TCG_TARGET_deposit_i32_valid(ofs, len) 1
106 #endif
107 #ifndef TCG_TARGET_deposit_i64_valid
108 #define TCG_TARGET_deposit_i64_valid(ofs, len) 1
109 #endif
110
111 /* Only one of DIV or DIV2 should be defined.  */
112 #if defined(TCG_TARGET_HAS_div_i32)
113 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i32         0
114 #elif defined(TCG_TARGET_HAS_div2_i32)
115 #define TCG_TARGET_HAS_div_i32          0
116 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i32          0
117 #endif
118 #if defined(TCG_TARGET_HAS_div_i64)
119 #define TCG_TARGET_HAS_div2_i64         0
120 #elif defined(TCG_TARGET_HAS_div2_i64)
121 #define TCG_TARGET_HAS_div_i64          0
122 #define TCG_TARGET_HAS_rem_i64          0
123 #endif
124
125 /* For 32-bit targets, some sort of unsigned widening multiply is required.  */
126 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32 \
127     && !(defined(TCG_TARGET_HAS_mulu2_i32) \
128          || defined(TCG_TARGET_HAS_muluh_i32))
129 # error "Missing unsigned widening multiply"
130 #endif
131
132 #ifndef TARGET_INSN_START_EXTRA_WORDS
133 # define TARGET_INSN_START_WORDS 1
134 #else
135 # define TARGET_INSN_START_WORDS (1 + TARGET_INSN_START_EXTRA_WORDS)
136 #endif
137
138 typedef enum TCGOpcode {
139 #define DEF(name, oargs, iargs, cargs, flags) INDEX_op_ ## name,
140 #include "tcg-opc.h"
141 #undef DEF
142     NB_OPS,
143 } TCGOpcode;
144
145 #define tcg_regset_clear(d) (d) = 0
146 #define tcg_regset_set(d, s) (d) = (s)
147 #define tcg_regset_set32(d, reg, val32) (d) |= (val32) << (reg)
148 #define tcg_regset_set_reg(d, r) (d) |= 1L << (r)
149 #define tcg_regset_reset_reg(d, r) (d) &= ~(1L << (r))
150 #define tcg_regset_test_reg(d, r) (((d) >> (r)) & 1)
151 #define tcg_regset_or(d, a, b) (d) = (a) | (b)
152 #define tcg_regset_and(d, a, b) (d) = (a) & (b)
153 #define tcg_regset_andnot(d, a, b) (d) = (a) & ~(b)
154 #define tcg_regset_not(d, a) (d) = ~(a)
155
156 #ifndef TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE
157 # error "Missing TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE"
158 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 1
159 typedef uint8_t tcg_insn_unit;
160 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 2
161 typedef uint16_t tcg_insn_unit;
162 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 4
163 typedef uint32_t tcg_insn_unit;
164 #elif TCG_TARGET_INSN_UNIT_SIZE == 8
165 typedef uint64_t tcg_insn_unit;
166 #else
167 /* The port better have done this.  */
168 #endif
169
170
171 typedef struct TCGRelocation {
172     struct TCGRelocation *next;
173     int type;
174     tcg_insn_unit *ptr;
175     intptr_t addend;
176 } TCGRelocation; 
177
178 typedef struct TCGLabel {
179     unsigned has_value : 1;
180     unsigned id : 31;
181     union {
182         uintptr_t value;
183         tcg_insn_unit *value_ptr;
184         TCGRelocation *first_reloc;
185     } u;
186 } TCGLabel;
187
188 typedef struct TCGPool {
189     struct TCGPool *next;
190     int size;
191     uint8_t data[0] __attribute__ ((aligned));
192 } TCGPool;
193
194 #define TCG_POOL_CHUNK_SIZE 32768
195
196 #define TCG_MAX_TEMPS 512
197 #define TCG_MAX_INSNS 512
198
199 /* when the size of the arguments of a called function is smaller than
200    this value, they are statically allocated in the TB stack frame */
201 #define TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE 128
202
203 typedef enum TCGType {
204     TCG_TYPE_I32,
205     TCG_TYPE_I64,
206     TCG_TYPE_COUNT, /* number of different types */
207
208     /* An alias for the size of the host register.  */
209 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
210     TCG_TYPE_REG = TCG_TYPE_I32,
211 #else
212     TCG_TYPE_REG = TCG_TYPE_I64,
213 #endif
214
215     /* An alias for the size of the native pointer.  */
216 #if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
217     TCG_TYPE_PTR = TCG_TYPE_I32,
218 #else
219     TCG_TYPE_PTR = TCG_TYPE_I64,
220 #endif
221
222     /* An alias for the size of the target "long", aka register.  */
223 #if TARGET_LONG_BITS == 64
224     TCG_TYPE_TL = TCG_TYPE_I64,
225 #else
226     TCG_TYPE_TL = TCG_TYPE_I32,
227 #endif
228 } TCGType;
229
230 /* Constants for qemu_ld and qemu_st for the Memory Operation field.  */
231 typedef enum TCGMemOp {
232     MO_8     = 0,
233     MO_16    = 1,
234     MO_32    = 2,
235     MO_64    = 3,
236     MO_SIZE  = 3,   /* Mask for the above.  */
237
238     MO_SIGN  = 4,   /* Sign-extended, otherwise zero-extended.  */
239
240     MO_BSWAP = 8,   /* Host reverse endian.  */
241 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
242     MO_LE    = MO_BSWAP,
243     MO_BE    = 0,
244 #else
245     MO_LE    = 0,
246     MO_BE    = MO_BSWAP,
247 #endif
248 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
249     MO_TE    = MO_BE,
250 #else
251     MO_TE    = MO_LE,
252 #endif
253
254     /* MO_UNALN accesses are never checked for alignment.
