Upstream version 5.34.92.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / v8 / src / mips / assembler-mips.h
1 // Copyright (c) 1994-2006 Sun Microsystems Inc.
2 // All Rights Reserved.
3 //
4 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 // modification, are permitted provided that the following conditions are
6 // met:
7 //
8 // - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
9 // this list of conditions and the following disclaimer.
10 //
11 // - Redistribution in binary form must reproduce the above copyright
12 // notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13 // documentation and/or other materials provided with the distribution.
14 //
15 // - Neither the name of Sun Microsystems or the names of contributors may
16 // be used to endorse or promote products derived from this software without
17 // specific prior written permission.
18 //
19 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS
20 // IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
21 // THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
22 // PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
23 // CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
24 // EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
25 // PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
26 // PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
27 // LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
28 // NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
29 // SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30
31 // The original source code covered by the above license above has been
32 // modified significantly by Google Inc.
33 // Copyright 2012 the V8 project authors. All rights reserved.
34
35
36 #ifndef V8_MIPS_ASSEMBLER_MIPS_H_
37 #define V8_MIPS_ASSEMBLER_MIPS_H_
38
39 #include <stdio.h>
40 #include "assembler.h"
41 #include "constants-mips.h"
42 #include "serialize.h"
43
44 namespace v8 {
45 namespace internal {
46
47 // CPU Registers.
48 //
49 // 1) We would prefer to use an enum, but enum values are assignment-
50 // compatible with int, which has caused code-generation bugs.
51 //
52 // 2) We would prefer to use a class instead of a struct but we don't like
53 // the register initialization to depend on the particular initialization
54 // order (which appears to be different on OS X, Linux, and Windows for the
55 // installed versions of C++ we tried). Using a struct permits C-style
56 // "initialization". Also, the Register objects cannot be const as this
57 // forces initialization stubs in MSVC, making us dependent on initialization
58 // order.
59 //
60 // 3) By not using an enum, we are possibly preventing the compiler from
61 // doing certain constant folds, which may significantly reduce the
62 // code generated for some assembly instructions (because they boil down
63 // to a few constants). If this is a problem, we could change the code
64 // such that we use an enum in optimized mode, and the struct in debug
65 // mode. This way we get the compile-time error checking in debug mode
66 // and best performance in optimized code.
67
68
69 // -----------------------------------------------------------------------------
70 // Implementation of Register and FPURegister.
71
72 // Core register.
73 struct Register {
74   static const int kNumRegisters = v8::internal::kNumRegisters;
75   static const int kMaxNumAllocatableRegisters = 14;  // v0 through t6 and cp.
76   static const int kSizeInBytes = 4;
77   static const int kCpRegister = 23;  // cp (s7) is the 23rd register.
78
79   inline static int NumAllocatableRegisters();
80
81   static int ToAllocationIndex(Register reg) {
82     ASSERT((reg.code() - 2) < (kMaxNumAllocatableRegisters - 1) ||
83            reg.is(from_code(kCpRegister)));
84     return reg.is(from_code(kCpRegister)) ?
85            kMaxNumAllocatableRegisters - 1 :  // Return last index for 'cp'.
86            reg.code() - 2;  // zero_reg and 'at' are skipped.
87   }
88
89   static Register FromAllocationIndex(int index) {
90     ASSERT(index >= 0 && index < kMaxNumAllocatableRegisters);
91     return index == kMaxNumAllocatableRegisters - 1 ?
92            from_code(kCpRegister) :  // Last index is always the 'cp' register.
93            from_code(index + 2);  // zero_reg and 'at' are skipped.
94   }
95
96   static const char* AllocationIndexToString(int index) {
97     ASSERT(index >= 0 && index < kMaxNumAllocatableRegisters);
98     const char* const names[] = {
99       "v0",
100       "v1",
101       "a0",
102       "a1",
103       "a2",
104       "a3",
105       "t0",
106       "t1",
107       "t2",
108       "t3",
109       "t4",
110       "t5",
111       "t6",
112       "s7",
113     };
114     return names[index];
115   }
116
117   static Register from_code(int code) {
118     Register r = { code };
119     return r;
120   }
121
122   bool is_valid() const { return 0 <= code_ && code_ < kNumRegisters; }
123   bool is(Register reg) const { return code_ == reg.code_; }
124   int code() const {
125     ASSERT(is_valid());
126     return code_;
127   }
128   int bit() const {
129     ASSERT(is_valid());
130     return 1 << code_;
131   }
132
133   // Unfortunately we can't make this private in a struct.
134   int code_;
135 };
136
137 #define REGISTER(N, C) \
138   const int kRegister_ ## N ## _Code = C; \
139   const Register N = { C }
140
141 REGISTER(no_reg, -1);
142 // Always zero.
143 REGISTER(zero_reg, 0);
144 // at: Reserved for synthetic instructions.
145 REGISTER(at, 1);
146 // v0, v1: Used when returning multiple values from subroutines.
147 REGISTER(v0, 2);
148 REGISTER(v1, 3);
149 // a0 - a4: Used to pass non-FP parameters.
150 REGISTER(a0, 4);
151 REGISTER(a1, 5);
152 REGISTER(a2, 6);
153 REGISTER(a3, 7);
154 // t0 - t9: Can be used without reservation, act as temporary registers and are
155 // allowed to be destroyed by subroutines.
156 REGISTER(t0, 8);
157 REGISTER(t1, 9);
158 REGISTER(t2, 10);
159 REGISTER(t3, 11);
160 REGISTER(t4, 12);
161 REGISTER(t5, 13);
162 REGISTER(t6, 14);
163 REGISTER(t7, 15);
164 // s0 - s7: Subroutine register variables. Subroutines that write to these
165 // registers must restore their values before exiting so that the caller can
166 // expect the values to be preserved.
