c1-sparc.inc

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2024 Mikulas Patocka
   3  *
   4  * This file is part of Ajla.
   5  *
   6  * Ajla is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
   7  * terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   8  * Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
   9  * version.
  10  *
  11  * Ajla is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  12  * WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
  13  * A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  16  * Ajla. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 #if !defined(ARCH_SPARC64)
  20 #define SPARC_9                         cpu_test_feature(CPU_FEATURE_sparc9)
  21 #define FRAME_SIZE                      0x60
  22 #define OP_SIZE_NATIVE                  (SPARC_9 ? OP_SIZE_8 : OP_SIZE_4)
  23 #define OP_SIZE_ADDRESS                 OP_SIZE_4
  24 #else
  25 #define SPARC_9                         1
  26 #define FRAME_SIZE                      0xb0
  27 #define OP_SIZE_NATIVE                  OP_SIZE_8
  28 #define OP_SIZE_ADDRESS                 OP_SIZE_8
  29 #endif
  30
  31 #define JMP_LIMIT                       JMP_LONG
  32
  33 #define UNALIGNED_TRAP                  1
  34
  35 #define ALU_WRITES_FLAGS(alu, im)               0
  36 #define ALU1_WRITES_FLAGS(alu)          0
  37 #define ROT_WRITES_FLAGS(alu)           0
  38 #define COND_IS_LOGICAL(cond)           0
  39
  40 #define ARCH_PARTIAL_ALU(size)          0
  41 #define ARCH_IS_3ADDRESS                1
  42 #define ARCH_HAS_FLAGS                  1
  43 #define ARCH_PREFERS_SX(size)           0
  44 #define ARCH_HAS_BWX                    1
  45 #define ARCH_HAS_MUL                    SPARC_9
  46 #define ARCH_HAS_DIV                    SPARC_9
  47 #define ARCH_HAS_ANDN                   1
  48 #define ARCH_HAS_SHIFTED_ADD(bits)      0
  49 #define ARCH_HAS_BTX(btx, size, cnst)   0
  50 #define ARCH_SHIFT_SIZE                 OP_SIZE_4
  51 #define ARCH_NEEDS_BARRIER              0
  52
  53 #define i_size(size)                    OP_SIZE_NATIVE
  54 #define i_size_rot(size)                maximum(size, OP_SIZE_4)
  55
  56 #define R_G0            0x00
  57 #define R_G1            0x01
  58 #define R_G2            0x02
  59 #define R_G3            0x03
  60 #define R_G4            0x04
  61 #define R_G5            0x05
  62 #define R_G6            0x06
  63 #define R_G7            0x07
  64 #define R_O0            0x08
  65 #define R_O1            0x09
  66 #define R_O2            0x0a
  67 #define R_O3            0x0b
  68 #define R_O4            0x0c
  69 #define R_O5            0x0d
  70 #define R_O6            0x0e
  71 #define R_O7            0x0f
  72 #define R_L0            0x10
  73 #define R_L1            0x11
  74 #define R_L2            0x12
  75 #define R_L3            0x13
  76 #define R_L4            0x14
  77 #define R_L5            0x15
  78 #define R_L6            0x16
  79 #define R_L7            0x17
  80 #define R_I0            0x18
  81 #define R_I1            0x19
  82 #define R_I2            0x1a
  83 #define R_I3            0x1b
  84 #define R_I4            0x1c
  85 #define R_I5            0x1d
  86 #define R_I6            0x1e
  87 #define R_I7            0x1f
  88
  89 #define FSR_0           0x20
  90 #define FSR_1           0x21
  91 #define FSR_2           0x22
  92 #define FSR_3           0x23
  93 #define FSR_4           0x24
  94 #define FSR_5           0x25
  95 #define FSR_6           0x26
  96 #define FSR_7           0x27
  97 #define FSR_8           0x28
  98 #define FSR_9           0x29
  99 #define FSR_10          0x2a
 100 #define FSR_11          0x2b
 101 #define FSR_12          0x2c
 102 #define FSR_13          0x2d
 103 #define FSR_14          0x2e
 104 #define FSR_15          0x2f
 105 #define FSR_16          0x30
 106 #define FSR_17          0x31
 107 #define FSR_18          0x32
