drc: rework smc checks again
[pcsx_rearmed.git] / libpcsxcore / new_dynarec / assem_arm64.c
index 431805d..271bee5 100644 (file)
 #include "pcnt.h"
 #include "arm_features.h"
 
-#define CALLER_SAVE_REGS 0x0007ffff
-
-#define unused __attribute__((unused))
-
 void do_memhandler_pre();
 void do_memhandler_post();
 
 /* Linker */
 static void set_jump_target(void *addr, void *target)
 {
-  u_int *ptr = addr;
+  u_int *ptr = NDRC_WRITE_OFFSET(addr);
   intptr_t offset = (u_char *)target - (u_char *)addr;
 
   if ((*ptr&0xFC000000) == 0x14000000) { // b
@@ -47,7 +43,7 @@ static void set_jump_target(void *addr, void *target)
     // should only happen when jumping to an already compiled block (see add_jump_out)
     // a workaround would be to do a trampoline jump via a stub at the end of the block
     assert(-1048576 <= offset && offset < 1048576);
-    *ptr=(*ptr&0xFF00000F)|(((offset>>2)&0x7ffff)<<5);
+    *ptr=(*ptr&0xFF00001F)|(((offset>>2)&0x7ffff)<<5);
   }
   else if((*ptr&0x9f000000)==0x10000000) { // adr
     // generated by do_miniht_insert
@@ -68,6 +64,7 @@ static void *find_extjump_insn(void *stub)
   return ptr + offset / 4;
 }
 
+#if 0
 // find where external branch is liked to using addr of it's stub:
 // get address that the stub loads (dyna_linker arg1),
 // treat it as a pointer to branch insn,
@@ -83,6 +80,7 @@ static void *get_pointer(void *stub)
   assert(0);
   return NULL;
 }
+#endif
 
 // Allocate a specific ARM register.
 static void alloc_arm_reg(struct regstat *cur,int i,signed char reg,int hr)
@@ -142,25 +140,10 @@ static unused const char *condname[16] = {
 
 static void output_w32(u_int word)
 {
-  *((u_int *)out) = word;
+  *((u_int *)NDRC_WRITE_OFFSET(out)) = word;
   out += 4;
 }
 
-static void output_w64(uint64_t dword)
-{
-  *((uint64_t *)out) = dword;
-  out+=8;
-}
-
-/*
-static u_int rm_rd(u_int rm, u_int rd)
-{
-  assert(rm < 31);
-  assert(rd < 31);
-  return (rm << 16) | rd;
-}
-*/
-
 static u_int rn_rd(u_int rn, u_int rd)
 {
   assert(rn < 31);
@@ -414,6 +397,27 @@ static void emit_movimm(u_int imm, u_int rt)
   }
 }
 
+static void emit_movimm64(uint64_t imm, u_int rt)
+{
+  u_int shift, op, imm16, insns = 0;
+  for (shift = 0; shift < 4; shift++) {
+    imm16 = (imm >> shift * 16) & 0xffff;
+    if (!imm16)
+      continue;
+    op = insns ? 0xf2800000 : 0xd2800000;
+    assem_debug("mov%c %s,#%#x", insns ? 'k' : 'z', regname64[rt], imm16);
+    if (shift)
+      assem_debug(",lsl #%u", shift * 16);
+    assem_debug("\n");
+    output_w32(op | (shift << 21) | imm16_rd(imm16, rt));
+    insns++;
+  }
+  if (!insns) {
+    assem_debug("movz %s,#0\n", regname64[rt]);
+    output_w32(0xd2800000 | imm16_rd(0, rt));
+  }
+}
+
 static void emit_readword(void *addr, u_int rt)
 {
   uintptr_t offset = (u_char *)addr - (u_char *)&dynarec_local;
@@ -451,11 +455,10 @@ static void emit_readshword(void *addr, u_int rt)
 static void emit_loadreg(u_int r, u_int hr)
 {
   int is64 = 0;
-  assert(r < 64);
   if (r == 0)
     emit_zeroreg(hr);
   else {
-    void *addr = &psxRegs.GPR.r[r];
+    void *addr;
     switch (r) {
     //case HIREG: addr = &hi; break;
     //case LOREG: addr = &lo; break;
@@ -463,7 +466,10 @@ static void emit_loadreg(u_int r, u_int hr)
     case CSREG: addr = &Status; break;
     case INVCP: addr = &invc_ptr; is64 = 1; break;
     case ROREG: addr = &ram_offset; is64 = 1; break;
-    default: assert(r < 34); break;
+    default:
+      assert(r < 34);
+      addr = &psxRegs.GPR.r[r];
+      break;
     }
     if (is64)
       emit_readdword(addr, hr);
@@ -611,6 +617,10 @@ static void emit_addimm_s(u_int s, u_int is64, u_int rs, uintptr_t imm, u_int rt
 