167 REGISTER(s0, 16);
168 REGISTER(s1, 17);
169 REGISTER(s2, 18);
170 REGISTER(s3, 19);
171 REGISTER(s4, 20);
172 REGISTER(s5, 21);
173 REGISTER(s6, 22);
174 REGISTER(s7, 23);
175 REGISTER(t8, 24);
176 REGISTER(t9, 25);
177 // k0, k1: Reserved for system calls and interrupt handlers.
178 REGISTER(k0, 26);
179 REGISTER(k1, 27);
180 // gp: Reserved.
181 REGISTER(gp, 28);
182 // sp: Stack pointer.
183 REGISTER(sp, 29);
184 // fp: Frame pointer.
185 REGISTER(fp, 30);
186 // ra: Return address pointer.
187 REGISTER(ra, 31);
188
189 #undef REGISTER
190
191
192 int ToNumber(Register reg);
193
194 Register ToRegister(int num);
195
196 // Coprocessor register.
197 struct FPURegister {
198   static const int kMaxNumRegisters = v8::internal::kNumFPURegisters;
199
200   // TODO(plind): Warning, inconsistent numbering here. kNumFPURegisters refers
201   // to number of 32-bit FPU regs, but kNumAllocatableRegisters refers to
202   // number of Double regs (64-bit regs, or FPU-reg-pairs).
203
204   // A few double registers are reserved: one as a scratch register and one to
205   // hold 0.0.
206   //  f28: 0.0
207   //  f30: scratch register.
208   static const int kNumReservedRegisters = 2;
209   static const int kMaxNumAllocatableRegisters = kMaxNumRegisters / 2 -
210       kNumReservedRegisters;
211
212   inline static int NumRegisters();
213   inline static int NumAllocatableRegisters();
214   inline static int ToAllocationIndex(FPURegister reg);
215   static const char* AllocationIndexToString(int index);
216
217   static FPURegister FromAllocationIndex(int index) {
218     ASSERT(index >= 0 && index < kMaxNumAllocatableRegisters);
219     return from_code(index * 2);
220   }
221
222   static FPURegister from_code(int code) {
223     FPURegister r = { code };
224     return r;
225   }
226
227   bool is_valid() const { return 0 <= code_ && code_ < kMaxNumRegisters ; }
228   bool is(FPURegister creg) const { return code_ == creg.code_; }
229   FPURegister low() const {
230     // Find low reg of a Double-reg pair, which is the reg itself.
231     ASSERT(code_ % 2 == 0);  // Specified Double reg must be even.
232     FPURegister reg;
233     reg.code_ = code_;
234     ASSERT(reg.is_valid());
235     return reg;
236   }
237   FPURegister high() const {
238     // Find high reg of a Doubel-reg pair, which is reg + 1.
239     ASSERT(code_ % 2 == 0);  // Specified Double reg must be even.
240     FPURegister reg;
241     reg.code_ = code_ + 1;
242     ASSERT(reg.is_valid());
243     return reg;
244   }
245
246   int code() const {
247     ASSERT(is_valid());
248     return code_;
249   }
250   int bit() const {
251     ASSERT(is_valid());
252     return 1 << code_;
253   }
254   void setcode(int f) {
255     code_ = f;
256     ASSERT(is_valid());
257   }
258   // Unfortunately we can't make this private in a struct.
259   int code_;
260 };
261
262 // V8 now supports the O32 ABI, and the FPU Registers are organized as 32
263 // 32-bit registers, f0 through f31. When used as 'double' they are used
264 // in pairs, starting with the even numbered register. So a double operation
265 // on f0 really uses f0 and f1.
266 // (Modern mips hardware also supports 32 64-bit registers, via setting
267 // (priviledged) Status Register FR bit to 1. This is used by the N32 ABI,
268 // but it is not in common use. Someday we will want to support this in v8.)
269
270 // For O32 ABI, Floats and Doubles refer to same set of 32 32-bit registers.
271 typedef FPURegister DoubleRegister;
272 typedef FPURegister FloatRegister;
273
274 const FPURegister no_freg = { -1 };
275
276 const FPURegister f0 = { 0 };  // Return value in hard float mode.
277 const FPURegister f1 = { 1 };
278 const FPURegister f2 = { 2 };
279 const FPURegister f3 = { 3 };
280 const FPURegister f4 = { 4 };
281 const FPURegister f5 = { 5 };
282 const FPURegister f6 = { 6 };
283 const FPURegister f7 = { 7 };
284 const FPURegister f8 = { 8 };
285 const FPURegister f9 = { 9 };
286 const FPURegister f10 = { 10 };
287 const FPURegister f11 = { 11 };
288 const FPURegister f12 = { 12 };  // Arg 0 in hard float mode.
289 const FPURegister f13 = { 13 };
290 const FPURegister f14 = { 14 };  // Arg 1 in hard float mode.
291 const FPURegister f15 = { 15 };
292 const FPURegister f16 = { 16 };
293 const FPURegister f17 = { 17 };
294 const FPURegister f18 = { 18 };
295 const FPURegister f19 = { 19 };
296 const FPURegister f20 = { 20 };
297 const FPURegister f21 = { 21 };
298 const FPURegister f22 = { 22 };
299 const FPURegister f23 = { 23 };
300 const FPURegister f24 = { 24 };
301 const FPURegister f25 = { 25 };
302 const FPURegister f26 = { 26 };
303 const FPURegister f27 = { 27 };
304 const FPURegister f28 = { 28 };
305 const FPURegister f29 = { 29 };
306 const FPURegister f30 = { 30 };
307 const FPURegister f31 = { 31 };
308
309 // Register aliases.
310 // cp is assumed to be a callee saved register.
311 // Defined using #define instead of "static const Register&" because Clang
312 // complains otherwise when a compilation unit that includes this header
313 // doesn't use the variables.
314 #define kRootRegister s6
315 #define cp s7
316 #define kLithiumScratchReg s3
317 #define kLithiumScratchReg2 s4
318 #define kLithiumScratchDouble f30
319 #define kDoubleRegZero f28
320
321 // FPU (coprocessor 1) control registers.
322 // Currently only FCSR (#31) is implemented.