255        MO_ALIGN accesses will result in a call to the CPU's
256        do_unaligned_access hook if the guest address is not aligned.
257        The default depends on whether the target CPU defines ALIGNED_ONLY.  */
258     MO_AMASK = 16,
259 #ifdef ALIGNED_ONLY
260     MO_ALIGN = 0,
261     MO_UNALN = MO_AMASK,
262 #else
263     MO_ALIGN = MO_AMASK,
264     MO_UNALN = 0,
265 #endif
266
267     /* Combinations of the above, for ease of use.  */
268     MO_UB    = MO_8,
269     MO_UW    = MO_16,
270     MO_UL    = MO_32,
271     MO_SB    = MO_SIGN | MO_8,
272     MO_SW    = MO_SIGN | MO_16,
273     MO_SL    = MO_SIGN | MO_32,
274     MO_Q     = MO_64,
275
276     MO_LEUW  = MO_LE | MO_UW,
277     MO_LEUL  = MO_LE | MO_UL,
278     MO_LESW  = MO_LE | MO_SW,
279     MO_LESL  = MO_LE | MO_SL,
280     MO_LEQ   = MO_LE | MO_Q,
281
282     MO_BEUW  = MO_BE | MO_UW,
283     MO_BEUL  = MO_BE | MO_UL,
284     MO_BESW  = MO_BE | MO_SW,
285     MO_BESL  = MO_BE | MO_SL,
286     MO_BEQ   = MO_BE | MO_Q,
287
288     MO_TEUW  = MO_TE | MO_UW,
289     MO_TEUL  = MO_TE | MO_UL,
290     MO_TESW  = MO_TE | MO_SW,
291     MO_TESL  = MO_TE | MO_SL,
292     MO_TEQ   = MO_TE | MO_Q,
293
294     MO_SSIZE = MO_SIZE | MO_SIGN,
295 } TCGMemOp;
296
297 typedef tcg_target_ulong TCGArg;
298
299 /* Define a type and accessor macros for variables.  Using pointer types
300    is nice because it gives some level of type safely.  Converting to and
301    from intptr_t rather than int reduces the number of sign-extension
302    instructions that get implied on 64-bit hosts.  Users of tcg_gen_* don't
303    need to know about any of this, and should treat TCGv as an opaque type.
304    In addition we do typechecking for different types of variables.  TCGv_i32
305    and TCGv_i64 are 32/64-bit variables respectively.  TCGv and TCGv_ptr
306    are aliases for target_ulong and host pointer sized values respectively.  */
307
308 typedef struct TCGv_i32_d *TCGv_i32;
309 typedef struct TCGv_i64_d *TCGv_i64;
310 typedef struct TCGv_ptr_d *TCGv_ptr;
311
312 static inline TCGv_i32 QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_I32(intptr_t i)
313 {
314     return (TCGv_i32)i;
315 }
316
317 static inline TCGv_i64 QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_I64(intptr_t i)
318 {
319     return (TCGv_i64)i;
320 }
321
322 static inline TCGv_ptr QEMU_ARTIFICIAL MAKE_TCGV_PTR(intptr_t i)
323 {
324     return (TCGv_ptr)i;
325 }
326
327 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_I32(TCGv_i32 t)
328 {
329     return (intptr_t)t;
330 }
331
332 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_I64(TCGv_i64 t)
333 {
334     return (intptr_t)t;
335 }
336
337 static inline intptr_t QEMU_ARTIFICIAL GET_TCGV_PTR(TCGv_ptr t)
338 {
339     return (intptr_t)t;
340 }
341
342 #if TCG_TARGET_REG_BITS == 32
343 #define TCGV_LOW(t) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_I64(t))
344 #define TCGV_HIGH(t) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_I64(t) + 1)
345 #endif
346
347 #define TCGV_EQUAL_I32(a, b) (GET_TCGV_I32(a) == GET_TCGV_I32(b))