 static void emit_addimm(u_int rs, uintptr_t imm, u_int rt)
 {
+  if (imm == 0) {
+    emit_mov(rs, rt);
+    return;
+  }
   emit_addimm_s(0, 0, rs, imm, rt);
 }
 
@@ -851,6 +861,12 @@ static void emit_cmp(u_int rs,u_int rt)
   output_w32(0x6b000000 | rm_rn_rd(rt, rs, WZR));
 }
 
+static void emit_cmpcs(u_int rs,u_int rt)
+{
+  assem_debug("ccmp %s,%s,#0,cs\n",regname[rs],regname[rt]);
+  output_w32(0x7a400000 | (COND_CS << 12) | rm_rn_rd(rt, rs, 0));
+}
+
 static void emit_set_gz32(u_int rs, u_int rt)
 {
   //assem_debug("set_gz32\n");
@@ -974,9 +990,11 @@ static void emit_cb(u_int isnz, u_int is64, const void *a, u_int r)
   output_w32(0x34000000 | is64 | isnz | imm19_rt(offset, r));
 }
 
-static void emit_cbz(const void *a, u_int r)
+static void *emit_cbz(u_int r, const void *a)
 {
+  void *ret = out;
   emit_cb(0, 0, a, r);
+  return ret;
 }
 
 static void emit_jmpreg(u_int r)
@@ -1184,14 +1202,11 @@ static void emit_clz(u_int rs, u_int rt)
 }
 
 // special case for checking invalid_code
-static void emit_cmpmem_indexedsr12_reg(u_int rbase, u_int r, u_int imm)
+static void emit_ldrb_indexedsr12_reg(u_int rbase, u_int r, u_int rt)
 {
-  host_tempreg_acquire();
-  emit_shrimm(r, 12, HOST_TEMPREG);
-  assem_debug("ldrb %s,[%s,%s,uxtw]\n",regname[HOST_TEMPREG],regname64[rbase],regname[HOST_TEMPREG]);
-  output_w32(0x38604800 | rm_rn_rd(HOST_TEMPREG, rbase, HOST_TEMPREG));
-  emit_cmpimm(HOST_TEMPREG, imm);
-  host_tempreg_release();
+  emit_shrimm(r, 12, rt);
+  assem_debug("ldrb %s,[%s,%s,uxtw]\n",regname[rt],regname64[rbase],regname[rt]);
+  output_w32(0x38604800 | rm_rn_rd(rt, rbase, rt));
 }
 
 // special for loadlr_assemble, rs2 is destroyed
@@ -1207,11 +1222,6 @@ static void emit_bic_lsr(u_int rs1,u_int rs2,u_int shift,u_int rt)
   emit_bic(rs1, rs2, rt);
 }
 
-static void emit_loadlp_ofs(u_int ofs, u_int rt)
-{
-  output_w32(0x58000000 | imm19_rt(ofs, rt));
-}
-
 static void emit_ldst(int is_st, int is64, u_int rt, u_int rn, u_int ofs)
 {
   u_int op = 0xb9000000;
@@ -1288,7 +1298,7 @@ static void literal_pool_jumpover(int n)
 }
 
 // parsed by get_pointer, find_extjump_insn
-static void emit_extjump2(u_char *addr, u_int target, void *linker)
+static void emit_extjump(u_char *addr, u_int target)
 {
   assert(((addr[3]&0xfc)==0x14) || ((addr[3]&0xff)==0x54)); // b or b.cond
 