 108 #define FSR_19          0x33
 109 #define FSR_20          0x34
 110 #define FSR_21          0x35
 111 #define FSR_22          0x36
 112 #define FSR_23          0x37
 113 #define FSR_24          0x38
 114 #define FSR_25          0x39
 115 #define FSR_26          0x3a
 116 #define FSR_27          0x3b
 117 #define FSR_28          0x3c
 118 #define FSR_29          0x3d
 119 #define FSR_30          0x3e
 120 #define FSR_31          0x3f
 121
 122 #define FDR_0           0x20
 123 #define FDR_2           0x22
 124 #define FDR_4           0x24
 125 #define FDR_6           0x26
 126 #define FDR_8           0x28
 127 #define FDR_10          0x2a
 128 #define FDR_12          0x2c
 129 #define FDR_14          0x2e
 130 #define FDR_16          0x30
 131 #define FDR_18          0x32
 132 #define FDR_20          0x34
 133 #define FDR_22          0x36
 134 #define FDR_24          0x38
 135 #define FDR_26          0x3a
 136 #define FDR_28          0x3c
 137 #define FDR_30          0x3e
 138 #define FDR_32          0x21
 139 #define FDR_34          0x23
 140 #define FDR_36          0x25
 141 #define FDR_38          0x27
 142 #define FDR_40          0x29
 143 #define FDR_42          0x2b
 144 #define FDR_44          0x2d
 145 #define FDR_46          0x2f
 146 #define FDR_48          0x31
 147 #define FDR_50          0x33
 148 #define FDR_52          0x35
 149 #define FDR_54          0x37
 150 #define FDR_56          0x39
 151 #define FDR_58          0x3b
 152 #define FDR_60          0x3d
 153 #define FDR_62          0x3f
 154
 155 #define FQR_0           0x20
 156 #define FQR_4           0x24
 157 #define FQR_8           0x28
 158 #define FQR_12          0x2c
 159 #define FQR_16          0x30
 160 #define FQR_20          0x34
 161 #define FQR_24          0x38
 162 #define FQR_28          0x3c
 163 #define FQR_32          0x21
 164 #define FQR_36          0x25
 165 #define FQR_40          0x29
 166 #define FQR_44          0x2d
 167 #define FQR_48          0x31
 168 #define FQR_52          0x35
 169 #define FQR_56          0x39
 170 #define FQR_60          0x3d
 171
 172 #define R_ZERO          0x00
 173 #define R_SP            R_O6
 174
 175 #define R_FRAME         R_I0
 176 #define R_UPCALL        R_I1
 177 #define R_TIMESTAMP     R_I2
 178
 179 #define R_SCRATCH_1     R_O1
 180 #define R_SCRATCH_2     R_O0
 181 #define R_SCRATCH_3     R_O3
 182 #define R_SCRATCH_4     R_O2
 183
 184 #define R_SCRATCH_NA_1  R_O4
 185 #define R_SCRATCH_NA_2  R_O5
 186 #define R_SCRATCH_NA_3  R_O7
 187
 188 #define R_SAVED_1       R_L0
 189 #define R_SAVED_2       R_L1
 190
 191 #define R_ARG0          R_O0
 192 #define R_ARG1          R_O1
 193 #define R_ARG2          R_O2
 194 #define R_ARG3          R_O3
 195 #define R_RET0          R_O0
 196
 197 #define FR_SCRATCH_1    FDR_0
 198 #define FR_SCRATCH_2    FDR_4
 199
 200 #define R_OFFSET_IMM    R_G1
 201 #define R_CONST_IMM     R_G2
 202 #define R_CONST_HELPER  R_G3
 203
 204 #define SUPPORTED_FP    0x6
 205
 206 static bool reg_is_fp(unsigned reg)
 207 {
 208         return reg >= 0x20 && reg < 0x40;
 209 }
 210
 211 static const uint8_t reg_available[] = { 0 };
 212 #define reg_is_saved(r) 1
 213
 214 static bool attr_w gen_load_constant(struct codegen_context *ctx, unsigned reg, uint64_t c)
 215 {
 216         int32_t cl;
 217         if (SPARC_9) {
 218                 if (c >= (uint64_t)-4096) {
 219                         gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 220                         gen_one(reg);
 221                         gen_one(R_ZERO);
 222                         gen_one(ARG_IMM);
 223                         gen_eight(c);
 224                         return true;
 225                 }
 226                 if (c >= 0x100000000ULL) {
 227                         int32_t cu = c >> 32;
 228                         if (cu < -4096 || cu >= 4096) {
 229                                 gen_insn(INSN_MOV, OP_SIZE_NATIVE, 0, 0);
