98c35ff4c66e9209b1805ee243f106561c29c74f
[sbcl.git] / genesis.lisp
1 ;;;; "cold" core image builder: This is how we create a target Lisp
2 ;;;; system from scratch, by converting from fasl files to an image
3 ;;;; file in the cross-compilation host, without the help of the
4 ;;;; target Lisp system.
5 ;;;;
6 ;;;; As explained by Rob MacLachlan on the CMU CL mailing list Wed, 06
7 ;;;; Jan 1999 11:05:02 -0500, this cold load generator more or less
8 ;;;; fakes up static function linking. I.e. it makes sure that all the
9 ;;;; DEFUN-defined functions in the fasl files it reads are bound to the
10 ;;;; corresponding symbols before execution starts. It doesn't do
11 ;;;; anything to initialize variable values; instead it just arranges
12 ;;;; for !COLD-INIT to be called at cold load time. !COLD-INIT is
13 ;;;; responsible for explicitly initializing anything which has to be
14 ;;;; initialized early before it transfers control to the ordinary
15 ;;;; top level forms.
16 ;;;;
17 ;;;; (In CMU CL, and in SBCL as of 0.6.9 anyway, functions not defined
18 ;;;; by DEFUN aren't set up specially by GENESIS. In particular,
19 ;;;; structure slot accessors are not set up. Slot accessors are
20 ;;;; available at cold init time because they're usually compiled
21 ;;;; inline. They're not available as out-of-line functions until the
22 ;;;; toplevel forms installing them have run.)
23
24 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
25 ;;;; more information.
26 ;;;;
27 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
28 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
29 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
30 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
31 ;;;; files for more information.
32
33 (in-package "SB!FASL")
34
35 ;;; a magic number used to identify our core files
36 (defconstant core-magic
37   (logior (ash (sb!xc:char-code #\S) 24)
38           (ash (sb!xc:char-code #\B) 16)
39           (ash (sb!xc:char-code #\C) 8)
40           (sb!xc:char-code #\L)))
41
42 ;;; the current version of SBCL core files
43 ;;;
44 ;;; FIXME: This is left over from CMU CL, and not well thought out.
45 ;;; It's good to make sure that the runtime doesn't try to run core
46 ;;; files from the wrong version, but a single number is not the ideal
47 ;;; way to do this in high level data like this (as opposed to e.g. in
48 ;;; IP packets), and in fact the CMU CL version number never ended up
49 ;;; being incremented past 0. A better approach might be to use a
50 ;;; string which is set from CVS data. (Though now as of sbcl-0.7.8 or
51 ;;; so, we have another problem that the core incompatibility
52 ;;; detection mechanisms are on such a hair trigger -- with even
53 ;;; different builds from the same sources being considered
54 ;;; incompatible -- that any coarser-grained versioning mechanisms
55 ;;; like this are largely irrelevant as long as the hair-triggering
56 ;;; persists.)
57 ;;;
58 ;;; 0: inherited from CMU CL
59 ;;; 1: rearranged static symbols for sbcl-0.6.8
60 ;;; 2: eliminated non-ANSI %DEFCONSTANT/%%DEFCONSTANT support,
61 ;;;    deleted a slot from DEBUG-SOURCE structure
62 ;;; 3: added build ID to cores to discourage sbcl/.core mismatch
63 (defconstant sbcl-core-version-integer 3)
64
65 (defun round-up (number size)
66   #!+sb-doc
67   "Round NUMBER up to be an integral multiple of SIZE."
68   (* size (ceiling number size)))
69 \f
70 ;;;; implementing the concept of "vector" in (almost) portable
71 ;;;; Common Lisp
72 ;;;;
73 ;;;; "If you only need to do such simple things, it doesn't really
74 ;;;; matter which language you use." -- _ANSI Common Lisp_, p. 1, Paul
75 ;;;; Graham (evidently not considering the abstraction "vector" to be
76 ;;;; such a simple thing:-)
77
78 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
79   (defconstant +smallvec-length+
80     (expt 2 16)))
81
82 ;;; an element of a BIGVEC -- a vector small enough that we have
83 ;;; a good chance of it being portable to other Common Lisps
84 (deftype smallvec ()
85   `(simple-array (unsigned-byte 8) (,+smallvec-length+)))
86
87 (defun make-smallvec ()
88   (make-array +smallvec-length+ :element-type '(unsigned-byte 8)))
89
90 ;;; a big vector, implemented as a vector of SMALLVECs
91 ;;;
92 ;;; KLUDGE: This implementation seems portable enough for our
93 ;;; purposes, since realistically every modern implementation is
94 ;;; likely to support vectors of at least 2^16 elements. But if you're
95 ;;; masochistic enough to read this far into the contortions imposed
96 ;;; on us by ANSI and the Lisp community, for daring to use the
97 ;;; abstraction of a large linearly addressable memory space, which is
98 ;;; after all only directly supported by the underlying hardware of at
99 ;;; least 99% of the general-purpose computers in use today, then you
100 ;;; may be titillated to hear that in fact this code isn't really
101 ;;; portable, because as of sbcl-0.7.4 we need somewhat more than
102 ;;; 16Mbytes to represent a core, and ANSI only guarantees that
103 ;;; ARRAY-DIMENSION-LIMIT is not less than 1024. -- WHN 2002-06-13
104 (defstruct bigvec
105   (outer-vector (vector (make-smallvec)) :type (vector smallvec)))
106
107 ;;; analogous to SVREF, but into a BIGVEC
108 (defun bvref (bigvec index)
109   (multiple-value-bind (outer-index inner-index)
110       (floor index +smallvec-length+)
111     (aref (the smallvec
112             (svref (bigvec-outer-vector bigvec) outer-index))
113           inner-index)))
114 (defun (setf bvref) (new-value bigvec index)
115   (multiple-value-bind (outer-index inner-index)
116       (floor index +smallvec-length+)
117     (setf (aref (the smallvec
118                   (svref (bigvec-outer-vector bigvec) outer-index))
119                 inner-index)
120           new-value)))
121
122 ;;; analogous to LENGTH, but for a BIGVEC
123 ;;;
124 ;;; the length of BIGVEC, measured in the number of BVREFable bytes it
125 ;;; can hold
126 (defun bvlength (bigvec)
127   (* (length (bigvec-outer-vector bigvec))
128      +smallvec-length+))
129
130 ;;; analogous to WRITE-SEQUENCE, but for a BIGVEC
131 (defun write-bigvec-as-sequence (bigvec stream &key (start 0) end)
132   (loop for i of-type index from start below (or end (bvlength bigvec)) do
133         (write-byte (bvref bigvec i)
134                     stream)))
135
136 ;;; analogous to READ-SEQUENCE-OR-DIE, but for a BIGVEC
137 (defun read-bigvec-as-sequence-or-die (bigvec stream &key (start 0) end)
138   (loop for i of-type index from start below (or end (bvlength bigvec)) do
139         (setf (bvref bigvec i)
140               (read-byte stream))))
141
142 ;;; Grow BIGVEC (exponentially, so that large increases in size have
143 ;;; asymptotic logarithmic cost per byte).
144 (defun expand-bigvec (bigvec)
145   (let* ((old-outer-vector (bigvec-outer-vector bigvec))
146          (length-old-outer-vector (length old-outer-vector))
147          (new-outer-vector (make-array (* 2 length-old-outer-vector))))
148     (dotimes (i length-old-outer-vector)
149       (setf (svref new-outer-vector i)
150             (svref old-outer-vector i)))
151     (loop for i from length-old-outer-vector below (length new-outer-vector) do
152           (setf (svref new-outer-vector i)
153                 (make-smallvec)))
154     (setf (bigvec-outer-vector bigvec)
155           new-outer-vector))
156   bigvec)
157 \f
158 ;;;; looking up bytes and multi-byte values in a BIGVEC (considering
159 ;;;; it as an image of machine memory on the cross-compilation target)
160
161 ;;; BVREF-32 and friends. These are like SAP-REF-n, except that
162 ;;; instead of a SAP we use a BIGVEC.
163 (macrolet ((make-bvref-n
164             (n)
165             (let* ((name (intern (format nil "BVREF-~A" n)))
166                    (number-octets (/ n 8))
167                    (ash-list-le
168                     (loop for i from 0 to (1- number-octets)
169                           collect `(ash (bvref bigvec (+ byte-index ,i))
170                                         ,(* i 8))))
171                    (ash-list-be
172                     (loop for i from 0 to (1- number-octets)
173                           collect `(ash (bvref bigvec
174                                                (+ byte-index
175                                                   ,(- number-octets 1 i)))
176                                         ,(* i 8))))
177                    (setf-list-le
178                     (loop for i from 0 to (1- number-octets)
179                           append
180                           `((bvref bigvec (+ byte-index ,i))
181                             (ldb (byte 8 ,(* i 8)) new-value))))
182                    (setf-list-be
183                     (loop for i from 0 to (1- number-octets)
184                           append
185                           `((bvref bigvec (+ byte-index ,i))
186                             (ldb (byte 8 ,(- n 8 (* i 8))) new-value)))))
187               `(progn
188                  (defun ,name (bigvec byte-index)
189                    (logior ,@(ecase sb!c:*backend-byte-order*
190                                (:little-endian ash-list-le)
191                                (:big-endian ash-list-be))))
192                  (defun (setf ,name) (new-value bigvec byte-index)
193                    (setf ,@(ecase sb!c:*backend-byte-order*
194                              (:little-endian setf-list-le)
195                              (:big-endian setf-list-be))))))))
196   (make-bvref-n 8)
197   (make-bvref-n 16)
198   (make-bvref-n 32)
199   (make-bvref-n 64))
200
201 ;; lispobj-sized word, whatever that may be
202 ;; hopefully nobody ever wants a 128-bit SBCL...
203 #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
204 (progn
205 (defun bvref-word (bytes index)
206   (bvref-64 bytes index))
207 (defun (setf bvref-word) (new-val bytes index)
208   (setf (bvref-64 bytes index) new-val)))
209
210 #!+#.(cl:if (cl:= 32 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
211 (progn
212 (defun bvref-word (bytes index)
213   (bvref-32 bytes index))
214 (defun (setf bvref-word) (new-val bytes index)
215   (setf (bvref-32 bytes index) new-val)))
216
217 \f
218 ;;;; representation of spaces in the core
219
220 ;;; If there is more than one dynamic space in memory (i.e., if a
221 ;;; copying GC is in use), then only the active dynamic space gets
222 ;;; dumped to core.