@@ -1298,7 +1308,7 @@ static void emit_extjump2(u_char *addr, u_int target, void *linker)
   // addr is in the current recompiled block (max 256k)
   // offset shouldn't exceed +/-1MB
   emit_adr(addr, 1);
-  emit_far_jump(linker);
+  emit_far_jump(dyna_linker);
 }
 
 static void check_extjump2(void *src)
@@ -1341,16 +1351,7 @@ static void emit_movimm_from64(u_int rs_val, u_int rs, uintptr_t rt_val, u_int r
   }
   // just move the whole thing. At least on Linux all addresses
   // seem to be 48bit, so 3 insns - not great not terrible
-  assem_debug("movz %s,#%#lx\n", regname64[rt], rt_val & 0xffff);
-  output_w32(0xd2800000 | imm16_rd(rt_val & 0xffff, rt));
-  assem_debug("movk %s,#%#lx,lsl #16\n", regname64[rt], (rt_val >> 16) & 0xffff);
-  output_w32(0xf2a00000 | imm16_rd((rt_val >> 16) & 0xffff, rt));
-  assem_debug("movk %s,#%#lx,lsl #32\n", regname64[rt], (rt_val >> 32) & 0xffff);
-  output_w32(0xf2c00000 | imm16_rd((rt_val >> 32) & 0xffff, rt));
-  if (rt_val >> 48) {
-    assem_debug("movk %s,#%#lx,lsl #48\n", regname64[rt], (rt_val >> 48) & 0xffff);
-    output_w32(0xf2e00000 | imm16_rd((rt_val >> 48) & 0xffff, rt));
-  }
+  emit_movimm64(rt_val, rt);
 }
 
 // trashes x2
@@ -1461,7 +1462,7 @@ static void do_readstub(int n)
   int cc=get_reg(i_regmap,CCREG);
   if(cc<0)
     emit_loadreg(CCREG,2);
-  emit_addimm(cc<0?2:cc,CLOCK_ADJUST((int)stubs[n].d),2);
+  emit_addimm(cc<0?2:cc,(int)stubs[n].d,2);
   emit_far_call(handler);
   // (no cycle reload after read)
   if(dops[i].itype==C1LS||dops[i].itype==C2LS||(rt>=0&&dops[i].rt1!=0)) {
@@ -1478,13 +1479,13 @@ static void inline_readstub(enum stub_type type, int i, u_int addr,
 {
   int rs=get_reg(regmap,target);
   int rt=get_reg(regmap,target);
-  if(rs<0) rs=get_reg(regmap,-1);
+  if(rs<0) rs=get_reg_temp(regmap);
   assert(rs>=0);
   u_int is_dynamic=0;
   uintptr_t host_addr = 0;
   void *handler;
   int cc=get_reg(regmap,CCREG);
-  //if(pcsx_direct_read(type,addr,CLOCK_ADJUST(adj),cc,target?rs:-1,rt))
+  //if(pcsx_direct_read(type,addr,adj,cc,target?rs:-1,rt))
   //  return;
   handler = get_direct_memhandler(mem_rtab, addr, type, &host_addr);
   if (handler == NULL) {
@@ -1522,11 +1523,16 @@ static void inline_readstub(enum stub_type type, int i, u_int addr,
     emit_mov(rs,0);
   if(cc<0)
     emit_loadreg(CCREG,2);
-  emit_addimm(cc<0?2:cc,CLOCK_ADJUST(adj),2);
+  emit_addimm(cc<0?2:cc,adj,2);
   if(is_dynamic) {
     uintptr_t l1 = ((uintptr_t *)mem_rtab)[addr>>12] << 1;
-    emit_adrp((void *)l1, 1);
-    emit_addimm64(1, l1 & 0xfff, 1);
+    intptr_t offset = (l1 & ~0xfffl) - ((intptr_t)out & ~0xfffl);
+    if (-4294967296l <= offset && offset < 4294967296l) {
+      emit_adrp((void *)l1, 1);
+      emit_addimm64(1, l1 & 0xfff, 1);
+    }
+    else
+      emit_movimm64(l1, 1);
   }
   else
     emit_far_call(do_memhandler_pre);
@@ -1599,7 +1605,6 @@ static void do_writestub(int n)
     emit_jmp(stubs[n].retaddr); // return address (invcode check)
   set_jump_target(handler_jump, out);
 
