src/arm/codegen-arm.h

   1 // Copyright 2010 the V8 project authors. All rights reserved.
   2 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   3 // modification, are permitted provided that the following conditions are
   4 // met:
   5 //
   6 //     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   7 //       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   8 //     * Redistributions in binary form must reproduce the above
   9 //       copyright notice, this list of conditions and the following
  10 //       disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  11 //       with the distribution.
  12 //     * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
  13 //       contributors may be used to endorse or promote products derived
  14 //       from this software without specific prior written permission.
  15 //
  16 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  17 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  18 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  19 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  20 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  21 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  22 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  26 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27
  28 #ifndef V8_ARM_CODEGEN_ARM_H_
  29 #define V8_ARM_CODEGEN_ARM_H_
  30
  31 #include "ast.h"
  32 #include "code-stubs-arm.h"
  33 #include "ic-inl.h"
  34
  35 namespace v8 {
  36 namespace internal {
  37
  38 // Forward declarations
  39 class CompilationInfo;
  40 class DeferredCode;
  41 class JumpTarget;
  42 class RegisterAllocator;
  43 class RegisterFile;
  44
  45 enum InitState { CONST_INIT, NOT_CONST_INIT };
  46 enum TypeofState { INSIDE_TYPEOF, NOT_INSIDE_TYPEOF };
  47 enum GenerateInlineSmi { DONT_GENERATE_INLINE_SMI, GENERATE_INLINE_SMI };
  48 enum WriteBarrierCharacter { UNLIKELY_SMI, LIKELY_SMI, NEVER_NEWSPACE };
  49
  50
  51 // -------------------------------------------------------------------------
  52 // Reference support
  53
  54 // A reference is a C++ stack-allocated object that puts a
  55 // reference on the virtual frame.  The reference may be consumed
  56 // by GetValue, TakeValue, SetValue, and Codegen::UnloadReference.
  57 // When the lifetime (scope) of a valid reference ends, it must have
  58 // been consumed, and be in state UNLOADED.
  59 class Reference BASE_EMBEDDED {
  60  public:
  61   // The values of the types is important, see size().
  62   enum Type { UNLOADED = -2, ILLEGAL = -1, SLOT = 0, NAMED = 1, KEYED = 2 };
  63   Reference(CodeGenerator* cgen,
  64             Expression* expression,
  65             bool persist_after_get = false);
  66   ~Reference();
  67
  68   Expression* expression() const { return expression_; }
  69   Type type() const { return type_; }
  70   void set_type(Type value) {
  71     ASSERT_EQ(ILLEGAL, type_);
  72     type_ = value;
  73   }
  74
  75   void set_unloaded() {
  76     ASSERT_NE(ILLEGAL, type_);
  77     ASSERT_NE(UNLOADED, type_);
  78     type_ = UNLOADED;
  79   }
  80   // The size the reference takes up on the stack.
  81   int size() const {
  82     return (type_ < SLOT) ? 0 : type_;
  83   }
  84
  85   bool is_illegal() const { return type_ == ILLEGAL; }
  86   bool is_slot() const { return type_ == SLOT; }
  87   bool is_property() const { return type_ == NAMED || type_ == KEYED; }
  88   bool is_unloaded() const { return type_ == UNLOADED; }
  89
  90   // Return the name.  Only valid for named property references.
  91   Handle<String> GetName();
  92
  93   // Generate code to push the value of the reference on top of the
  94   // expression stack.  The reference is expected to be already on top of
  95   // the expression stack, and it is consumed by the call unless the
  96   // reference is for a compound assignment.
  97   // If the reference is not consumed, it is left in place under its value.
  98   void GetValue();
  99
 100   // Generate code to store the value on top of the expression stack in the
 101   // reference.  The reference is expected to be immediately below the value
 102   // on the expression stack.  The  value is stored in the location specified
 103   // by the reference, and is left on top of the stack, after the reference
 104   // is popped from beneath it (unloaded).