348 #define TCGV_EQUAL_I64(a, b) (GET_TCGV_I64(a) == GET_TCGV_I64(b))
349 #define TCGV_EQUAL_PTR(a, b) (GET_TCGV_PTR(a) == GET_TCGV_PTR(b))
350
351 /* Dummy definition to avoid compiler warnings.  */
352 #define TCGV_UNUSED_I32(x) x = MAKE_TCGV_I32(-1)
353 #define TCGV_UNUSED_I64(x) x = MAKE_TCGV_I64(-1)
354 #define TCGV_UNUSED_PTR(x) x = MAKE_TCGV_PTR(-1)
355
356 #define TCGV_IS_UNUSED_I32(x) (GET_TCGV_I32(x) == -1)
357 #define TCGV_IS_UNUSED_I64(x) (GET_TCGV_I64(x) == -1)
358 #define TCGV_IS_UNUSED_PTR(x) (GET_TCGV_PTR(x) == -1)
359
360 /* call flags */
361 /* Helper does not read globals (either directly or through an exception). It
362    implies TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS. */
363 #define TCG_CALL_NO_READ_GLOBALS    0x0010
364 /* Helper does not write globals */
365 #define TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS   0x0020
366 /* Helper can be safely suppressed if the return value is not used. */
367 #define TCG_CALL_NO_SIDE_EFFECTS    0x0040
368
369 /* convenience version of most used call flags */
370 #define TCG_CALL_NO_RWG         TCG_CALL_NO_READ_GLOBALS
371 #define TCG_CALL_NO_WG          TCG_CALL_NO_WRITE_GLOBALS
372 #define TCG_CALL_NO_SE          TCG_CALL_NO_SIDE_EFFECTS
373 #define TCG_CALL_NO_RWG_SE      (TCG_CALL_NO_RWG | TCG_CALL_NO_SE)
374 #define TCG_CALL_NO_WG_SE       (TCG_CALL_NO_WG | TCG_CALL_NO_SE)
375
376 /* used to align parameters */
377 #define TCG_CALL_DUMMY_TCGV     MAKE_TCGV_I32(-1)
378 #define TCG_CALL_DUMMY_ARG      ((TCGArg)(-1))
379
380 /* Conditions.  Note that these are laid out for easy manipulation by
381    the functions below:
382      bit 0 is used for inverting;
383      bit 1 is signed,
384      bit 2 is unsigned,
385      bit 3 is used with bit 0 for swapping signed/unsigned.  */
386 typedef enum {
387     /* non-signed */
388     TCG_COND_NEVER  = 0 | 0 | 0 | 0,
389     TCG_COND_ALWAYS = 0 | 0 | 0 | 1,
390     TCG_COND_EQ     = 8 | 0 | 0 | 0,
391     TCG_COND_NE     = 8 | 0 | 0 | 1,
392     /* signed */
393     TCG_COND_LT     = 0 | 0 | 2 | 0,
394     TCG_COND_GE     = 0 | 0 | 2 | 1,
395     TCG_COND_LE     = 8 | 0 | 2 | 0,
396     TCG_COND_GT     = 8 | 0 | 2 | 1,
397     /* unsigned */
398     TCG_COND_LTU    = 0 | 4 | 0 | 0,
399     TCG_COND_GEU    = 0 | 4 | 0 | 1,
400     TCG_COND_LEU    = 8 | 4 | 0 | 0,
401     TCG_COND_GTU    = 8 | 4 | 0 | 1,
402 } TCGCond;
403
404 /* Invert the sense of the comparison.  */
405 static inline TCGCond tcg_invert_cond(TCGCond c)
406 {
407     return (TCGCond)(c ^ 1);
408 }
409
410 /* Swap the operands in a comparison.  */
411 static inline TCGCond tcg_swap_cond(TCGCond c)
412 {
413     return c & 6 ? (TCGCond)(c ^ 9) : c;
414 }
415
416 /* Create an "unsigned" version of a "signed" comparison.  */
417 static inline TCGCond tcg_unsigned_cond(TCGCond c)
418 {
419     return c & 2 ? (TCGCond)(c ^ 6) : c;
420 }
421
422 /* Must a comparison be considered unsigned?  */
423 static inline bool is_unsigned_cond(TCGCond c)
424 {
425     return (c & 4) != 0;
426 }
427
428 /* Create a "high" version of a double-word comparison.
