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 StrictModeFlag strict_mode_flag();
 291
 292   // Generating deferred code.
 293   void ProcessDeferred();
 294
 295   static const int kInvalidSlotNumber = -1;
 296
 297   int NumberOfSlot(Slot* slot);
 298
 299   // State
 300   bool has_cc() const { return cc_reg_ != al; }
 301   JumpTarget* true_target() const { return state_->true_target(); }
 302   JumpTarget* false_target() const { return state_->false_target(); }
 303
 304   // Track loop nesting level.
 305   int loop_nesting() const { return loop_nesting_; }
 306   void IncrementLoopNesting() { loop_nesting_++; }
 307   void DecrementLoopNesting() { loop_nesting_--; }
 308
 309   // Node visitors.
 310   void VisitStatements(ZoneList<Statement*>* statements);
 311
 312   virtual void VisitSlot(Slot* node);
 313 #define DEF_VISIT(type) \
 314   virtual void Visit##type(type* node);
 315   AST_NODE_LIST(DEF_VISIT)
 316 #undef DEF_VISIT
 317
 318   // Main code generation function
 319   void Generate(CompilationInfo* info);
 320
 321   // Generate the return sequence code.  Should be called no more than
 322   // once per compiled function, immediately after binding the return
 323   // target (which can not be done more than once).  The return value should
 324   // be in r0.
 325   void GenerateReturnSequence();
 326
 327   // Returns the arguments allocation mode.
 328   ArgumentsAllocationMode ArgumentsMode();
 329
 330   // Store the arguments object and allocate it if necessary.
 331   void StoreArgumentsObject(bool initial);
 332
 333   // The following are used by class Reference.
 334   void LoadReference(Reference* ref);
 335   void UnloadReference(Reference* ref);
 336
 337   MemOperand SlotOperand(Slot* slot, Register tmp);
 338
 339   MemOperand ContextSlotOperandCheckExtensions(Slot* slot,
 340                                                Register tmp,
 341                                                Register tmp2,
 342                                                JumpTarget* slow);
 343
 344   // Expressions
 345   void LoadCondition(Expression* x,
 346                      JumpTarget* true_target,
 347                      JumpTarget* false_target,
 348                      bool force_cc);
 349   void Load(Expression* expr);
 350   void LoadGlobal();
 351   void LoadGlobalReceiver(Register scratch);
 352
 353   // Read a value from a slot and leave it on top of the expression stack.
 354   void LoadFromSlot(Slot* slot, TypeofState typeof_state);
 355   void LoadFromSlotCheckForArguments(Slot* slot, TypeofState state);
 356
 357   // Store the value on top of the stack to a slot.
 358   void StoreToSlot(Slot* slot, InitState init_state);
 359
 360   // Support for compiling assignment expressions.
 361   void EmitSlotAssignment(Assignment* node);
 362   void EmitNamedPropertyAssignment(Assignment* node);
 363   void EmitKeyedPropertyAssignment(Assignment* node);
 364
 365   // Load a named property, returning it in r0. The receiver is passed on the
 366   // stack, and remains there.
 367   void EmitNamedLoad(Handle<String> name, bool is_contextual);
 368
 369   // Store to a named property. If the store is contextual, value is passed on
 370   // the frame and consumed. Otherwise, receiver and value are passed on the
 371   // frame and consumed. The result is returned in r0.
 372   void EmitNamedStore(Handle<String> name, bool is_contextual);
 373
 374   // Load a keyed property, leaving it in r0.  The receiver and key are
 375   // passed on the stack, and remain there.
 376   void EmitKeyedLoad();
 377
 378   // Store a keyed property. Key and receiver are on the stack and the value is
 379   // in r0. Result is returned in r0.
 380   void EmitKeyedStore(StaticType* key_type, WriteBarrierCharacter wb_info);
 381
 382   void LoadFromGlobalSlotCheckExtensions(Slot* slot,
 383                                          TypeofState typeof_state,
 384                                          JumpTarget* slow);
 385
 386   // Support for loading from local/global variables and arguments
 387   // whose location is known unless they are shadowed by
 388   // eval-introduced bindings. Generates no code for unsupported slot
 389   // types and therefore expects to fall through to the slow jump target.