323 struct FPUControlRegister {
324   bool is_valid() const { return code_ == kFCSRRegister; }
325   bool is(FPUControlRegister creg) const { return code_ == creg.code_; }
326   int code() const {
327     ASSERT(is_valid());
328     return code_;
329   }
330   int bit() const {
331     ASSERT(is_valid());
332     return 1 << code_;
333   }
334   void setcode(int f) {
335     code_ = f;
336     ASSERT(is_valid());
337   }
338   // Unfortunately we can't make this private in a struct.
339   int code_;
340 };
341
342 const FPUControlRegister no_fpucreg = { kInvalidFPUControlRegister };
343 const FPUControlRegister FCSR = { kFCSRRegister };
344
345
346 // -----------------------------------------------------------------------------
347 // Machine instruction Operands.
348
349 // Class Operand represents a shifter operand in data processing instructions.
350 class Operand BASE_EMBEDDED {
351  public:
352   // Immediate.
353   INLINE(explicit Operand(int32_t immediate,
354          RelocInfo::Mode rmode = RelocInfo::NONE32));
355   INLINE(explicit Operand(const ExternalReference& f));
356   INLINE(explicit Operand(const char* s));
357   INLINE(explicit Operand(Object** opp));
358   INLINE(explicit Operand(Context** cpp));
359   explicit Operand(Handle<Object> handle);
360   INLINE(explicit Operand(Smi* value));
361
362   // Register.
363   INLINE(explicit Operand(Register rm));
364
365   // Return true if this is a register operand.
366   INLINE(bool is_reg() const);
367
368   inline int32_t immediate() const {
369     ASSERT(!is_reg());
370     return imm32_;
371   }
372
373   Register rm() const { return rm_; }
374
375  private:
376   Register rm_;
377   int32_t imm32_;  // Valid if rm_ == no_reg.
378   RelocInfo::Mode rmode_;
379
380   friend class Assembler;
381   friend class MacroAssembler;
382 };
383
384
385 // On MIPS we have only one adressing mode with base_reg + offset.
386 // Class MemOperand represents a memory operand in load and store instructions.
387 class MemOperand : public Operand {
388  public:
389   // Immediate value attached to offset.
390   enum OffsetAddend {
391     offset_minus_one = -1,
392     offset_zero = 0
393   };
394
395   explicit MemOperand(Register rn, int32_t offset = 0);
396   explicit MemOperand(Register rn, int32_t unit, int32_t multiplier,
397                       OffsetAddend offset_addend = offset_zero);
398   int32_t offset() const { return offset_; }
399
400   bool OffsetIsInt16Encodable() const {
401     return is_int16(offset_);
402   }
403
404  private:
405   int32_t offset_;
406
407   friend class Assembler;
408 };
409
410
411 // CpuFeatures keeps track of which features are supported by the target CPU.
412 // Supported features must be enabled by a CpuFeatureScope before use.
413 class CpuFeatures : public AllStatic {
414  public:
415   // Detect features of the target CPU. Set safe defaults if the serializer
416   // is enabled (snapshots must be portable).
417   static void Probe();
418
419   // Check whether a feature is supported by the target CPU.
420   static bool IsSupported(CpuFeature f) {
421     ASSERT(initialized_);
422     return Check(f, supported_);
423   }
424
425   static bool IsFoundByRuntimeProbingOnly(CpuFeature f) {
426     ASSERT(initialized_);
427     return Check(f, found_by_runtime_probing_only_);
428   }
429
430   static bool IsSafeForSnapshot(CpuFeature f) {
431     return Check(f, cross_compile_) ||
432            (IsSupported(f) &&
433             (!Serializer::enabled() || !IsFoundByRuntimeProbingOnly(f)));
434   }
435
436   static bool VerifyCrossCompiling() {
437     return cross_compile_ == 0;
438   }
439
440   static bool VerifyCrossCompiling(CpuFeature f) {
441     unsigned mask = flag2set(f);
442     return cross_compile_ == 0 ||
443            (cross_compile_ & mask) == mask;
444   }
445
446  private:
447   static bool Check(CpuFeature f, unsigned set) {
448     return (set & flag2set(f)) != 0;
449   }
450
451   static unsigned flag2set(CpuFeature f) {
452     return 1u << f;
453   }
454
455 #ifdef DEBUG
456   static bool initialized_;
457 #endif
458   static unsigned supported_;
459   static unsigned found_by_runtime_probing_only_;
460
461   static unsigned cross_compile_;
462
463   friend class ExternalReference;
464   friend class PlatformFeatureScope;
465   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(CpuFeatures);
466 };
467
468
469 class Assembler : public AssemblerBase {
470  public:
471   // Create an assembler. Instructions and relocation information are emitted
472   // into a buffer, with the instructions starting from the beginning and the
473   // relocation information starting from the end of the buffer. See CodeDesc
474   // for a detailed comment on the layout (globals.h).
475   //
476   // If the provided buffer is NULL, the assembler allocates and grows its own
477   // buffer, and buffer_size determines the initial buffer size. The buffer is
478   // owned by the assembler and deallocated upon destruction of the assembler.
479   //
480   // If the provided buffer is not NULL, the assembler uses the provided buffer
481   // for code generation and assumes its size to be buffer_size. If the buffer
482   // is too small, a fatal error occurs. No deallocation of the buffer is done
483   // upon destruction of the assembler.
484   Assembler(Isolate* isolate, void* buffer, int buffer_size);
485   virtual ~Assembler() { }
486
487   // GetCode emits any pending (non-emitted) code and fills the descriptor
488   // desc. GetCode() is idempotent; it returns the same result if no other
489   // Assembler functions are invoked in between GetCode() calls.
490   void GetCode(CodeDesc* desc);
491
492   // Label operations & relative jumps (PPUM Appendix D).