 105   void SetValue(InitState init_state, WriteBarrierCharacter wb);
 106
 107   // This is in preparation for something that uses the reference on the stack.
 108   // If we need this reference afterwards get then dup it now.  Otherwise mark
 109   // it as used.
 110   inline void DupIfPersist();
 111
 112  private:
 113   CodeGenerator* cgen_;
 114   Expression* expression_;
 115   Type type_;
 116   // Keep the reference on the stack after get, so it can be used by set later.
 117   bool persist_after_get_;
 118 };
 119
 120
 121 // -------------------------------------------------------------------------
 122 // Code generation state
 123
 124 // The state is passed down the AST by the code generator (and back up, in
 125 // the form of the state of the label pair).  It is threaded through the
 126 // call stack.  Constructing a state implicitly pushes it on the owning code
 127 // generator's stack of states, and destroying one implicitly pops it.
 128
 129 class CodeGenState BASE_EMBEDDED {
 130  public:
 131   // Create an initial code generator state.  Destroying the initial state
 132   // leaves the code generator with a NULL state.
 133   explicit CodeGenState(CodeGenerator* owner);
 134
 135   // Destroy a code generator state and restore the owning code generator's
 136   // previous state.
 137   virtual ~CodeGenState();
 138
 139   virtual JumpTarget* true_target() const { return NULL; }
 140   virtual JumpTarget* false_target() const { return NULL; }
 141
 142  protected:
 143   inline CodeGenerator* owner() { return owner_; }
 144   inline CodeGenState* previous() const { return previous_; }
 145
 146  private:
 147   CodeGenerator* owner_;
 148   CodeGenState* previous_;
 149 };
 150
 151
 152 class ConditionCodeGenState : public CodeGenState {
 153  public:
 154   // Create a code generator state based on a code generator's current
 155   // state.  The new state has its own pair of branch labels.
 156   ConditionCodeGenState(CodeGenerator* owner,
 157                         JumpTarget* true_target,
 158                         JumpTarget* false_target);
 159
 160   virtual JumpTarget* true_target() const { return true_target_; }
 161   virtual JumpTarget* false_target() const { return false_target_; }
 162
 163  private:
 164   JumpTarget* true_target_;
 165   JumpTarget* false_target_;
 166 };
 167
 168
 169 class TypeInfoCodeGenState : public CodeGenState {
 170  public:
 171   TypeInfoCodeGenState(CodeGenerator* owner,
 172                        Slot* slot_number,
 173                        TypeInfo info);
 174   ~TypeInfoCodeGenState();
 175
 176   virtual JumpTarget* true_target() const { return previous()->true_target(); }
 177   virtual JumpTarget* false_target() const {
 178     return previous()->false_target();
 179   }
 180
 181  private:
 182   Slot* slot_;
 183   TypeInfo old_type_info_;
 184 };
 185
 186
 187 // -------------------------------------------------------------------------
 188 // Arguments allocation mode
 189
 190 enum ArgumentsAllocationMode {
 191   NO_ARGUMENTS_ALLOCATION,
 192   EAGER_ARGUMENTS_ALLOCATION,
 193   LAZY_ARGUMENTS_ALLOCATION
 194 };
 195
 196
 197 // -------------------------------------------------------------------------
 198 // CodeGenerator
 199
 200 class CodeGenerator: public AstVisitor {
 201  public:
 202   static bool MakeCode(CompilationInfo* info);
 203
 204   // Printing of AST, etc. as requested by flags.
 205   static void MakeCodePrologue(CompilationInfo* info);
 206
 207   // Allocate and install the code.
 208   static Handle<Code> MakeCodeEpilogue(MacroAssembler* masm,
 209                                        Code::Flags flags,
 210                                        CompilationInfo* info);
 211
 212   // Print the code after compiling it.
