| 1 | /* | 
|---|
| 2 | ** LuaJIT VM builder: Assembler source code emitter. | 
|---|
| 3 | ** Copyright (C) 2005-2021 Mike Pall. See Copyright Notice in luajit.h | 
|---|
| 4 | */ | 
|---|
| 5 |  | 
|---|
| 6 | #include "buildvm.h" | 
|---|
| 7 | #include "lj_bc.h" | 
|---|
| 8 |  | 
|---|
| 9 | /* ------------------------------------------------------------------------ */ | 
|---|
| 10 |  | 
|---|
| 11 | #if LJ_TARGET_X86ORX64 | 
|---|
| 12 | /* Emit bytes piecewise as assembler text. */ | 
|---|
| 13 | static void emit_asm_bytes(BuildCtx *ctx, uint8_t *p, int n) | 
|---|
| 14 | { | 
|---|
| 15 | int i; | 
|---|
| 16 | for (i = 0; i < n; i++) { | 
|---|
| 17 | if ((i & 15) == 0) | 
|---|
| 18 | fprintf(ctx->fp, "\t.byte %d", p[i]); | 
|---|
| 19 | else | 
|---|
| 20 | fprintf(ctx->fp, ",%d", p[i]); | 
|---|
| 21 | if ((i & 15) == 15) putc('\n', ctx->fp); | 
|---|
| 22 | } | 
|---|
| 23 | if ((n & 15) != 0) putc('\n', ctx->fp); | 
|---|
| 24 | } | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 | /* Emit relocation */ | 
|---|
| 27 | static void emit_asm_reloc(BuildCtx *ctx, int type, const char *sym) | 
|---|
| 28 | { | 
|---|
| 29 | switch (ctx->mode) { | 
|---|
| 30 | case BUILD_elfasm: | 
|---|
| 31 | if (type) | 
|---|
| 32 | fprintf(ctx->fp, "\t.long %s-.-4\n", sym); | 
|---|
| 33 | else | 
|---|
| 34 | fprintf(ctx->fp, "\t.long %s\n", sym); | 
|---|
| 35 | break; | 
|---|
| 36 | case BUILD_coffasm: | 
|---|
| 37 | fprintf(ctx->fp, "\t.def %s; .scl 3; .type 32; .endef\n", sym); | 
|---|
| 38 | if (type) | 
|---|
| 39 | fprintf(ctx->fp, "\t.long %s-.-4\n", sym); | 
|---|
| 40 | else | 
|---|
| 41 | fprintf(ctx->fp, "\t.long %s\n", sym); | 
|---|
| 42 | break; | 
|---|
| 43 | default:  /* BUILD_machasm for relative relocations handled below. */ | 
|---|
| 44 | fprintf(ctx->fp, "\t.long %s\n", sym); | 
|---|
| 45 | break; | 
|---|
| 46 | } | 
|---|
| 47 | } | 
|---|
| 48 |  | 
|---|
| 49 | static const char *const jccnames[] = { | 
|---|
| 50 | "jo", "jno", "jb", "jnb", "jz", "jnz", "jbe", "ja", | 
|---|
| 51 | "js", "jns", "jpe", "jpo", "jl", "jge", "jle", "jg" | 
|---|
| 52 | }; | 
|---|
| 53 |  | 
|---|
| 54 | /* Emit x86/x64 text relocations. */ | 
|---|
| 55 | static void emit_asm_reloc_text(BuildCtx *ctx, uint8_t *cp, int n, | 
|---|
| 56 | const char *sym) | 
|---|
| 57 | { | 
|---|
| 58 | const char *opname = NULL; | 
|---|
| 59 | if (--n < 0) goto err; | 
|---|
| 60 | if (cp[n] == 0xe8) { | 
|---|
| 61 | opname = "call"; | 
|---|
| 62 | } else if (cp[n] == 0xe9) { | 
|---|
| 63 | opname = "jmp"; | 
|---|
| 64 | } else if (cp[n] >= 0x80 && cp[n] <= 0x8f && n > 0 && cp[n-1] == 0x0f) { | 
|---|
| 65 | opname = jccnames[cp[n]-0x80]; | 
|---|
| 66 | n--; | 
|---|
| 67 | } else { | 
|---|
| 68 | err: | 
|---|
| 69 | fprintf(stderr, "Error: unsupported opcode for %s symbol relocation.\n", | 
|---|
| 70 | sym); | 
|---|
| 71 | exit(1); | 
|---|
