Add mfasr and mtasr
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCJITInfo.cpp
index f400297a81ee68af10c87e4ccfa4be9a6dc2c5dc..e5f113a0c030128acb7929260ed6c235ee2507c2 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "jit"
 #include "PPCJITInfo.h"
 #include "PPCRelocations.h"
-#include "PPCTargetMachine.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
-#include "llvm/Config/alloca.h"
+#include "PPCSubtarget.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
-#include <set>
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/Memory.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "jit"
+
 static TargetJITInfo::JITCompilerFn JITCompilerFunction;
 
+PPCJITInfo::PPCJITInfo(PPCSubtarget &STI)
+    : Subtarget(STI), is64Bit(STI.isPPC64()) {
+  useGOT = 0;
+}
+
 #define BUILD_ADDIS(RD,RS,IMM16) \
   ((15 << 26) | ((RD) << 21) | ((RS) << 16) | ((IMM16) & 65535))
 #define BUILD_ORI(RD,RS,UIMM16) \
@@ -71,8 +77,13 @@ static void EmitBranchToAt(uint64_t At, uint64_t To, bool isCall, bool is64Bit){
 extern "C" void PPC32CompilationCallback();
 extern "C" void PPC64CompilationCallback();
 
-#if (defined(__POWERPC__) || defined (__ppc__) || defined(_POWER)) && \
-    !(defined(__ppc64__) || defined(__FreeBSD__))
+// The first clause of the preprocessor directive looks wrong, but it is
+// necessary when compiling this code on non-PowerPC hosts.
+#if (!defined(__ppc__) && !defined(__powerpc__)) || defined(__powerpc64__) || defined(__ppc64__)
+void PPC32CompilationCallback() {
+  llvm_unreachable("This is not a 32bit PowerPC, you can't execute this!");
+}
+#elif !defined(__ELF__)
 // CompilationCallback stub - We can't use a C function with inline assembly in
 // it, because we the prolog/epilog inserted by GCC won't work for us.  Instead,
 // write our own wrapper, which does things our way, so we have complete control
@@ -87,7 +98,7 @@ asm(
     // FIXME: could shrink frame
     // Set up a proper stack frame
     // FIXME Layout
-    //   PowerPC64 ABI linkage    -  24 bytes
+    //   PowerPC32 ABI linkage    -  24 bytes
     //                 parameters -  32 bytes
     //   13 double registers      - 104 bytes
     //   8 int registers          -  32 bytes
@@ -115,7 +126,7 @@ asm(
     "lwz  r2, 208(r1)\n" // stub's frame
     "lwz  r4, 8(r2)\n" // stub's lr
     "li   r5, 0\n"       // 0 == 32 bit
-    "bl _PPCCompilationCallbackC\n"
+    "bl _LLVMPPCCompilationCallback\n"
     "mtctr r3\n"
     // Restore all int arg registers
     "lwz r10, 204(r1)\n"    "lwz r9,  200(r1)\n"
@@ -137,8 +148,8 @@ asm(
     "bctr\n"
     );
 
-#elif defined(__PPC__) && !defined(__ppc64__)
-// Linux & FreeBSD / PPC 32 support
+#else
+// ELF PPC 32 support
 
 // CompilationCallback stub - We can't use a C function with inline assembly in
 // it, because we the prolog/epilog inserted by GCC won't work for us.  Instead,
@@ -178,7 +189,7 @@ asm(
     "lwz  5, 104(1)\n" // stub's frame
     "lwz  4, 4(5)\n" // stub's lr
     "li   5, 0\n"       // 0 == 32 bit
-    "bl PPCCompilationCallbackC\n"
+    "bl LLVMPPCCompilationCallback\n"
     "mtctr 3\n"
     // Restore all int arg registers
     "lwz 10, 100(1)\n"   "lwz 9,  96(1)\n"
@@ -197,20 +208,39 @@ asm(
     "mtlr 0\n"
     "bctr\n"
     );
-#else
-void PPC32CompilationCallback() {
-  assert(0 && "This is not a power pc, you can't execute this!");
-  abort();
-}
 #endif
 