223 (defvar *dynamic*)
224 (defconstant dynamic-core-space-id 1)
225
226 (defvar *static*)
227 (defconstant static-core-space-id 2)
228
229 (defvar *read-only*)
230 (defconstant read-only-core-space-id 3)
231
232 (defconstant descriptor-low-bits 16
233   "the number of bits in the low half of the descriptor")
234 (defconstant target-space-alignment (ash 1 descriptor-low-bits)
235   "the alignment requirement for spaces in the target.
236   Must be at least (ASH 1 DESCRIPTOR-LOW-BITS)")
237
238 ;;; a GENESIS-time representation of a memory space (e.g. read-only
239 ;;; space, dynamic space, or static space)
240 (defstruct (gspace (:constructor %make-gspace)
241                    (:copier nil))
242   ;; name and identifier for this GSPACE
243   (name (missing-arg) :type symbol :read-only t)
244   (identifier (missing-arg) :type fixnum :read-only t)
245   ;; the word address where the data will be loaded
246   (word-address (missing-arg) :type unsigned-byte :read-only t)
247   ;; the data themselves. (Note that in CMU CL this was a pair of
248   ;; fields SAP and WORDS-ALLOCATED, but that wasn't very portable.)
249   ;; (And then in SBCL this was a VECTOR, but turned out to be
250   ;; unportable too, since ANSI doesn't think that arrays longer than
251   ;; 1024 (!) should needed by portable CL code...)
252   (bytes (make-bigvec) :read-only t)
253   ;; the index of the next unwritten word (i.e. chunk of
254   ;; SB!VM:N-WORD-BYTES bytes) in BYTES, or equivalently the number of
255   ;; words actually written in BYTES. In order to convert to an actual
256   ;; index into BYTES, thus must be multiplied by SB!VM:N-WORD-BYTES.
257   (free-word-index 0))
258
259 (defun gspace-byte-address (gspace)
260   (ash (gspace-word-address gspace) sb!vm:word-shift))
261
262 (def!method print-object ((gspace gspace) stream)
263   (print-unreadable-object (gspace stream :type t)
264     (format stream "~S" (gspace-name gspace))))
265
266 (defun make-gspace (name identifier byte-address)
267   (unless (zerop (rem byte-address target-space-alignment))
268     (error "The byte address #X~X is not aligned on a #X~X-byte boundary."
269            byte-address
270            target-space-alignment))
271   (%make-gspace :name name
272                 :identifier identifier
273                 :word-address (ash byte-address (- sb!vm:word-shift))))
274 \f
275 ;;;; representation of descriptors
276
277 (defstruct (descriptor
278             (:constructor make-descriptor
279                           (high low &optional gspace word-offset))
280             (:copier nil))
281   ;; the GSPACE that this descriptor is allocated in, or NIL if not set yet.
282   (gspace nil :type (or gspace null))
283   ;; the offset in words from the start of GSPACE, or NIL if not set yet
284   (word-offset nil :type (or sb!vm:word null))
285   ;; the high and low halves of the descriptor
286   ;;
287   ;; KLUDGE: Judging from the comments in genesis.lisp of the CMU CL
288   ;; old-rt compiler, this split dates back from a very early version
289   ;; of genesis where 32-bit integers were represented as conses of
290   ;; two 16-bit integers. In any system with nice (UNSIGNED-BYTE 32)
291   ;; structure slots, like CMU CL >= 17 or any version of SBCL, there
292   ;; seems to be no reason to persist in this. -- WHN 19990917
293   high
294   low)
295 (def!method print-object ((des descriptor) stream)
296   (let ((lowtag (descriptor-lowtag des)))
297     (print-unreadable-object (des stream :type t)
298       (cond ((or (= lowtag sb!vm:even-fixnum-lowtag)
299                  (= lowtag sb!vm:odd-fixnum-lowtag))
300              (let ((unsigned (logior (ash (descriptor-high des)
301                                           (1+ (- descriptor-low-bits
302                                                  sb!vm:n-lowtag-bits)))
303                                      (ash (descriptor-low des)
304                                           (- 1 sb!vm:n-lowtag-bits)))))
305                (format stream
306                        "for fixnum: ~W"
307                        (if (> unsigned #x1FFFFFFF)
308                            (- unsigned #x40000000)
309                            unsigned))))
310             ((or (= lowtag sb!vm:other-immediate-0-lowtag)
311                  (= lowtag sb!vm:other-immediate-1-lowtag)
312                  #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
313                  (= lowtag sb!vm:other-immediate-2-lowtag)
314                  #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
315                  (= lowtag sb!vm:other-immediate-3-lowtag))
316              (format stream
317                      "for other immediate: #X~X, type #b~8,'0B"
318                      (ash (descriptor-bits des) (- sb!vm:n-widetag-bits))
319                      (logand (descriptor-low des) sb!vm:widetag-mask)))
320             (t
321              (format stream
322                      "for pointer: #X~X, lowtag #b~3,'0B, ~A"
323                      (logior (ash (descriptor-high des) descriptor-low-bits)
324                              (logandc2 (descriptor-low des) sb!vm:lowtag-mask))
325                      lowtag
326                      (let ((gspace (descriptor-gspace des)))
327                        (if gspace
328                            (gspace-name gspace)
329                            "unknown"))))))))
330
331 ;;; Return a descriptor for a block of LENGTH bytes out of GSPACE. The
332 ;;; free word index is boosted as necessary, and if additional memory
333 ;;; is needed, we grow the GSPACE. The descriptor returned is a
334 ;;; pointer of type LOWTAG.
335 (defun allocate-cold-descriptor (gspace length lowtag)
336   (let* ((bytes (round-up length (ash 1 sb!vm:n-lowtag-bits)))
337          (old-free-word-index (gspace-free-word-index gspace))
338          (new-free-word-index (+ old-free-word-index
339                                  (ash bytes (- sb!vm:word-shift)))))
340     ;; Grow GSPACE as necessary until it's big enough to handle
341     ;; NEW-FREE-WORD-INDEX.
342     (do ()
343         ((>= (bvlength (gspace-bytes gspace))
344              (* new-free-word-index sb!vm:n-word-bytes)))
345       (expand-bigvec (gspace-bytes gspace)))
346     ;; Now that GSPACE is big enough, we can meaningfully grab a chunk of it.
347     (setf (gspace-free-word-index gspace) new-free-word-index)
348     (let ((ptr (+ (gspace-word-address gspace) old-free-word-index)))
349       (make-descriptor (ash ptr (- sb!vm:word-shift descriptor-low-bits))
350                        (logior (ash (logand ptr
351                                             (1- (ash 1
352                                                      (- descriptor-low-bits
353                                                         sb!vm:word-shift))))
354                                     sb!vm:word-shift)
355                                lowtag)
356                        gspace
357                        old-free-word-index))))
358
359 (defun descriptor-lowtag (des)
360   #!+sb-doc
361   "the lowtag bits for DES"
362   (logand (descriptor-low des) sb!vm:lowtag-mask))
363
364 (defun descriptor-bits (des)
365   (logior (ash (descriptor-high des) descriptor-low-bits)
366           (descriptor-low des)))
367
368 (defun descriptor-fixnum (des)
369   (let ((bits (descriptor-bits des)))
370     (if (logbitp (1- sb!vm:n-word-bits) bits)
371         ;; KLUDGE: The (- SB!VM:N-WORD-BITS 2) term here looks right to
372         ;; me, and it works, but in CMU CL it was (1- SB!VM:N-WORD-BITS),
373         ;; and although that doesn't make sense for me, or work for me,
374         ;; it's hard to see how it could have been wrong, since CMU CL
375         ;; genesis worked. It would be nice to understand how this came
376         ;; to be.. -- WHN 19990901
377         (logior (ash bits (- 1 sb!vm:n-lowtag-bits))
378                 (ash -1 (1+ sb!vm:n-positive-fixnum-bits)))
379         (ash bits (- 1 sb!vm:n-lowtag-bits)))))
380
381 ;;; common idioms
382 (defun descriptor-bytes (des)
383   (gspace-bytes (descriptor-intuit-gspace des)))
384 (defun descriptor-byte-offset (des)
385   (ash (descriptor-word-offset des) sb!vm:word-shift))
386
387 ;;; If DESCRIPTOR-GSPACE is already set, just return that. Otherwise,
388 ;;; figure out a GSPACE which corresponds to DES, set it into
389 ;;; (DESCRIPTOR-GSPACE DES), set a consistent value into
390 ;;; (DESCRIPTOR-WORD-OFFSET DES), and return the GSPACE.
391 (declaim (ftype (function (descriptor) gspace) descriptor-intuit-gspace))
392 (defun descriptor-intuit-gspace (des)
393   (if (descriptor-gspace des)
394     (descriptor-gspace des)
395     ;; KLUDGE: It's not completely clear to me what's going on here;
396     ;; this is a literal translation from of some rather mysterious
397     ;; code from CMU CL's DESCRIPTOR-SAP function. Some explanation
398     ;; would be nice. -- WHN 19990817
399     (let ((lowtag (descriptor-lowtag des))
400           (high (descriptor-high des))
401           (low (descriptor-low des)))
402       (if (or (eql lowtag sb!vm:fun-pointer-lowtag)
403               (eql lowtag sb!vm:instance-pointer-lowtag)
404               (eql lowtag sb!vm:list-pointer-lowtag)
405               (eql lowtag sb!vm:other-pointer-lowtag))
406         (dolist (gspace (list *dynamic* *static* *read-only*)
407                         (error "couldn't find a GSPACE for ~S" des))
408           ;; This code relies on the fact that GSPACEs are aligned
409           ;; such that the descriptor-low-bits low bits are zero.