| 72 | } | 
|---|
| 73 | emit_asm_bytes(ctx, cp, n); | 
|---|
| 74 | if (strncmp(sym+(*sym == '_'), LABEL_PREFIX, sizeof(LABEL_PREFIX)-1)) { | 
|---|
| 75 | /* Various fixups for external symbols outside of our binary. */ | 
|---|
| 76 | if (ctx->mode == BUILD_elfasm) { | 
|---|
| 77 | if (LJ_32) | 
|---|
| 78 | fprintf(ctx->fp, "#if __PIC__\n\t%s lj_wrap_%s\n#else\n", opname, sym); | 
|---|
| 79 | fprintf(ctx->fp, "\t%s %s@PLT\n", opname, sym); | 
|---|
| 80 | if (LJ_32) | 
|---|
| 81 | fprintf(ctx->fp, "#endif\n"); | 
|---|
| 82 | return; | 
|---|
| 83 | } else if (LJ_32 && ctx->mode == BUILD_machasm) { | 
|---|
| 84 | fprintf(ctx->fp, "\t%s L%s$stub\n", opname, sym); | 
|---|
| 85 | return; | 
|---|
| 86 | } | 
|---|
| 87 | } | 
|---|
| 88 | fprintf(ctx->fp, "\t%s %s\n", opname, sym); | 
|---|
| 89 | } | 
|---|
| 90 | #else | 
|---|
| 91 | /* Emit words piecewise as assembler text. */ | 
|---|
| 92 | static void emit_asm_words(BuildCtx *ctx, uint8_t *p, int n) | 
|---|
| 93 | { | 
|---|
| 94 | int i; | 
|---|
| 95 | for (i = 0; i < n; i += 4) { | 
|---|
| 96 | uint32_t ins = *(uint32_t *)(p+i); | 
|---|
| 97 | #if LJ_TARGET_ARM64 && LJ_BE | 
|---|
| 98 | ins = lj_bswap(ins);  /* ARM64 instructions are always little-endian. */ | 
|---|
| 99 | #endif | 
|---|
| 100 | if ((i & 15) == 0) | 
|---|
| 101 | fprintf(ctx->fp, "\t.long 0x%08x", ins); | 
|---|
| 102 | else | 
|---|
| 103 | fprintf(ctx->fp, ",0x%08x", ins); | 
|---|
| 104 | if ((i & 15) == 12) putc('\n', ctx->fp); | 
|---|
| 105 | } | 
|---|
| 106 | if ((n & 15) != 0) putc('\n', ctx->fp); | 
|---|
| 107 | } | 
|---|
| 108 |  | 
|---|
| 109 | /* Emit relocation as part of an instruction. */ | 
|---|
| 110 | static void emit_asm_wordreloc(BuildCtx *ctx, uint8_t *p, int n, | 
|---|
| 111 | const char *sym) | 
|---|
| 112 | { | 
|---|
| 113 | uint32_t ins; | 
|---|
| 114 | emit_asm_words(ctx, p, n-4); | 
|---|
| 115 | ins = *(uint32_t *)(p+n-4); | 
|---|
| 116 | #if LJ_TARGET_ARM | 
|---|
| 117 | if ((ins & 0xff000000u) == 0xfa000000u) { | 
|---|
| 118 | fprintf(ctx->fp, "\tblx %s\n", sym); | 
|---|
| 119 | } else if ((ins & 0x0e000000u) == 0x0a000000u) { | 
|---|
| 120 | fprintf(ctx->fp, "\t%s%.2s %s\n", (ins & 0x01000000u) ? "bl": "b", | 
|---|
| 121 | & "eqnecsccmiplvsvchilsgeltgtle"[2*(ins >> 28)], sym); | 
|---|
| 122 | } else { | 
|---|
| 123 | fprintf(stderr, | 
|---|
| 124 | "Error: unsupported opcode %08x for %s symbol relocation.\n", | 
|---|
| 125 | ins, sym); | 
|---|
| 126 | exit(1); | 
|---|
| 127 | } | 
|---|
| 128 | #elif LJ_TARGET_ARM64 | 
|---|
| 129 | if ((ins >> 26) == 0x25u) { | 
|---|
| 130 | fprintf(ctx->fp, "\tbl %s\n", sym); | 
|---|
| 131 | } else { | 
|---|
| 132 | fprintf(stderr, | 
|---|
| 133 | "Error: unsupported opcode %08x for %s symbol relocation.\n", | 
|---|
| 134 | ins, sym); | 
|---|
| 135 | exit(1); | 
|---|
| 136 | } | 
|---|
| 137 | #elif LJ_TARGET_PPC | 
|---|