 230                                 gen_one(R_CONST_HELPER);
 231                                 gen_one(ARG_IMM);
 232                                 gen_eight(cu & 0xFFFFFC00UL);
 233                                 cu &= 0x3FFU;
 234                                 if (cu) {
 235                                         gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 236                                         gen_one(R_CONST_HELPER);
 237                                         gen_one(R_CONST_HELPER);
 238                                         gen_one(ARG_IMM);
 239                                         gen_eight(cu);
 240                                 }
 241                         } else {
 242                                 gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 243                                 gen_one(R_CONST_HELPER);
 244                                 gen_one(R_ZERO);
 245                                 gen_one(ARG_IMM);
 246                                 gen_eight(cu);
 247                         }
 248                         gen_insn(INSN_ROT, OP_SIZE_NATIVE, ROT_SHL, 0);
 249                         gen_one(R_CONST_HELPER);
 250                         gen_one(R_CONST_HELPER);
 251                         gen_one(ARG_IMM);
 252                         gen_eight(32);
 253                 }
 254         }
 255         cl = c;
 256         if (cl < 0 || cl >= 4096) {
 257                 gen_insn(INSN_MOV, OP_SIZE_NATIVE, 0, 0);
 258                 gen_one(reg);
 259                 gen_one(ARG_IMM);
 260                 gen_eight(cl & 0xFFFFFC00UL);
 261                 cl &= 0x3FFU;
 262                 if (cl) {
 263                         gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 264                         gen_one(reg);
 265                         gen_one(reg);
 266                         gen_one(ARG_IMM);
 267                         gen_eight(cl);
 268                 }
 269         } else {
 270                 gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 271                 gen_one(reg);
 272                 gen_one(R_ZERO);
 273                 gen_one(ARG_IMM);
 274                 gen_eight(cl);
 275         }
 276         if (SPARC_9) {
 277                 if (c >= 0x100000000ULL) {
 278                         gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_OR, 0);
 279                         gen_one(reg);
 280                         gen_one(reg);
 281                         gen_one(R_CONST_HELPER);
 282                 }
 283         }
 284         return true;
 285 }
 286
 287 static bool attr_w gen_address(struct codegen_context *ctx, unsigned base, int64_t imm, unsigned purpose, unsigned size)
 288 {
 289         ctx->base_reg = base;
 290         ctx->offset_imm = imm;
 291         ctx->offset_reg = false;
 292         switch (purpose) {
 293                 case IMM_PURPOSE_LDR_OFFSET:
 294                 case IMM_PURPOSE_LDR_SX_OFFSET:
 295                 case IMM_PURPOSE_STR_OFFSET:
 296                 case IMM_PURPOSE_LDP_STP_OFFSET:
 297                 case IMM_PURPOSE_VLDR_VSTR_OFFSET:
 298                 case IMM_PURPOSE_MVI_CLI_OFFSET:
 299                         if (likely(imm >= -4096) && likely(imm < 4096))
 300                                 return true;
 301                         break;
 302                 default:
 303                         internal(file_line, "gen_address: invalid purpose %u (imm %"PRIxMAX", size %u)", purpose, (uintmax_t)imm, size);
 304         }
 305
 306         g(gen_load_constant(ctx, R_OFFSET_IMM, imm));
 307         ctx->offset_reg = true;
 308         return true;
 309 }
 310
 311 static bool is_direct_const(int64_t imm, unsigned purpose, unsigned size)
 312 {
 313         switch (purpose) {
 314                 case IMM_PURPOSE_STORE_VALUE:
