Update lightrec 20220716 (#672)
[pcsx_rearmed.git] / deps / lightrec / emitter.c
index fd28935..3af0432 100644 (file)
@@ -35,10 +35,11 @@ static void lightrec_emit_end_of_block(struct lightrec_cstate *state,
                                       u32 link, bool update_cycles)
 {
        struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
-       u32 cycles = state->cycles;
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
        const struct opcode *op = &block->opcode_list[offset],
                            *next = &block->opcode_list[offset + 1];
+       u32 cycles = state->cycles + lightrec_cycles_of_opcode(op->c);
+       u16 offset_after_eob;
 
        jit_note(__FILE__, __LINE__);
 
@@ -57,7 +58,7 @@ static void lightrec_emit_end_of_block(struct lightrec_cstate *state,
        }
 
        if (has_delay_slot(op->c) &&
-           !(op->flags & (LIGHTREC_NO_DS | LIGHTREC_LOCAL_BRANCH))) {
+           !op_flag_no_ds(op->flags) && !op_flag_local_branch(op->flags)) {
                cycles += lightrec_cycles_of_opcode(next->c);
 
                /* Recompile the delay slot */
@@ -65,8 +66,8 @@ static void lightrec_emit_end_of_block(struct lightrec_cstate *state,
                        lightrec_rec_opcode(state, block, offset + 1);
        }
 
-       /* Store back remaining registers */
-       lightrec_storeback_regs(reg_cache, _jit);
+       /* Clean the remaining registers */
+       lightrec_clean_regs(reg_cache, _jit);
 
        jit_movr(JIT_V0, reg_new_pc);
 
@@ -75,7 +76,10 @@ static void lightrec_emit_end_of_block(struct lightrec_cstate *state,
                pr_debug("EOB: %u cycles\n", cycles);
        }
 
-       if (offset + !!(op->flags & LIGHTREC_NO_DS) < block->nb_ops - 1)
+       offset_after_eob = offset + 1 +
+               (has_delay_slot(op->c) && !op_flag_no_ds(op->flags));
+
+       if (offset_after_eob < block->nb_ops)
                state->branches[state->nb_branches++] = jit_b();
 }
 
@@ -87,10 +91,10 @@ void lightrec_emit_eob(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block,
        union code c = block->opcode_list[offset].c;
        u32 cycles = state->cycles;
 
-       if (!after_op)
-               cycles -= lightrec_cycles_of_opcode(c);
+       if (after_op)
+               cycles += lightrec_cycles_of_opcode(c);
 
-       lightrec_storeback_regs(reg_cache, _jit);
+       lightrec_clean_regs(reg_cache, _jit);
 
        jit_movi(JIT_V0, block->pc + (offset << 2));
        jit_subi(LIGHTREC_REG_CYCLE, LIGHTREC_REG_CYCLE, cycles);
@@ -149,6 +153,43 @@ static void rec_JAL(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u1
                                   31, get_branch_pc(block, offset, 2), true);
 }
 
+static void lightrec_do_early_unload(struct lightrec_cstate *state,
+                                    const struct block *block, u16 offset)
+{
+       struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
+       const struct opcode *op = &block->opcode_list[offset];
+       jit_state_t *_jit = block->_jit;
+       unsigned int i;
+       u8 reg;
+       struct {
+               u8 reg, op;
+       } reg_ops[3] = {
+               { op->r.rd, LIGHTREC_FLAGS_GET_RD(op->flags), },
+               { op->i.rt, LIGHTREC_FLAGS_GET_RT(op->flags), },
+               { op->i.rs, LIGHTREC_FLAGS_GET_RS(op->flags), },
+       };
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(reg_ops); i++) {
+               reg = reg_ops[i].reg;
+
+               switch (reg_ops[i].op) {
+               case LIGHTREC_REG_UNLOAD:
+                       lightrec_clean_reg_if_loaded(reg_cache, _jit, reg, true);
+                       break;
+
+               case LIGHTREC_REG_DISCARD:
+                       lightrec_discard_reg_if_loaded(reg_cache, reg);
+                       break;
+
+               case LIGHTREC_REG_CLEAN:
+                       lightrec_clean_reg_if_loaded(reg_cache, _jit, reg, false);
+                       break;
+               default:
+                       break;
+               };
+       }
+}
+
 static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16 offset,
                  jit_code_t code, u32 link, bool unconditional, bool bz)
 {
@@ -159,26 +200,33 @@ static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16
        const struct opcode *op = &block->opcode_list[offset],
                            *next = &block->opcode_list[offset + 1];
        jit_node_t *addr;
-       u8 link_reg;
-       u32 target_offset, cycles = state->cycles;
+       u8 link_reg, rs, rt;
        bool is_forward = (s16)op->i.imm >= -1;
+       int op_cycles = lightrec_cycles_of_opcode(op->c);
+       u32 target_offset, cycles = state->cycles + op_cycles;
        u32 next_pc;
 