 213   static void PrintCode(Handle<Code> code, CompilationInfo* info);
 214
 215 #ifdef ENABLE_LOGGING_AND_PROFILING
 216   static bool ShouldGenerateLog(Expression* type);
 217 #endif
 218
 219   static void SetFunctionInfo(Handle<JSFunction> fun,
 220                               FunctionLiteral* lit,
 221                               bool is_toplevel,
 222                               Handle<Script> script);
 223
 224   static bool RecordPositions(MacroAssembler* masm,
 225                               int pos,
 226                               bool right_here = false);
 227
 228   // Accessors
 229   MacroAssembler* masm() { return masm_; }
 230   VirtualFrame* frame() const { return frame_; }
 231   inline Handle<Script> script();
 232
 233   bool has_valid_frame() const { return frame_ != NULL; }
 234
 235   // Set the virtual frame to be new_frame, with non-frame register
 236   // reference counts given by non_frame_registers.  The non-frame
 237   // register reference counts of the old frame are returned in
 238   // non_frame_registers.
 239   void SetFrame(VirtualFrame* new_frame, RegisterFile* non_frame_registers);
 240
 241   void DeleteFrame();
 242
 243   RegisterAllocator* allocator() const { return allocator_; }
 244
 245   CodeGenState* state() { return state_; }
 246   void set_state(CodeGenState* state) { state_ = state; }
 247
 248   TypeInfo type_info(Slot* slot) {
 249     int index = NumberOfSlot(slot);
 250     if (index == kInvalidSlotNumber) return TypeInfo::Unknown();
 251     return (*type_info_)[index];
 252   }
 253
 254   TypeInfo set_type_info(Slot* slot, TypeInfo info) {
 255     int index = NumberOfSlot(slot);
 256     ASSERT(index >= kInvalidSlotNumber);
 257     if (index != kInvalidSlotNumber) {
 258       TypeInfo previous_value = (*type_info_)[index];
 259       (*type_info_)[index] = info;
 260       return previous_value;
 261     }
 262     return TypeInfo::Unknown();
 263   }
 264
 265   void AddDeferred(DeferredCode* code) { deferred_.Add(code); }
 266
 267   // Constants related to patching of inlined load/store.
 268   static int GetInlinedKeyedLoadInstructionsAfterPatch() {
 269     return FLAG_debug_code ? 32 : 13;
 270   }
 271   static const int kInlinedKeyedStoreInstructionsAfterPatch = 8;
 272   static int GetInlinedNamedStoreInstructionsAfterPatch() {
 273     ASSERT(inlined_write_barrier_size_ != -1);
 274     return inlined_write_barrier_size_ + 4;
 275   }
 276
 277  private:
 278   // Type of a member function that generates inline code for a native function.
 279   typedef void (CodeGenerator::*InlineFunctionGenerator)
 280       (ZoneList<Expression*>*);
 281
 282   static const InlineFunctionGenerator kInlineFunctionGenerators[];
 283
 284   // Construction/Destruction
 285   explicit CodeGenerator(MacroAssembler* masm);
 286
 287   // Accessors
 288   inline bool is_eval();
 289   inline Scope* scope();
 290   inline bool is_strict_mode();
 291   inline StrictModeFlag strict_mode_flag();
 292
 293   // Generating deferred code.
 294   void ProcessDeferred();
 295
 296   static const int kInvalidSlotNumber = -1;
 297
 298   int NumberOfSlot(Slot* slot);
 299
 300   // State
 301   bool has_cc() const { return cc_reg_ != al; }
 302   JumpTarget* true_target() const { return state_->true_target(); }
 303   JumpTarget* false_target() const { return state_->false_target(); }
 304
 305   // Track loop nesting level.
 306   int loop_nesting() const { return loop_nesting_; }
 307   void IncrementLoopNesting() { loop_nesting_++; }
 308   void DecrementLoopNesting() { loop_nesting_--; }
 309
 310   // Node visitors.