 315                         if (!imm)
 316                                 return true;
 317                         break;
 318                 case IMM_PURPOSE_ADD:
 319                 case IMM_PURPOSE_SUB:
 320                 case IMM_PURPOSE_CMP:
 321                 case IMM_PURPOSE_CMP_LOGICAL:
 322                 case IMM_PURPOSE_AND:
 323                 case IMM_PURPOSE_OR:
 324                 case IMM_PURPOSE_XOR:
 325                 case IMM_PURPOSE_ANDN:
 326                 case IMM_PURPOSE_TEST:
 327                 case IMM_PURPOSE_MUL:
 328                         if (likely(imm >= -4096) && likely(imm < 4096))
 329                                 return true;
 330                         break;
 331                 case IMM_PURPOSE_CMOV:
 332                         if (likely(imm >= -1024) && likely(imm < 1024))
 333                                 return true;
 334                         break;
 335                 case IMM_PURPOSE_MOVR:
 336                         if (likely(imm >= -512) && likely(imm < 512))
 337                                 return true;
 338                         break;
 339                 default:
 340                         internal(file_line, "is_direct_const: invalid purpose %u (imm %"PRIxMAX", size %u)", purpose, (uintmax_t)imm, size);
 341         }
 342         return false;
 343 }
 344
 345 static bool attr_w gen_imm(struct codegen_context *ctx, int64_t imm, unsigned purpose, unsigned size)
 346 {
 347         if (is_direct_const(imm, purpose, size)) {
 348                 ctx->const_imm = imm;
 349                 ctx->const_reg = false;
 350         } else {
 351                 g(gen_load_constant(ctx, R_CONST_IMM, imm));
 352                 ctx->const_reg = true;
 353         }
 354         return true;
 355 }
 356
 357 static bool attr_w gen_entry(struct codegen_context *ctx)
 358 {
 359         gen_insn(INSN_ALU, OP_SIZE_NATIVE, ALU_SAVE, 0);
 360         gen_one(R_SP);
 361         gen_one(R_SP);
 362         gen_one(ARG_IMM);
 363         gen_eight(-FRAME_SIZE);
 364
 365         gen_insn(INSN_JMP_INDIRECT, 0, 0, 0);
 366         gen_one(R_I3);
 367
 368         return true;
 369 }
 370
 371 static bool attr_w gen_escape_arg(struct codegen_context *ctx, ip_t ip, uint32_t escape_label)
 372 {
 373         g(gen_load_constant(ctx, R_I1, ip));
 374
 375         gen_insn(INSN_JMP, 0, 0, 0);
 376         gen_four(escape_label);
 377
 378         return true;
 379 }
 380
 381 static bool attr_w gen_escape(struct codegen_context *ctx)
 382 {
 383         gen_insn(INSN_RET, 0, 0, 0);
 384
 385         return true;
 386 }
 387
 388 static bool attr_w gen_upcall_argument(struct codegen_context attr_unused *ctx, unsigned attr_unused arg)
 389 {
 390         return true;
 391 }
 392
 393 static bool attr_w gen_upcall(struct codegen_context *ctx, unsigned offset, unsigned n_args)
 394 {
 395         g(gen_address(ctx, R_UPCALL, offset, IMM_PURPOSE_LDR_OFFSET, OP_SIZE_ADDRESS));
 396         gen_insn(INSN_MOV, OP_SIZE_ADDRESS, 0, 0);
 397         gen_one(R_SCRATCH_NA_1);
 398         gen_address_offset();
 399
 400         gen_insn(INSN_CALL_INDIRECT, OP_SIZE_NATIVE, 0, 0);
 401         gen_one(R_SCRATCH_NA_1);
 402
 403         g(gen_upcall_end(ctx, n_args));
 404
 405         return true;
 406 }
 407
 408 static bool attr_w gen_timestamp_test(struct codegen_context *ctx, uint32_t escape_label)
 409 {
 410         g(gen_address(ctx, R_UPCALL, offsetof(struct cg_upcall_vector_s, ts), IMM_PURPOSE_LDR_OFFSET, OP_SIZE_4));
 411         gen_insn(INSN_MOV, OP_SIZE_4, 0, 0);
 412         gen_one(R_SCRATCH_1);
 413         gen_address_offset();
 414
 415         gen_insn(INSN_CMP, OP_SIZE_4, 0, 1);
 416         gen_one(R_SCRATCH_1);
 417         gen_one(R_TIMESTAMP);
 418
 419         gen_insn(INSN_JMP_COND, OP_SIZE_4, COND_NE, 0);
 420         gen_four(escape_label);
 421
 422         return true;
 423 }