Implement some ARM32 memory instructions and CMP (#565)
* Implement ARM32 memory instructions: LDM, LDR, LDRB, LDRD, LDRH, LDRSB, LDRSH, STM, STR, STRB, STRD, STRH (immediate and register + immediate variants), implement CMP (immediate and register shifted by immediate variants) * Rename some opcode classes and flag masks for consistency * Fix a few suboptimal ARM32 codegen issues, only loads should be considered on decoder when checking if Rt == PC, and only NZCV flags should be considered for comparison optimizations * Take into account Rt2 for LDRD instructions aswell when checking if the instruction changes PC * Re-align arm32 instructions on the opcode table
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325
ChocolArm64/Instructions/InstEmitMemory32.cs
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325
ChocolArm64/Instructions/InstEmitMemory32.cs
Normal file
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@ -0,0 +1,325 @@
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using ChocolArm64.Decoders;
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using ChocolArm64.State;
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using ChocolArm64.Translation;
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using System;
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using System.Reflection.Emit;
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using static ChocolArm64.Instructions.InstEmit32Helper;
|
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using static ChocolArm64.Instructions.InstEmitMemoryHelper;
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namespace ChocolArm64.Instructions
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||||
{
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||||
static partial class InstEmit32
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{
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private const int ByteSizeLog2 = 0;
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private const int HWordSizeLog2 = 1;
|
||||
private const int WordSizeLog2 = 2;
|
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private const int DWordSizeLog2 = 3;
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||||
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||||
[Flags]
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enum AccessType
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{
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Store = 0,
|
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Signed = 1,
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Load = 2,
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LoadZx = Load,
|
||||
LoadSx = Load | Signed,
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}
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public static void Ldm(ILEmitterCtx context)
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{
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OpCode32MemMult op = (OpCode32MemMult)context.CurrOp;
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EmitLoadFromRegister(context, op.Rn);
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bool writesToPc = (op.RegisterMask & (1 << RegisterAlias.Aarch32Pc)) != 0;
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bool writeBack = op.PostOffset != 0 && (op.Rn != RegisterAlias.Aarch32Pc || !writesToPc);
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if (writeBack)
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{
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context.Emit(OpCodes.Dup);
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}
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context.EmitLdc_I4(op.Offset);
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context.Emit(OpCodes.Add);
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||||
context.EmitSttmp();
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if (writeBack)
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{
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context.EmitLdc_I4(op.PostOffset);
|
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context.Emit(OpCodes.Add);
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||||
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||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rn);
|
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}
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||||
int mask = op.RegisterMask;
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int offset = 0;
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||||
for (int register = 0; mask != 0; mask >>= 1, register++)
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{
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||||
if ((mask & 1) != 0)
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{
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context.EmitLdarg(TranslatedSub.MemoryArgIdx);
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||||
context.EmitLdtmp();
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||||
context.EmitLdc_I4(offset);
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||||
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||||
context.Emit(OpCodes.Add);
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||||
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||||
EmitReadZxCall(context, WordSizeLog2);
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||||
EmitStoreToRegister(context, register);
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||||
offset += 4;
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}
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}
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}
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public static void Ldr(ILEmitterCtx context)
|
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{
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||||
EmitLoadOrStore(context, WordSizeLog2, AccessType.LoadZx);
|
||||
}
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||||
public static void Ldrb(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, ByteSizeLog2, AccessType.LoadZx);
|
||||
}
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||||
public static void Ldrd(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, DWordSizeLog2, AccessType.LoadZx);
|
||||
}
|
||||
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||||
public static void Ldrh(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, HWordSizeLog2, AccessType.LoadZx);
|
||||
}
|
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||||
public static void Ldrsb(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, ByteSizeLog2, AccessType.LoadSx);
|
||||
}
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||||
public static void Ldrsh(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, HWordSizeLog2, AccessType.LoadSx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void Stm(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
OpCode32MemMult op = (OpCode32MemMult)context.CurrOp;
|
||||
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rn);
|
||||
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||||
context.EmitLdc_I4(op.Offset);
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||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Add);
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||||
context.EmitSttmp();
|
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||||
int mask = op.RegisterMask;
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||||
int offset = 0;
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||||
for (int register = 0; mask != 0; mask >>= 1, register++)
|
||||
{
|
||||
if ((mask & 1) != 0)
|
||||
{
|
||||
context.EmitLdarg(TranslatedSub.MemoryArgIdx);
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||||
context.EmitLdtmp();
|
||||
|
||||
context.EmitLdc_I4(offset);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Add);
|
||||
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, register);
|
||||
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||||
EmitWriteCall(context, WordSizeLog2);
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//Note: If Rn is also specified on the register list,
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||||
//and Rn is the first register on this list, then the
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||||
//value that is written to memory is the unmodified value,
|
||||
//before the write back. If it is on the list, but it's
|
||||
//not the first one, then the value written to memory
|
||||
//varies between CPUs.