429    This removes equality from a LTE or GTE comparison.  */
430 static inline TCGCond tcg_high_cond(TCGCond c)
431 {
432     switch (c) {
433     case TCG_COND_GE:
434     case TCG_COND_LE:
435     case TCG_COND_GEU:
436     case TCG_COND_LEU:
437         return (TCGCond)(c ^ 8);
438     default:
439         return c;
440     }
441 }
442
443 typedef enum TCGTempVal {
444     TEMP_VAL_DEAD,
445     TEMP_VAL_REG,
446     TEMP_VAL_MEM,
447     TEMP_VAL_CONST,
448 } TCGTempVal;
449
450 typedef struct TCGTemp {
451     TCGReg reg:8;
452     TCGTempVal val_type:8;
453     TCGType base_type:8;
454     TCGType type:8;
455     unsigned int fixed_reg:1;
456     unsigned int indirect_reg:1;
457     unsigned int indirect_base:1;
458     unsigned int mem_coherent:1;
459     unsigned int mem_allocated:1;
460     unsigned int temp_local:1; /* If true, the temp is saved across
461                                   basic blocks. Otherwise, it is not
462                                   preserved across basic blocks. */
463     unsigned int temp_allocated:1; /* never used for code gen */
464
465     tcg_target_long val;
466     struct TCGTemp *mem_base;
467     intptr_t mem_offset;
468     const char *name;
469 } TCGTemp;
470
471 typedef struct TCGContext TCGContext;
472
473 typedef struct TCGTempSet {
474     unsigned long l[BITS_TO_LONGS(TCG_MAX_TEMPS)];
475 } TCGTempSet;
476
477 typedef struct TCGOp {
478     TCGOpcode opc   : 8;
479
480     /* The number of out and in parameter for a call.  */
481     unsigned callo  : 2;
482     unsigned calli  : 6;
483
484     /* Index of the arguments for this op, or -1 for zero-operand ops.  */
485     signed args     : 16;
486
487     /* Index of the prex/next op, or -1 for the end of the list.  */
488     signed prev     : 16;
489     signed next     : 16;
490 } TCGOp;
491
492 QEMU_BUILD_BUG_ON(NB_OPS > 0xff);
493 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPC_BUF_SIZE >= 0x7fff);
494 QEMU_BUILD_BUG_ON(OPPARAM_BUF_SIZE >= 0x7fff);
495
496 struct TCGContext {
497     uint8_t *pool_cur, *pool_end;
498     TCGPool *pool_first, *pool_current, *pool_first_large;
499     int nb_labels;
500     int nb_globals;
501     int nb_temps;
502
503     /* goto_tb support */
504     tcg_insn_unit *code_buf;
505     uintptr_t *tb_next;
506     uint16_t *tb_next_offset;
507     uint16_t *tb_jmp_offset; /* != NULL if USE_DIRECT_JUMP */
508
509     /* liveness analysis */
510     uint16_t *op_dead_args; /* for each operation, each bit tells if the
511                                corresponding argument is dead */
512     uint8_t *op_sync_args;  /* for each operation, each bit tells if the
513                                corresponding output argument needs to be
514                                sync to memory. */
515     
516     TCGRegSet reserved_regs;
517     intptr_t current_frame_offset;
518     intptr_t frame_start;
519     intptr_t frame_end;
520     TCGTemp *frame_temp;
521
522     tcg_insn_unit *code_ptr;
523
524     GHashTable *helpers;
525
526 #ifdef CONFIG_PROFILER
527     /* profiling info */
528     int64_t tb_count1;
529     int64_t tb_count;
530     int64_t op_count; /* total insn count */
531     int op_count_max; /* max insn per TB */
532     int64_t temp_count;
533     int temp_count_max;
534     int64_t del_op_count;
535     int64_t code_in_len;
536     int64_t code_out_len;
537     int64_t search_out_len;
538     int64_t interm_time;
539     int64_t code_time;
540     int64_t la_time;
541     int64_t opt_time;
542     int64_t restore_count;
543     int64_t restore_time;
544 #endif
545
546 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
547     int temps_in_use;
548     int goto_tb_issue_mask;
549 #endif
550
551     int gen_first_op_idx;
552     int gen_last_op_idx;
553     int gen_next_op_idx;
554     int gen_next_parm_idx;
555
556     /* Code generation.  Note that we specifically do not use tcg_insn_unit
557        here, because there's too much arithmetic throughout that relies
558        on addition and subtraction working on bytes.  Rely on the GCC
559        extension that allows arithmetic on void*.  */
560     int code_gen_max_blocks;
561     void *code_gen_prologue;
562     void *code_gen_buffer;
563     size_t code_gen_buffer_size;
564     void *code_gen_ptr;
565
566     /* Threshold to flush the translated code buffer.  */
567     void *code_gen_highwater;
568
569     TBContext tb_ctx;
570
571     /* The TCGBackendData structure is private to tcg-target.c.  */
572     struct TCGBackendData *be;
573
574     TCGTempSet free_temps[TCG_TYPE_COUNT * 2];
575     TCGTemp temps[TCG_MAX_TEMPS]; /* globals first, temps after */
576
577     /* Tells which temporary holds a given register.