-#if (defined(__POWERPC__) || defined (__ppc__) || defined(_POWER)) && \
-    defined(__ppc64__)
+#if !defined(__powerpc64__) && !defined(__ppc64__)
+void PPC64CompilationCallback() {
+  llvm_unreachable("This is not a 64bit PowerPC, you can't execute this!");
+}
+#else
+#  ifdef __ELF__
+asm(
+    ".text\n"
+    ".align 2\n"
+    ".globl PPC64CompilationCallback\n"
+#if _CALL_ELF == 2
+    ".type PPC64CompilationCallback,@function\n"
+"PPC64CompilationCallback:\n"
+#else
+    ".section \".opd\",\"aw\",@progbits\n"
+    ".align 3\n"
+"PPC64CompilationCallback:\n"
+    ".quad .L.PPC64CompilationCallback,.TOC.@tocbase,0\n"
+    ".size PPC64CompilationCallback,24\n"
+    ".previous\n"
+    ".align 4\n"
+    ".type PPC64CompilationCallback,@function\n"
+".L.PPC64CompilationCallback:\n"
+#endif
+#  else
 asm(
     ".text\n"
     ".align 2\n"
     ".globl _PPC64CompilationCallback\n"
 "_PPC64CompilationCallback:\n"
+#  endif
     // Make space for 8 ints r[3-10] and 13 doubles f[1-13] and the 
     // FIXME: need to save v[0-19] for altivec?
     // Set up a proper stack frame
@@ -219,61 +249,64 @@ asm(
     //                 parameters -  64 bytes
     //   13 double registers      - 104 bytes
     //   8 int registers          -  64 bytes
-    "mflr r0\n"
-    "std r0,  16(r1)\n"
-    "stdu r1, -280(r1)\n"
+    "mflr 0\n"
+    "std  0,  16(1)\n"
+    "stdu 1, -280(1)\n"
     // Save all int arg registers
-    "std r10, 272(r1)\n"    "std r9,  264(r1)\n"
-    "std r8,  256(r1)\n"    "std r7,  248(r1)\n"
-    "std r6,  240(r1)\n"    "std r5,  232(r1)\n"
-    "std r4,  224(r1)\n"    "std r3,  216(r1)\n"
+    "std 10, 272(1)\n"    "std 9,  264(1)\n"
+    "std 8,  256(1)\n"    "std 7,  248(1)\n"
+    "std 6,  240(1)\n"    "std 5,  232(1)\n"
+    "std 4,  224(1)\n"    "std 3,  216(1)\n"
     // Save all call-clobbered FP regs.
-    "stfd f13, 208(r1)\n"    "stfd f12, 200(r1)\n"
-    "stfd f11, 192(r1)\n"    "stfd f10, 184(r1)\n"
-    "stfd f9,  176(r1)\n"    "stfd f8,  168(r1)\n"
-    "stfd f7,  160(r1)\n"    "stfd f6,  152(r1)\n"
-    "stfd f5,  144(r1)\n"    "stfd f4,  136(r1)\n"
-    "stfd f3,  128(r1)\n"    "stfd f2,  120(r1)\n"
-    "stfd f1,  112(r1)\n"
+    "stfd 13, 208(1)\n"    "stfd 12, 200(1)\n"
+    "stfd 11, 192(1)\n"    "stfd 10, 184(1)\n"
+    "stfd 9,  176(1)\n"    "stfd 8,  168(1)\n"
+    "stfd 7,  160(1)\n"    "stfd 6,  152(1)\n"
+    "stfd 5,  144(1)\n"    "stfd 4,  136(1)\n"
+    "stfd 3,  128(1)\n"    "stfd 2,  120(1)\n"
+    "stfd 1,  112(1)\n"
     // Arguments to Compilation Callback:
     // r3 - our lr (address of the call instruction in stub plus 4)
     // r4 - stub's lr (address of instruction that called the stub plus 4)
     // r5 - is64Bit - always 1.
-    "mr   r3, r0\n"
-    "ld   r2, 280(r1)\n" // stub's frame
-    "ld   r4, 16(r2)\n"  // stub's lr
-    "li   r5, 1\n"       // 1 == 64 bit
-    "bl _PPCCompilationCallbackC\n"
-    "mtctr r3\n"
+    "mr   3, 0\n"      // return address (still in r0)
+    "ld   5, 280(1)\n" // stub's frame
+    "ld   4, 16(5)\n"  // stub's lr
+    "li   5, 1\n"      // 1 == 64 bit
+#  ifdef __ELF__
+    "bl LLVMPPCCompilationCallback\n"
+    "nop\n"
+#  else
+    "bl _LLVMPPCCompilationCallback\n"
+#  endif
+    "mtctr 3\n"
     // Restore all int arg registers
-    "ld r10, 272(r1)\n"    "ld r9,  264(r1)\n"
-    "ld r8,  256(r1)\n"    "ld r7,  248(r1)\n"
-    "ld r6,  240(r1)\n"    "ld r5,  232(r1)\n"
-    "ld r4,  224(r1)\n"    "ld r3,  216(r1)\n"
+    "ld 10, 272(1)\n"    "ld 9,  264(1)\n"
+    "ld 8,  256(1)\n"    "ld 7,  248(1)\n"
+    "ld 6,  240(1)\n"    "ld 5,  232(1)\n"
+    "ld 4,  224(1)\n"    "ld 3,  216(1)\n"
     // Restore all FP arg registers
-    "lfd f13, 208(r1)\n"    "lfd f12, 200(r1)\n"
-    "lfd f11, 192(r1)\n"    "lfd f10, 184(r1)\n"
-    "lfd f9,  176(r1)\n"    "lfd f8,  168(r1)\n"
-    "lfd f7,  160(r1)\n"    "lfd f6,  152(r1)\n"
-    "lfd f5,  144(r1)\n"    "lfd f4,  136(r1)\n"
-    "lfd f3,  128(r1)\n"    "lfd f2,  120(r1)\n"
-    "lfd f1,  112(r1)\n"
+    "lfd 13, 208(1)\n"    "lfd 12, 200(1)\n"
+    "lfd 11, 192(1)\n"    "lfd 10, 184(1)\n"
+    "lfd 9,  176(1)\n"    "lfd 8,  168(1)\n"
+    "lfd 7,  160(1)\n"    "lfd 6,  152(1)\n"
+    "lfd 5,  144(1)\n"    "lfd 4,  136(1)\n"
+    "lfd 3,  128(1)\n"    "lfd 2,  120(1)\n"
+    "lfd 1,  112(1)\n"
     // Pop 3 frames off the stack and branch to target
-    "ld  r1, 280(r1)\n"
-    "ld  r2, 16(r1)\n"
-    "mtlr r2\n"
+    "ld  1, 280(1)\n"
+    "ld  0, 16(1)\n"
+    "mtlr 0\n"
+    // XXX: any special TOC handling in the ELF case for JIT?
     "bctr\n"
     );
-#else
-void PPC64CompilationCallback() {
-  assert(0 && "This is not a power pc, you can't execute this!");
-  abort();
-}
 #endif
 