410           (when (and (>= high (ash (gspace-word-address gspace)
411                                    (- sb!vm:word-shift descriptor-low-bits)))
412                      (<= high (ash (+ (gspace-word-address gspace)
413                                       (gspace-free-word-index gspace))
414                                    (- sb!vm:word-shift descriptor-low-bits))))
415             (setf (descriptor-gspace des) gspace)
416             (setf (descriptor-word-offset des)
417                   (+ (ash (- high (ash (gspace-word-address gspace)
418                                        (- sb!vm:word-shift
419                                           descriptor-low-bits)))
420                           (- descriptor-low-bits sb!vm:word-shift))
421                      (ash (logandc2 low sb!vm:lowtag-mask)
422                           (- sb!vm:word-shift))))
423             (return gspace)))
424         (error "don't even know how to look for a GSPACE for ~S" des)))))
425
426 (defun make-random-descriptor (value)
427   (make-descriptor (logand (ash value (- descriptor-low-bits))
428                            (1- (ash 1
429                                     (- sb!vm:n-word-bits
430                                        descriptor-low-bits))))
431                    (logand value (1- (ash 1 descriptor-low-bits)))))
432
433 (defun make-fixnum-descriptor (num)
434   (when (>= (integer-length num)
435             (1+ (- sb!vm:n-word-bits sb!vm:n-lowtag-bits)))
436     (error "~W is too big for a fixnum." num))
437   (make-random-descriptor (ash num (1- sb!vm:n-lowtag-bits))))
438
439 (defun make-other-immediate-descriptor (data type)
440   (make-descriptor (ash data (- sb!vm:n-widetag-bits descriptor-low-bits))
441                    (logior (logand (ash data (- descriptor-low-bits
442                                                 sb!vm:n-widetag-bits))
443                                    (1- (ash 1 descriptor-low-bits)))
444                            type)))
445
446 (defun make-character-descriptor (data)
447   (make-other-immediate-descriptor data sb!vm:character-widetag))
448
449 (defun descriptor-beyond (des offset type)
450   (let* ((low (logior (+ (logandc2 (descriptor-low des) sb!vm:lowtag-mask)
451                          offset)
452                       type))
453          (high (+ (descriptor-high des)
454                   (ash low (- descriptor-low-bits)))))
455     (make-descriptor high (logand low (1- (ash 1 descriptor-low-bits))))))
456 \f
457 ;;;; miscellaneous variables and other noise
458
459 ;;; a numeric value to be returned for undefined foreign symbols, or NIL if
460 ;;; undefined foreign symbols are to be treated as an error.
461 ;;; (In the first pass of GENESIS, needed to create a header file before
462 ;;; the C runtime can be built, various foreign symbols will necessarily
463 ;;; be undefined, but we don't need actual values for them anyway, and
464 ;;; we can just use 0 or some other placeholder. In the second pass of
465 ;;; GENESIS, all foreign symbols should be defined, so any undefined
466 ;;; foreign symbol is a problem.)
467 ;;;
468 ;;; KLUDGE: It would probably be cleaner to rewrite GENESIS so that it
469 ;;; never tries to look up foreign symbols in the first place unless
470 ;;; it's actually creating a core file (as in the second pass) instead
471 ;;; of using this hack to allow it to go through the motions without
472 ;;; causing an error. -- WHN 20000825
473 (defvar *foreign-symbol-placeholder-value*)
474
475 ;;; a handle on the trap object
476 (defvar *unbound-marker*)
477 ;; was:  (make-other-immediate-descriptor 0 sb!vm:unbound-marker-widetag)
478
479 ;;; a handle on the NIL object
480 (defvar *nil-descriptor*)
481
482 ;;; the head of a list of TOPLEVEL-THINGs describing stuff to be done
483 ;;; when the target Lisp starts up
484 ;;;
485 ;;; Each TOPLEVEL-THING can be a function to be executed or a fixup or
486 ;;; loadtime value, represented by (CONS KEYWORD ..). The FILENAME
487 ;;; tells which fasl file each list element came from, for debugging
488 ;;; purposes.
489 (defvar *current-reversed-cold-toplevels*)
490
491 ;;; the name of the object file currently being cold loaded (as a string, not a
492 ;;; pathname), or NIL if we're not currently cold loading any object file
493 (defvar *cold-load-filename* nil)
494 (declaim (type (or string null) *cold-load-filename*))
495 \f
496 ;;;; miscellaneous stuff to read and write the core memory
497
498 ;;; FIXME: should be DEFINE-MODIFY-MACRO
499 (defmacro cold-push (thing list)
500   #!+sb-doc
501   "Push THING onto the given cold-load LIST."
502   `(setq ,list (cold-cons ,thing ,list)))
503
504 (declaim (ftype (function (descriptor sb!vm:word) descriptor) read-wordindexed))
505 (defun read-wordindexed (address index)
506   #!+sb-doc
507   "Return the value which is displaced by INDEX words from ADDRESS."
508   (let* ((gspace (descriptor-intuit-gspace address))
509          (bytes (gspace-bytes gspace))
510          (byte-index (ash (+ index (descriptor-word-offset address))
511                           sb!vm:word-shift))
512          (value (bvref-word bytes byte-index)))
513     (make-random-descriptor value)))
514
515 (declaim (ftype (function (descriptor) descriptor) read-memory))
516 (defun read-memory (address)
517   #!+sb-doc
518   "Return the value at ADDRESS."
519   (read-wordindexed address 0))
520
521 ;;; (Note: In CMU CL, this function expected a SAP-typed ADDRESS
522 ;;; value, instead of the SAP-INT we use here.)
523 (declaim (ftype (function (sb!vm:word descriptor) (values))
524                 note-load-time-value-reference))
525 (defun note-load-time-value-reference (address marker)
526   (cold-push (cold-cons
527               (cold-intern :load-time-value-fixup)
528               (cold-cons (sap-int-to-core address)
529                          (cold-cons
530                           (number-to-core (descriptor-word-offset marker))
531                           *nil-descriptor*)))
532              *current-reversed-cold-toplevels*)
533   (values))
534
535 (declaim (ftype (function (descriptor sb!vm:word descriptor)) write-wordindexed))
536 (defun write-wordindexed (address index value)
537   #!+sb-doc
538   "Write VALUE displaced INDEX words from ADDRESS."
539   ;; KLUDGE: There is an algorithm (used in DESCRIPTOR-INTUIT-GSPACE)
540   ;; for calculating the value of the GSPACE slot from scratch. It
541   ;; doesn't work for all values, only some of them, but mightn't it
542   ;; be reasonable to see whether it works on VALUE before we give up
543   ;; because (DESCRIPTOR-GSPACE VALUE) isn't set? (Or failing that,
544   ;; perhaps write a comment somewhere explaining why it's not a good
545   ;; idea?) -- WHN 19990817
546   (if (and (null (descriptor-gspace value))
547            (not (null (descriptor-word-offset value))))
548     (note-load-time-value-reference (+ (logandc2 (descriptor-bits address)
549                                                  sb!vm:lowtag-mask)
550                                        (ash index sb!vm:word-shift))
551                                     value)
552     (let* ((bytes (gspace-bytes (descriptor-intuit-gspace address)))
553            (byte-index (ash (+ index (descriptor-word-offset address))
554                                sb!vm:word-shift)))
555       (setf (bvref-word bytes byte-index)
556             (descriptor-bits value)))))
557
558 (declaim (ftype (function (descriptor descriptor)) write-memory))
559 (defun write-memory (address value)
560   #!+sb-doc
561   "Write VALUE (a DESCRIPTOR) at ADDRESS (also a DESCRIPTOR)."
562   (write-wordindexed address 0 value))
563 \f
564 ;;;; allocating images of primitive objects in the cold core
565
566 ;;; There are three kinds of blocks of memory in the type system:
567 ;;; * Boxed objects (cons cells, structures, etc): These objects have no
568 ;;;   header as all slots are descriptors.
569 ;;; * Unboxed objects (bignums): There is a single header word that contains
570 ;;;   the length.
571 ;;; * Vector objects: There is a header word with the type, then a word for
572 ;;;   the length, then the data.
573 (defun allocate-boxed-object (gspace length lowtag)
574   #!+sb-doc
575   "Allocate LENGTH words in GSPACE and return a new descriptor of type LOWTAG
576   pointing to them."
577   (allocate-cold-descriptor gspace (ash length sb!vm:word-shift) lowtag))
578 (defun allocate-unboxed-object (gspace element-bits length type)
579   #!+sb-doc
580   "Allocate LENGTH units of ELEMENT-BITS bits plus a header word in GSPACE and
581   return an ``other-pointer'' descriptor to them. Initialize the header word
582   with the resultant length and TYPE."
583   (let* ((bytes (/ (* element-bits length) sb!vm:n-byte-bits))
584          (des (allocate-cold-descriptor gspace
585                                         (+ bytes sb!vm:n-word-bytes)
586                                         sb!vm:other-pointer-lowtag)))
587     (write-memory des
588                   (make-other-immediate-descriptor (ash bytes
589                                                         (- sb!vm:word-shift))
590                                                    type))
591     des))
592 (defun allocate-vector-object (gspace element-bits length type)
593   #!+sb-doc
594   "Allocate LENGTH units of ELEMENT-BITS size plus a header plus a length slot in
595   GSPACE and return an ``other-pointer'' descriptor to them. Initialize the
596   header word with TYPE and the length slot with LENGTH."
597   ;; FIXME: Here and in ALLOCATE-UNBOXED-OBJECT, BYTES is calculated using
598   ;; #'/ instead of #'CEILING, which seems wrong.
599   (let* ((bytes (/ (* element-bits length) sb!vm:n-byte-bits))
600          (des (allocate-cold-descriptor gspace
601                                         (+ bytes (* 2 sb!vm:n-word-bytes))
602                                         sb!vm:other-pointer-lowtag)))
603     (write-memory des (make-other-immediate-descriptor 0 type))
604     (write-wordindexed des
605                        sb!vm:vector-length-slot
606                        (make-fixnum-descriptor length))
607     des))
608 \f
609 ;;;; copying simple objects into the cold core
610
611 (defun base-string-to-core (string &optional (gspace *dynamic*))
612   #!+sb-doc
613   "Copy STRING (which must only contain STANDARD-CHARs) into the cold
614 core and return a descriptor to it."
615   ;; (Remember that the system convention for storage of strings leaves an
616   ;; extra null byte at the end to aid in call-out to C.)
617   (let* ((length (length string))
618          (des (allocate-vector-object gspace
619                                       sb!vm:n-byte-bits
620                                       (1+ length)
621                                       sb!vm:simple-base-string-widetag))
622          (bytes (gspace-bytes gspace))
623          (offset (+ (* sb!vm:vector-data-offset sb!vm:n-word-bytes)
624                     (descriptor-byte-offset des))))
625     (write-wordindexed des
626                        sb!vm:vector-length-slot
627                        (make-fixnum-descriptor length))
628     (dotimes (i length)
629       (setf (bvref bytes (+ offset i))
630             (sb!xc:char-code (aref string i))))
631     (setf (bvref bytes (+ offset length))
632           0) ; null string-termination character for C
633     des))
634
635 (defun bignum-to-core (n)
636   #!+sb-doc
637   "Copy a bignum to the cold core."