        jit_note(__FILE__, __LINE__);
 
-       if (!(op->flags & LIGHTREC_NO_DS))
+       if (!op_flag_no_ds(op->flags))
                cycles += lightrec_cycles_of_opcode(next->c);
 
-       state->cycles = 0;
+       state->cycles = -op_cycles;
+
+       if (!unconditional) {
+               rs = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, op->i.rs, REG_EXT);
+               rt = bz ? 0 : lightrec_alloc_reg_in(reg_cache,
+                                                   _jit, op->i.rt, REG_EXT);
+
+               /* Unload dead registers before evaluating the branch */
+               if (OPT_EARLY_UNLOAD)
+                       lightrec_do_early_unload(state, block, offset);
+       }
 
        if (cycles)
                jit_subi(LIGHTREC_REG_CYCLE, LIGHTREC_REG_CYCLE, cycles);
 
        if (!unconditional) {
-               u8 rs = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, op->i.rs, REG_EXT),
-                  rt = bz ? 0 : lightrec_alloc_reg_in(reg_cache,
-                                                      _jit, op->i.rt, REG_EXT);
-
                /* Generate the branch opcode */
                addr = jit_new_node_pww(code, NULL, rs, rt);
 
@@ -186,12 +234,10 @@ static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16
                regs_backup = lightrec_regcache_enter_branch(reg_cache);
        }
 
-       if (op->flags & LIGHTREC_LOCAL_BRANCH) {
-               if (next && !(op->flags & LIGHTREC_NO_DS)) {
-                       /* Recompile the delay slot */
-                       if (next->opcode)
-                               lightrec_rec_opcode(state, block, offset + 1);
-               }
+       if (op_flag_local_branch(op->flags)) {
+               /* Recompile the delay slot */
+               if (next && next->opcode && !op_flag_no_ds(op->flags))
+                       lightrec_rec_opcode(state, block, offset + 1);
 
                if (link) {
                        /* Update the $ra register */
@@ -200,11 +246,11 @@ static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16
                        lightrec_free_reg(reg_cache, link_reg);
                }
 
-               /* Store back remaining registers */
-               lightrec_storeback_regs(reg_cache, _jit);
+               /* Clean remaining registers */
+               lightrec_clean_regs(reg_cache, _jit);
 
                target_offset = offset + 1 + (s16)op->i.imm
-                       - !!(OPT_SWITCH_DELAY_SLOTS && (op->flags & LIGHTREC_NO_DS));
+                       - !!op_flag_no_ds(op->flags);
                pr_debug("Adding local branch to offset 0x%x\n",
                         target_offset << 2);
                branch = &state->local_branches[
@@ -217,7 +263,7 @@ static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16
                        branch->branch = jit_bgti(LIGHTREC_REG_CYCLE, 0);
        }
 
-       if (!(op->flags & LIGHTREC_LOCAL_BRANCH) || !is_forward) {
+       if (!op_flag_local_branch(op->flags) || !is_forward) {
                next_pc = get_branch_pc(block, offset, 1 + (s16)op->i.imm);
                lightrec_emit_end_of_block(state, block, offset, -1, next_pc,
                                           31, link, false);
@@ -235,7 +281,7 @@ static void rec_b(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16
                        lightrec_free_reg(reg_cache, link_reg);
                }
 