| 138 | #if LJ_TARGET_PS3 | 
|---|
| 139 | #define TOCPREFIX "." | 
|---|
| 140 | #else | 
|---|
| 141 | #define TOCPREFIX "" | 
|---|
| 142 | #endif | 
|---|
| 143 | if ((ins >> 26) == 16) { | 
|---|
| 144 | fprintf(ctx->fp, "\t%s %d, %d, "TOCPREFIX "%s\n", | 
|---|
| 145 | (ins & 1) ? "bcl": "bc", (ins >> 21) & 31, (ins >> 16) & 31, sym); | 
|---|
| 146 | } else if ((ins >> 26) == 18) { | 
|---|
| 147 | fprintf(ctx->fp, "\t%s "TOCPREFIX "%s\n", (ins & 1) ? "bl": "b", sym); | 
|---|
| 148 | } else { | 
|---|
| 149 | fprintf(stderr, | 
|---|
| 150 | "Error: unsupported opcode %08x for %s symbol relocation.\n", | 
|---|
| 151 | ins, sym); | 
|---|
| 152 | exit(1); | 
|---|
| 153 | } | 
|---|
| 154 | #elif LJ_TARGET_MIPS | 
|---|
| 155 | fprintf(stderr, | 
|---|
| 156 | "Error: unsupported opcode %08x for %s symbol relocation.\n", | 
|---|
| 157 | ins, sym); | 
|---|
| 158 | exit(1); | 
|---|
| 159 | #else | 
|---|
| 160 | #error "missing relocation support for this architecture" | 
|---|
| 161 | #endif | 
|---|
| 162 | } | 
|---|
| 163 | #endif | 
|---|
| 164 |  | 
|---|
| 165 | #if LJ_TARGET_ARM | 
|---|
| 166 | #define ELFASM_PX	"%%" | 
|---|
| 167 | #else | 
|---|
| 168 | #define ELFASM_PX	"@" | 
|---|
| 169 | #endif | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 | /* Emit an assembler label. */ | 
|---|
| 172 | static void emit_asm_label(BuildCtx *ctx, const char *name, int size, int isfunc) | 
|---|
| 173 | { | 
|---|
| 174 | switch (ctx->mode) { | 
|---|
| 175 | case BUILD_elfasm: | 
|---|
| 176 | #if LJ_TARGET_PS3 | 
|---|
| 177 | if (!strncmp(name, "lj_vm_", 6) && | 
|---|
| 178 | strcmp(name, ctx->beginsym) && | 
|---|
| 179 | !strstr(name, "hook")) { | 
|---|
| 180 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 181 | "\n\t.globl %s\n" | 
|---|
| 182 | "\t.section \".opd\",\"aw\"\n" | 
|---|
| 183 | "%s:\n" | 
|---|
| 184 | "\t.long .%s,.TOC.@tocbase32\n" | 
|---|
| 185 | "\t.size %s,8\n" | 
|---|
| 186 | "\t.previous\n" | 
|---|
| 187 | "\t.globl .%s\n" | 
|---|
| 188 | "\t.hidden .%s\n" | 
|---|
| 189 | "\t.type .%s, "ELFASM_PX "function\n" | 
|---|
| 190 | "\t.size .%s, %d\n" | 
|---|
| 191 | ".%s:\n", | 
|---|
| 192 | name, name, name, name, name, name, name, name, size, name); | 
|---|
| 193 | break; | 
|---|
| 194 | } | 
|---|
| 195 | #endif | 
|---|
| 196 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 197 | "\n\t.globl %s\n" | 
|---|
| 198 | "\t.hidden %s\n" | 
|---|
| 199 | "\t.type %s, "ELFASM_PX "%s\n" | 
|---|
| 200 | "\t.size %s, %d\n" | 
|---|
| 201 | "%s:\n", | 
|---|
| 202 | name, name, name, isfunc ? "function": "object", name, size, name); | 
|---|
| 203 | break; | 
|---|
| 204 | case BUILD_coffasm: | 
|---|
| 205 | fprintf(ctx->fp, "\n\t.globl %s\n", name); | 
|---|
| 206 | if (isfunc) | 
|---|
| 207 | fprintf(ctx->fp, "\t.def %s; .scl 3; .type 32; .endef\n", name); | 
|---|
| 208 | fprintf(ctx->fp, "%s:\n", name); | 