-extern "C" void *PPCCompilationCallbackC(unsigned *StubCallAddrPlus4,
-                                         unsigned *OrigCallAddrPlus4,
-                                         bool is64Bit) {
+extern "C" {
+LLVM_LIBRARY_VISIBILITY void *
+LLVMPPCCompilationCallback(unsigned *StubCallAddrPlus4,
+                           unsigned *OrigCallAddrPlus4,
+                           bool is64Bit) {
   // Adjust the pointer to the address of the call instruction in the stub
   // emitted by emitFunctionStub, rather than the instruction after it.
   unsigned *StubCallAddr = StubCallAddrPlus4 - 1;
@@ -310,12 +343,14 @@ extern "C" void *PPCCompilationCallbackC(unsigned *StubCallAddrPlus4,
   // Rewrite the stub with an unconditional branch to the target, for any users
   // who took the address of the stub.
   EmitBranchToAt((intptr_t)StubCallAddr, (intptr_t)Target, false, is64Bit);
+  sys::Memory::InvalidateInstructionCache(StubCallAddr, 7*4);
 
   // Put the address of the target function to call and the address to return to
   // after calling the target function in a place that is easy to get on the
   // stack after we restore all regs.
   return Target;
 }
+}
 
 
 
@@ -325,80 +360,64 @@ PPCJITInfo::getLazyResolverFunction(JITCompilerFn Fn) {
   return is64Bit ? PPC64CompilationCallback : PPC32CompilationCallback;
 }
 
+TargetJITInfo::StubLayout PPCJITInfo::getStubLayout() {
+  // The stub contains up to 10 4-byte instructions, aligned at 4 bytes: 3
+  // instructions to save the caller's address if this is a lazy-compilation
+  // stub, plus a 1-, 4-, or 7-instruction sequence to load an arbitrary address
+  // into a register and jump through it.
+  StubLayout Result = {10*4, 4};
+  return Result;
+}
+
 #if (defined(__POWERPC__) || defined (__ppc__) || defined(_POWER)) && \
 defined(__APPLE__)
 extern "C" void sys_icache_invalidate(const void *Addr, size_t len);
 #endif
 