-               if (!(op->flags & LIGHTREC_NO_DS) && next->opcode)
+               if (!op_flag_no_ds(op->flags) && next->opcode)
                        lightrec_rec_opcode(state, block, offset + 1);
        }
 }
@@ -769,7 +815,7 @@ static void rec_alu_mult(struct lightrec_cstate *state,
 {
        struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
        union code c = block->opcode_list[offset].c;
-       u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
+       u32 flags = block->opcode_list[offset].flags;
        u8 reg_lo = get_mult_div_lo(c);
        u8 reg_hi = get_mult_div_hi(c);
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
@@ -785,18 +831,18 @@ static void rec_alu_mult(struct lightrec_cstate *state,
        rs = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.r.rs, rflags);
        rt = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.r.rt, rflags);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_LO))
+       if (!op_flag_no_lo(flags))
                lo = lightrec_alloc_reg_out(reg_cache, _jit, reg_lo, 0);
        else if (__WORDSIZE == 32)
                lo = lightrec_alloc_reg_temp(reg_cache, _jit);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+       if (!op_flag_no_hi(flags))
                hi = lightrec_alloc_reg_out(reg_cache, _jit, reg_hi, REG_EXT);
 
        if (__WORDSIZE == 32) {
                /* On 32-bit systems, do a 32*32->64 bit operation, or a 32*32->32 bit
                 * operation if the MULT was detected a 32-bit only. */
-               if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI)) {
+               if (!op_flag_no_hi(flags)) {
                        if (is_signed)
                                jit_qmulr(lo, hi, rs, rt);
                        else
@@ -806,23 +852,23 @@ static void rec_alu_mult(struct lightrec_cstate *state,
                }
        } else {
                /* On 64-bit systems, do a 64*64->64 bit operation. */
-               if (flags & LIGHTREC_NO_LO) {
+               if (op_flag_no_lo(flags)) {
                        jit_mulr(hi, rs, rt);
                        jit_rshi(hi, hi, 32);
                } else {
                        jit_mulr(lo, rs, rt);
 
                        /* The 64-bit output value is in $lo, store the upper 32 bits in $hi */
-                       if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+                       if (!op_flag_no_hi(flags))
                                jit_rshi(hi, lo, 32);
                }
        }
 
        lightrec_free_reg(reg_cache, rs);
        lightrec_free_reg(reg_cache, rt);
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_LO) || __WORDSIZE == 32)
+       if (!op_flag_no_lo(flags) || __WORDSIZE == 32)
                lightrec_free_reg(reg_cache, lo);
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+       if (!op_flag_no_hi(flags))
                lightrec_free_reg(reg_cache, hi);
 }
 
@@ -831,8 +877,8 @@ static void rec_alu_div(struct lightrec_cstate *state,
 {
        struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
        union code c = block->opcode_list[offset].c;
-       u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
-       bool no_check = flags & LIGHTREC_NO_DIV_CHECK;
+       u32 flags = block->opcode_list[offset].flags;
+       bool no_check = op_flag_no_div_check(flags);
        u8 reg_lo = get_mult_div_lo(c);
        u8 reg_hi = get_mult_div_hi(c);
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
@@ -849,22 +895,22 @@ static void rec_alu_div(struct lightrec_cstate *state,
        rs = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.r.rs, rflags);
        rt = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.r.rt, rflags);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_LO))
+       if (!op_flag_no_lo(flags))
                lo = lightrec_alloc_reg_out(reg_cache, _jit, reg_lo, 0);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+       if (!op_flag_no_hi(flags))
                hi = lightrec_alloc_reg_out(reg_cache, _jit, reg_hi, 0);
 
        /* Jump to special handler if dividing by zero  */
        if (!no_check)
                branch = jit_beqi(rt, 0);
 
-       if (flags & LIGHTREC_NO_LO) {
+       if (op_flag_no_lo(flags)) {
                if (is_signed)
                        jit_remr(hi, rs, rt);
                else
                        jit_remr_u(hi, rs, rt);
-       } else if (flags & LIGHTREC_NO_HI) {
+       } else if (op_flag_no_hi(flags)) {
                if (is_signed)
                        jit_divr(lo, rs, rt);
                else
@@ -882,7 +928,7 @@ static void rec_alu_div(struct lightrec_cstate *state,
 
                jit_patch(branch);
 