 390   void EmitDynamicLoadFromSlotFastCase(Slot* slot,
 391                                        TypeofState typeof_state,
 392                                        JumpTarget* slow,
 393                                        JumpTarget* done);
 394
 395   // Special code for typeof expressions: Unfortunately, we must
 396   // be careful when loading the expression in 'typeof'
 397   // expressions. We are not allowed to throw reference errors for
 398   // non-existing properties of the global object, so we must make it
 399   // look like an explicit property access, instead of an access
 400   // through the context chain.
 401   void LoadTypeofExpression(Expression* x);
 402
 403   void ToBoolean(JumpTarget* true_target, JumpTarget* false_target);
 404
 405   // Generate code that computes a shortcutting logical operation.
 406   void GenerateLogicalBooleanOperation(BinaryOperation* node);
 407
 408   void GenericBinaryOperation(Token::Value op,
 409                               OverwriteMode overwrite_mode,
 410                               GenerateInlineSmi inline_smi,
 411                               int known_rhs =
 412                                   GenericBinaryOpStub::kUnknownIntValue);
 413   void Comparison(Condition cc,
 414                   Expression* left,
 415                   Expression* right,
 416                   bool strict = false);
 417
 418   void SmiOperation(Token::Value op,
 419                     Handle<Object> value,
 420                     bool reversed,
 421                     OverwriteMode mode);
 422
 423   void CallWithArguments(ZoneList<Expression*>* arguments,
 424                          CallFunctionFlags flags,
 425                          int position);
 426
 427   // An optimized implementation of expressions of the form
 428   // x.apply(y, arguments).  We call x the applicand and y the receiver.
 429   // The optimization avoids allocating an arguments object if possible.
 430   void CallApplyLazy(Expression* applicand,
 431                      Expression* receiver,
 432                      VariableProxy* arguments,
 433                      int position);
 434
 435   // Control flow
 436   void Branch(bool if_true, JumpTarget* target);
 437   void CheckStack();
 438
 439   bool CheckForInlineRuntimeCall(CallRuntime* node);
 440
 441   static Handle<Code> ComputeLazyCompile(int argc);
 442   void ProcessDeclarations(ZoneList<Declaration*>* declarations);
 443
 444   // Declare global variables and functions in the given array of
 445   // name/value pairs.
 446   void DeclareGlobals(Handle<FixedArray> pairs);
 447
 448   // Instantiate the function based on the shared function info.
 449   void InstantiateFunction(Handle<SharedFunctionInfo> function_info,
 450                            bool pretenure);
 451
 452   // Support for type checks.
 453   void GenerateIsSmi(ZoneList<Expression*>* args);
 454   void GenerateIsNonNegativeSmi(ZoneList<Expression*>* args);
 455   void GenerateIsArray(ZoneList<Expression*>* args);
 456   void GenerateIsRegExp(ZoneList<Expression*>* args);
 457   void GenerateIsObject(ZoneList<Expression*>* args);
 458   void GenerateIsSpecObject(ZoneList<Expression*>* args);
 459   void GenerateIsFunction(ZoneList<Expression*>* args);
 460   void GenerateIsUndetectableObject(ZoneList<Expression*>* args);
 461   void GenerateIsStringWrapperSafeForDefaultValueOf(
 462       ZoneList<Expression*>* args);
 463
 464   // Support for construct call checks.
 465   void GenerateIsConstructCall(ZoneList<Expression*>* args);
 466
 467   // Support for arguments.length and arguments[?].
 468   void GenerateArgumentsLength(ZoneList<Expression*>* args);
 469   void GenerateArguments(ZoneList<Expression*>* args);
 470
 471   // Support for accessing the class and value fields of an object.
 472   void GenerateClassOf(ZoneList<Expression*>* args);
 473   void GenerateValueOf(ZoneList<Expression*>* args);
 474   void GenerateSetValueOf(ZoneList<Expression*>* args);
 475
 476   // Fast support for charCodeAt(n).
 477   void GenerateStringCharCodeAt(ZoneList<Expression*>* args);
 478
 479   // Fast support for string.charAt(n) and string[n].
 480   void GenerateStringCharFromCode(ZoneList<Expression*>* args);
 481
 482   // Fast support for string.charAt(n) and string[n].
 483   void GenerateStringCharAt(ZoneList<Expression*>* args);
 484
 485   // Fast support for object equality testing.