578        It does not take into account fixed registers */
579     TCGTemp *reg_to_temp[TCG_TARGET_NB_REGS];
580
581     TCGOp gen_op_buf[OPC_BUF_SIZE];
582     TCGArg gen_opparam_buf[OPPARAM_BUF_SIZE];
583
584     uint16_t gen_insn_end_off[TCG_MAX_INSNS];
585     target_ulong gen_insn_data[TCG_MAX_INSNS][TARGET_INSN_START_WORDS];
586 };
587
588 extern TCGContext tcg_ctx;
589
590 /* The number of opcodes emitted so far.  */
591 static inline int tcg_op_buf_count(void)
592 {
593     return tcg_ctx.gen_next_op_idx;
594 }
595
596 /* Test for whether to terminate the TB for using too many opcodes.  */
597 static inline bool tcg_op_buf_full(void)
598 {
599     return tcg_op_buf_count() >= OPC_MAX_SIZE;
600 }
601
602 /* pool based memory allocation */
603
604 void *tcg_malloc_internal(TCGContext *s, int size);
605 void tcg_pool_reset(TCGContext *s);
606 void tcg_pool_delete(TCGContext *s);
607
608 void tb_lock(void);
609 void tb_unlock(void);
610 void tb_lock_reset(void);
611
612 static inline void *tcg_malloc(int size)
613 {
614     TCGContext *s = &tcg_ctx;
615     uint8_t *ptr, *ptr_end;
616     size = (size + sizeof(long) - 1) & ~(sizeof(long) - 1);
617     ptr = s->pool_cur;
618     ptr_end = ptr + size;
619     if (unlikely(ptr_end > s->pool_end)) {
620         return tcg_malloc_internal(&tcg_ctx, size);
621     } else {
622         s->pool_cur = ptr_end;
623         return ptr;
624     }
625 }
626
627 void tcg_context_init(TCGContext *s);
628 void tcg_prologue_init(TCGContext *s);
629 void tcg_func_start(TCGContext *s);
630
631 int tcg_gen_code(TCGContext *s, tcg_insn_unit *gen_code_buf);
632
633 void tcg_set_frame(TCGContext *s, TCGReg reg, intptr_t start, intptr_t size);
634
635 int tcg_global_mem_new_internal(TCGType, TCGv_ptr, intptr_t, const char *);
636
637 TCGv_i32 tcg_global_reg_new_i32(TCGReg reg, const char *name);
638 TCGv_i64 tcg_global_reg_new_i64(TCGReg reg, const char *name);
639
640 TCGv_i32 tcg_temp_new_internal_i32(int temp_local);
641 TCGv_i64 tcg_temp_new_internal_i64(int temp_local);
642
643 void tcg_temp_free_i32(TCGv_i32 arg);
644 void tcg_temp_free_i64(TCGv_i64 arg);
645
646 static inline TCGv_i32 tcg_global_mem_new_i32(TCGv_ptr reg, intptr_t offset,
647                                               const char *name)
648 {
649     int idx = tcg_global_mem_new_internal(TCG_TYPE_I32, reg, offset, name);
650     return MAKE_TCGV_I32(idx);
651 }
652
653 static inline TCGv_i32 tcg_temp_new_i32(void)
654 {
655     return tcg_temp_new_internal_i32(0);
656 }
657
658 static inline TCGv_i32 tcg_temp_local_new_i32(void)
659 {
660     return tcg_temp_new_internal_i32(1);
661 }
662
663 static inline TCGv_i64 tcg_global_mem_new_i64(TCGv_ptr reg, intptr_t offset,
664                                               const char *name)
665 {
666     int idx = tcg_global_mem_new_internal(TCG_TYPE_I64, reg, offset, name);
667     return MAKE_TCGV_I64(idx);
668 }
669
670 static inline TCGv_i64 tcg_temp_new_i64(void)
671 {
672     return tcg_temp_new_internal_i64(0);
673 }
674
675 static inline TCGv_i64 tcg_temp_local_new_i64(void)
676 {
677     return tcg_temp_new_internal_i64(1);
678 }
679
680 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
681 /* If you call tcg_clear_temp_count() at the start of a section of
682  * code which is not supposed to leak any TCG temporaries, then
683  * calling tcg_check_temp_count() at the end of the section will
684  * return 1 if the section did in fact leak a temporary.