638   (let* ((words (ceiling (1+ (integer-length n)) sb!vm:n-word-bits))
639          (handle (allocate-unboxed-object *dynamic*
640                                           sb!vm:n-word-bits
641                                           words
642                                           sb!vm:bignum-widetag)))
643     (declare (fixnum words))
644     (do ((index 1 (1+ index))
645          (remainder n (ash remainder (- sb!vm:n-word-bits))))
646         ((> index words)
647          (unless (zerop (integer-length remainder))
648            ;; FIXME: Shouldn't this be a fatal error?
649            (warn "~W words of ~W were written, but ~W bits were left over."
650                  words n remainder)))
651       (let ((word (ldb (byte sb!vm:n-word-bits 0) remainder)))
652         (write-wordindexed handle index
653                            (make-descriptor (ash word (- descriptor-low-bits))
654                                             (ldb (byte descriptor-low-bits 0)
655                                                  word)))))
656     handle))
657
658 (defun number-pair-to-core (first second type)
659   #!+sb-doc
660   "Makes a number pair of TYPE (ratio or complex) and fills it in."
661   (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic* sb!vm:n-word-bits 2 type)))
662     (write-wordindexed des 1 first)
663     (write-wordindexed des 2 second)
664     des))
665
666 (defun write-double-float-bits (address index x)
667   (let ((hi (double-float-high-bits x))
668         (lo (double-float-low-bits x)))
669     (ecase sb!vm::n-word-bits
670       (32
671        (let ((high-bits (make-random-descriptor hi))
672              (low-bits (make-random-descriptor lo)))
673          (ecase sb!c:*backend-byte-order*
674            (:little-endian
675             (write-wordindexed address index low-bits)
676             (write-wordindexed address (1+ index) high-bits))
677            (:big-endian
678             (write-wordindexed address index high-bits)
679             (write-wordindexed address (1+ index) low-bits)))))
680       (64
681        (let ((bits (make-random-descriptor
682                     (ecase sb!c:*backend-byte-order*
683                       (:little-endian (logior lo (ash hi 32)))
684                       ;; Just guessing.
685                       #+nil (:big-endian (logior (logand hi #xffffffff)
686                                                  (ash lo 32)))))))
687          (write-wordindexed address index bits))))
688     address))
689
690 (defun float-to-core (x)
691   (etypecase x
692     (single-float
693      (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic*
694                                          sb!vm:n-word-bits
695                                          (1- sb!vm:single-float-size)
696                                          sb!vm:single-float-widetag)))
697        (write-wordindexed des
698                           sb!vm:single-float-value-slot
699                           (make-random-descriptor (single-float-bits x)))
700        des))
701     (double-float
702      (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic*
703                                          sb!vm:n-word-bits
704                                          (1- sb!vm:double-float-size)
705                                          sb!vm:double-float-widetag)))
706        (write-double-float-bits des sb!vm:double-float-value-slot x)))))
707
708 (defun complex-single-float-to-core (num)
709   (declare (type (complex single-float) num))
710   (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic* sb!vm:n-word-bits
711                                       (1- sb!vm:complex-single-float-size)
712                                       sb!vm:complex-single-float-widetag)))
713     (write-wordindexed des sb!vm:complex-single-float-real-slot
714                    (make-random-descriptor (single-float-bits (realpart num))))
715     (write-wordindexed des sb!vm:complex-single-float-imag-slot
716                    (make-random-descriptor (single-float-bits (imagpart num))))
717     des))
718
719 (defun complex-double-float-to-core (num)
720   (declare (type (complex double-float) num))
721   (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic* sb!vm:n-word-bits
722                                       (1- sb!vm:complex-double-float-size)
723                                       sb!vm:complex-double-float-widetag)))
724     (write-double-float-bits des sb!vm:complex-double-float-real-slot
725                              (realpart num))
726     (write-double-float-bits des sb!vm:complex-double-float-imag-slot
727                              (imagpart num))))
728
729 ;;; Copy the given number to the core.
730 (defun number-to-core (number)
731   (typecase number
732     (integer (if (< (integer-length number) 
733                     (- (1+ sb!vm:n-word-bits) sb!vm:n-lowtag-bits))
734                  (make-fixnum-descriptor number)
735                  (bignum-to-core number)))
736     (ratio (number-pair-to-core (number-to-core (numerator number))
737                                 (number-to-core (denominator number))
738                                 sb!vm:ratio-widetag))
739     ((complex single-float) (complex-single-float-to-core number))
740     ((complex double-float) (complex-double-float-to-core number))
741     #!+long-float
742     ((complex long-float)
743      (error "~S isn't a cold-loadable number at all!" number))
744     (complex (number-pair-to-core (number-to-core (realpart number))
745                                   (number-to-core (imagpart number))
746                                   sb!vm:complex-widetag))
747     (float (float-to-core number))
748     (t (error "~S isn't a cold-loadable number at all!" number))))
749
750 (declaim (ftype (function (sb!vm:word) descriptor) sap-int-to-core))
751 (defun sap-int-to-core (sap-int)
752   (let ((des (allocate-unboxed-object *dynamic*
753                                       sb!vm:n-word-bits
754                                       (1- sb!vm:sap-size)
755                                       sb!vm:sap-widetag)))
756     (write-wordindexed des
757                        sb!vm:sap-pointer-slot
758                        (make-random-descriptor sap-int))
759     des))
760
761 ;;; Allocate a cons cell in GSPACE and fill it in with CAR and CDR.
762 (defun cold-cons (car cdr &optional (gspace *dynamic*))
763   (let ((dest (allocate-boxed-object gspace 2 sb!vm:list-pointer-lowtag)))
764     (write-memory dest car)
765     (write-wordindexed dest 1 cdr)
766     dest))
767
768 ;;; Make a simple-vector on the target that holds the specified
769 ;;; OBJECTS, and return its descriptor.
770 (defun vector-in-core (&rest objects)
771   (let* ((size (length objects))
772          (result (allocate-vector-object *dynamic* sb!vm:n-word-bits size
773                                          sb!vm:simple-vector-widetag)))
774     (dotimes (index size)
775       (write-wordindexed result (+ index sb!vm:vector-data-offset)
776                          (pop objects)))
777     result))
778 \f
779 ;;;; symbol magic
780
781 ;;; FIXME: This should be a &KEY argument of ALLOCATE-SYMBOL.
782 (defvar *cold-symbol-allocation-gspace* nil)
783
784 ;;; Allocate (and initialize) a symbol.
785 (defun allocate-symbol (name)
786   (declare (simple-string name))
787   (let ((symbol (allocate-unboxed-object (or *cold-symbol-allocation-gspace*
788                                              *dynamic*)
789                                          sb!vm:n-word-bits
790                                          (1- sb!vm:symbol-size)
791                                          sb!vm:symbol-header-widetag)))
792     (write-wordindexed symbol sb!vm:symbol-value-slot *unbound-marker*)
793     (write-wordindexed symbol
794                        sb!vm:symbol-hash-slot
795                        (make-fixnum-descriptor 0))
796     (write-wordindexed symbol sb!vm:symbol-plist-slot *nil-descriptor*)
797     (write-wordindexed symbol sb!vm:symbol-name-slot
798                        (base-string-to-core name *dynamic*))
799     (write-wordindexed symbol sb!vm:symbol-package-slot *nil-descriptor*)
800     symbol))
801
802 ;;; Set the cold symbol value of SYMBOL-OR-SYMBOL-DES, which can be either a
803 ;;; descriptor of a cold symbol or (in an abbreviation for the
804 ;;; most common usage pattern) an ordinary symbol, which will be
805 ;;; automatically cold-interned.
806 (declaim (ftype (function ((or descriptor symbol) descriptor)) cold-set))
807 (defun cold-set (symbol-or-symbol-des value)
808   (let ((symbol-des (etypecase symbol-or-symbol-des
809                       (descriptor symbol-or-symbol-des)
810                       (symbol (cold-intern symbol-or-symbol-des)))))
811     (write-wordindexed symbol-des sb!vm:symbol-value-slot value)))
812 \f
813 ;;;; layouts and type system pre-initialization
814
815 ;;; Since we want to be able to dump structure constants and
816 ;;; predicates with reference layouts, we need to create layouts at
817 ;;; cold-load time. We use the name to intern layouts by, and dump a
818 ;;; list of all cold layouts in *!INITIAL-LAYOUTS* so that type system
819 ;;; initialization can find them. The only thing that's tricky [sic --
820 ;;; WHN 19990816] is initializing layout's layout, which must point to
821 ;;; itself.
822
823 ;;; a map from class names to lists of
824 ;;;    `(,descriptor ,name ,length ,inherits ,depth)
825 ;;; KLUDGE: It would be more understandable and maintainable to use
826 ;;; DEFSTRUCT (:TYPE LIST) here. -- WHN 19990823
827 (defvar *cold-layouts* (make-hash-table :test 'equal))
828
829 ;;; a map from DESCRIPTOR-BITS of cold layouts to the name, for inverting
830 ;;; mapping
831 (defvar *cold-layout-names* (make-hash-table :test 'eql))
832
833 ;;; FIXME: *COLD-LAYOUTS* and *COLD-LAYOUT-NAMES* should be
834 ;;; initialized by binding in GENESIS.
835
836 ;;; the descriptor for layout's layout (needed when making layouts)
837 (defvar *layout-layout*)
838
839 ;;; FIXME: This information should probably be pulled out of the
840 ;;; cross-compiler's tables at genesis time instead of inserted by
841 ;;; hand here as a bare numeric constant.
842 (defconstant target-layout-length 16)
843
844 ;;; Return a list of names created from the cold layout INHERITS data
845 ;;; in X.
846 (defun listify-cold-inherits (x)
847   (let ((len (descriptor-fixnum (read-wordindexed x
848                                                   sb!vm:vector-length-slot))))
849     (collect ((res))
850       (dotimes (index len)
851         (let* ((des (read-wordindexed x (+ sb!vm:vector-data-offset index)))
852                (found (gethash (descriptor-bits des) *cold-layout-names*)))
853           (if found
854             (res found)
855             (error "unknown descriptor at index ~S (bits = ~8,'0X)"
856                    index
857                    (descriptor-bits des)))))
858       (res))))
859
860 (declaim (ftype (function (symbol descriptor descriptor descriptor) descriptor)
861                 make-cold-layout))
862 (defun make-cold-layout (name length inherits depthoid)
863   (let ((result (allocate-boxed-object *dynamic*
864                                        ;; KLUDGE: Why 1+? -- WHN 19990901
865                                        (1+ target-layout-length)
866                                        sb!vm:instance-pointer-lowtag)))
867     (write-memory result
868                   (make-other-immediate-descriptor
869                    target-layout-length sb!vm:instance-header-widetag))
870
871     ;; KLUDGE: The offsets into LAYOUT below should probably be pulled out
872     ;; of the cross-compiler's tables at genesis time instead of inserted
873     ;; by hand as bare numeric constants. -- WHN ca. 19990901
874
875     ;; Set slot 0 = the layout of the layout.