|---|
| 209 | break; | 
|---|
| 210 | case BUILD_machasm: | 
|---|
| 211 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 212 | "\n\t.private_extern %s\n" | 
|---|
| 213 | "\t.no_dead_strip %s\n" | 
|---|
| 214 | "%s:\n", name, name, name); | 
|---|
| 215 | break; | 
|---|
| 216 | default: | 
|---|
| 217 | break; | 
|---|
| 218 | } | 
|---|
| 219 | } | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 | /* Emit alignment. */ | 
|---|
| 222 | static void emit_asm_align(BuildCtx *ctx, int bits) | 
|---|
| 223 | { | 
|---|
| 224 | switch (ctx->mode) { | 
|---|
| 225 | case BUILD_elfasm: | 
|---|
| 226 | case BUILD_coffasm: | 
|---|
| 227 | fprintf(ctx->fp, "\t.p2align %d\n", bits); | 
|---|
| 228 | break; | 
|---|
| 229 | case BUILD_machasm: | 
|---|
| 230 | fprintf(ctx->fp, "\t.align %d\n", bits); | 
|---|
| 231 | break; | 
|---|
| 232 | default: | 
|---|
| 233 | break; | 
|---|
| 234 | } | 
|---|
| 235 | } | 
|---|
| 236 |  | 
|---|
| 237 | /* ------------------------------------------------------------------------ */ | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 | /* Emit assembler source code. */ | 
|---|
| 240 | void emit_asm(BuildCtx *ctx) | 
|---|
| 241 | { | 
|---|
| 242 | int i, rel; | 
|---|
| 243 |  | 
|---|
| 244 | fprintf(ctx->fp, "\t.file \"buildvm_%s.dasc\"\n", ctx->dasm_arch); | 
|---|
| 245 | fprintf(ctx->fp, "\t.text\n"); | 
|---|
| 246 | emit_asm_align(ctx, 4); | 
|---|
| 247 |  | 
|---|
| 248 | #if LJ_TARGET_PS3 | 
|---|
| 249 | emit_asm_label(ctx, ctx->beginsym, ctx->codesz, 0); | 
|---|
| 250 | #else | 
|---|
| 251 | emit_asm_label(ctx, ctx->beginsym, 0, 0); | 
|---|
| 252 | #endif | 
|---|
| 253 | if (ctx->mode != BUILD_machasm) | 
|---|
| 254 | fprintf(ctx->fp, ".Lbegin:\n"); | 
|---|
| 255 |  | 
|---|
| 256 | #if LJ_TARGET_ARM && defined(__GNUC__) && !LJ_NO_UNWIND | 
|---|
| 257 | /* This should really be moved into buildvm_arm.dasc. */ | 
|---|
| 258 | #if LJ_ARCH_HASFPU | 
|---|
| 259 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 260 | ".fnstart\n" | 
|---|
| 261 | ".save {r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, lr}\n" | 
|---|
| 262 | ".vsave {d8-d15}\n" | 
|---|
| 263 | ".save {r4}\n" | 
|---|
| 264 | ".pad #28\n"); | 
|---|
| 265 | #else | 
|---|
| 266 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 267 | ".fnstart\n" | 
|---|
| 268 | ".save {r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, lr}\n" | 
|---|
| 269 | ".pad #28\n"); | 
|---|
| 270 | #endif | 
|---|
| 271 | #endif | 
|---|
| 272 | #if LJ_TARGET_MIPS | 
|---|
| 273 | fprintf(ctx->fp, ".set nomips16\n.abicalls\n.set noreorder\n.set nomacro\n"); | 
|---|
| 274 | #endif | 
|---|
| 275 |  | 
|---|
| 276 | for (i = rel = 0; i < ctx->nsym; i++) { | 
|---|
| 277 | int32_t ofs = ctx->sym[i].ofs; | 
|---|
| 278 | int32_t next = ctx->sym[i+1].ofs; | 
|---|
| 279 | #if LJ_TARGET_ARM && defined(__GNUC__) && !LJ_NO_UNWIND && LJ_HASFFI | 
