drc: add apparently missing ROREG loading
[pcsx_rearmed.git] / libpcsxcore / new_dynarec / new_dynarec.c
index e937b76..f9046bd 100644 (file)
@@ -49,6 +49,7 @@
 
 //#define DISASM
 //#define ASSEM_PRINT
+//#define REG_ALLOC_PRINT
 
 #ifdef ASSEM_PRINT
 #define assem_debug printf
 #define MAXBLOCK 4096
 #define MAX_OUTPUT_BLOCK_SIZE 262144
 
+#ifdef VITA
+// apparently Vita has a 16MB limit, so either we cut tc in half,
+// or use this hack (it's a hack because tc size was designed to be power-of-2)
+#define TC_REDUCE_BYTES 4096
+#else
+#define TC_REDUCE_BYTES 0
+#endif
+
 struct ndrc_mem
 {
-  u_char translation_cache[1 << TARGET_SIZE_2];
+  u_char translation_cache[(1 << TARGET_SIZE_2) - TC_REDUCE_BYTES];
   struct
   {
     struct tramp_insns ops[2048 / sizeof(struct tramp_insns)];
@@ -110,9 +119,14 @@ enum stub_type {
   INVCODE_STUB = 14,
 };
 
+// regmap_pre[i]    - regs before [i] insn starts; dirty things here that
+//                    don't match .regmap will be written back
+// [i].regmap_entry - regs that must be set up if someone jumps here
+// [i].regmap       - regs [i] insn will read/(over)write
+// branch_regs[i].* - same as above but for branches, takes delay slot into account
 struct regstat
 {
-  signed char regmap_entry[HOST_REGS]; // pre-insn + loop preloaded regs?
+  signed char regmap_entry[HOST_REGS];
   signed char regmap[HOST_REGS];
   uint64_t wasdirty;
   uint64_t dirty;
@@ -198,7 +212,7 @@ static struct decoded_insn
   static u_int ba[MAXBLOCK];
   static uint64_t unneeded_reg[MAXBLOCK];
   static uint64_t branch_unneeded_reg[MAXBLOCK];
-  // pre-instruction [i], excluding loop-preload regs?
+  // see 'struct regstat' for a description
   static signed char regmap_pre[MAXBLOCK][HOST_REGS];
   // contains 'real' consts at [i] insn, but may differ from what's actually
   // loaded in host reg as 'final' value is always loaded, see get_final_value()
@@ -224,7 +238,7 @@ static struct decoded_insn
   static void *copy;
   static int expirep;
   static u_int stop_after_jal;
-  static u_int f1_hack; // 0 - off, ~0 - capture address, else addr
+  static u_int f1_hack;
 
   int new_dynarec_hacks;
   int new_dynarec_hacks_pergame;
@@ -289,7 +303,7 @@ static struct decoded_insn
 //#define FLOAT 19  // Floating point unit
 //#define FCONV 20  // Convert integer to float
 //#define FCOMP 21  // Floating point compare (sets FSREG)
-#define SYSCALL 22// SYSCALL
+#define SYSCALL 22// SYSCALL,BREAK
 #define OTHER 23  // Other
 #define SPAN 24   // Branch/delay slot spans 2 pages
 #define NI 25     // Not implemented
@@ -320,6 +334,10 @@ void verify_code_ds();
 void cc_interrupt();
 void fp_exception();
 void fp_exception_ds();
+void jump_syscall   (u_int u0, u_int u1, u_int pc);
+void jump_syscall_ds(u_int u0, u_int u1, u_int pc);
+void jump_break   (u_int u0, u_int u1, u_int pc);
+void jump_break_ds(u_int u0, u_int u1, u_int pc);
 void jump_to_new_pc();
 void call_gteStall();
 void new_dyna_leave();
@@ -586,10 +604,9 @@ void *get_addr_ht(u_int vaddr)
   return get_addr(vaddr);
 }
 