 311   void VisitStatements(ZoneList<Statement*>* statements);
 312
 313   virtual void VisitSlot(Slot* node);
 314 #define DEF_VISIT(type) \
 315   virtual void Visit##type(type* node);
 316   AST_NODE_LIST(DEF_VISIT)
 317 #undef DEF_VISIT
 318
 319   // Main code generation function
 320   void Generate(CompilationInfo* info);
 321
 322   // Generate the return sequence code.  Should be called no more than
 323   // once per compiled function, immediately after binding the return
 324   // target (which can not be done more than once).  The return value should
 325   // be in r0.
 326   void GenerateReturnSequence();
 327
 328   // Returns the arguments allocation mode.
 329   ArgumentsAllocationMode ArgumentsMode();
 330
 331   // Store the arguments object and allocate it if necessary.
 332   void StoreArgumentsObject(bool initial);
 333
 334   // The following are used by class Reference.
 335   void LoadReference(Reference* ref);
 336   void UnloadReference(Reference* ref);
 337
 338   MemOperand SlotOperand(Slot* slot, Register tmp);
 339
 340   MemOperand ContextSlotOperandCheckExtensions(Slot* slot,
 341                                                Register tmp,
 342                                                Register tmp2,
 343                                                JumpTarget* slow);
 344
 345   // Expressions
 346   void LoadCondition(Expression* x,
 347                      JumpTarget* true_target,
 348                      JumpTarget* false_target,
 349                      bool force_cc);
 350   void Load(Expression* expr);
 351   void LoadGlobal();
 352   void LoadGlobalReceiver(Register scratch);
 353
 354   // Read a value from a slot and leave it on top of the expression stack.
 355   void LoadFromSlot(Slot* slot, TypeofState typeof_state);
 356   void LoadFromSlotCheckForArguments(Slot* slot, TypeofState state);
 357
 358   // Store the value on top of the stack to a slot.
 359   void StoreToSlot(Slot* slot, InitState init_state);
 360
 361   // Support for compiling assignment expressions.
 362   void EmitSlotAssignment(Assignment* node);
 363   void EmitNamedPropertyAssignment(Assignment* node);
 364   void EmitKeyedPropertyAssignment(Assignment* node);
 365
 366   // Load a named property, returning it in r0. The receiver is passed on the
 367   // stack, and remains there.
 368   void EmitNamedLoad(Handle<String> name, bool is_contextual);
 369
 370   // Store to a named property. If the store is contextual, value is passed on
 371   // the frame and consumed. Otherwise, receiver and value are passed on the
 372   // frame and consumed. The result is returned in r0.
 373   void EmitNamedStore(Handle<String> name, bool is_contextual);
 374
 375   // Load a keyed property, leaving it in r0.  The receiver and key are
 376   // passed on the stack, and remain there.
 377   void EmitKeyedLoad();
 378
 379   // Store a keyed property. Key and receiver are on the stack and the value is
 380   // in r0. Result is returned in r0.
 381   void EmitKeyedStore(StaticType* key_type, WriteBarrierCharacter wb_info);
 382
 383   void LoadFromGlobalSlotCheckExtensions(Slot* slot,
 384                                          TypeofState typeof_state,
 385                                          JumpTarget* slow);
 386
 387   // Support for loading from local/global variables and arguments
 388   // whose location is known unless they are shadowed by
 389   // eval-introduced bindings. Generates no code for unsupported slot
 390   // types and therefore expects to fall through to the slow jump target.
 391   void EmitDynamicLoadFromSlotFastCase(Slot* slot,
 392                                        TypeofState typeof_state,
 393                                        JumpTarget* slow,
 394                                        JumpTarget* done);
 395
 396   // Special code for typeof expressions: Unfortunately, we must
 397   // be careful when loading the expression in 'typeof'
 398   // expressions. We are not allowed to throw reference errors for
 399   // non-existing properties of the global object, so we must make it
 400   // look like an explicit property access, instead of an access
 401   // through the context chain.
 402   void LoadTypeofExpression(Expression* x);
 403
 404   void ToBoolean(JumpTarget* true_target, JumpTarget* false_target);
 405
 406   // Generate code that computes a shortcutting logical operation.
