git subrepo pull --force deps/lightrec
[pcsx_rearmed.git] / deps / lightrec / lightrec-private.h
index 4b797a1..0df9f93 100644 (file)
@@ -6,16 +6,30 @@
 #ifndef __LIGHTREC_PRIVATE_H__
 #define __LIGHTREC_PRIVATE_H__
 
+#include "lightning-wrapper.h"
 #include "lightrec-config.h"
 #include "disassembler.h"
 #include "lightrec.h"
+#include "regcache.h"
 
 #if ENABLE_THREADED_COMPILER
 #include <stdatomic.h>
 #endif
 
+#ifdef _MSC_BUILD
+#include <immintrin.h>
+#endif
+
+#include <inttypes.h>
+#include <stdint.h>
+
+#define PC_FMT "PC 0x%08"PRIx32
+
 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) ? sizeof(x) / sizeof((x)[0]) : 0)
 
+#define GENMASK(h, l) \
+       (((uintptr_t)-1 << (l)) & ((uintptr_t)-1 >> (__WORDSIZE - 1 - (h))))
+
 #ifdef __GNUC__
 #      define likely(x)       __builtin_expect(!!(x),1)
 #      define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x),0)
 #define SET_DEFAULT_ELM(table, value) [0] = NULL
 #endif
 
+#if __has_attribute(__fallthrough__)
+#      define fallthrough      __attribute__((__fallthrough__))
+#else
+#      define fallthrough      do {} while (0)  /* fallthrough */
+#endif
+
+#define container_of(ptr, type, member) \
+       ((type *)((void *)(ptr) - offsetof(type, member)))
+
+#ifdef _MSC_BUILD
+#      define popcount32(x)    __popcnt(x)
+#      define clz32(x)         _lzcnt_u32(x)
+#      define ctz32(x)         _tzcnt_u32(x)
+#else
+#      define popcount32(x)    __builtin_popcount(x)
+#      define clz32(x)         __builtin_clz(x)
+#      define ctz32(x)         __builtin_ctz(x)
+#endif
+
 /* Flags for (struct block *)->flags */
 #define BLOCK_NEVER_COMPILE    BIT(0)
 #define BLOCK_SHOULD_RECOMPILE BIT(1)
 #define BLOCK_FULLY_TAGGED     BIT(2)
 #define BLOCK_IS_DEAD          BIT(3)
 #define BLOCK_IS_MEMSET                BIT(4)
+#define BLOCK_NO_OPCODE_LIST   BIT(5)
+#define BLOCK_PRELOAD_PC       BIT(6)
 
 #define RAM_SIZE       0x200000
 #define BIOS_SIZE      0x80000
@@ -56,6 +91,7 @@
 
 #define REG_LO 32
 #define REG_HI 33
+#define REG_TEMP (offsetof(struct lightrec_state, temp_reg) / sizeof(u32))
 
 /* Definition of jit_state_t (avoids inclusion of <lightning.h>) */
 struct jit_node;
@@ -66,9 +102,16 @@ struct blockcache;
 struct recompiler;
 struct regcache;
 struct opcode;
-struct tinymm;
 struct reaper;
 
+struct u16x2 {
+#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
+       u16 h, l;
+#else
+       u16 l, h;
+#endif
+};
+
 struct block {
        jit_state_t *_jit;
        struct opcode *opcode_list;
@@ -77,11 +120,13 @@ struct block {
        struct block *next;
        u32 pc;
        u32 hash;
+       u32 precompile_date;
        unsigned int code_size;
        u16 nb_ops;
-       u8 flags;
 #if ENABLE_THREADED_COMPILER
-       atomic_flag op_list_freed;
+       _Atomic u8 flags;
+#else
+       u8 flags;
 #endif
 };
 
@@ -98,58 +143,66 @@ struct lightrec_branch_target {
 enum c_wrappers {
        C_WRAPPER_RW,
        C_WRAPPER_RW_GENERIC,
+       C_WRAPPER_MFC,
        C_WRAPPER_MTC,
        C_WRAPPER_CP,
-       C_WRAPPER_SYSCALL,
-       C_WRAPPER_BREAK,
        C_WRAPPERS_COUNT,
 };
 
 struct lightrec_cstate {
        struct lightrec_state *state;
 