-void clear_all_regs(signed char regmap[])
+static void clear_all_regs(signed char regmap[])
 {
-  int hr;
-  for (hr=0;hr<HOST_REGS;hr++) regmap[hr]=-1;
+  memset(regmap, -1, sizeof(regmap[0]) * HOST_REGS);
 }
 
 static signed char get_reg(const signed char regmap[],int r)
@@ -918,6 +935,10 @@ static const struct {
   FUNCNAME(jump_handler_write32),
   FUNCNAME(invalidate_addr),
   FUNCNAME(jump_to_new_pc),
+  FUNCNAME(jump_break),
+  FUNCNAME(jump_break_ds),
+  FUNCNAME(jump_syscall),
+  FUNCNAME(jump_syscall_ds),
   FUNCNAME(call_gteStall),
   FUNCNAME(new_dyna_leave),
   FUNCNAME(pcsx_mtc0),
@@ -3927,9 +3948,15 @@ static void call_c_cpu_handler(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_,
 
 static void syscall_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
 {
-  emit_movimm(0x20,0); // cause code
-  emit_movimm(0,1);    // not in delay slot
-  call_c_cpu_handler(i, i_regs, ccadj_, start+i*4, psxException);
+  // 'break' tends to be littered around to catch things like
+  // division by 0 and is almost never executed, so don't emit much code here
+  void *func = (dops[i].opcode2 == 0x0C)
+    ? (is_delayslot ? jump_syscall_ds : jump_syscall)
+    : (is_delayslot ? jump_break_ds : jump_break);
+  assert(get_reg(i_regs->regmap, CCREG) == HOST_CCREG);
+  emit_movimm(start + i*4, 2); // pc
+  emit_addimm(HOST_CCREG, ccadj_ + CLOCK_ADJUST(1), HOST_CCREG);
+  emit_far_jump(func);
 }
 
 static void hlecall_assemble(int i, const struct regstat *i_regs, int ccadj_)
@@ -5591,7 +5618,7 @@ static void sjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
   int cc;
   int match;
   match=match_bt(branch_regs[i].regmap,branch_regs[i].dirty,ba[i]);
-  assem_debug("smatch=%d\n",match);
+  assem_debug("smatch=%d ooo=%d\n", match, dops[i].ooo);
   int s1l;
   int unconditional=0,nevertaken=0;
   int invert=0;
@@ -5828,7 +5855,9 @@ static void sjump_assemble(int i, const struct regstat *i_regs)
       wb_invalidate(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,regs[i].dirty,ds_unneeded);
       load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,dops[i+1].rs1,dops[i+1].rs2);
       address_generation(i+1,&branch_regs[i],0);
-      load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,CCREG);
+      if (ram_offset)
+        load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,ROREG,ROREG);
+      load_regs(regs[i].regmap,branch_regs[i].regmap,CCREG,INVCP);
       ds_assemble(i+1,&branch_regs[i]);
       cc=get_reg(branch_regs[i].regmap,CCREG);
       if (cc == -1) {
@@ -6117,8 +6146,21 @@ static void pagespan_ds()
   load_regs_bt(regs[0].regmap,regs[0].dirty,start+4);
 }
 
+static void check_regmap(signed char *regmap)
+{
+#ifndef NDEBUG
+  int i,j;
+  for (i = 0; i < HOST_REGS; i++) {
+    if (regmap[i] < 0)
+      continue;
+    for (j = i + 1; j < HOST_REGS; j++)
+      assert(regmap[i] != regmap[j]);
+  }
+#endif
+}
+
 // Basic liveness analysis for MIPS registers
-void unneeded_registers(int istart,int iend,int r)
+static void unneeded_registers(int istart,int iend,int r)
 {
   int i;
   uint64_t u,gte_u,b,gte_b;
@@ -6688,6 +6730,24 @@ void clean_registers(int istart,int iend,int wr)
 }
 