493   //
494   // Takes a branch opcode (cc) and a label (L) and generates
495   // either a backward branch or a forward branch and links it
496   // to the label fixup chain. Usage:
497   //
498   // Label L;    // unbound label
499   // j(cc, &L);  // forward branch to unbound label
500   // bind(&L);   // bind label to the current pc
501   // j(cc, &L);  // backward branch to bound label
502   // bind(&L);   // illegal: a label may be bound only once
503   //
504   // Note: The same Label can be used for forward and backward branches
505   // but it may be bound only once.
506   void bind(Label* L);  // Binds an unbound label L to current code position.
507   // Determines if Label is bound and near enough so that branch instruction
508   // can be used to reach it, instead of jump instruction.
509   bool is_near(Label* L);
510
511   // Returns the branch offset to the given label from the current code
512   // position. Links the label to the current position if it is still unbound.
513   // Manages the jump elimination optimization if the second parameter is true.
514   int32_t branch_offset(Label* L, bool jump_elimination_allowed);
515   int32_t shifted_branch_offset(Label* L, bool jump_elimination_allowed) {
516     int32_t o = branch_offset(L, jump_elimination_allowed);
517     ASSERT((o & 3) == 0);   // Assert the offset is aligned.
518     return o >> 2;
519   }
520   uint32_t jump_address(Label* L);
521
522   // Puts a labels target address at the given position.
523   // The high 8 bits are set to zero.
524   void label_at_put(Label* L, int at_offset);
525
526   // Read/Modify the code target address in the branch/call instruction at pc.
527   static Address target_address_at(Address pc);
528   static void set_target_address_at(Address pc, Address target);
529
530   // Return the code target address at a call site from the return address
531   // of that call in the instruction stream.
532   inline static Address target_address_from_return_address(Address pc);
533
534   static void JumpLabelToJumpRegister(Address pc);
535
536   static void QuietNaN(HeapObject* nan);
537
538   // This sets the branch destination (which gets loaded at the call address).
539   // This is for calls and branches within generated code.  The serializer
540   // has already deserialized the lui/ori instructions etc.
541   inline static void deserialization_set_special_target_at(
542       Address instruction_payload, Address target) {
543     set_target_address_at(
544         instruction_payload - kInstructionsFor32BitConstant * kInstrSize,
545         target);
546   }
547
548   // Size of an instruction.
549   static const int kInstrSize = sizeof(Instr);
550
551   // Difference between address of current opcode and target address offset.
552   static const int kBranchPCOffset = 4;
553
554   // Here we are patching the address in the LUI/ORI instruction pair.
555   // These values are used in the serialization process and must be zero for
556   // MIPS platform, as Code, Embedded Object or External-reference pointers
557   // are split across two consecutive instructions and don't exist separately
558   // in the code, so the serializer should not step forwards in memory after
559   // a target is resolved and written.
560   static const int kSpecialTargetSize = 0;
561
562   // Number of consecutive instructions used to store 32bit constant.
563   // Before jump-optimizations, this constant was used in
564   // RelocInfo::target_address_address() function to tell serializer address of
565   // the instruction that follows LUI/ORI instruction pair. Now, with new jump
566   // optimization, where jump-through-register instruction that usually
567   // follows LUI/ORI pair is substituted with J/JAL, this constant equals
568   // to 3 instructions (LUI+ORI+J/JAL/JR/JALR).
569   static const int kInstructionsFor32BitConstant = 3;
570
571   // Distance between the instruction referring to the address of the call
572   // target and the return address.
573   static const int kCallTargetAddressOffset = 4 * kInstrSize;
574
575   // Distance between start of patched return sequence and the emitted address
576   // to jump to.
577   static const int kPatchReturnSequenceAddressOffset = 0;
578
579   // Distance between start of patched debug break slot and the emitted address
580   // to jump to.
581   static const int kPatchDebugBreakSlotAddressOffset =  0 * kInstrSize;
582
583   // Difference between address of current opcode and value read from pc
584   // register.
585   static const int kPcLoadDelta = 4;
586
587   static const int kPatchDebugBreakSlotReturnOffset = 4 * kInstrSize;
588
589   // Number of instructions used for the JS return sequence. The constant is
590   // used by the debugger to patch the JS return sequence.
591   static const int kJSReturnSequenceInstructions = 7;
592   static const int kDebugBreakSlotInstructions = 4;
593   static const int kDebugBreakSlotLength =
594       kDebugBreakSlotInstructions * kInstrSize;
595
596
597   // ---------------------------------------------------------------------------
598   // Code generation.
599
600   // Insert the smallest number of nop instructions
601   // possible to align the pc offset to a multiple
602   // of m. m must be a power of 2 (>= 4).
603   void Align(int m);
604   // Aligns code to something that's optimal for a jump target for the platform.
605   void CodeTargetAlign();
606
607   // Different nop operations are used by the code generator to detect certain
608   // states of the generated code.
609   enum NopMarkerTypes {
610     NON_MARKING_NOP = 0,
611     DEBUG_BREAK_NOP,
612     // IC markers.
613     PROPERTY_ACCESS_INLINED,
614     PROPERTY_ACCESS_INLINED_CONTEXT,
615     PROPERTY_ACCESS_INLINED_CONTEXT_DONT_DELETE,
616     // Helper values.
617     LAST_CODE_MARKER,
618     FIRST_IC_MARKER = PROPERTY_ACCESS_INLINED,
619     // Code aging
620     CODE_AGE_MARKER_NOP = 6,
621     CODE_AGE_SEQUENCE_NOP
622   };
623
624   // Type == 0 is the default non-marking nop. For mips this is a
625   // sll(zero_reg, zero_reg, 0). We use rt_reg == at for non-zero
626   // marking, to avoid conflict with ssnop and ehb instructions.
627   void nop(unsigned int type = 0) {
628     ASSERT(type < 32);
629     Register nop_rt_reg = (type == 0) ? zero_reg : at;
630     sll(zero_reg, nop_rt_reg, type, true);
631   }
632
633
634   // --------Branch-and-jump-instructions----------
635   // We don't use likely variant of instructions.