|---|
| 280 | if (!strcmp(ctx->sym[i].name, "lj_vm_ffi_call")) | 
|---|
| 281 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 282 | ".globl lj_err_unwind_arm\n" | 
|---|
| 283 | ".personality lj_err_unwind_arm\n" | 
|---|
| 284 | ".fnend\n" | 
|---|
| 285 | ".fnstart\n" | 
|---|
| 286 | ".save {r4, r5, r11, lr}\n" | 
|---|
| 287 | ".setfp r11, sp\n"); | 
|---|
| 288 | #endif | 
|---|
| 289 | emit_asm_label(ctx, ctx->sym[i].name, next - ofs, 1); | 
|---|
| 290 | while (rel < ctx->nreloc && ctx->reloc[rel].ofs <= next) { | 
|---|
| 291 | BuildReloc *r = &ctx->reloc[rel]; | 
|---|
| 292 | int n = r->ofs - ofs; | 
|---|
| 293 | #if LJ_TARGET_X86ORX64 | 
|---|
| 294 | if (r->type != 0 && | 
|---|
| 295 | (ctx->mode == BUILD_elfasm || ctx->mode == BUILD_machasm)) { | 
|---|
| 296 | emit_asm_reloc_text(ctx, ctx->code+ofs, n, ctx->relocsym[r->sym]); | 
|---|
| 297 | } else { | 
|---|
| 298 | emit_asm_bytes(ctx, ctx->code+ofs, n); | 
|---|
| 299 | emit_asm_reloc(ctx, r->type, ctx->relocsym[r->sym]); | 
|---|
| 300 | } | 
|---|
| 301 | ofs += n+4; | 
|---|
| 302 | #else | 
|---|
| 303 | emit_asm_wordreloc(ctx, ctx->code+ofs, n, ctx->relocsym[r->sym]); | 
|---|
| 304 | ofs += n; | 
|---|
| 305 | #endif | 
|---|
| 306 | rel++; | 
|---|
| 307 | } | 
|---|
| 308 | #if LJ_TARGET_X86ORX64 | 
|---|
| 309 | emit_asm_bytes(ctx, ctx->code+ofs, next-ofs); | 
|---|
| 310 | #else | 
|---|
| 311 | emit_asm_words(ctx, ctx->code+ofs, next-ofs); | 
|---|
| 312 | #endif | 
|---|
| 313 | } | 
|---|
| 314 |  | 
|---|
| 315 | #if LJ_TARGET_ARM && defined(__GNUC__) && !LJ_NO_UNWIND | 
|---|
| 316 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 317 | #if !LJ_HASFFI | 
|---|
| 318 | ".globl lj_err_unwind_arm\n" | 
|---|
| 319 | ".personality lj_err_unwind_arm\n" | 
|---|
| 320 | #endif | 
|---|
| 321 | ".fnend\n"); | 
|---|
| 322 | #endif | 
|---|
| 323 |  | 
|---|
| 324 | fprintf(ctx->fp, "\n"); | 
|---|
| 325 | switch (ctx->mode) { | 
|---|
| 326 | case BUILD_elfasm: | 
|---|
| 327 | #if !(LJ_TARGET_PS3 || LJ_TARGET_PSVITA) | 
|---|
| 328 | fprintf(ctx->fp, "\t.section .note.GNU-stack,\"\","ELFASM_PX "progbits\n"); | 
|---|
| 329 | #endif | 
|---|
| 330 | #if LJ_TARGET_PPC && !LJ_TARGET_PS3 && !LJ_ABI_SOFTFP | 
|---|
| 331 | /* Hard-float ABI. */ | 
|---|
| 332 | fprintf(ctx->fp, "\t.gnu_attribute 4, 1\n"); | 
|---|
| 333 | #endif | 
|---|
| 334 | /* fallthrough */ | 
|---|
| 335 | case BUILD_coffasm: | 
|---|
| 336 | fprintf(ctx->fp, "\t.ident \"%s\"\n", ctx->dasm_ident); | 
|---|
| 337 | break; | 
|---|
| 338 | case BUILD_machasm: | 
|---|
| 339 | fprintf(ctx->fp, | 
|---|
| 340 | "\t.cstring\n" | 
|---|
| 341 | "\t.ascii \"%s\\0\"\n", ctx->dasm_ident); | 
|---|
| 342 | break; | 
|---|
| 343 | default: | 
|---|
| 344 | break; | 
|---|
| 345 | } | 
|---|
| 346 | fprintf(ctx->fp, "\n"); | 
|---|
| 347 | } | 
|---|
| 348 |  | 
|---|
| 349 |  | 
|---|