876     (write-wordindexed result sb!vm:instance-slots-offset *layout-layout*)
877
878     ;; Set the immediately following slots = CLOS hash values.
879     ;;
880     ;; Note: CMU CL didn't set these in genesis, but instead arranged
881     ;; for them to be set at cold init time. That resulted in slightly
882     ;; kludgy-looking code, but there were at least two things to be
883     ;; said for it:
884     ;;   1. It put the hash values under the control of the target Lisp's
885     ;;      RANDOM function, so that CLOS behavior would be nearly
886     ;;      deterministic (instead of depending on the implementation of
887     ;;      RANDOM in the cross-compilation host, and the state of its
888     ;;      RNG when genesis begins).
889     ;;   2. It automatically ensured that all hash values in the target Lisp
890     ;;      were part of the same sequence, so that we didn't have to worry
891     ;;      about the possibility of the first hash value set in genesis
892     ;;      being precisely equal to the some hash value set in cold init time
893     ;;      (because the target Lisp RNG has advanced to precisely the same
894     ;;      state that the host Lisp RNG was in earlier).
895     ;; Point 1 should not be an issue in practice because of the way we do our
896     ;; build procedure in two steps, so that the SBCL that we end up with has
897     ;; been created by another SBCL (whose RNG is under our control).
898     ;; Point 2 is more of an issue. If ANSI had provided a way to feed
899     ;; entropy into an RNG, we would have no problem: we'd just feed
900     ;; some specialized genesis-time-only pattern into the RNG state
901     ;; before using it. However, they didn't, so we have a slight
902     ;; problem. We address it by generating the hash values using a
903     ;; different algorithm than we use in ordinary operation.
904     (dotimes (i sb!kernel:layout-clos-hash-length)
905       (let (;; The expression here is pretty arbitrary, we just want
906             ;; to make sure that it's not something which is (1)
907             ;; evenly distributed and (2) not foreordained to arise in
908             ;; the target Lisp's (RANDOM-LAYOUT-CLOS-HASH) sequence
909             ;; and show up as the CLOS-HASH value of some other
910             ;; LAYOUT.
911             ;;
912             ;; FIXME: This expression here can generate a zero value,
913             ;; and the CMU CL code goes out of its way to generate
914             ;; strictly positive values (even though the field is
915             ;; declared as an INDEX). Check that it's really OK to
916             ;; have zero values in the CLOS-HASH slots.
917             (hash-value (mod (logxor (logand   (random-layout-clos-hash) 15253)
918                                      (logandc2 (random-layout-clos-hash) 15253)
919                                      1)
920                              ;; (The MOD here is defensive programming
921                              ;; to make sure we never write an
922                              ;; out-of-range value even if some joker
923                              ;; sets LAYOUT-CLOS-HASH-MAX to other
924                              ;; than 2^n-1 at some time in the
925                              ;; future.)
926                              (1+ sb!kernel:layout-clos-hash-max))))
927         (write-wordindexed result
928                            (+ i sb!vm:instance-slots-offset 1)
929                            (make-fixnum-descriptor hash-value))))
930
931     ;; Set other slot values.
932     (let ((base (+ sb!vm:instance-slots-offset
933                    sb!kernel:layout-clos-hash-length
934                    1)))
935       ;; (Offset 0 is CLASS, "the class this is a layout for", which
936       ;; is uninitialized at this point.)
937       (write-wordindexed result (+ base 1) *nil-descriptor*) ; marked invalid
938       (write-wordindexed result (+ base 2) inherits)
939       (write-wordindexed result (+ base 3) depthoid)
940       (write-wordindexed result (+ base 4) length)
941       (write-wordindexed result (+ base 5) *nil-descriptor*) ; info
942       (write-wordindexed result (+ base 6) *nil-descriptor*)) ; pure
943
944     (setf (gethash name *cold-layouts*)
945           (list result
946                 name
947                 (descriptor-fixnum length)
948                 (listify-cold-inherits inherits)
949                 (descriptor-fixnum depthoid)))
950     (setf (gethash (descriptor-bits result) *cold-layout-names*) name)
951
952     result))
953
954 (defun initialize-layouts ()
955
956   (clrhash *cold-layouts*)
957
958   ;; We initially create the layout of LAYOUT itself with NIL as the LAYOUT and
959   ;; #() as INHERITS,
960   (setq *layout-layout* *nil-descriptor*)
961   (setq *layout-layout*
962         (make-cold-layout 'layout
963                           (number-to-core target-layout-length)
964                           (vector-in-core)
965                           ;; FIXME: hard-coded LAYOUT-DEPTHOID of LAYOUT..
966                           (number-to-core 4)))
967   (write-wordindexed *layout-layout*
968                      sb!vm:instance-slots-offset
969                      *layout-layout*)
970
971   ;; Then we create the layouts that we'll need to make a correct INHERITS
972   ;; vector for the layout of LAYOUT itself..
973   ;;
974   ;; FIXME: The various LENGTH and DEPTHOID numbers should be taken from
975   ;; the compiler's tables, not set by hand.
976   (let* ((t-layout
977           (make-cold-layout 't
978                             (number-to-core 0)
979                             (vector-in-core)
980                             (number-to-core 0)))
981          (i-layout
982           (make-cold-layout 'instance
983                             (number-to-core 0)
984                             (vector-in-core t-layout)
985                             (number-to-core 1)))
986          (so-layout
987           (make-cold-layout 'structure-object
988                             (number-to-core 1)
989                             (vector-in-core t-layout i-layout)
990                             (number-to-core 2)))
991          (bso-layout
992           (make-cold-layout 'structure!object
993                             (number-to-core 1)
994                             (vector-in-core t-layout i-layout so-layout)
995                             (number-to-core 3)))
996          (layout-inherits (vector-in-core t-layout
997                                           i-layout
998                                           so-layout
999                                           bso-layout)))
1000
1001     ;; ..and return to backpatch the layout of LAYOUT.
1002     (setf (fourth (gethash 'layout *cold-layouts*))
1003           (listify-cold-inherits layout-inherits))
1004     (write-wordindexed *layout-layout*
1005                        ;; FIXME: hardcoded offset into layout struct
1006                        (+ sb!vm:instance-slots-offset
1007                           layout-clos-hash-length
1008                           1
1009                           2)
1010                        layout-inherits)))
1011 \f
1012 ;;;; interning symbols in the cold image
1013
1014 ;;; In order to avoid having to know about the package format, we
1015 ;;; build a data structure in *COLD-PACKAGE-SYMBOLS* that holds all
1016 ;;; interned symbols along with info about their packages. The data
1017 ;;; structure is a list of sublists, where the sublists have the
1018 ;;; following format:
1019 ;;;   (<make-package-arglist>
1020 ;;;    <internal-symbols>
1021 ;;;    <external-symbols>
1022 ;;;    <imported-internal-symbols>
1023 ;;;    <imported-external-symbols>
1024 ;;;    <shadowing-symbols>
1025 ;;;    <package-documentation>)
1026 ;;;
1027 ;;; KLUDGE: It would be nice to implement the sublists as instances of
1028 ;;; a DEFSTRUCT (:TYPE LIST). (They'd still be lists, but at least we'd be
1029 ;;; using mnemonically-named operators to access them, instead of trying
1030 ;;; to remember what THIRD and FIFTH mean, and hoping that we never
1031 ;;; need to change the list layout..) -- WHN 19990825
1032
1033 ;;; an alist from packages to lists of that package's symbols to be dumped
1034 (defvar *cold-package-symbols*)
1035 (declaim (type list *cold-package-symbols*))
1036
1037 ;;; a map from descriptors to symbols, so that we can back up. The key
1038 ;;; is the address in the target core.
1039 (defvar *cold-symbols*)
1040 (declaim (type hash-table *cold-symbols*))
1041
1042 ;;; sanity check for a symbol we're about to create on the target
1043 ;;;
1044 ;;; Make sure that the symbol has an appropriate package. In
1045 ;;; particular, catch the so-easy-to-make error of typing something
1046 ;;; like SB-KERNEL:%BYTE-BLT in cold sources when what you really
1047 ;;; need is SB!KERNEL:%BYTE-BLT.
1048 (defun package-ok-for-target-symbol-p (package)
1049   (let ((package-name (package-name package)))
1050     (or
1051      ;; Cold interning things in these standard packages is OK. (Cold
1052      ;; interning things in the other standard package, CL-USER, isn't
1053      ;; OK. We just use CL-USER to expose symbols whose homes are in
1054      ;; other packages. Thus, trying to cold intern a symbol whose
1055      ;; home package is CL-USER probably means that a coding error has
1056      ;; been made somewhere.)
1057      (find package-name '("COMMON-LISP" "KEYWORD") :test #'string=)
1058      ;; Cold interning something in one of our target-code packages,
1059      ;; which are ever-so-rigorously-and-elegantly distinguished by
1060      ;; this prefix on their names, is OK too.
1061      (string= package-name "SB!" :end1 3 :end2 3)
1062      ;; This one is OK too, since it ends up being COMMON-LISP on the
1063      ;; target.
1064      (string= package-name "SB-XC")
1065      ;; Anything else looks bad. (maybe COMMON-LISP-USER? maybe an extension
1066      ;; package in the xc host? something we can't think of
1067      ;; a valid reason to cold intern, anyway...)
1068      )))
1069   
1070 ;;; like SYMBOL-PACKAGE, but safe for symbols which end up on the target
1071 ;;;
1072 ;;; Most host symbols we dump onto the target are created by SBCL
1073 ;;; itself, so that as long as we avoid gratuitously
1074 ;;; cross-compilation-unfriendly hacks, it just happens that their
1075 ;;; SYMBOL-PACKAGE in the host system corresponds to their
1076 ;;; SYMBOL-PACKAGE in the target system. However, that's not the case
1077 ;;; in the COMMON-LISP package, where we don't get to create the
1078 ;;; symbols but instead have to use the ones that the xc host created.
