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Userland/Libraries/LibJS/JIT/Assembler.h
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267
Userland/Libraries/LibJS/JIT/Assembler.h
Normal file
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@ -0,0 +1,267 @@
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/*
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* Copyright (c) 2023, Andreas Kling <kling@serenityos.org>
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*
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* SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
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*/
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#pragma once
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#include <AK/Vector.h>
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#include <LibJS/Bytecode/BasicBlock.h>
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namespace JS::JIT {
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struct Assembler {
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Assembler(Vector<u8>& output)
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: m_output(output)
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{
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}
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Vector<u8>& m_output;
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enum class Reg {
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GPR0 = 0, // RAX
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GPR1 = 1, // RCX
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||||
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Arg0 = 7, // RDI
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||||
Arg1 = 6, // RSI
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Arg2 = 2, // RDX
|
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Ret = 0, // RAX
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||||
// FIXME: These are LibJS specific.
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RegisterArrayBase = 8, // R8
|
||||
LocalsArrayBase = 9, // R9
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};
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||||
struct Operand {
|
||||
enum class Type {
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||||
Reg,
|
||||
Imm64,
|
||||
Mem64BaseAndOffset,
|
||||
};
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||||
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||||
Type type {};
|
||||
|
||||
Reg reg {};
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||||
u64 offset_or_immediate { 0 };
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||||
static Operand Register(Reg reg)
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||||
{
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||||
Operand operand;
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operand.type = Type::Reg;
|
||||
operand.reg = reg;
|
||||
return operand;
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}
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||||
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||||
static Operand Imm64(u64 imm64)
|
||||
{
|
||||
Operand operand;
|
||||
operand.type = Type::Imm64;
|
||||
operand.offset_or_immediate = imm64;
|
||||
return operand;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static Operand Mem64BaseAndOffset(Reg base, u64 offset)
|
||||
{
|
||||
Operand operand;
|
||||
operand.type = Type::Mem64BaseAndOffset;
|
||||
operand.reg = base;
|
||||
operand.offset_or_immediate = offset;
|
||||
return operand;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
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||||
static constexpr u8 encode_reg(Reg reg)
|
||||
{
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||||
return to_underlying(reg) & 0x7;
|
||||
}
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||||
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||||
void mov(Operand dst, Operand src)
|
||||
{
|
||||
if (dst.type == Operand::Type::Reg && src.type == Operand::Type::Reg) {
|
||||
if (src.reg == dst.reg)
|
||||
return;
|
||||
emit8(0x48
|
||||
| ((to_underlying(src.reg) >= 8) ? 1 << 2 : 0)
|
||||
| ((to_underlying(dst.reg) >= 8) ? 1 << 0 : 0));
|
||||
emit8(0x89);
|
||||
emit8(0xc0 | (encode_reg(src.reg) << 3) | encode_reg(dst.reg));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dst.type == Operand::Type::Reg && src.type == Operand::Type::Imm64) {
|
||||
emit8(0x48 | ((to_underlying(dst.reg) >= 8) ? 1 << 0 : 0));
|
||||
emit8(0xb8 | encode_reg(dst.reg));
|
||||
emit64(src.offset_or_immediate);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dst.type == Operand::Type::Mem64BaseAndOffset && src.type == Operand::Type::Reg) {
|
||||
emit8(0x48
|
||||
| ((to_underlying(src.reg) >= 8) ? 1 << 2 : 0)
|
||||
| ((to_underlying(dst.reg) >= 8) ? 1 << 0 : 0));
|
||||
emit8(0x89);
|
||||
emit8(0x80 | (encode_reg(src.reg) << 3) | encode_reg(dst.reg));
|
||||