 407   void GenerateLogicalBooleanOperation(BinaryOperation* node);
 408
 409   void GenericBinaryOperation(Token::Value op,
 410                               OverwriteMode overwrite_mode,
 411                               GenerateInlineSmi inline_smi,
 412                               int known_rhs =
 413                                   GenericBinaryOpStub::kUnknownIntValue);
 414   void Comparison(Condition cc,
 415                   Expression* left,
 416                   Expression* right,
 417                   bool strict = false);
 418
 419   void SmiOperation(Token::Value op,
 420                     Handle<Object> value,
 421                     bool reversed,
 422                     OverwriteMode mode);
 423
 424   void CallWithArguments(ZoneList<Expression*>* arguments,
 425                          CallFunctionFlags flags,
 426                          int position);
 427
 428   // An optimized implementation of expressions of the form
 429   // x.apply(y, arguments).  We call x the applicand and y the receiver.
 430   // The optimization avoids allocating an arguments object if possible.
 431   void CallApplyLazy(Expression* applicand,
 432                      Expression* receiver,
 433                      VariableProxy* arguments,
 434                      int position);
 435
 436   // Control flow
 437   void Branch(bool if_true, JumpTarget* target);
 438   void CheckStack();
 439
 440   bool CheckForInlineRuntimeCall(CallRuntime* node);
 441
 442   static Handle<Code> ComputeLazyCompile(int argc);
 443   void ProcessDeclarations(ZoneList<Declaration*>* declarations);
 444
 445   // Declare global variables and functions in the given array of
 446   // name/value pairs.
 447   void DeclareGlobals(Handle<FixedArray> pairs);
 448
 449   // Instantiate the function based on the shared function info.
 450   void InstantiateFunction(Handle<SharedFunctionInfo> function_info,
 451                            bool pretenure);
 452
 453   // Support for type checks.
 454   void GenerateIsSmi(ZoneList<Expression*>* args);
 455   void GenerateIsNonNegativeSmi(ZoneList<Expression*>* args);
 456   void GenerateIsArray(ZoneList<Expression*>* args);
 457   void GenerateIsRegExp(ZoneList<Expression*>* args);
 458   void GenerateIsObject(ZoneList<Expression*>* args);
 459   void GenerateIsSpecObject(ZoneList<Expression*>* args);
 460   void GenerateIsFunction(ZoneList<Expression*>* args);
 461   void GenerateIsUndetectableObject(ZoneList<Expression*>* args);
 462   void GenerateIsStringWrapperSafeForDefaultValueOf(
 463       ZoneList<Expression*>* args);
 464
 465   // Support for construct call checks.
 466   void GenerateIsConstructCall(ZoneList<Expression*>* args);
 467
 468   // Support for arguments.length and arguments[?].
 469   void GenerateArgumentsLength(ZoneList<Expression*>* args);
 470   void GenerateArguments(ZoneList<Expression*>* args);
 471
 472   // Support for accessing the class and value fields of an object.
 473   void GenerateClassOf(ZoneList<Expression*>* args);
 474   void GenerateValueOf(ZoneList<Expression*>* args);
 475   void GenerateSetValueOf(ZoneList<Expression*>* args);
 476
 477   // Fast support for charCodeAt(n).
 478   void GenerateStringCharCodeAt(ZoneList<Expression*>* args);
 479
 480   // Fast support for string.charAt(n) and string[n].
 481   void GenerateStringCharFromCode(ZoneList<Expression*>* args);
 482
 483   // Fast support for string.charAt(n) and string[n].
 484   void GenerateStringCharAt(ZoneList<Expression*>* args);
 485
 486   // Fast support for object equality testing.
 487   void GenerateObjectEquals(ZoneList<Expression*>* args);
 488
 489   void GenerateLog(ZoneList<Expression*>* args);
 490
 491   // Fast support for Math.random().
 492   void GenerateRandomHeapNumber(ZoneList<Expression*>* args);
 493
 494   // Fast support for StringAdd.
 495   void GenerateStringAdd(ZoneList<Expression*>* args);
 496
 497   // Fast support for SubString.