1079 ;;; In particular, while ANSI specifies which symbols are exported
1080 ;;; from COMMON-LISP, it doesn't specify that their home packages are
1081 ;;; COMMON-LISP, so the xc host can keep them in random packages which
1082 ;;; don't exist on the target (e.g. CLISP keeping some CL-exported
1083 ;;; symbols in the CLOS package).
1084 (defun symbol-package-for-target-symbol (symbol)
1085   ;; We want to catch weird symbols like CLISP's
1086   ;; CL:FIND-METHOD=CLOS::FIND-METHOD, but we don't want to get
1087   ;; sidetracked by ordinary symbols like :CHARACTER which happen to
1088   ;; have the same SYMBOL-NAME as exports from COMMON-LISP.
1089   (multiple-value-bind (cl-symbol cl-status)
1090       (find-symbol (symbol-name symbol) *cl-package*)
1091     (if (and (eq symbol cl-symbol)
1092              (eq cl-status :external))
1093         ;; special case, to work around possible xc host weirdness
1094         ;; in COMMON-LISP package
1095         *cl-package*
1096         ;; ordinary case
1097         (let ((result (symbol-package symbol)))
1098           (aver (package-ok-for-target-symbol-p result))
1099           result))))
1100
1101 ;;; Return a handle on an interned symbol. If necessary allocate the
1102 ;;; symbol and record which package the symbol was referenced in. When
1103 ;;; we allocate the symbol, make sure we record a reference to the
1104 ;;; symbol in the home package so that the package gets set.
1105 (defun cold-intern (symbol
1106                     &optional
1107                     (package (symbol-package-for-target-symbol symbol)))
1108
1109   (aver (package-ok-for-target-symbol-p package))
1110
1111   ;; Anything on the cross-compilation host which refers to the target
1112   ;; machinery through the host SB-XC package should be translated to
1113   ;; something on the target which refers to the same machinery
1114   ;; through the target COMMON-LISP package.
1115   (let ((p (find-package "SB-XC")))
1116     (when (eq package p)
1117       (setf package *cl-package*))
1118     (when (eq (symbol-package symbol) p)
1119       (setf symbol (intern (symbol-name symbol) *cl-package*))))
1120
1121   (let (;; Information about each cold-interned symbol is stored
1122         ;; in COLD-INTERN-INFO.
1123         ;;   (CAR COLD-INTERN-INFO) = descriptor of symbol
1124         ;;   (CDR COLD-INTERN-INFO) = list of packages, other than symbol's
1125         ;;                            own package, referring to symbol
1126         ;; (*COLD-PACKAGE-SYMBOLS* and *COLD-SYMBOLS* store basically the
1127         ;; same information, but with the mapping running the opposite way.)
1128         (cold-intern-info (get symbol 'cold-intern-info)))
1129     (unless cold-intern-info
1130       (cond ((eq (symbol-package-for-target-symbol symbol) package)
1131              (let ((handle (allocate-symbol (symbol-name symbol))))
1132                (setf (gethash (descriptor-bits handle) *cold-symbols*) symbol)
1133                (when (eq package *keyword-package*)
1134                  (cold-set handle handle))
1135                (setq cold-intern-info
1136                      (setf (get symbol 'cold-intern-info) (cons handle nil)))))
1137             (t
1138              (cold-intern symbol)
1139              (setq cold-intern-info (get symbol 'cold-intern-info)))))
1140     (unless (or (null package)
1141                 (member package (cdr cold-intern-info)))
1142       (push package (cdr cold-intern-info))
1143       (let* ((old-cps-entry (assoc package *cold-package-symbols*))
1144              (cps-entry (or old-cps-entry
1145                             (car (push (list package)
1146                                        *cold-package-symbols*)))))
1147         (unless old-cps-entry
1148           (/show "created *COLD-PACKAGE-SYMBOLS* entry for" package symbol))
1149         (push symbol (rest cps-entry))))
1150     (car cold-intern-info)))
1151
1152 ;;; Construct and return a value for use as *NIL-DESCRIPTOR*.
1153 (defun make-nil-descriptor ()
1154   (let* ((des (allocate-unboxed-object
1155                *static*
1156                sb!vm:n-word-bits
1157                sb!vm:symbol-size
1158                0))
1159          (result (make-descriptor (descriptor-high des)
1160                                   (+ (descriptor-low des)
1161                                      (* 2 sb!vm:n-word-bytes)
1162                                      (- sb!vm:list-pointer-lowtag
1163                                         sb!vm:other-pointer-lowtag)))))
1164     (write-wordindexed des
1165                        1
1166                        (make-other-immediate-descriptor
1167                         0
1168                         sb!vm:symbol-header-widetag))
1169     (write-wordindexed des
1170                        (+ 1 sb!vm:symbol-value-slot)
1171                        result)
1172     (write-wordindexed des
1173                        (+ 2 sb!vm:symbol-value-slot)
1174                        result)
1175     (write-wordindexed des
1176                        (+ 1 sb!vm:symbol-plist-slot)
1177                        result)
1178     (write-wordindexed des
1179                        (+ 1 sb!vm:symbol-name-slot)
1180                        ;; This is *DYNAMIC*, and DES is *STATIC*,
1181                        ;; because that's the way CMU CL did it; I'm
1182                        ;; not sure whether there's an underlying
1183                        ;; reason. -- WHN 1990826
1184                        (base-string-to-core "NIL" *dynamic*))
1185     (write-wordindexed des
1186                        (+ 1 sb!vm:symbol-package-slot)
1187                        result)
1188     (setf (get nil 'cold-intern-info)
1189           (cons result nil))
1190     (cold-intern nil)
1191     result))
1192
1193 ;;; Since the initial symbols must be allocated before we can intern
1194 ;;; anything else, we intern those here. We also set the value of T.
1195 (defun initialize-non-nil-symbols ()
1196   #!+sb-doc
1197   "Initialize the cold load symbol-hacking data structures."
1198   (let ((*cold-symbol-allocation-gspace* *static*))
1199     ;; Intern the others.
1200     (dolist (symbol sb!vm:*static-symbols*)
1201       (let* ((des (cold-intern symbol))
1202              (offset-wanted (sb!vm:static-symbol-offset symbol))
1203              (offset-found (- (descriptor-low des)
1204                               (descriptor-low *nil-descriptor*))))
1205         (unless (= offset-wanted offset-found)
1206           ;; FIXME: should be fatal
1207           (warn "Offset from ~S to ~S is ~W, not ~W"
1208                 symbol
1209                 nil
1210                 offset-found
1211                 offset-wanted))))
1212     ;; Establish the value of T.
1213     (let ((t-symbol (cold-intern t)))
1214       (cold-set t-symbol t-symbol))))
1215
1216 ;;; a helper function for FINISH-SYMBOLS: Return a cold alist suitable
1217 ;;; to be stored in *!INITIAL-LAYOUTS*.
1218 (defun cold-list-all-layouts ()
1219   (let ((result *nil-descriptor*))
1220     (maphash (lambda (key stuff)
1221                (cold-push (cold-cons (cold-intern key)
1222                                      (first stuff))
1223                           result))
1224              *cold-layouts*)
1225     result))
1226
1227 ;;; Establish initial values for magic symbols.
1228 ;;;
1229 ;;; Scan over all the symbols referenced in each package in
1230 ;;; *COLD-PACKAGE-SYMBOLS* making that for each one there's an
1231 ;;; appropriate entry in the *!INITIAL-SYMBOLS* data structure to
1232 ;;; intern it.
1233 (defun finish-symbols ()
1234
1235   ;; I think the point of setting these functions into SYMBOL-VALUEs
1236   ;; here, instead of using SYMBOL-FUNCTION, is that in CMU CL
1237   ;; SYMBOL-FUNCTION reduces to FDEFINITION, which is a pretty
1238   ;; hairy operation (involving globaldb.lisp etc.) which we don't
1239   ;; want to invoke early in cold init. -- WHN 2001-12-05
1240   ;;
1241   ;; FIXME: So OK, that's a reasonable reason to do something weird like
1242   ;; this, but this is still a weird thing to do, and we should change
1243   ;; the names to highlight that something weird is going on. Perhaps
1244   ;; *MAYBE-GC-FUN*, *INTERNAL-ERROR-FUN*, *HANDLE-BREAKPOINT-FUN*,
1245   ;; and *HANDLE-FUN-END-BREAKPOINT-FUN*...
1246   (macrolet ((frob (symbol)
1247                `(cold-set ',symbol
1248                           (cold-fdefinition-object (cold-intern ',symbol)))))
1249     (frob sub-gc)
1250     (frob internal-error)
1251     (frob sb!kernel::control-stack-exhausted-error)
1252     (frob sb!kernel::undefined-alien-variable-error)
1253     (frob sb!kernel::undefined-alien-function-error)
1254     (frob sb!di::handle-breakpoint)
1255     (frob sb!di::handle-fun-end-breakpoint)
1256     (frob sb!thread::handle-thread-exit))
1257
1258   (cold-set 'sb!vm::*current-catch-block*          (make-fixnum-descriptor 0))
1259   (cold-set 'sb!vm::*current-unwind-protect-block* (make-fixnum-descriptor 0))
1260
1261   (cold-set '*free-interrupt-context-index* (make-fixnum-descriptor 0))
1262
1263   (cold-set '*!initial-layouts* (cold-list-all-layouts))
1264
1265   (/show "dumping packages" (mapcar #'car *cold-package-symbols*))
1266   (let ((initial-symbols *nil-descriptor*))
1267     (dolist (cold-package-symbols-entry *cold-package-symbols*)
1268       (let* ((cold-package (car cold-package-symbols-entry))
1269              (symbols (cdr cold-package-symbols-entry))
1270              (shadows (package-shadowing-symbols cold-package))
1271              (documentation (base-string-to-core (documentation cold-package t)))
1272              (internal *nil-descriptor*)
1273              (external *nil-descriptor*)
1274              (imported-internal *nil-descriptor*)
1275              (imported-external *nil-descriptor*)
1276              (shadowing *nil-descriptor*))
1277         (declare (type package cold-package)) ; i.e. not a target descriptor
1278         (/show "dumping" cold-package symbols)
1279
1280         ;; FIXME: Add assertions here to make sure that inappropriate stuff
1281         ;; isn't being dumped:
1282         ;;   * the CL-USER package
1283         ;;   * the SB-COLD package
1284         ;;   * any internal symbols in the CL package
1285         ;;   * basically any package other than CL, KEYWORD, or the packages
1286         ;;     in package-data-list.lisp-expr
1287         ;; and that the structure of the KEYWORD package (e.g. whether
1288         ;; any symbols are internal to it) matches what we want in the
1289         ;; target SBCL.