emit32(dst.offset_or_immediate);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (dst.type == Operand::Type::Reg && src.type == Operand::Type::Mem64BaseAndOffset) {
|
||||
emit8(0x48
|
||||
| ((to_underlying(dst.reg) >= 8) ? 1 << 2 : 0)
|
||||
| ((to_underlying(src.reg) >= 8) ? 1 << 0 : 0));
|
||||
emit8(0x8b);
|
||||
emit8(0x80 | (encode_reg(dst.reg) << 3) | encode_reg(src.reg));
|
||||
emit32(src.offset_or_immediate);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
VERIFY_NOT_REACHED();
|
||||
}
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||||
void emit8(u8 value)
|
||||
{
|
||||
m_output.append(value);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void emit32(u32 value)
|
||||
{
|
||||
m_output.append((value >> 0) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 8) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 16) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 24) & 0xff);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void emit64(u64 value)
|
||||
{
|
||||
m_output.append((value >> 0) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 8) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 16) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 24) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 32) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 40) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 48) & 0xff);
|
||||
m_output.append((value >> 56) & 0xff);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void load_immediate64(Reg dst, u64 imm)
|
||||
{
|
||||
mov(Operand::Register(dst), Operand::Imm64(imm));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void increment(Reg dst)
|
||||
{
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0xff);
|
||||
emit8(0xc0 | to_underlying(dst));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void less_than(Reg dst, Reg src)
|
||||
{
|
||||
// cmp src, dst
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0x39);
|
||||
emit8(0xc0 | (to_underlying(src) << 3) | to_underlying(dst));
|
||||
|
||||
// setl dst
|
||||
emit8(0x0f);
|
||||
emit8(0x9c);
|
||||
emit8(0xc0 | to_underlying(dst));
|
||||
|
||||
// movzx dst, dst
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0x0f);
|
||||
emit8(0xb6);
|
||||
emit8(0xc0 | (to_underlying(dst) << 3) | to_underlying(dst));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void jump(Bytecode::BasicBlock& target)
|
||||
{
|
||||
// jmp target (RIP-relative 32-bit offset)
|
||||
emit8(0xe9);
|
||||
target.jumps_to_here.append(m_output.size());
|
||||
emit32(0xdeadbeef);
|
||||
}
|
||||
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||||
void jump_conditional(Reg reg, Bytecode::BasicBlock& true_target, Bytecode::BasicBlock& false_target)
|
||||
{
|
||||
// if (reg & 1) is 0, jump to false_target, else jump to true_target
|
||||
// test reg, 1
|
||||
emit8(0x48 | ((to_underlying(reg) >= 8) ? 1 << 2 : 0));
|
||||
emit8(0xf7);
|
||||
emit8(0xc0 | encode_reg(reg));
|
||||
emit32(0x01);
|
||||
|
||||
// jz false_target (RIP-relative 32-bit offset)
|
||||
emit8(0x0f);
|
||||
emit8(0x84);
|
||||
false_target.jumps_to_here.append(m_output.size());
|
||||
emit32(0xdeadbeef);
|
||||
|
||||
// jmp true_target (RIP-relative 32-bit offset)
|
||||
jump(true_target);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void exit()
|
||||
{
|
||||
// ret
|
||||
emit8(0xc3);
|
||||
}
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||||
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||||
void native_call(void* callee)
|
||||
{
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||||
// push caller-saved registers on the stack
|
||||
// (callee-saved registers: RBX, RSP, RBP, and R12–R15)
|
||||
|
||||
// push RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11
|
||||
emit8(0x51);
|
||||
emit8(0x52);
|
||||
emit8(0x56);
|
||||
emit8(0x57);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x50);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x51);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x52);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x53);
|
||||
|
||||
// align the stack to 16-byte boundary
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0x83);
|
||||
emit8(0xec);
|
||||
emit8(0x08);
|
||||
|
||||
// load callee into RAX and make indirect call
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0xb8);
|
||||
emit64((u64)callee);
|
||||
emit8(0xff);
|
||||
emit8(0xd0);
|
||||
|
||||
// adjust stack pointer
|
||||
emit8(0x48);
|
||||
emit8(0x83);
|
||||
emit8(0xc4);
|
||||
emit8(0x08);
|
||||
|
||||
// restore caller-saved registers from the stack
|
||||
// pop R11, R10, R9, R8, RDI, RSI, RDX, RCX
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x5b);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x5a);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x59);
|
||||
emit8(0x41);
|
||||
emit8(0x58);
|
||||
emit8(0x5f);
|
||||
emit8(0x5e);
|
||||
emit8(0x5a);
|
||||
emit8(0x59);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
}
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