636   void b(int16_t offset);
637   void b(Label* L) { b(branch_offset(L, false)>>2); }
638   void bal(int16_t offset);
639   void bal(Label* L) { bal(branch_offset(L, false)>>2); }
640
641   void beq(Register rs, Register rt, int16_t offset);
642   void beq(Register rs, Register rt, Label* L) {
643     beq(rs, rt, branch_offset(L, false) >> 2);
644   }
645   void bgez(Register rs, int16_t offset);
646   void bgezal(Register rs, int16_t offset);
647   void bgtz(Register rs, int16_t offset);
648   void blez(Register rs, int16_t offset);
649   void bltz(Register rs, int16_t offset);
650   void bltzal(Register rs, int16_t offset);
651   void bne(Register rs, Register rt, int16_t offset);
652   void bne(Register rs, Register rt, Label* L) {
653     bne(rs, rt, branch_offset(L, false)>>2);
654   }
655
656   // Never use the int16_t b(l)cond version with a branch offset
657   // instead of using the Label* version.
658
659   // Jump targets must be in the current 256 MB-aligned region. i.e. 28 bits.
660   void j(int32_t target);
661   void jal(int32_t target);
662   void jalr(Register rs, Register rd = ra);
663   void jr(Register target);
664   void j_or_jr(int32_t target, Register rs);
665   void jal_or_jalr(int32_t target, Register rs);
666
667
668   //-------Data-processing-instructions---------
669
670   // Arithmetic.
671   void addu(Register rd, Register rs, Register rt);
672   void subu(Register rd, Register rs, Register rt);
673   void mult(Register rs, Register rt);
674   void multu(Register rs, Register rt);
675   void div(Register rs, Register rt);
676   void divu(Register rs, Register rt);
677   void mul(Register rd, Register rs, Register rt);
678
679   void addiu(Register rd, Register rs, int32_t j);
680
681   // Logical.
682   void and_(Register rd, Register rs, Register rt);
683   void or_(Register rd, Register rs, Register rt);
684   void xor_(Register rd, Register rs, Register rt);
685   void nor(Register rd, Register rs, Register rt);
686
687   void andi(Register rd, Register rs, int32_t j);
688   void ori(Register rd, Register rs, int32_t j);
689   void xori(Register rd, Register rs, int32_t j);
690   void lui(Register rd, int32_t j);
691
692   // Shifts.
693   // Please note: sll(zero_reg, zero_reg, x) instructions are reserved as nop
694   // and may cause problems in normal code. coming_from_nop makes sure this
695   // doesn't happen.
696   void sll(Register rd, Register rt, uint16_t sa, bool coming_from_nop = false);
697   void sllv(Register rd, Register rt, Register rs);
698   void srl(Register rd, Register rt, uint16_t sa);
699   void srlv(Register rd, Register rt, Register rs);
700   void sra(Register rt, Register rd, uint16_t sa);
701   void srav(Register rt, Register rd, Register rs);
702   void rotr(Register rd, Register rt, uint16_t sa);
703   void rotrv(Register rd, Register rt, Register rs);
704
705
706   //------------Memory-instructions-------------
707
708   void lb(Register rd, const MemOperand& rs);
709   void lbu(Register rd, const MemOperand& rs);
710   void lh(Register rd, const MemOperand& rs);
711   void lhu(Register rd, const MemOperand& rs);
712   void lw(Register rd, const MemOperand& rs);
713   void lwl(Register rd, const MemOperand& rs);
714   void lwr(Register rd, const MemOperand& rs);
715   void sb(Register rd, const MemOperand& rs);
716   void sh(Register rd, const MemOperand& rs);
717   void sw(Register rd, const MemOperand& rs);
718   void swl(Register rd, const MemOperand& rs);
719   void swr(Register rd, const MemOperand& rs);
720
721
722   //----------------Prefetch--------------------
723
724   void pref(int32_t hint, const MemOperand& rs);
725
726
727   //-------------Misc-instructions--------------
728
729   // Break / Trap instructions.
730   void break_(uint32_t code, bool break_as_stop = false);
731   void stop(const char* msg, uint32_t code = kMaxStopCode);
732   void tge(Register rs, Register rt, uint16_t code);
733   void tgeu(Register rs, Register rt, uint16_t code);
734   void tlt(Register rs, Register rt, uint16_t code);
735   void tltu(Register rs, Register rt, uint16_t code);
736   void teq(Register rs, Register rt, uint16_t code);
737   void tne(Register rs, Register rt, uint16_t code);
738
739   // Move from HI/LO register.
740   void mfhi(Register rd);
741   void mflo(Register rd);
742
743   // Set on less than.
744   void slt(Register rd, Register rs, Register rt);
745   void sltu(Register rd, Register rs, Register rt);
746   void slti(Register rd, Register rs, int32_t j);
747   void sltiu(Register rd, Register rs, int32_t j);
748
749   // Conditional move.
750   void movz(Register rd, Register rs, Register rt);
751   void movn(Register rd, Register rs, Register rt);
752   void movt(Register rd, Register rs, uint16_t cc = 0);
753   void movf(Register rd, Register rs, uint16_t cc = 0);
754
755   // Bit twiddling.
756   void clz(Register rd, Register rs);
757   void ins_(Register rt, Register rs, uint16_t pos, uint16_t size);
758   void ext_(Register rt, Register rs, uint16_t pos, uint16_t size);
759
760   //--------Coprocessor-instructions----------------
761
762   // Load, store, and move.
763   void lwc1(FPURegister fd, const MemOperand& src);
764   void ldc1(FPURegister fd, const MemOperand& src);
765
766   void swc1(FPURegister fs, const MemOperand& dst);
767   void sdc1(FPURegister fs, const MemOperand& dst);
768
769   void mtc1(Register rt, FPURegister fs);
770   void mfc1(Register rt, FPURegister fs);
771
772   void ctc1(Register rt, FPUControlRegister fs);
773   void cfc1(Register rt, FPUControlRegister fs);
774
775   // Arithmetic.