 #ifdef DISASM
+#include <inttypes.h>
+void print_regmap(const char *name, const signed char *regmap)
+{
+  char buf[5];
+  int i, l;
+  fputs(name, stdout);
+  for (i = 0; i < HOST_REGS; i++) {
+    l = 0;
+    if (regmap[i] >= 0)
+      l = snprintf(buf, sizeof(buf), "$%d", regmap[i]);
+    for (; l < 3; l++)
+      buf[l] = ' ';
+    buf[l] = 0;
+    printf(" r%d=%s", i, buf);
+  }
+  fputs("\n", stdout);
+}
+
   /* disassembly */
 void disassemble_inst(int i)
 {
@@ -6773,6 +6833,16 @@ void disassemble_inst(int i)
         //printf (" %s %8x\n",insn[i],source[i]);
         printf (" %x: %s\n",start+i*4,insn[i]);
     }
+    return;
+    printf("D: %"PRIu64"  WD: %"PRIu64"  U: %"PRIu64"\n",
+      regs[i].dirty, regs[i].wasdirty, unneeded_reg[i]);
+    print_regmap("pre:   ", regmap_pre[i]);
+    print_regmap("entry: ", regs[i].regmap_entry);
+    print_regmap("map:   ", regs[i].regmap);
+    if (dops[i].is_jump) {
+      print_regmap("bentry:", branch_regs[i].regmap_entry);
+      print_regmap("bmap:  ", branch_regs[i].regmap);
+    }
 }
 #else
 static void disassemble_inst(int i) {}
@@ -6831,6 +6901,7 @@ void new_dynarec_clear_full(void)
   literalcount=0;
   stop_after_jal=0;
   inv_code_start=inv_code_end=~0;
+  hack_addr=0;
   f1_hack=0;
   // TLB
   for(n=0;n<4096;n++) ll_clear(jump_in+n);
@@ -6843,7 +6914,7 @@ void new_dynarec_clear_full(void)
 
 void new_dynarec_init(void)
 {
-  SysPrintf("Init new dynarec\n");
+  SysPrintf("Init new dynarec, ndrc size %x\n", (int)sizeof(*ndrc));
 
 #ifdef _3DS
   check_rosalina();
@@ -6851,11 +6922,11 @@ void new_dynarec_init(void)
 #ifdef BASE_ADDR_DYNAMIC
   #ifdef VITA
   sceBlock = getVMBlock(); //sceKernelAllocMemBlockForVM("code", sizeof(*ndrc));
-  if (sceBlock < 0)
-    SysPrintf("sceKernelAllocMemBlockForVM failed\n");
+  if (sceBlock <= 0)
+    SysPrintf("sceKernelAllocMemBlockForVM failed: %x\n", sceBlock);
   int ret = sceKernelGetMemBlockBase(sceBlock, (void **)&ndrc);
   if (ret < 0)
-    SysPrintf("sceKernelGetMemBlockBase failed\n");
+    SysPrintf("sceKernelGetMemBlockBase failed: %x\n", ret);
   sceKernelOpenVMDomain();
   sceClibPrintf("translation_cache = 0x%08lx\n ", (long)ndrc->translation_cache);
   #elif defined(_MSC_VER)
@@ -6903,6 +6974,7 @@ void new_dynarec_cleanup(void)
   int n;
 #ifdef BASE_ADDR_DYNAMIC
   #ifdef VITA
+  // sceBlock is managed by retroarch's bootstrap code
   //sceKernelFreeMemBlock(sceBlock);
   //sceBlock = -1;
   #else
@@ -7046,11 +7118,11 @@ void new_dynarec_load_blocks(const void *save, int size)
   memcpy(&psxRegs.GPR, regs_save, sizeof(regs_save));
 }
 
-static void apply_hacks(void)
+static int apply_hacks(void)
 {
   int i;
   if (HACK_ENABLED(NDHACK_NO_COMPAT_HACKS))
-    return;
+    return 0;
   /* special hack(s) */
   for (i = 0; i < slen - 4; i++)
   {
@@ -7075,11 +7147,12 @@ static void apply_hacks(void)
     if (dops[i].itype == STORELR && dops[i].rs1 == 6
       && dops[i-1].itype == STORELR && dops[i-1].rs1 == 6)
     {
-      SysPrintf("F1 hack from %08x\n", start);
-      if (f1_hack == 0)
-        f1_hack = ~0u;
+      SysPrintf("F1 hack from %08x, old dst %08x\n", start, hack_addr);
+      f1_hack = 1;
+      return 1;
     }
   }
+  return 0;
 }
 