685  */
686 void tcg_clear_temp_count(void);
687 int tcg_check_temp_count(void);
688 #else
689 #define tcg_clear_temp_count() do { } while (0)
690 #define tcg_check_temp_count() 0
691 #endif
692
693 void tcg_dump_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
694 void tcg_dump_op_count(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
695
696 #define TCG_CT_ALIAS  0x80
697 #define TCG_CT_IALIAS 0x40
698 #define TCG_CT_REG    0x01
699 #define TCG_CT_CONST  0x02 /* any constant of register size */
700
701 typedef struct TCGArgConstraint {
702     uint16_t ct;
703     uint8_t alias_index;
704     union {
705         TCGRegSet regs;
706     } u;
707 } TCGArgConstraint;
708
709 #define TCG_MAX_OP_ARGS 16
710
711 /* Bits for TCGOpDef->flags, 8 bits available.  */
712 enum {
713     /* Instruction defines the end of a basic block.  */
714     TCG_OPF_BB_END       = 0x01,
715     /* Instruction clobbers call registers and potentially update globals.  */
716     TCG_OPF_CALL_CLOBBER = 0x02,
717     /* Instruction has side effects: it cannot be removed if its outputs
718        are not used, and might trigger exceptions.  */
719     TCG_OPF_SIDE_EFFECTS = 0x04,
720     /* Instruction operands are 64-bits (otherwise 32-bits).  */
721     TCG_OPF_64BIT        = 0x08,
722     /* Instruction is optional and not implemented by the host, or insn
723        is generic and should not be implemened by the host.  */
724     TCG_OPF_NOT_PRESENT  = 0x10,
725 };
726
727 typedef struct TCGOpDef {
728     const char *name;
729     uint8_t nb_oargs, nb_iargs, nb_cargs, nb_args;
730     uint8_t flags;
731     TCGArgConstraint *args_ct;
732     int *sorted_args;
733 #if defined(CONFIG_DEBUG_TCG)
734     int used;
735 #endif
736 } TCGOpDef;
737
738 extern TCGOpDef tcg_op_defs[];
739 extern const size_t tcg_op_defs_max;
740
741 typedef struct TCGTargetOpDef {
742     TCGOpcode op;
743     const char *args_ct_str[TCG_MAX_OP_ARGS];
744 } TCGTargetOpDef;
745
746 #define tcg_abort() \
747 do {\
748     fprintf(stderr, "%s:%d: tcg fatal error\n", __FILE__, __LINE__);\
749     abort();\
750 } while (0)
751
752 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
753 # define tcg_debug_assert(X) do { assert(X); } while (0)
754 #elif QEMU_GNUC_PREREQ(4, 5)
755 # define tcg_debug_assert(X) \
756     do { if (!(X)) { __builtin_unreachable(); } } while (0)
757 #else
758 # define tcg_debug_assert(X) do { (void)(X); } while (0)
759 #endif
760
761 void tcg_add_target_add_op_defs(const TCGTargetOpDef *tdefs);
762
763 #if UINTPTR_MAX == UINT32_MAX
764 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I32(n))
765 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I32(GET_TCGV_PTR(n))
766
767 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i32((intptr_t)(V)))
768 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
769     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i32((R), (N)))
770 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
771     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i32((R), (O), (N)))
772 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i32())
773 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i32(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
774 #else
775 #define TCGV_NAT_TO_PTR(n) MAKE_TCGV_PTR(GET_TCGV_I64(n))
776 #define TCGV_PTR_TO_NAT(n) MAKE_TCGV_I64(GET_TCGV_PTR(n))
777
778 #define tcg_const_ptr(V) TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_const_i64((intptr_t)(V)))
779 #define tcg_global_reg_new_ptr(R, N) \
780     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_reg_new_i64((R), (N)))
781 #define tcg_global_mem_new_ptr(R, O, N) \
782     TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_global_mem_new_i64((R), (O), (N)))
783 #define tcg_temp_new_ptr() TCGV_NAT_TO_PTR(tcg_temp_new_i64())
784 #define tcg_temp_free_ptr(T) tcg_temp_free_i64(TCGV_PTR_TO_NAT(T))
785 #endif
786
787 void tcg_gen_callN(TCGContext *s, void *func,
788                    TCGArg ret, int nargs, TCGArg *args);
789
790 void tcg_op_remove(TCGContext *s, TCGOp *op);
791 void tcg_optimize(TCGContext *s);
792
793 /* only used for debugging purposes */
794 void tcg_dump_ops(TCGContext *s);
795
796 void dump_ops(const uint16_t *opc_buf, const TCGArg *opparam_buf);
797 TCGv_i32 tcg_const_i32(int32_t val);
798 TCGv_i64 tcg_const_i64(int64_t val);
799 TCGv_i32 tcg_const_local_i32(int32_t val);
800 TCGv_i64 tcg_const_local_i64(int64_t val);
801
802 TCGLabel *gen_new_label(void);
803
804 /**
805  * label_arg
806  * @l: label
807  *
808  * Encode a label for storage in the TCG opcode stream.