-  // TODO FIXME: regalloc should prefer callee-saved regs
   if(!regs_saved)
     save_regs(reglist);
   void *handler=NULL;
@@ -1618,10 +1623,10 @@ static void do_writestub(int n)
   int cc=get_reg(i_regmap,CCREG);
   if(cc<0)
     emit_loadreg(CCREG,2);
-  emit_addimm(cc<0?2:cc,CLOCK_ADJUST((int)stubs[n].d),2);
+  emit_addimm(cc<0?2:cc,(int)stubs[n].d,2);
   // returns new cycle_count
   emit_far_call(handler);
-  emit_addimm(0,-CLOCK_ADJUST((int)stubs[n].d),cc<0?2:cc);
+  emit_addimm(0,-(int)stubs[n].d,cc<0?2:cc);
   if(cc<0)
     emit_storereg(CCREG,2);
   if(restore_jump)
@@ -1633,7 +1638,7 @@ static void do_writestub(int n)
 static void inline_writestub(enum stub_type type, int i, u_int addr,
   const signed char regmap[], int target, int adj, u_int reglist)
 {
-  int rs = get_reg(regmap,-1);
+  int rs = get_reg_temp(regmap);
   int rt = get_reg(regmap,target);
   assert(rs >= 0);
   assert(rt >= 0);
@@ -1659,143 +1664,17 @@ static void inline_writestub(enum stub_type type, int i, u_int addr,
   cc = cc_use = get_reg(regmap, CCREG);
   if (cc < 0)
     emit_loadreg(CCREG, (cc_use = 2));
-  emit_addimm(cc_use, CLOCK_ADJUST(adj), 2);
+  emit_addimm(cc_use, adj, 2);
 
   emit_far_call(do_memhandler_pre);
   emit_far_call(handler);
   emit_far_call(do_memhandler_post);
-  emit_addimm(0, -CLOCK_ADJUST(adj), cc_use);
+  emit_addimm(0, -adj, cc_use);
   if (cc < 0)
     emit_storereg(CCREG, cc_use);
   restore_regs(reglist);
 }
 