776   void add_d(FPURegister fd, FPURegister fs, FPURegister ft);
777   void sub_d(FPURegister fd, FPURegister fs, FPURegister ft);
778   void mul_d(FPURegister fd, FPURegister fs, FPURegister ft);
779   void madd_d(FPURegister fd, FPURegister fr, FPURegister fs, FPURegister ft);
780   void div_d(FPURegister fd, FPURegister fs, FPURegister ft);
781   void abs_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
782   void mov_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
783   void neg_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
784   void sqrt_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
785
786   // Conversion.
787   void cvt_w_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
788   void cvt_w_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
789   void trunc_w_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
790   void trunc_w_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
791   void round_w_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
792   void round_w_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
793   void floor_w_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
794   void floor_w_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
795   void ceil_w_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
796   void ceil_w_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
797
798   void cvt_l_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
799   void cvt_l_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
800   void trunc_l_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
801   void trunc_l_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
802   void round_l_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
803   void round_l_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
804   void floor_l_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
805   void floor_l_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
806   void ceil_l_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
807   void ceil_l_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
808
809   void cvt_s_w(FPURegister fd, FPURegister fs);
810   void cvt_s_l(FPURegister fd, FPURegister fs);
811   void cvt_s_d(FPURegister fd, FPURegister fs);
812
813   void cvt_d_w(FPURegister fd, FPURegister fs);
814   void cvt_d_l(FPURegister fd, FPURegister fs);
815   void cvt_d_s(FPURegister fd, FPURegister fs);
816
817   // Conditions and branches.
818   void c(FPUCondition cond, SecondaryField fmt,
819          FPURegister ft, FPURegister fs, uint16_t cc = 0);
820
821   void bc1f(int16_t offset, uint16_t cc = 0);
822   void bc1f(Label* L, uint16_t cc = 0) { bc1f(branch_offset(L, false)>>2, cc); }
823   void bc1t(int16_t offset, uint16_t cc = 0);
824   void bc1t(Label* L, uint16_t cc = 0) { bc1t(branch_offset(L, false)>>2, cc); }
825   void fcmp(FPURegister src1, const double src2, FPUCondition cond);
826
827   // Check the code size generated from label to here.
828   int SizeOfCodeGeneratedSince(Label* label) {
829     return pc_offset() - label->pos();
830   }
831
832   // Check the number of instructions generated from label to here.
833   int InstructionsGeneratedSince(Label* label) {
834     return SizeOfCodeGeneratedSince(label) / kInstrSize;
835   }
836
837   // Class for scoping postponing the trampoline pool generation.
838   class BlockTrampolinePoolScope {
839    public:
840     explicit BlockTrampolinePoolScope(Assembler* assem) : assem_(assem) {
841       assem_->StartBlockTrampolinePool();
842     }
843     ~BlockTrampolinePoolScope() {
844       assem_->EndBlockTrampolinePool();
845     }
846
847    private:
848     Assembler* assem_;
849
850     DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(BlockTrampolinePoolScope);
851   };
852
853   // Class for postponing the assembly buffer growth. Typically used for
854   // sequences of instructions that must be emitted as a unit, before
855   // buffer growth (and relocation) can occur.
856   // This blocking scope is not nestable.
857   class BlockGrowBufferScope {
858    public:
859     explicit BlockGrowBufferScope(Assembler* assem) : assem_(assem) {
860       assem_->StartBlockGrowBuffer();
861     }
862     ~BlockGrowBufferScope() {
863       assem_->EndBlockGrowBuffer();
864     }
865
866     private:
867      Assembler* assem_;
868
869      DISALLOW_IMPLICIT_CONSTRUCTORS(BlockGrowBufferScope);
870   };
871
872   // Debugging.
873
874   // Mark address of the ExitJSFrame code.
875   void RecordJSReturn();
876
877   // Mark address of a debug break slot.
878   void RecordDebugBreakSlot();
879
880   // Record the AST id of the CallIC being compiled, so that it can be placed
881   // in the relocation information.
882   void SetRecordedAstId(TypeFeedbackId ast_id) {
883     ASSERT(recorded_ast_id_.IsNone());
884     recorded_ast_id_ = ast_id;
885   }
886
887   TypeFeedbackId RecordedAstId() {
888     ASSERT(!recorded_ast_id_.IsNone());
889     return recorded_ast_id_;
890   }
891
892   void ClearRecordedAstId() { recorded_ast_id_ = TypeFeedbackId::None(); }
893
894   // Record a comment relocation entry that can be used by a disassembler.
895   // Use --code-comments to enable.
896   void RecordComment(const char* msg);
897
898   static int RelocateInternalReference(byte* pc, intptr_t pc_delta);
899
900   // Writes a single byte or word of data in the code stream.  Used for
901   // inline tables, e.g., jump-tables.
902   void db(uint8_t data);
903   void dd(uint32_t data);
904
905   // Emits the address of the code stub's first instruction.
906   void emit_code_stub_address(Code* stub);
907
908   PositionsRecorder* positions_recorder() { return &positions_recorder_; }
909
910   // Postpone the generation of the trampoline pool for the specified number of
911   // instructions.
912   void BlockTrampolinePoolFor(int instructions);
913
914   // Check if there is less than kGap bytes available in the buffer.
915   // If this is the case, we need to grow the buffer before emitting
916   // an instruction or relocation information.
917   inline bool overflow() const { return pc_ >= reloc_info_writer.pos() - kGap; }
918
919   // Get the number of bytes available in the buffer.
920   inline int available_space() const { return reloc_info_writer.pos() - pc_; }
921
922   // Read/patch instructions.
923   static Instr instr_at(byte* pc) { return *reinterpret_cast<Instr*>(pc); }
924   static void instr_at_put(byte* pc, Instr instr) {
925     *reinterpret_cast<Instr*>(pc) = instr;
926   }
927   Instr instr_at(int pos) { return *reinterpret_cast<Instr*>(buffer_ + pos); }
928   void instr_at_put(int pos, Instr instr) {
929     *reinterpret_cast<Instr*>(buffer_ + pos) = instr;
930   }
931
932   // Check if an instruction is a branch of some kind.