-               if (!(flags & LIGHTREC_NO_LO)) {
+               if (!op_flag_no_lo(flags)) {
                        if (is_signed) {
                                jit_lti(lo, rs, 0);
                                jit_lshi(lo, lo, 1);
@@ -892,7 +938,7 @@ static void rec_alu_div(struct lightrec_cstate *state,
                        }
                }
 
-               if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+               if (!op_flag_no_hi(flags))
                        jit_movr(hi, rs);
 
                jit_patch(to_end);
@@ -901,10 +947,10 @@ static void rec_alu_div(struct lightrec_cstate *state,
        lightrec_free_reg(reg_cache, rs);
        lightrec_free_reg(reg_cache, rt);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_LO))
+       if (!op_flag_no_lo(flags))
                lightrec_free_reg(reg_cache, lo);
 
-       if (!(flags & LIGHTREC_NO_HI))
+       if (!op_flag_no_hi(flags))
                lightrec_free_reg(reg_cache, hi);
 }
 
@@ -993,20 +1039,15 @@ static void call_to_c_wrapper(struct lightrec_cstate *state, const struct block
 {
        struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
-       u8 tmp, tmp2;
+       u8 tmp;
 
        tmp = lightrec_alloc_reg_temp(reg_cache, _jit);
        jit_ldxi(tmp, LIGHTREC_REG_STATE,
                 offsetof(struct lightrec_state, wrappers_eps[wrapper]));
 
        if (with_arg) {
-               tmp2 = lightrec_alloc_reg_temp(reg_cache, _jit);
-               jit_movi(tmp2, arg);
-
-               jit_stxi_i(offsetof(struct lightrec_state, c_wrapper_arg),
-                          LIGHTREC_REG_STATE, tmp2);
-
-               lightrec_free_reg(reg_cache, tmp2);
+               jit_prepare();
+               jit_pushargi(arg);
        }
 
        lightrec_regcache_mark_live(reg_cache, _jit);
@@ -1023,7 +1064,7 @@ static void rec_io(struct lightrec_cstate *state,
        struct regcache *reg_cache = state->reg_cache;
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
        union code c = block->opcode_list[offset].c;
-       u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
+       u32 flags = block->opcode_list[offset].flags;
        bool is_tagged = LIGHTREC_FLAGS_GET_IO_MODE(flags);
        u32 lut_entry;
 
@@ -1066,7 +1107,7 @@ static void rec_store_memory(struct lightrec_cstate *cstate,
        s16 imm = (s16)c.i.imm;
        s32 simm = (s32)imm << (1 - lut_is_32bit(state));
        s32 lut_offt = offsetof(struct lightrec_state, code_lut);
-       bool no_mask = op->flags & LIGHTREC_NO_MASK;
+       bool no_mask = op_flag_no_mask(op->flags);
        bool add_imm = c.i.imm &&
                ((!state->mirrors_mapped && !no_mask) || (invalidate &&
                ((imm & 0x3) || simm + lut_offt != (s16)(simm + lut_offt))));
@@ -1191,6 +1232,7 @@ static void rec_store_direct_no_invalidate(struct lightrec_cstate *cstate,
 
        jit_note(__FILE__, __LINE__);
        rs = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.i.rs, 0);
+       rt = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.i.rt, 0);
        tmp = lightrec_alloc_reg_temp(reg_cache, _jit);
 
        if (state->offset_ram || state->offset_scratch)
@@ -1230,8 +1272,6 @@ static void rec_store_direct_no_invalidate(struct lightrec_cstate *cstate,
                lightrec_free_reg(reg_cache, tmp2);
        }
 
-       rt = lightrec_alloc_reg_in(reg_cache, _jit, c.i.rt, 0);
-
        if (is_big_endian() && swap_code && c.i.rt) {
                tmp2 = lightrec_alloc_reg_temp(reg_cache, _jit);
 