 int new_recompile_block(u_int addr)
@@ -7117,9 +7190,11 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
     ll_add_flags(jump_in+page,start,state_rflags,(void *)beginning);
     return 0;
   }
-  else if (f1_hack == ~0u || (f1_hack != 0 && start == f1_hack)) {
+  else if (f1_hack && hack_addr == 0) {
     void *beginning = start_block();
     u_int page = get_page(start);
+    emit_movimm(start, 0);
+    emit_writeword(0, &hack_addr);
     emit_readword(&psxRegs.GPR.n.sp, 0);
     emit_readptr(&mem_rtab, 1);
     emit_shrimm(0, 12, 2);
@@ -7135,7 +7210,6 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
 
     ll_add_flags(jump_in + page, start, state_rflags, beginning);
     SysPrintf("F1 hack to   %08x\n", start);
-    f1_hack = start;
     return 0;
   }
 
@@ -7188,7 +7262,7 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
           case 0x08: strcpy(insn[i],"JR"); type=RJUMP; break;
           case 0x09: strcpy(insn[i],"JALR"); type=RJUMP; break;
           case 0x0C: strcpy(insn[i],"SYSCALL"); type=SYSCALL; break;
-          case 0x0D: strcpy(insn[i],"BREAK"); type=OTHER; break;
+          case 0x0D: strcpy(insn[i],"BREAK"); type=SYSCALL; break;
           case 0x0F: strcpy(insn[i],"SYNC"); type=OTHER; break;
           case 0x10: strcpy(insn[i],"MFHI"); type=MOV; break;
           case 0x11: strcpy(insn[i],"MTHI"); type=MOV; break;
@@ -7634,9 +7708,9 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
       // Don't get too close to the limit
       if(i>MAXBLOCK/2) done=1;
     }
-    if(dops[i].itype==SYSCALL&&stop_after_jal) done=1;
-    if(dops[i].itype==HLECALL||dops[i].itype==INTCALL) done=2;
-    if(done==2) {
+    if (dops[i].itype == SYSCALL || dops[i].itype == HLECALL || dops[i].itype == INTCALL)
+      done = stop_after_jal ? 1 : 2;
+    if (done == 2) {
       // Does the block continue due to a branch?
       for(j=i-1;j>=0;j--)
       {
@@ -7663,7 +7737,7 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
   }
   assert(slen>0);
 
-  apply_hacks();
+  int clear_hack_addr = apply_hacks();
 
   /* Pass 2 - Register dependencies and branch targets */
 
@@ -7672,14 +7746,16 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
   /* Pass 3 - Register allocation */
 