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||||
if (offset == 0 && op.PostOffset != 0)
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||||
{
|
||||
//Emit write back after the first write.
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||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rn);
|
||||
|
||||
context.EmitLdc_I4(op.PostOffset);
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||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Add);
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
offset += 4;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void Str(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, WordSizeLog2, AccessType.Store);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void Strb(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, ByteSizeLog2, AccessType.Store);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void Strd(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, DWordSizeLog2, AccessType.Store);
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void Strh(ILEmitterCtx context)
|
||||
{
|
||||
EmitLoadOrStore(context, HWordSizeLog2, AccessType.Store);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static void EmitLoadOrStore(ILEmitterCtx context, int size, AccessType accType)
|
||||
{
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||||
OpCode32Mem op = (OpCode32Mem)context.CurrOp;
|
||||
|
||||
if (op.Index || op.WBack)
|
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{
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rn);
|
||||
|
||||
context.EmitLdc_I4(op.Imm);
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||||
|
||||
context.Emit(op.Add ? OpCodes.Add : OpCodes.Sub);
|
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|
||||
context.EmitSttmp();
|
||||
}
|
||||
|
||||
context.EmitLdarg(TranslatedSub.MemoryArgIdx);
|
||||
|
||||
if (op.Index)
|
||||
{
|
||||
context.EmitLdtmp();
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if ((accType & AccessType.Load) != 0)
|
||||
{
|
||||
if ((accType & AccessType.Signed) != 0)
|
||||
{
|
||||
EmitReadSx32Call(context, size);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
EmitReadZxCall(context, size);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (op.WBack)
|
||||
{
|
||||
context.EmitLdtmp();
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rn);
|
||||
}
|
||||
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||||
if (size == DWordSizeLog2)
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{
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||||
context.Emit(OpCodes.Dup);
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context.EmitLdflg((int)PState.EBit);
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||||
ILLabel lblBigEndian = new ILLabel();
|
||||
ILLabel lblEnd = new ILLabel();
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Brtrue_S, lblBigEndian);
|
||||
|
||||
//Little endian mode.
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U4);
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rt);
|
||||
|
||||
context.EmitLsr(32);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U4);
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rt | 1);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Br_S, lblEnd);
|
||||
|
||||
//Big endian mode.
|
||||
context.MarkLabel(lblBigEndian);
|
||||
|
||||
context.EmitLsr(32);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U4);
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rt);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U4);
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rt | 1);
|
||||
|
||||
context.MarkLabel(lblEnd);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rt);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
if (op.WBack)
|
||||
{
|
||||
context.EmitLdtmp();
|
||||
|
||||
EmitStoreToRegister(context, op.Rn);
|
||||
}
|
||||
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rt);
|
||||
|
||||
if (size == DWordSizeLog2)
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||||
{
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||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U8);
|
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|
||||
context.EmitLdflg((int)PState.EBit);
|
||||
|
||||
ILLabel lblBigEndian = new ILLabel();
|
||||
ILLabel lblEnd = new ILLabel();
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Brtrue_S, lblBigEndian);
|
||||
|
||||
//Little endian mode.
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rt | 1);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U8);
|
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|
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context.EmitLsl(32);
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context.Emit(OpCodes.Or);
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|
||||
context.Emit(OpCodes.Br_S, lblEnd);
|
||||
|
||||
//Big endian mode.
|
||||
context.MarkLabel(lblBigEndian);
|
||||
|
||||
context.EmitLsl(32);
|
||||
|
||||
EmitLoadFromRegister(context, op.Rt | 1);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Conv_U8);
|
||||
|
||||
context.Emit(OpCodes.Or);
|
||||
|
||||
context.MarkLabel(lblEnd);
|
||||
}
|
||||
|
||||
EmitWriteCall(context, size);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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