 486   void GenerateObjectEquals(ZoneList<Expression*>* args);
 487
 488   void GenerateLog(ZoneList<Expression*>* args);
 489
 490   // Fast support for Math.random().
 491   void GenerateRandomHeapNumber(ZoneList<Expression*>* args);
 492
 493   // Fast support for StringAdd.
 494   void GenerateStringAdd(ZoneList<Expression*>* args);
 495
 496   // Fast support for SubString.
 497   void GenerateSubString(ZoneList<Expression*>* args);
 498
 499   // Fast support for StringCompare.
 500   void GenerateStringCompare(ZoneList<Expression*>* args);
 501
 502   // Support for direct calls from JavaScript to native RegExp code.
 503   void GenerateRegExpExec(ZoneList<Expression*>* args);
 504
 505   void GenerateRegExpConstructResult(ZoneList<Expression*>* args);
 506
 507   // Support for fast native caches.
 508   void GenerateGetFromCache(ZoneList<Expression*>* args);
 509
 510   // Fast support for number to string.
 511   void GenerateNumberToString(ZoneList<Expression*>* args);
 512
 513   // Fast swapping of elements.
 514   void GenerateSwapElements(ZoneList<Expression*>* args);
 515
 516   // Fast call for custom callbacks.
 517   void GenerateCallFunction(ZoneList<Expression*>* args);
 518
 519   // Fast call to math functions.
 520   void GenerateMathPow(ZoneList<Expression*>* args);
 521   void GenerateMathSin(ZoneList<Expression*>* args);
 522   void GenerateMathCos(ZoneList<Expression*>* args);
 523   void GenerateMathSqrt(ZoneList<Expression*>* args);
 524   void GenerateMathLog(ZoneList<Expression*>* args);
 525
 526   void GenerateIsRegExpEquivalent(ZoneList<Expression*>* args);
 527
 528   void GenerateHasCachedArrayIndex(ZoneList<Expression*>* args);
 529   void GenerateGetCachedArrayIndex(ZoneList<Expression*>* args);
 530   void GenerateFastAsciiArrayJoin(ZoneList<Expression*>* args);
 531
 532   // Simple condition analysis.
 533   enum ConditionAnalysis {
 534     ALWAYS_TRUE,
 535     ALWAYS_FALSE,
 536     DONT_KNOW
 537   };
 538   ConditionAnalysis AnalyzeCondition(Expression* cond);
 539
 540   // Methods used to indicate which source code is generated for. Source
 541   // positions are collected by the assembler and emitted with the relocation
 542   // information.
 543   void CodeForFunctionPosition(FunctionLiteral* fun);
 544   void CodeForReturnPosition(FunctionLiteral* fun);
 545   void CodeForStatementPosition(Statement* node);
 546   void CodeForDoWhileConditionPosition(DoWhileStatement* stmt);
 547   void CodeForSourcePosition(int pos);
 548
 549 #ifdef DEBUG
 550   // True if the registers are valid for entry to a block.
 551   bool HasValidEntryRegisters();
 552 #endif
 553
 554   List<DeferredCode*> deferred_;
 555
 556   // Assembler
 557   MacroAssembler* masm_;  // to generate code
 558
 559   CompilationInfo* info_;
 560
 561   // Code generation state
 562   VirtualFrame* frame_;
 563   RegisterAllocator* allocator_;
 564   Condition cc_reg_;
 565   CodeGenState* state_;
 566   int loop_nesting_;
 567
 568   Vector<TypeInfo>* type_info_;
 569
 570   // Jump targets
 571   BreakTarget function_return_;
 572
 573   // True if the function return is shadowed (ie, jumping to the target
 574   // function_return_ does not jump to the true function return, but rather
 575   // to some unlinking code).
 576   bool function_return_is_shadowed_;
 577
 578   // Size of inlined write barriers generated by EmitNamedStore.
 579   static int inlined_write_barrier_size_;
 580
 581   friend class VirtualFrame;
 582   friend class JumpTarget;
 583   friend class Reference;
 584   friend class FastCodeGenerator;
 585   friend class FullCodeGenerator;
 586   friend class FullCodeGenSyntaxChecker;
 587   friend class LCodeGen;
 588
 589   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(CodeGenerator);
 590 };
 591
 592
 593 } }  // namespace v8::internal
 594
 595 #endif  // V8_ARM_CODEGEN_ARM_H_