809  */
810
811 static inline TCGArg label_arg(TCGLabel *l)
812 {
813     return (uintptr_t)l;
814 }
815
816 /**
817  * arg_label
818  * @i: value
819  *
820  * The opposite of label_arg.  Retrieve a label from the
821  * encoding of the TCG opcode stream.
822  */
823
824 static inline TCGLabel *arg_label(TCGArg i)
825 {
826     return (TCGLabel *)(uintptr_t)i;
827 }
828
829 /**
830  * tcg_ptr_byte_diff
831  * @a, @b: addresses to be differenced
832  *
833  * There are many places within the TCG backends where we need a byte
834  * difference between two pointers.  While this can be accomplished
835  * with local casting, it's easy to get wrong -- especially if one is
836  * concerned with the signedness of the result.
837  *
838  * This version relies on GCC's void pointer arithmetic to get the
839  * correct result.
840  */
841
842 static inline ptrdiff_t tcg_ptr_byte_diff(void *a, void *b)
843 {
844     return a - b;
845 }
846
847 /**
848  * tcg_pcrel_diff
849  * @s: the tcg context
850  * @target: address of the target
851  *
852  * Produce a pc-relative difference, from the current code_ptr
853  * to the destination address.
854  */
855
856 static inline ptrdiff_t tcg_pcrel_diff(TCGContext *s, void *target)
857 {
858     return tcg_ptr_byte_diff(target, s->code_ptr);
859 }
860
861 /**
862  * tcg_current_code_size
863  * @s: the tcg context
864  *
865  * Compute the current code size within the translation block.
866  * This is used to fill in qemu's data structures for goto_tb.
867  */
868
869 static inline size_t tcg_current_code_size(TCGContext *s)
870 {
871     return tcg_ptr_byte_diff(s->code_ptr, s->code_buf);
872 }
873
874 /* Combine the TCGMemOp and mmu_idx parameters into a single value.  */
875 typedef uint32_t TCGMemOpIdx;
876
877 /**
878  * make_memop_idx
879  * @op: memory operation
880  * @idx: mmu index
881  *
882  * Encode these values into a single parameter.
883  */
884 static inline TCGMemOpIdx make_memop_idx(TCGMemOp op, unsigned idx)
885 {
886     tcg_debug_assert(idx <= 15);
887     return (op << 4) | idx;
888 }
889
890 /**
891  * get_memop
892  * @oi: combined op/idx parameter
893  *
894  * Extract the memory operation from the combined value.
895  */
896 static inline TCGMemOp get_memop(TCGMemOpIdx oi)
897 {
898     return oi >> 4;
899 }
900
901 /**
902  * get_mmuidx
903  * @oi: combined op/idx parameter
904  *
905  * Extract the mmu index from the combined value.
906  */
907 static inline unsigned get_mmuidx(TCGMemOpIdx oi)
908 {
909     return oi & 15;
910 }
911
912 /**
913  * tcg_qemu_tb_exec:
914  * @env: CPUArchState * for the CPU
915  * @tb_ptr: address of generated code for the TB to execute
916  *
917  * Start executing code from a given translation block.
918  * Where translation blocks have been linked, execution
919  * may proceed from the given TB into successive ones.
920  * Control eventually returns only when some action is needed
921  * from the top-level loop: either control must pass to a TB
922  * which has not yet been directly linked, or an asynchronous
923  * event such as an interrupt needs handling.
924  *
925  * The return value is a pointer to the next TB to execute
926  * (if known; otherwise zero). This pointer is assumed to be
927  * 4-aligned, and the bottom two bits are used to return further
928  * information:
929  *  0, 1: the link between this TB and the next is via the specified
930  *        TB index (0 or 1). That is, we left the TB via (the equivalent
931  *        of) "goto_tb <index>". The main loop uses this to determine
932  *        how to link the TB just executed to the next.
933  *  2:    we are using instruction counting code generation, and we
934  *        did not start executing this TB because the instruction counter
935  *        would hit zero midway through it. In this case the next-TB pointer
936  *        returned is the TB we were about to execute, and the caller must
937  *        arrange to execute the remaining count of instructions.
938  *  3:    we stopped because the CPU's exit_request flag was set
939  *        (usually meaning that there is an interrupt that needs to be
940  *        handled). The next-TB pointer returned is the TB we were
941  *        about to execute when we noticed the pending exit request.
942  *
943  * If the bottom two bits indicate an exit-via-index then the CPU
944  * state is correctly synchronised and ready for execution of the next
945  * TB (and in particular the guest PC is the address to execute next).
946  * Otherwise, we gave up on execution of this TB before it started, and
947  * the caller must fix up the CPU state by calling the CPU's
948  * synchronize_from_tb() method with the next-TB pointer we return (falling
949  * back to calling the CPU's set_pc method with tb->pb if no
950  * synchronize_from_tb() method exists).