1290
1291         ;; FIXME: It seems possible that by looking at the contents of
1292         ;; packages in the target SBCL we could find which symbols in
1293         ;; package-data-lisp.lisp-expr are now obsolete. (If I
1294         ;; understand correctly, only symbols which actually have
1295         ;; definitions or which are otherwise referred to actually end
1296         ;; up in the target packages.)
1297
1298         (dolist (symbol symbols)
1299           (let ((handle (car (get symbol 'cold-intern-info)))
1300                 (imported-p (not (eq (symbol-package-for-target-symbol symbol)
1301                                      cold-package))))
1302             (multiple-value-bind (found where)
1303                 (find-symbol (symbol-name symbol) cold-package)
1304               (unless (and where (eq found symbol))
1305                 (error "The symbol ~S is not available in ~S."
1306                        symbol
1307                        cold-package))
1308               (when (memq symbol shadows)
1309                 (cold-push handle shadowing))
1310               (case where
1311                 (:internal (if imported-p
1312                                (cold-push handle imported-internal)
1313                                (cold-push handle internal)))
1314                 (:external (if imported-p
1315                                (cold-push handle imported-external)
1316                                (cold-push handle external)))))))
1317         (let ((r *nil-descriptor*))
1318           (cold-push documentation r)
1319           (cold-push shadowing r)
1320           (cold-push imported-external r)
1321           (cold-push imported-internal r)
1322           (cold-push external r)
1323           (cold-push internal r)
1324           (cold-push (make-make-package-args cold-package) r)
1325           ;; FIXME: It would be more space-efficient to use vectors
1326           ;; instead of lists here, and space-efficiency here would be
1327           ;; nice, since it would reduce the peak memory usage in
1328           ;; genesis and cold init.
1329           (cold-push r initial-symbols))))
1330     (cold-set '*!initial-symbols* initial-symbols))
1331
1332   (cold-set '*!initial-fdefn-objects* (list-all-fdefn-objects))
1333
1334   (cold-set '*!reversed-cold-toplevels* *current-reversed-cold-toplevels*)
1335
1336   #!+(or x86 x86-64)
1337   (progn
1338     (cold-set 'sb!vm::*fp-constant-0d0* (number-to-core 0d0))
1339     (cold-set 'sb!vm::*fp-constant-1d0* (number-to-core 1d0))
1340     (cold-set 'sb!vm::*fp-constant-0f0* (number-to-core 0f0))
1341     (cold-set 'sb!vm::*fp-constant-1f0* (number-to-core 1f0))))
1342
1343 ;;; Make a cold list that can be used as the arg list to MAKE-PACKAGE in order
1344 ;;; to make a package that is similar to PKG.
1345 (defun make-make-package-args (pkg)
1346   (let* ((use *nil-descriptor*)
1347          (cold-nicknames *nil-descriptor*)
1348          (res *nil-descriptor*))
1349     (dolist (u (package-use-list pkg))
1350       (when (assoc u *cold-package-symbols*)
1351         (cold-push (base-string-to-core (package-name u)) use)))
1352     (let* ((pkg-name (package-name pkg))
1353            ;; Make the package nickname lists for the standard packages
1354            ;; be the minimum specified by ANSI, regardless of what value
1355            ;; the cross-compilation host happens to use.
1356            (warm-nicknames (cond ((string= pkg-name "COMMON-LISP")
1357                                   '("CL"))
1358                                  ((string= pkg-name "COMMON-LISP-USER")
1359                                   '("CL-USER"))
1360                                  ((string= pkg-name "KEYWORD")
1361                                   '())
1362                                  ;; For packages other than the
1363                                  ;; standard packages, the nickname
1364                                  ;; list was specified by our package
1365                                  ;; setup code, not by properties of
1366                                  ;; what cross-compilation host we
1367                                  ;; happened to use, and we can just
1368                                  ;; propagate it into the target.
1369                                  (t
1370                                   (package-nicknames pkg)))))
1371       (dolist (warm-nickname warm-nicknames)
1372         (cold-push (base-string-to-core warm-nickname) cold-nicknames)))
1373
1374     (cold-push (number-to-core (truncate (package-internal-symbol-count pkg)
1375                                          0.8))
1376                res)
1377     (cold-push (cold-intern :internal-symbols) res)
1378     (cold-push (number-to-core (truncate (package-external-symbol-count pkg)
1379                                          0.8))
1380                res)
1381     (cold-push (cold-intern :external-symbols) res)
1382
1383     (cold-push cold-nicknames res)
1384     (cold-push (cold-intern :nicknames) res)
1385
1386     (cold-push use res)
1387     (cold-push (cold-intern :use) res)
1388
1389     (cold-push (base-string-to-core (package-name pkg)) res)
1390     res))
1391 \f
1392 ;;;; functions and fdefinition objects
1393
1394 ;;; a hash table mapping from fdefinition names to descriptors of cold
1395 ;;; objects
1396 ;;;
1397 ;;; Note: Since fdefinition names can be lists like '(SETF FOO), and
1398 ;;; we want to have only one entry per name, this must be an 'EQUAL
1399 ;;; hash table, not the default 'EQL.
1400 (defvar *cold-fdefn-objects*)
1401
1402 (defvar *cold-fdefn-gspace* nil)
1403
1404 ;;; Given a cold representation of a symbol, return a warm
1405 ;;; representation. 
1406 (defun warm-symbol (des)
1407   ;; Note that COLD-INTERN is responsible for keeping the
1408   ;; *COLD-SYMBOLS* table up to date, so if DES happens to refer to an
1409   ;; uninterned symbol, the code below will fail. But as long as we
1410   ;; don't need to look up uninterned symbols during bootstrapping,
1411   ;; that's OK..
1412   (multiple-value-bind (symbol found-p)
1413       (gethash (descriptor-bits des) *cold-symbols*)
1414     (declare (type symbol symbol))
1415     (unless found-p
1416       (error "no warm symbol"))
1417     symbol))
1418   
1419 ;;; like CL:CAR, CL:CDR, and CL:NULL but for cold values
1420 (defun cold-car (des)
1421   (aver (= (descriptor-lowtag des) sb!vm:list-pointer-lowtag))
1422   (read-wordindexed des sb!vm:cons-car-slot))
1423 (defun cold-cdr (des)
1424   (aver (= (descriptor-lowtag des) sb!vm:list-pointer-lowtag))
1425   (read-wordindexed des sb!vm:cons-cdr-slot))
1426 (defun cold-null (des)
1427   (= (descriptor-bits des)
1428      (descriptor-bits *nil-descriptor*)))
1429   
1430 ;;; Given a cold representation of a function name, return a warm
1431 ;;; representation.
1432 (declaim (ftype (function (descriptor) (or symbol list)) warm-fun-name))
1433 (defun warm-fun-name (des)
1434   (let ((result
1435          (ecase (descriptor-lowtag des)
1436            (#.sb!vm:list-pointer-lowtag
1437             (aver (not (cold-null des))) ; function named NIL? please no..
1438             ;; Do cold (DESTRUCTURING-BIND (COLD-CAR COLD-CADR) DES ..).
1439             (let* ((car-des (cold-car des))
1440                    (cdr-des (cold-cdr des))
1441                    (cadr-des (cold-car cdr-des))
1442                    (cddr-des (cold-cdr cdr-des)))
1443               (aver (cold-null cddr-des))
1444               (list (warm-symbol car-des)
1445                     (warm-symbol cadr-des))))
1446            (#.sb!vm:other-pointer-lowtag
1447             (warm-symbol des)))))
1448     (legal-fun-name-or-type-error result)
1449     result))
1450
1451 (defun cold-fdefinition-object (cold-name &optional leave-fn-raw)
1452   (declare (type descriptor cold-name))
1453   (/show0 "/cold-fdefinition-object")
1454   (let ((warm-name (warm-fun-name cold-name)))
1455     (or (gethash warm-name *cold-fdefn-objects*)
1456         (let ((fdefn (allocate-boxed-object (or *cold-fdefn-gspace* *dynamic*)
1457                                             (1- sb!vm:fdefn-size)
1458                                             sb!vm:other-pointer-lowtag)))
1459
1460           (setf (gethash warm-name *cold-fdefn-objects*) fdefn)
1461           (write-memory fdefn (make-other-immediate-descriptor
1462                                (1- sb!vm:fdefn-size) sb!vm:fdefn-widetag))
1463           (write-wordindexed fdefn sb!vm:fdefn-name-slot cold-name)
1464           (unless leave-fn-raw
1465             (write-wordindexed fdefn sb!vm:fdefn-fun-slot
1466                                *nil-descriptor*)
1467             (write-wordindexed fdefn
1468                                sb!vm:fdefn-raw-addr-slot
1469                                (make-random-descriptor
1470                                 (cold-foreign-symbol-address-as-integer
1471                                  (sb!vm:extern-alien-name "undefined_tramp")))))
1472           fdefn))))
1473
1474 ;;; Handle the at-cold-init-time, fset-for-static-linkage operation
1475 ;;; requested by FOP-FSET.
1476 (defun static-fset (cold-name defn)
1477   (declare (type descriptor cold-name))
1478   (let ((fdefn (cold-fdefinition-object cold-name t))
1479         (type (logand (descriptor-low (read-memory defn)) sb!vm:widetag-mask)))
1480     (write-wordindexed fdefn sb!vm:fdefn-fun-slot defn)
1481     (write-wordindexed fdefn
1482                        sb!vm:fdefn-raw-addr-slot
1483                        (ecase type
1484                          (#.sb!vm:simple-fun-header-widetag
1485                           (/show0 "static-fset (simple-fun)")
1486                           #!+sparc
1487                           defn
1488                           #!-sparc
1489                           (make-random-descriptor
1490                            (+ (logandc2 (descriptor-bits defn)
1491                                         sb!vm:lowtag-mask)
1492                               (ash sb!vm:simple-fun-code-offset
1493                                    sb!vm:word-shift))))
1494                          (#.sb!vm:closure-header-widetag
1495                           (/show0 "/static-fset (closure)")
1496                           (make-random-descriptor
1497                            (cold-foreign-symbol-address-as-integer
1498                             (sb!vm:extern-alien-name "closure_tramp"))))))
1499     fdefn))
1500
1501 (defun initialize-static-fns ()
1502   (let ((*cold-fdefn-gspace* *static*))
1503     (dolist (sym sb!vm:*static-funs*)
1504       (let* ((fdefn (cold-fdefinition-object (cold-intern sym)))
1505              (offset (- (+ (- (descriptor-low fdefn)
1506                               sb!vm:other-pointer-lowtag)
1507                            (* sb!vm:fdefn-raw-addr-slot sb!vm:n-word-bytes))
1508                         (descriptor-low *nil-descriptor*)))
1509              (desired (sb!vm:static-fun-offset sym)))
1510         (unless (= offset desired)
1511           ;; FIXME: should be fatal
1512           (error "Offset from FDEFN ~S to ~S is ~W, not ~W."