@@ -1330,8 +1370,8 @@ static void rec_store(struct lightrec_cstate *state,
                      const struct block *block, u16 offset,
                      jit_code_t code, jit_code_t swap_code)
 {
-       u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
-       bool no_invalidate = (flags & LIGHTREC_NO_INVALIDATE) ||
+       u32 flags = block->opcode_list[offset].flags;
+       bool no_invalidate = op_flag_no_invalidate(flags) ||
                state->state->invalidate_from_dma_only;
 
        switch (LIGHTREC_FLAGS_GET_IO_MODE(flags)) {
@@ -1410,7 +1450,7 @@ static void rec_load_memory(struct lightrec_cstate *cstate,
        struct opcode *op = &block->opcode_list[offset];
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
        u8 rs, rt, addr_reg, flags = REG_EXT;
-       bool no_mask = op->flags & LIGHTREC_NO_MASK;
+       bool no_mask = op_flag_no_mask(op->flags);
        union code c = op->c;
        s16 imm;
 
@@ -1600,7 +1640,7 @@ static void rec_load(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block,
                     u16 offset, jit_code_t code, jit_code_t swap_code,
                     bool is_unsigned)
 {
-       u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
+       u32 flags = block->opcode_list[offset].flags;
 
        switch (LIGHTREC_FLAGS_GET_IO_MODE(flags)) {
        case LIGHTREC_IO_RAM:
@@ -1712,7 +1752,7 @@ static void rec_mtc(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u1
        call_to_c_wrapper(state, block, c.opcode, true, C_WRAPPER_MTC);
 
        if (c.i.op == OP_CP0 &&
-           !(block->opcode_list[offset].flags & LIGHTREC_NO_DS) &&
+           !op_flag_no_ds(block->opcode_list[offset].flags) &&
            (c.r.rd == 12 || c.r.rd == 13))
                lightrec_emit_end_of_block(state, block, offset, -1,
                                           get_ds_pc(block, offset, 1),
@@ -1835,7 +1875,7 @@ rec_mtc0(struct lightrec_cstate *state, const struct block *block, u16 offset)
 
        lightrec_free_reg(reg_cache, rt);
 
-       if (!(block->opcode_list[offset].flags & LIGHTREC_NO_DS) &&
+       if (!op_flag_no_ds(block->opcode_list[offset].flags) &&
            (c.r.rd == 12 || c.r.rd == 13))
                lightrec_emit_eob(state, block, offset + 1, true);
 }
@@ -2378,9 +2418,11 @@ void lightrec_rec_opcode(struct lightrec_cstate *state,
        const struct opcode *op = &block->opcode_list[offset];
        jit_state_t *_jit = block->_jit;
        lightrec_rec_func_t f;
+       u16 unload_offset;
 
-       if (op->flags & LIGHTREC_SYNC) {
-               jit_subi(LIGHTREC_REG_CYCLE, LIGHTREC_REG_CYCLE, state->cycles);
+       if (op_flag_sync(op->flags)) {
+               if (state->cycles)
+                       jit_subi(LIGHTREC_REG_CYCLE, LIGHTREC_REG_CYCLE, state->cycles);
                state->cycles = 0;
 
                lightrec_storeback_regs(reg_cache, _jit);
@@ -2401,16 +2443,10 @@ void lightrec_rec_opcode(struct lightrec_cstate *state,
                        (*f)(state, block, offset);
        }
 
-       if (unlikely(op->flags & LIGHTREC_UNLOAD_RD)) {
-               lightrec_clean_reg_if_loaded(reg_cache, _jit, op->r.rd, true);
-               pr_debug("Cleaning RD reg %s\n", lightrec_reg_name(op->r.rd));
-       }
-       if (unlikely(op->flags & LIGHTREC_UNLOAD_RS)) {
-               lightrec_clean_reg_if_loaded(reg_cache, _jit, op->i.rs, true);
-               pr_debug("Cleaning RS reg %s\n", lightrec_reg_name(op->i.rt));
-       }
-       if (unlikely(op->flags & LIGHTREC_UNLOAD_RT)) {
-               lightrec_clean_reg_if_loaded(reg_cache, _jit, op->i.rt, true);
-               pr_debug("Cleaning RT reg %s\n", lightrec_reg_name(op->i.rt));
+       if (OPT_EARLY_UNLOAD) {
+               unload_offset = offset +
+                       (has_delay_slot(op->c) && !op_flag_no_ds(op->flags));
+
+               lightrec_do_early_unload(state, block, unload_offset);
        }
 }