951  *
952  * Note that TCG targets may use a different definition of tcg_qemu_tb_exec
953  * to this default (which just calls the prologue.code emitted by
954  * tcg_target_qemu_prologue()).
955  */
956 #define TB_EXIT_MASK 3
957 #define TB_EXIT_IDX0 0
958 #define TB_EXIT_IDX1 1
959 #define TB_EXIT_ICOUNT_EXPIRED 2
960 #define TB_EXIT_REQUESTED 3
961
962 #ifdef HAVE_TCG_QEMU_TB_EXEC
963 uintptr_t tcg_qemu_tb_exec(CPUArchState *env, uint8_t *tb_ptr);
964 #else
965 # define tcg_qemu_tb_exec(env, tb_ptr) \
966     ((uintptr_t (*)(void *, void *))tcg_ctx.code_gen_prologue)(env, tb_ptr)
967 #endif
968
969 void tcg_register_jit(void *buf, size_t buf_size);
970
971 /*
972  * Memory helpers that will be used by TCG generated code.
973  */
974 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
975 /* Value zero-extended to tcg register size.  */
976 tcg_target_ulong helper_ret_ldub_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
977                                      TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
978 tcg_target_ulong helper_le_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
979                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
980 tcg_target_ulong helper_le_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
981                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
982 uint64_t helper_le_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
983                            TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
984 tcg_target_ulong helper_be_lduw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
985                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
986 tcg_target_ulong helper_be_ldul_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
987                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
988 uint64_t helper_be_ldq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
989                            TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
990
991 /* Value sign-extended to tcg register size.  */
992 tcg_target_ulong helper_ret_ldsb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
993                                      TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
994 tcg_target_ulong helper_le_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
995                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
996 tcg_target_ulong helper_le_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
997                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
998 tcg_target_ulong helper_be_ldsw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
999                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1000 tcg_target_ulong helper_be_ldsl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1001                                     TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1002
1003 void helper_ret_stb_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint8_t val,
1004                         TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1005 void helper_le_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
1006                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1007 void helper_le_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
1008                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1009 void helper_le_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
1010                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1011 void helper_be_stw_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint16_t val,
1012                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1013 void helper_be_stl_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint32_t val,
1014                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1015 void helper_be_stq_mmu(CPUArchState *env, target_ulong addr, uint64_t val,
1016                        TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1017
1018 uint8_t helper_ret_ldb_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1019                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1020 uint16_t helper_le_ldw_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1021                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1022 uint32_t helper_le_ldl_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1023                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1024 uint64_t helper_le_ldq_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1025                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1026 uint16_t helper_be_ldw_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1027                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1028 uint32_t helper_be_ldl_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1029                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1030 uint64_t helper_be_ldq_cmmu(CPUArchState *env, target_ulong addr,
1031                             TCGMemOpIdx oi, uintptr_t retaddr);
1032
1033 /* Temporary aliases until backends are converted.  */
1034 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
1035 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_be_ldsw_mmu
1036 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_be_lduw_mmu
1037 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_be_ldsl_mmu
1038 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_be_ldul_mmu
1039 # define helper_ret_ldl_mmu   helper_be_ldul_mmu
1040 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_be_ldq_mmu
1041 # define helper_ret_stw_mmu   helper_be_stw_mmu
1042 # define helper_ret_stl_mmu   helper_be_stl_mmu
1043 # define helper_ret_stq_mmu   helper_be_stq_mmu
1044 # define helper_ret_ldw_cmmu  helper_be_ldw_cmmu
1045 # define helper_ret_ldl_cmmu  helper_be_ldl_cmmu
1046 # define helper_ret_ldq_cmmu  helper_be_ldq_cmmu
1047 #else
1048 # define helper_ret_ldsw_mmu  helper_le_ldsw_mmu
1049 # define helper_ret_lduw_mmu  helper_le_lduw_mmu
1050 # define helper_ret_ldsl_mmu  helper_le_ldsl_mmu
1051 # define helper_ret_ldul_mmu  helper_le_ldul_mmu
1052 # define helper_ret_ldl_mmu   helper_le_ldul_mmu
1053 # define helper_ret_ldq_mmu   helper_le_ldq_mmu
1054 # define helper_ret_stw_mmu   helper_le_stw_mmu
1055 # define helper_ret_stl_mmu   helper_le_stl_mmu
1056 # define helper_ret_stq_mmu   helper_le_stq_mmu
1057 # define helper_ret_ldw_cmmu  helper_le_ldw_cmmu
1058 # define helper_ret_ldl_cmmu  helper_le_ldl_cmmu
1059 # define helper_ret_ldq_cmmu  helper_le_ldq_cmmu
1060 #endif
1061
1062 #endif /* CONFIG_SOFTMMU */
1063
1064 #endif /* TCG_H */
This page took 0.082089 seconds and 4 git commands to generate.