933   static bool IsBranch(Instr instr);
934   static bool IsBeq(Instr instr);
935   static bool IsBne(Instr instr);
936
937   static bool IsJump(Instr instr);
938   static bool IsJ(Instr instr);
939   static bool IsLui(Instr instr);
940   static bool IsOri(Instr instr);
941
942   static bool IsJal(Instr instr);
943   static bool IsJr(Instr instr);
944   static bool IsJalr(Instr instr);
945
946   static bool IsNop(Instr instr, unsigned int type);
947   static bool IsPop(Instr instr);
948   static bool IsPush(Instr instr);
949   static bool IsLwRegFpOffset(Instr instr);
950   static bool IsSwRegFpOffset(Instr instr);
951   static bool IsLwRegFpNegOffset(Instr instr);
952   static bool IsSwRegFpNegOffset(Instr instr);
953
954   static Register GetRtReg(Instr instr);
955   static Register GetRsReg(Instr instr);
956   static Register GetRdReg(Instr instr);
957
958   static uint32_t GetRt(Instr instr);
959   static uint32_t GetRtField(Instr instr);
960   static uint32_t GetRs(Instr instr);
961   static uint32_t GetRsField(Instr instr);
962   static uint32_t GetRd(Instr instr);
963   static uint32_t GetRdField(Instr instr);
964   static uint32_t GetSa(Instr instr);
965   static uint32_t GetSaField(Instr instr);
966   static uint32_t GetOpcodeField(Instr instr);
967   static uint32_t GetFunction(Instr instr);
968   static uint32_t GetFunctionField(Instr instr);
969   static uint32_t GetImmediate16(Instr instr);
970   static uint32_t GetLabelConst(Instr instr);
971
972   static int32_t GetBranchOffset(Instr instr);
973   static bool IsLw(Instr instr);
974   static int16_t GetLwOffset(Instr instr);
975   static Instr SetLwOffset(Instr instr, int16_t offset);
976
977   static bool IsSw(Instr instr);
978   static Instr SetSwOffset(Instr instr, int16_t offset);
979   static bool IsAddImmediate(Instr instr);
980   static Instr SetAddImmediateOffset(Instr instr, int16_t offset);
981
982   static bool IsAndImmediate(Instr instr);
983   static bool IsEmittedConstant(Instr instr);
984
985   void CheckTrampolinePool();
986
987  protected:
988   // Relocation for a type-recording IC has the AST id added to it.  This
989   // member variable is a way to pass the information from the call site to
990   // the relocation info.
991   TypeFeedbackId recorded_ast_id_;
992
993   int32_t buffer_space() const { return reloc_info_writer.pos() - pc_; }
994
995   // Decode branch instruction at pos and return branch target pos.
996   int target_at(int32_t pos);
997
998   // Patch branch instruction at pos to branch to given branch target pos.
999   void target_at_put(int32_t pos, int32_t target_pos);
1000
1001   // Say if we need to relocate with this mode.
1002   bool MustUseReg(RelocInfo::Mode rmode);
1003
1004   // Record reloc info for current pc_.
1005   void RecordRelocInfo(RelocInfo::Mode rmode, intptr_t data = 0);
1006
1007   // Block the emission of the trampoline pool before pc_offset.
1008   void BlockTrampolinePoolBefore(int pc_offset) {
1009     if (no_trampoline_pool_before_ < pc_offset)
1010       no_trampoline_pool_before_ = pc_offset;
1011   }
1012
1013   void StartBlockTrampolinePool() {
1014     trampoline_pool_blocked_nesting_++;
1015   }
1016
1017   void EndBlockTrampolinePool() {
1018     trampoline_pool_blocked_nesting_--;
1019   }
1020
1021   bool is_trampoline_pool_blocked() const {
1022     return trampoline_pool_blocked_nesting_ > 0;
1023   }
1024
1025   bool has_exception() const {
1026     return internal_trampoline_exception_;
1027   }
1028
1029   void DoubleAsTwoUInt32(double d, uint32_t* lo, uint32_t* hi);
1030
1031   bool is_trampoline_emitted() const {
1032     return trampoline_emitted_;
1033   }
1034
1035   // Temporarily block automatic assembly buffer growth.
1036   void StartBlockGrowBuffer() {
1037     ASSERT(!block_buffer_growth_);
1038     block_buffer_growth_ = true;
1039   }
1040
1041   void EndBlockGrowBuffer() {
1042     ASSERT(block_buffer_growth_);
1043     block_buffer_growth_ = false;
1044   }
1045
1046   bool is_buffer_growth_blocked() const {
1047     return block_buffer_growth_;
1048   }
1049
1050  private:
1051   // Buffer size and constant pool distance are checked together at regular
1052   // intervals of kBufferCheckInterval emitted bytes.
1053   static const int kBufferCheckInterval = 1*KB/2;
1054
1055   // Code generation.
1056   // The relocation writer's position is at least kGap bytes below the end of
1057   // the generated instructions. This is so that multi-instruction sequences do
1058   // not have to check for overflow. The same is true for writes of large
1059   // relocation info entries.
1060   static const int kGap = 32;
1061
1062
1063   // Repeated checking whether the trampoline pool should be emitted is rather
1064   // expensive. By default we only check again once a number of instructions
1065   // has been generated.
1066   static const int kCheckConstIntervalInst = 32;
1067   static const int kCheckConstInterval = kCheckConstIntervalInst * kInstrSize;
1068
1069   int next_buffer_check_;  // pc offset of next buffer check.
1070
1071   // Emission of the trampoline pool may be blocked in some code sequences.
1072   int trampoline_pool_blocked_nesting_;  // Block emission if this is not zero.
1073   int no_trampoline_pool_before_;  // Block emission before this pc offset.
1074
1075   // Keep track of the last emitted pool to guarantee a maximal distance.
1076   int last_trampoline_pool_end_;  // pc offset of the end of the last pool.