 498   void GenerateSubString(ZoneList<Expression*>* args);
 499
 500   // Fast support for StringCompare.
 501   void GenerateStringCompare(ZoneList<Expression*>* args);
 502
 503   // Support for direct calls from JavaScript to native RegExp code.
 504   void GenerateRegExpExec(ZoneList<Expression*>* args);
 505
 506   void GenerateRegExpConstructResult(ZoneList<Expression*>* args);
 507
 508   // Support for fast native caches.
 509   void GenerateGetFromCache(ZoneList<Expression*>* args);
 510
 511   // Fast support for number to string.
 512   void GenerateNumberToString(ZoneList<Expression*>* args);
 513
 514   // Fast swapping of elements.
 515   void GenerateSwapElements(ZoneList<Expression*>* args);
 516
 517   // Fast call for custom callbacks.
 518   void GenerateCallFunction(ZoneList<Expression*>* args);
 519
 520   // Fast call to math functions.
 521   void GenerateMathPow(ZoneList<Expression*>* args);
 522   void GenerateMathSin(ZoneList<Expression*>* args);
 523   void GenerateMathCos(ZoneList<Expression*>* args);
 524   void GenerateMathSqrt(ZoneList<Expression*>* args);
 525   void GenerateMathLog(ZoneList<Expression*>* args);
 526
 527   void GenerateIsRegExpEquivalent(ZoneList<Expression*>* args);
 528
 529   void GenerateHasCachedArrayIndex(ZoneList<Expression*>* args);
 530   void GenerateGetCachedArrayIndex(ZoneList<Expression*>* args);
 531   void GenerateFastAsciiArrayJoin(ZoneList<Expression*>* args);
 532
 533   // Simple condition analysis.
 534   enum ConditionAnalysis {
 535     ALWAYS_TRUE,
 536     ALWAYS_FALSE,
 537     DONT_KNOW
 538   };
 539   ConditionAnalysis AnalyzeCondition(Expression* cond);
 540
 541   // Methods used to indicate which source code is generated for. Source
 542   // positions are collected by the assembler and emitted with the relocation
 543   // information.
 544   void CodeForFunctionPosition(FunctionLiteral* fun);
 545   void CodeForReturnPosition(FunctionLiteral* fun);
 546   void CodeForStatementPosition(Statement* node);
 547   void CodeForDoWhileConditionPosition(DoWhileStatement* stmt);
 548   void CodeForSourcePosition(int pos);
 549
 550 #ifdef DEBUG
 551   // True if the registers are valid for entry to a block.
 552   bool HasValidEntryRegisters();
 553 #endif
 554
 555   List<DeferredCode*> deferred_;
 556
 557   // Assembler
 558   MacroAssembler* masm_;  // to generate code
 559
 560   CompilationInfo* info_;
 561
 562   // Code generation state
 563   VirtualFrame* frame_;
 564   RegisterAllocator* allocator_;
 565   Condition cc_reg_;
 566   CodeGenState* state_;
 567   int loop_nesting_;
 568
 569   Vector<TypeInfo>* type_info_;
 570
 571   // Jump targets
 572   BreakTarget function_return_;
 573
 574   // True if the function return is shadowed (ie, jumping to the target
 575   // function_return_ does not jump to the true function return, but rather
 576   // to some unlinking code).
 577   bool function_return_is_shadowed_;
 578
 579   // Size of inlined write barriers generated by EmitNamedStore.
 580   static int inlined_write_barrier_size_;
 581
 582   friend class VirtualFrame;
 583   friend class JumpTarget;
 584   friend class Reference;
 585   friend class FastCodeGenerator;
 586   friend class FullCodeGenerator;
 587   friend class FullCodeGenSyntaxChecker;
 588   friend class LCodeGen;
 589
 590   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(CodeGenerator);
 591 };
 592
 593
 594 } }  // namespace v8::internal
 595
 596 #endif  // V8_ARM_CODEGEN_ARM_H_