   struct regstat current; // Current register allocations/status
-  current.dirty=0;
-  current.u=unneeded_reg[0];
+  clear_all_regs(current.regmap_entry);
   clear_all_regs(current.regmap);
-  alloc_reg(&current,0,CCREG);
-  dirty_reg(&current,CCREG);
-  current.isconst=0;
-  current.wasconst=0;
-  current.waswritten=0;
+  current.wasdirty = current.dirty = 0;
+  current.u = unneeded_reg[0];
+  alloc_reg(&current, 0, CCREG);
+  dirty_reg(&current, CCREG);
+  current.wasconst = 0;
+  current.isconst = 0;
+  current.loadedconst = 0;
+  current.waswritten = 0;
   int ds=0;
   int cc=0;
   int hr=-1;
@@ -7710,6 +7786,9 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
     memcpy(regmap_pre[i],current.regmap,sizeof(current.regmap));
     regs[i].wasconst=current.isconst;
     regs[i].wasdirty=current.dirty;
+    regs[i].dirty=0;
+    regs[i].u=0;
+    regs[i].isconst=0;
     regs[i].loadedconst=0;
     if (!dops[i].is_jump) {
       if(i+1<slen) {
@@ -8472,6 +8551,8 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
           {
             regs[i].regmap[hr]=-1;
             regs[i].isconst&=~(1<<hr);
+            regs[i].dirty&=~(1<<hr);
+            regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
             if((branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rs2 &&
                (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i].rt2 &&
                (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt1 && (branch_regs[i].regmap[hr]&63)!=dops[i+1].rt2 &&
@@ -8525,6 +8606,8 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
               }
               regs[i].regmap[hr]=-1;
               regs[i].isconst&=~(1<<hr);
+              regs[i].dirty&=~(1<<hr);
+              regs[i+1].wasdirty&=~(1<<hr);
             }
           }
         }
@@ -8610,11 +8693,8 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
                   //printf("Hit %x -> %x, %x %d/%d\n",start+i*4,ba[i],start+j*4,hr,r);
                   int k;
                   if(regs[i].regmap[hr]==-1&&branch_regs[i].regmap[hr]==-1) {
+                    if(get_reg(regs[i].regmap,f_regmap[hr])>=0) break;
                     if(get_reg(regs[i+2].regmap,f_regmap[hr])>=0) break;
-                    if(r>63) {
-                      if(get_reg(regs[i].regmap,r&63)<0) break;
-                      if(get_reg(branch_regs[i].regmap,r&63)<0) break;
-                    }
                     k=i;
                     while(k>1&&regs[k-1].regmap[hr]==-1) {
                       if(count_free_regs(regs[k-1].regmap)<=minimum_free_regs[k-1]) {
@@ -8633,7 +8713,6 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
                       if(k>2&&(dops[k-3].itype==UJUMP||dops[k-3].itype==RJUMP)&&dops[k-3].rt1==31) {
                         break;
                       }
-                      assert(r < 64);
                       k--;
                     }
                     if(regs[k-1].regmap[hr]==f_regmap[hr]&&regmap_pre[k][hr]==f_regmap[hr]) {
@@ -8912,7 +8991,10 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
             if(get_reg(regs[i+1].regmap,dops[i+1].rs1)<0) {
               hr=get_reg2(regs[i].regmap,regs[i+1].regmap,-1);
               if(hr<0) hr=get_reg(regs[i+1].regmap,-1);
-              else {regs[i+1].regmap[hr]=AGEN1+((i+1)&1);regs[i+1].isconst&=~(1<<hr);}
+              else {
+                regs[i+1].regmap[hr]=AGEN1+((i+1)&1);
+                regs[i+1].isconst&=~(1<<hr);
+              }
               assert(hr>=0);
               if(regs[i].regmap[hr]<0&&regs[i+1].regmap_entry[hr]<0)
               {
@@ -9009,7 +9091,7 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
     dops[slen-1].bt=1; // Mark as a branch target so instruction can restart after exception
   }
 
-#ifdef DISASM
+#ifdef REG_ALLOC_PRINT
   /* Debug/disassembly */
   for(i=0;i<slen;i++)
   {
@@ -9141,7 +9223,7 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
       #endif
     }
   }
-#endif // DISASM
+#endif // REG_ALLOC_PRINT
 
   /* Pass 8 - Assembly */
   linkcount=0;stubcount=0;
@@ -9174,6 +9256,9 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
   }
   for(i=0;i<slen;i++)
   {
+    check_regmap(regmap_pre[i]);
+    check_regmap(regs[i].regmap_entry);
+    check_regmap(regs[i].regmap);
     //if(ds) printf("ds: ");
     disassemble_inst(i);
     if(ds) {
@@ -9203,6 +9288,11 @@ int new_recompile_block(u_int addr)
       instr_addr[i] = out;
       assem_debug("<->\n");
       drc_dbg_emit_do_cmp(i, ccadj[i]);
+      if (clear_hack_addr) {
+        emit_movimm(0, 0);
+        emit_writeword(0, &hack_addr);
+        clear_hack_addr = 0;
+      }
 
       // load regs
       if(regs[i].regmap_entry[HOST_CCREG]==CCREG&&regs[i].regmap[HOST_CCREG]!=CCREG)