1077
1078   // Automatic growth of the assembly buffer may be blocked for some sequences.
1079   bool block_buffer_growth_;  // Block growth when true.
1080
1081   // Relocation information generation.
1082   // Each relocation is encoded as a variable size value.
1083   static const int kMaxRelocSize = RelocInfoWriter::kMaxSize;
1084   RelocInfoWriter reloc_info_writer;
1085
1086   // The bound position, before this we cannot do instruction elimination.
1087   int last_bound_pos_;
1088
1089   // Code emission.
1090   inline void CheckBuffer();
1091   void GrowBuffer();
1092   inline void emit(Instr x);
1093   inline void CheckTrampolinePoolQuick();
1094
1095   // Instruction generation.
1096   // We have 3 different kind of encoding layout on MIPS.
1097   // However due to many different types of objects encoded in the same fields
1098   // we have quite a few aliases for each mode.
1099   // Using the same structure to refer to Register and FPURegister would spare a
1100   // few aliases, but mixing both does not look clean to me.
1101   // Anyway we could surely implement this differently.
1102
1103   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1104                         Register rs,
1105                         Register rt,
1106                         Register rd,
1107                         uint16_t sa = 0,
1108                         SecondaryField func = NULLSF);
1109
1110   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1111                         Register rs,
1112                         Register rt,
1113                         uint16_t msb,
1114                         uint16_t lsb,
1115                         SecondaryField func);
1116
1117   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1118                         SecondaryField fmt,
1119                         FPURegister ft,
1120                         FPURegister fs,
1121                         FPURegister fd,
1122                         SecondaryField func = NULLSF);
1123
1124   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1125                         FPURegister fr,
1126                         FPURegister ft,
1127                         FPURegister fs,
1128                         FPURegister fd,
1129                         SecondaryField func = NULLSF);
1130
1131   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1132                         SecondaryField fmt,
1133                         Register rt,
1134                         FPURegister fs,
1135                         FPURegister fd,
1136                         SecondaryField func = NULLSF);
1137
1138   void GenInstrRegister(Opcode opcode,
1139                         SecondaryField fmt,
1140                         Register rt,
1141                         FPUControlRegister fs,
1142                         SecondaryField func = NULLSF);
1143
1144
1145   void GenInstrImmediate(Opcode opcode,
1146                          Register rs,
1147                          Register rt,
1148                          int32_t  j);
1149   void GenInstrImmediate(Opcode opcode,
1150                          Register rs,
1151                          SecondaryField SF,
1152                          int32_t  j);
1153   void GenInstrImmediate(Opcode opcode,
1154                          Register r1,
1155                          FPURegister r2,
1156                          int32_t  j);
1157
1158
1159   void GenInstrJump(Opcode opcode,
1160                      uint32_t address);
1161
1162   // Helpers.
1163   void LoadRegPlusOffsetToAt(const MemOperand& src);
1164
1165   // Labels.
1166   void print(Label* L);
1167   void bind_to(Label* L, int pos);
1168   void next(Label* L);
1169
1170   // One trampoline consists of:
1171   // - space for trampoline slots,
1172   // - space for labels.
1173   //
1174   // Space for trampoline slots is equal to slot_count * 2 * kInstrSize.
1175   // Space for trampoline slots preceeds space for labels. Each label is of one
1176   // instruction size, so total amount for labels is equal to
1177   // label_count *  kInstrSize.
1178   class Trampoline {
1179    public:
1180     Trampoline() {
1181       start_ = 0;
1182       next_slot_ = 0;
1183       free_slot_count_ = 0;
1184       end_ = 0;
1185     }
1186     Trampoline(int start, int slot_count) {
1187       start_ = start;
1188       next_slot_ = start;
1189       free_slot_count_ = slot_count;
1190       end_ = start + slot_count * kTrampolineSlotsSize;
1191     }
1192     int start() {
1193       return start_;
1194     }
1195     int end() {
1196       return end_;
1197     }
1198     int take_slot() {
1199       int trampoline_slot = kInvalidSlotPos;
1200       if (free_slot_count_ <= 0) {
1201         // We have run out of space on trampolines.
1202         // Make sure we fail in debug mode, so we become aware of each case
1203         // when this happens.
1204         ASSERT(0);
1205         // Internal exception will be caught.
1206       } else {
1207         trampoline_slot = next_slot_;
1208         free_slot_count_--;
1209         next_slot_ += kTrampolineSlotsSize;
1210       }
1211       return trampoline_slot;
1212     }
1213
1214    private:
1215     int start_;
1216     int end_;
1217     int next_slot_;
1218     int free_slot_count_;
1219   };
1220
1221   int32_t get_trampoline_entry(int32_t pos);
1222   int unbound_labels_count_;
1223   // If trampoline is emitted, generated code is becoming large. As this is
1224   // already a slow case which can possibly break our code generation for the
1225   // extreme case, we use this information to trigger different mode of
1226   // branch instruction generation, where we use jump instructions rather
1227   // than regular branch instructions.
1228   bool trampoline_emitted_;
1229   static const int kTrampolineSlotsSize = 4 * kInstrSize;
1230   static const int kMaxBranchOffset = (1 << (18 - 1)) - 1;
1231   static const int kInvalidSlotPos = -1;
1232
1233   Trampoline trampoline_;
1234   bool internal_trampoline_exception_;
1235
1236   friend class RegExpMacroAssemblerMIPS;
1237   friend class RelocInfo;
1238   friend class CodePatcher;
1239   friend class BlockTrampolinePoolScope;
1240
1241   PositionsRecorder positions_recorder_;
1242   friend class PositionsRecorder;
1243   friend class EnsureSpace;
1244 };
1245
1246
1247 class EnsureSpace BASE_EMBEDDED {
1248  public:
1249   explicit EnsureSpace(Assembler* assembler) {
1250     assembler->CheckBuffer();
1251   }
1252 };
1253
1254 } }  // namespace v8::internal
1255
1256 #endif  // V8_ARM_ASSEMBLER_MIPS_H_