-void PPCJITInfo::InvalidateInstructionCache(const void *Addr, unsigned len) {
-#if (defined(__POWERPC__) || defined (__ppc__) || \
-     defined(_POWER) || defined(_ARCH_PPC))
-# if defined(__APPLE__)
-  sys_icache_invalidate(Addr, len);
-# elif defined(__GNUC__)
-  const size_t LineSize = 32;
-
-  const intptr_t Mask = ~(LineSize - 1);
-  const intptr_t StartLine = ((intptr_t) Addr) & Mask;
-  const intptr_t EndLine = ((intptr_t) Addr + len + LineSize - 1) & Mask;
-
-  for (intptr_t Line = StartLine; Line < EndLine; Line += LineSize)
-      asm volatile("dcbf 0, %0" : : "r"(Line));
-  asm volatile("sync");
-
-  for (intptr_t Line = StartLine; Line < EndLine; Line += LineSize)
-      asm volatile("icbi 0, %0" : : "r"(Line));
-  asm volatile("isync");
-# endif
-#endif
-}
-
 void *PPCJITInfo::emitFunctionStub(const Function* F, void *Fn,
-                                   MachineCodeEmitter &MCE) {
+                                   JITCodeEmitter &JCE) {
   // If this is just a call to an external function, emit a branch instead of a
   // call.  The code is the same except for one bit of the last instruction.
   if (Fn != (void*)(intptr_t)PPC32CompilationCallback && 
       Fn != (void*)(intptr_t)PPC64CompilationCallback) {
-    MCE.startFunctionStub(F, 7*4);
-    intptr_t Addr = (intptr_t)MCE.getCurrentPCValue();
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    MCE.emitWordBE(0);
-    EmitBranchToAt(Addr, (intptr_t)Fn, false, is64Bit);
-    InvalidateInstructionCache((void*)Addr, 7*4);
-    return MCE.finishFunctionStub(F);
+    void *Addr = (void*)JCE.getCurrentPCValue();
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    JCE.emitWordBE(0);
+    EmitBranchToAt((intptr_t)Addr, (intptr_t)Fn, false, is64Bit);
+    sys::Memory::InvalidateInstructionCache(Addr, 7*4);
+    return Addr;
   }
 
-  MCE.startFunctionStub(F, 10*4);
-  intptr_t Addr = (intptr_t)MCE.getCurrentPCValue();
+  void *Addr = (void*)JCE.getCurrentPCValue();
   if (is64Bit) {
-    MCE.emitWordBE(0xf821ffb1);     // stdu r1,-80(r1)
-    MCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
-    MCE.emitWordBE(0xf9610060);     // std r11, 96(r1)
-  } else if (TM.getSubtargetImpl()->isMachoABI()){
-    MCE.emitWordBE(0x9421ffe0);     // stwu r1,-32(r1)
-    MCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
-    MCE.emitWordBE(0x91610028);     // stw r11, 40(r1)
+    JCE.emitWordBE(0xf821ffb1);     // stdu r1,-80(r1)
+    JCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
+    JCE.emitWordBE(0xf9610060);     // std r11, 96(r1)
+  } else if (Subtarget.isDarwinABI()){
+    JCE.emitWordBE(0x9421ffe0);     // stwu r1,-32(r1)
+    JCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
+    JCE.emitWordBE(0x91610028);     // stw r11, 40(r1)
   } else {
-    MCE.emitWordBE(0x9421ffe0);     // stwu r1,-32(r1)
-    MCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
-    MCE.emitWordBE(0x91610024);     // stw r11, 36(r1)
+    JCE.emitWordBE(0x9421ffe0);     // stwu r1,-32(r1)
+    JCE.emitWordBE(0x7d6802a6);     // mflr r11
+    JCE.emitWordBE(0x91610024);     // stw r11, 36(r1)
   }
-  intptr_t BranchAddr = (intptr_t)MCE.getCurrentPCValue();
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
-  MCE.emitWordBE(0);
+  intptr_t BranchAddr = (intptr_t)JCE.getCurrentPCValue();
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
+  JCE.emitWordBE(0);
   EmitBranchToAt(BranchAddr, (intptr_t)Fn, true, is64Bit);
-  InvalidateInstructionCache((void*)Addr, 10*4);
-  return MCE.finishFunctionStub(F);
+  sys::Memory::InvalidateInstructionCache(Addr, 10*4);
+  return Addr;
 }
 
 
@@ -408,7 +427,7 @@ void PPCJITInfo::relocate(void *Function, MachineRelocation *MR,
     unsigned *RelocPos = (unsigned*)Function + MR->getMachineCodeOffset()/4;
     intptr_t ResultPtr = (intptr_t)MR->getResultPointer();
     switch ((PPC::RelocationType)MR->getRelocationType()) {
-    default: assert(0 && "Unknown relocation type!");
+    default: llvm_unreachable("Unknown relocation type!");
     case PPC::reloc_pcrel_bx:
       // PC-relative relocation for b and bl instructions.
       ResultPtr = (ResultPtr-(intptr_t)RelocPos) >> 2;
@@ -459,4 +478,5 @@ void PPCJITInfo::relocate(void *Function, MachineRelocation *MR,
 
 void PPCJITInfo::replaceMachineCodeForFunction(void *Old, void *New) {
   EmitBranchToAt((intptr_t)Old, (intptr_t)New, false, is64Bit);
+  sys::Memory::InvalidateInstructionCache(Old, 7*4);
 }