-       struct jit_node *branches[512];
        struct lightrec_branch local_branches[512];
        struct lightrec_branch_target targets[512];
-       unsigned int nb_branches;
+       u16 movi_temp[32];
        unsigned int nb_local_branches;
        unsigned int nb_targets;
        unsigned int cycles;
 
        struct regcache *reg_cache;
+
+       _Bool no_load_delay;
 };
 
 struct lightrec_state {
        struct lightrec_registers regs;
+       u32 temp_reg;
+       u32 curr_pc;
        u32 next_pc;
+       uintptr_t wrapper_regs[NUM_TEMPS];
+       u8 in_delay_slot_n;
        u32 current_cycle;
        u32 target_cycle;
        u32 exit_flags;
        u32 old_cycle_counter;
+       u32 cycles_per_op;
        struct block *dispatcher, *c_wrapper_block;
        void *c_wrappers[C_WRAPPERS_COUNT];
        void *wrappers_eps[C_WRAPPERS_COUNT];
-       struct tinymm *tinymm;
        struct blockcache *block_cache;
        struct recompiler *rec;
        struct lightrec_cstate *cstate;
        struct reaper *reaper;
+       void *tlsf;
        void (*eob_wrapper_func)(void);
+       void (*interpreter_func)(void);
+       void (*ds_check_func)(void);
        void (*memset_func)(void);
        void (*get_next_block)(void);
        struct lightrec_ops ops;
        unsigned int nb_precompile;
+       unsigned int nb_compile;
        unsigned int nb_maps;
        const struct lightrec_mem_map *maps;
-       uintptr_t offset_ram, offset_bios, offset_scratch;
+       uintptr_t offset_ram, offset_bios, offset_scratch, offset_io;
+       u32 opt_flags;
+       _Bool with_32bit_lut;
        _Bool mirrors_mapped;
-       _Bool invalidate_from_dma_only;
        void *code_lut[];
 };
 
-u32 lightrec_rw(struct lightrec_state *state, union code op,
-               u32 addr, u32 data, u16 *flags,
-               struct block *block);
+u32 lightrec_rw(struct lightrec_state *state, union code op, u32 addr,
+               u32 data, u32 *flags, struct block *block, u16 offset);
 
 void lightrec_free_block(struct lightrec_state *state, struct block *block);
 
@@ -174,25 +227,69 @@ static inline u32 lut_offset(u32 pc)
                return (pc & (RAM_SIZE - 1)) >> 2; // RAM
 }
 
+static inline _Bool is_big_endian(void)
+{
+       return __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__;
+}
+
+static inline _Bool lut_is_32bit(const struct lightrec_state *state)
+{
+       return __WORDSIZE == 32 ||
+               (ENABLE_CODE_BUFFER && state->with_32bit_lut);
+}
+
+static inline size_t lut_elm_size(const struct lightrec_state *state)
+{
+       return lut_is_32bit(state) ? 4 : sizeof(void *);
+}
+
+static inline void ** lut_address(struct lightrec_state *state, u32 offset)
+{
+       if (lut_is_32bit(state))
+               return (void **) ((uintptr_t) state->code_lut + offset * 4);
+       else
+               return &state->code_lut[offset];
+}
+
+static inline void * lut_read(struct lightrec_state *state, u32 offset)
+{
+       void **lut_entry = lut_address(state, offset);
+
+       if (lut_is_32bit(state))
+               return (void *)(uintptr_t) *(u32 *) lut_entry;
+       else
+               return *lut_entry;
+}
+
+static inline void lut_write(struct lightrec_state *state, u32 offset, void *ptr)
+{
+       void **lut_entry = lut_address(state, offset);
+
+       if (lut_is_32bit(state))
+               *(u32 *) lut_entry = (u32)(uintptr_t) ptr;
+       else
+               *lut_entry = ptr;
+}
+
 static inline u32 get_ds_pc(const struct block *block, u16 offset, s16 imm)
 {
        u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
 