-static int verify_code_arm64(const void *source, const void *copy, u_int size)
-{
-  int ret = memcmp(source, copy, size);
-  //printf("%s %p,%#x = %d\n", __func__, source, size, ret);
-  return ret;
-}
-
-// this output is parsed by verify_dirty, get_bounds, isclean, get_clean_addr
-static void do_dirty_stub_base(u_int vaddr, u_int source_len)
-{
-  assert(source_len <= MAXBLOCK*4);
-  emit_loadlp_ofs(0, 0); // ldr x1, source
-  emit_loadlp_ofs(0, 1); // ldr x2, copy
-  emit_movz(source_len, 2);
-  emit_far_call(verify_code_arm64);
-  void *jmp = out;
-  emit_cbz(0, 0);
-  emit_movz(vaddr & 0xffff, 0);
-  emit_movk_lsl16(vaddr >> 16, 0);
-  emit_far_call(get_addr);
-  emit_jmpreg(0);
-  set_jump_target(jmp, out);
-}
-
-static void assert_dirty_stub(const u_int *ptr)
-{
-  assert((ptr[0] & 0xff00001f) == 0x58000000); // ldr x0, source
-  assert((ptr[1] & 0xff00001f) == 0x58000001); // ldr x1, copy
-  assert((ptr[2] & 0xffe0001f) == 0x52800002); // movz w2, #source_len
-  assert( ptr[8]               == 0xd61f0000); // br x0
-}
-
-static void set_loadlp(u_int *loadl, void *lit)
-{
-  uintptr_t ofs = (u_char *)lit - (u_char *)loadl;
-  assert((*loadl & ~0x1f) == 0x58000000);
-  assert((ofs & 3) == 0);
-  assert(ofs < 0x100000);
-  *loadl |= (ofs >> 2) << 5;
-}
-
-static void do_dirty_stub_emit_literals(u_int *loadlps)
-{
-  set_loadlp(&loadlps[0], out);
-  output_w64((uintptr_t)source);
-  set_loadlp(&loadlps[1], out);
-  output_w64((uintptr_t)copy);
-}
-
-static void *do_dirty_stub(int i, u_int source_len)
-{
-  assem_debug("do_dirty_stub %x\n",start+i*4);
-  u_int *loadlps = (void *)out;
-  do_dirty_stub_base(start + i*4, source_len);
-  void *entry = out;
-  load_regs_entry(i);
-  if (entry == out)
-    entry = instr_addr[i];
-  emit_jmp(instr_addr[i]);
-  do_dirty_stub_emit_literals(loadlps);
-  return entry;
-}
-
-static void do_dirty_stub_ds(u_int source_len)
-{
-  u_int *loadlps = (void *)out;
-  do_dirty_stub_base(start + 1, source_len);
-  void *lit_jumpover = out;
-  emit_jmp(out + 8*2);
-  do_dirty_stub_emit_literals(loadlps);
-  set_jump_target(lit_jumpover, out);
-}
-
-static uint64_t get_from_ldr_literal(const u_int *i)
-{
-  signed int ofs;
-  assert((i[0] & 0xff000000) == 0x58000000);
-  ofs = i[0] << 8;
-  ofs >>= 5+8;
-  return *(uint64_t *)(i + ofs);
-}
-
-static uint64_t get_from_movz(const u_int *i)
-{
-  assert((i[0] & 0x7fe00000) == 0x52800000);
-  return (i[0] >> 5) & 0xffff;
-}
-
-// Find the "clean" entry point from a "dirty" entry point
-// by skipping past the call to verify_code
-static void *get_clean_addr(u_int *addr)
-{
-  assert_dirty_stub(addr);
-  return addr + 9;
-}
-
-static int verify_dirty(const u_int *ptr)
-{
-  const void *source, *copy;
-  u_int len;
-  assert_dirty_stub(ptr);
-  source = (void *)get_from_ldr_literal(&ptr[0]); // ldr x1, source
-  copy   = (void *)get_from_ldr_literal(&ptr[1]); // ldr x1, copy
-  len = get_from_movz(&ptr[2]);                   // movz w3, #source_len
-  return !memcmp(source, copy, len);
-}
-
-static int isclean(void *addr)
-{
-  const u_int *ptr = addr;
-  if ((*ptr >> 24) == 0x58) { // the only place ldr (literal) is used
-    assert_dirty_stub(ptr);
-    return 0;
-  }
-  return 1;
-}
-
-// get source that block at addr was compiled from (host pointers)
-static void get_bounds(void *addr, u_char **start, u_char **end)
-{
-  const u_int *ptr = addr;
-  assert_dirty_stub(ptr);
-  *start = (u_char *)get_from_ldr_literal(&ptr[0]); // ldr x1, source
-  *end = *start + get_from_movz(&ptr[2]);           // movz w3, #source_len
-}
-
 /* Special assem */
 
 static void c2op_prologue(u_int op, int i, const struct regstat *i_regs, u_int reglist)
@@ -1892,7 +1771,7 @@ static void c2op_mfc2_29_assemble(signed char tl, signed char temp)
     host_tempreg_release();
 }
 
-static void multdiv_assemble_arm64(int i,struct regstat *i_regs)
+static void multdiv_assemble_arm64(int i, const struct regstat *i_regs)
 {
   //  case 0x18: MULT
   //  case 0x19: MULTU
@@ -1993,7 +1872,7 @@ static void do_jump_vaddr(u_int rs)
 {
   if (rs != 0)
     emit_mov(rs, 0);
-  emit_far_call(get_addr_ht);
+  emit_far_call(ndrc_get_addr_ht);
   emit_jmpreg(0);
 }
 
@@ -2037,7 +1916,7 @@ static void do_miniht_insert(u_int return_address,u_int rt,int temp) {
   emit_writeword(rt,&mini_ht[(return_address&0xFF)>>3][0]);
 }
 
-static void clear_cache_arm64(char *start, char *end)
+static unused void clear_cache_arm64(char *start, char *end)
 {
   // Don't rely on GCC's __clear_cache implementation, as it caches
   // icache/dcache cache line sizes, that can vary between cores on
@@ -2082,7 +1961,7 @@ static void clear_cache_arm64(char *start, char *end)
 static void arch_init(void)
 {
   uintptr_t diff = (u_char *)&ndrc->tramp.f - (u_char *)&ndrc->tramp.ops;
-  struct tramp_insns *ops = ndrc->tramp.ops;
+  struct tramp_insns *ops = NDRC_WRITE_OFFSET(ndrc->tramp.ops);
   size_t i;
   assert(!(diff & 3));
   start_tcache_write(ops, (u_char *)ops + sizeof(ndrc->tramp.ops));