-       offset += !!(OPT_SWITCH_DELAY_SLOTS && (flags & LIGHTREC_NO_DS));
+       offset += op_flag_no_ds(flags);
 
-       return block->pc + (offset + imm << 2);
+       return block->pc + ((offset + imm) << 2);
 }
 
 static inline u32 get_branch_pc(const struct block *block, u16 offset, s16 imm)
 {
        u16 flags = block->opcode_list[offset].flags;
 
-       offset -= !!(OPT_SWITCH_DELAY_SLOTS && (flags & LIGHTREC_NO_DS));
+       offset -= op_flag_no_ds(flags);
 
-       return block->pc + (offset + imm << 2);
+       return block->pc + ((offset + imm) << 2);
 }
 
-void lightrec_mtc(struct lightrec_state *state, union code op, u32 data);
+void lightrec_mtc(struct lightrec_state *state, union code op, u8 reg, u32 data);
 u32 lightrec_mfc(struct lightrec_state *state, union code op);
 void lightrec_rfe(struct lightrec_state *state);
 void lightrec_cp(struct lightrec_state *state, union code op);
@@ -202,11 +299,12 @@ void lightrec_free_cstate(struct lightrec_cstate *cstate);
 
 union code lightrec_read_opcode(struct lightrec_state *state, u32 pc);
 
-struct block * lightrec_get_block(struct lightrec_state *state, u32 pc);
 int lightrec_compile_block(struct lightrec_cstate *cstate, struct block *block);
-void lightrec_free_opcode_list(struct lightrec_state *state, struct block *block);
+void lightrec_free_opcode_list(struct lightrec_state *state,
+                              struct opcode *list);
 
-unsigned int lightrec_cycles_of_opcode(union code code);
+unsigned int lightrec_cycles_of_opcode(const struct lightrec_state *state,
+                                      union code code);
 
 static inline u8 get_mult_div_lo(union code c)
 {
@@ -218,4 +316,67 @@ static inline u8 get_mult_div_hi(union code c)
        return (OPT_FLAG_MULT_DIV && c.r.imm) ? c.r.imm : REG_HI;
 }
 
+static inline s16 s16_max(s16 a, s16 b)
+{
+       return a > b ? a : b;
+}
+
+static inline _Bool block_has_flag(struct block *block, u8 flag)
+{
+#if ENABLE_THREADED_COMPILER
+       return atomic_load_explicit(&block->flags, memory_order_relaxed) & flag;
+#else
+       return block->flags & flag;
+#endif
+}
+
+static inline u8 block_set_flags(struct block *block, u8 mask)
+{
+#if ENABLE_THREADED_COMPILER
+       return atomic_fetch_or_explicit(&block->flags, mask,
+                                       memory_order_relaxed);
+#else
+       u8 flags = block->flags;
+
+       block->flags |= mask;
+
+       return flags;
+#endif
+}
+
+static inline u8 block_clear_flags(struct block *block, u8 mask)
+{
+#if ENABLE_THREADED_COMPILER
+       return atomic_fetch_and_explicit(&block->flags, ~mask,
+                                        memory_order_relaxed);
+#else
+       u8 flags = block->flags;
+
+       block->flags &= ~mask;
+
+       return flags;
+#endif
+}
+
+static inline _Bool can_sign_extend(s32 value, u8 order)
+{
+      return ((u32)(value >> (order - 1)) + 1) < 2;
+}
+
+static inline _Bool can_zero_extend(u32 value, u8 order)
+{
+      return (value >> order) == 0;
+}
+
+static inline const struct opcode *
+get_delay_slot(const struct opcode *list, u16 i)
+{
+       return op_flag_no_ds(list[i].flags) ? &list[i - 1] : &list[i + 1];
+}
+
+static inline _Bool lightrec_store_next_pc(void)
+{
+       return NUM_REGS + NUM_TEMPS <= 4;
+}
+
 #endif /* __LIGHTREC_PRIVATE_H__ */