1513                  sym nil offset desired))))))
1514
1515 (defun list-all-fdefn-objects ()
1516   (let ((result *nil-descriptor*))
1517     (maphash (lambda (key value)
1518                (declare (ignore key))
1519                (cold-push value result))
1520              *cold-fdefn-objects*)
1521     result))
1522 \f
1523 ;;;; fixups and related stuff
1524
1525 ;;; an EQUAL hash table
1526 (defvar *cold-foreign-symbol-table*)
1527 (declaim (type hash-table *cold-foreign-symbol-table*))
1528
1529 ;; Read the sbcl.nm file to find the addresses for foreign-symbols in
1530 ;; the C runtime.
1531 (defun load-cold-foreign-symbol-table (filename)
1532   (/show "load-cold-foreign-symbol-table" filename)
1533   (with-open-file (file filename)
1534     (loop for line = (read-line file nil nil)
1535           while line do   
1536           ;; UNIX symbol tables might have tabs in them, and tabs are
1537           ;; not in Common Lisp STANDARD-CHAR, so there seems to be no
1538           ;; nice portable way to deal with them within Lisp, alas.
1539           ;; Fortunately, it's easy to use UNIX command line tools like
1540           ;; sed to remove the problem, so it's not too painful for us
1541           ;; to push responsibility for converting tabs to spaces out to
1542           ;; the caller.
1543           ;;
1544           ;; Other non-STANDARD-CHARs are problematic for the same reason.
1545           ;; Make sure that there aren't any..
1546           (let ((ch (find-if (lambda (char)
1547                                (not (typep char 'standard-char)))
1548                              line)))
1549             (when ch
1550               (error "non-STANDARD-CHAR ~S found in foreign symbol table:~%~S"
1551                      ch
1552                      line)))
1553           (setf line (string-trim '(#\space) line))
1554           (let ((p1 (position #\space line :from-end nil))
1555                 (p2 (position #\space line :from-end t)))
1556             (if (not (and p1 p2 (< p1 p2)))
1557                 ;; KLUDGE: It's too messy to try to understand all
1558                 ;; possible output from nm, so we just punt the lines we
1559                 ;; don't recognize. We realize that there's some chance
1560                 ;; that might get us in trouble someday, so we warn
1561                 ;; about it.
1562                 (warn "ignoring unrecognized line ~S in ~A" line filename)
1563                 (multiple-value-bind (value name)
1564                     (if (string= "0x" line :end2 2)
1565                         (values (parse-integer line :start 2 :end p1 :radix 16)
1566                                 (subseq line (1+ p2)))
1567                         (values (parse-integer line :end p1 :radix 16)
1568                                 (subseq line (1+ p2))))
1569                   (multiple-value-bind (old-value found)
1570                       (gethash name *cold-foreign-symbol-table*)
1571                     (when (and found
1572                                (not (= old-value value)))
1573                       (warn "redefining ~S from #X~X to #X~X"
1574                             name old-value value)))
1575                   (/show "adding to *cold-foreign-symbol-table*:" name value)
1576                   (setf (gethash name *cold-foreign-symbol-table*) value))))))
1577   (values))     ;; PROGN
1578
1579 (defun cold-foreign-symbol-address-as-integer (name)
1580   (or (find-foreign-symbol-in-table name *cold-foreign-symbol-table*)
1581       *foreign-symbol-placeholder-value*
1582       (progn
1583         (format *error-output* "~&The foreign symbol table is:~%")
1584         (maphash (lambda (k v)
1585                    (format *error-output* "~&~S = #X~8X~%" k v))
1586                  *cold-foreign-symbol-table*)
1587         (error "The foreign symbol ~S is undefined." name))))
1588
1589 (defvar *cold-assembler-routines*)
1590
1591 (defvar *cold-assembler-fixups*)
1592
1593 (defun record-cold-assembler-routine (name address)
1594   (/xhow "in RECORD-COLD-ASSEMBLER-ROUTINE" name address)
1595   (push (cons name address)
1596         *cold-assembler-routines*))
1597
1598 (defun record-cold-assembler-fixup (routine
1599                                     code-object
1600                                     offset
1601                                     &optional
1602                                     (kind :both))
1603   (push (list routine code-object offset kind)
1604         *cold-assembler-fixups*))
1605
1606 (defun lookup-assembler-reference (symbol)
1607   (let ((value (cdr (assoc symbol *cold-assembler-routines*))))
1608     ;; FIXME: Should this be ERROR instead of WARN?
1609     (unless value
1610       (warn "Assembler routine ~S not defined." symbol))
1611     value))
1612
1613 ;;; The x86 port needs to store code fixups along with code objects if
1614 ;;; they are to be moved, so fixups for code objects in the dynamic
1615 ;;; heap need to be noted.
1616 #!+(or x86 x86-64)
1617 (defvar *load-time-code-fixups*)
1618
1619 #!+(or x86 x86-64)
1620 (defun note-load-time-code-fixup (code-object offset value kind)
1621   ;; If CODE-OBJECT might be moved
1622   (when (= (gspace-identifier (descriptor-intuit-gspace code-object))
1623            dynamic-core-space-id)
1624     ;; FIXME: pushed thing should be a structure, not just a list
1625     (push (list code-object offset value kind) *load-time-code-fixups*))
1626   (values))
1627
1628 #!+(or x86 x86-64)
1629 (defun output-load-time-code-fixups ()
1630   (dolist (fixups *load-time-code-fixups*)
1631     (let ((code-object (first fixups))
1632           (offset (second fixups))
1633           (value (third fixups))
1634           (kind (fourth fixups)))
1635       (cold-push (cold-cons
1636                   (cold-intern :load-time-code-fixup)
1637                   (cold-cons
1638                    code-object
1639                    (cold-cons
1640                     (number-to-core offset)
1641                     (cold-cons
1642                      (number-to-core value)
1643                      (cold-cons
1644                       (cold-intern kind)
1645                       *nil-descriptor*)))))
1646                  *current-reversed-cold-toplevels*))))
1647
1648 ;;; Given a pointer to a code object and an offset relative to the
1649 ;;; tail of the code object's header, return an offset relative to the
1650 ;;; (beginning of the) code object.
1651 ;;;
1652 ;;; FIXME: It might be clearer to reexpress
1653 ;;;    (LET ((X (CALC-OFFSET CODE-OBJECT OFFSET0))) ..)
1654 ;;; as
1655 ;;;    (LET ((X (+ OFFSET0 (CODE-OBJECT-HEADER-N-BYTES CODE-OBJECT)))) ..).
1656 (declaim (ftype (function (descriptor sb!vm:word)) calc-offset))
1657 (defun calc-offset (code-object offset-from-tail-of-header)
1658   (let* ((header (read-memory code-object))
1659          (header-n-words (ash (descriptor-bits header)
1660                               (- sb!vm:n-widetag-bits)))
1661          (header-n-bytes (ash header-n-words sb!vm:word-shift))
1662          (result (+ offset-from-tail-of-header header-n-bytes)))
1663     result))
1664
1665 (declaim (ftype (function (descriptor sb!vm:word sb!vm:word keyword))
1666                 do-cold-fixup))
1667 (defun do-cold-fixup (code-object after-header value kind)
1668   (let* ((offset-within-code-object (calc-offset code-object after-header))
1669          (gspace-bytes (descriptor-bytes code-object))
1670          (gspace-byte-offset (+ (descriptor-byte-offset code-object)
1671                                 offset-within-code-object))
1672          (gspace-byte-address (gspace-byte-address
1673                                (descriptor-gspace code-object))))
1674     (ecase +backend-fasl-file-implementation+
1675       ;; See CMU CL source for other formerly-supported architectures
1676       ;; (and note that you have to rewrite them to use BVREF-X
1677       ;; instead of SAP-REF).
1678       (:alpha
1679          (ecase kind
1680          (:jmp-hint
1681           (assert (zerop (ldb (byte 2 0) value))))
1682          (:bits-63-48
1683           (let* ((value (if (logbitp 15 value) (+ value (ash 1 16)) value))
1684                  (value (if (logbitp 31 value) (+ value (ash 1 32)) value))
1685                  (value (if (logbitp 47 value) (+ value (ash 1 48)) value)))
1686             (setf (bvref-8 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1687                   (ldb (byte 8 48) value)
1688                   (bvref-8 gspace-bytes (1+ gspace-byte-offset))
1689                   (ldb (byte 8 56) value))))
1690          (:bits-47-32
1691           (let* ((value (if (logbitp 15 value) (+ value (ash 1 16)) value))
1692                  (value (if (logbitp 31 value) (+ value (ash 1 32)) value)))
1693             (setf (bvref-8 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1694                   (ldb (byte 8 32) value)
1695                   (bvref-8 gspace-bytes (1+ gspace-byte-offset))
1696                   (ldb (byte 8 40) value))))
1697          (:ldah
1698           (let ((value (if (logbitp 15 value) (+ value (ash 1 16)) value)))
1699             (setf (bvref-8 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1700                   (ldb (byte 8 16) value)
1701                   (bvref-8 gspace-bytes (1+ gspace-byte-offset))
1702                   (ldb (byte 8 24) value))))
1703          (:lda
1704           (setf (bvref-8 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1705                 (ldb (byte 8 0) value)
1706                 (bvref-8 gspace-bytes (1+ gspace-byte-offset))
1707                 (ldb (byte 8 8) value)))))
1708       (:hppa
1709        (ecase kind
1710          (:load
1711           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1712                 (logior (ash (ldb (byte 11 0) value) 1)
1713                         (logand (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset) 
1714                                 #xffffc000))))
1715          (:load-short
1716           (let ((low-bits (ldb (byte 11 0) value)))
1717             (assert (<= 0 low-bits (1- (ash 1 4))))
1718             (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1719                   (logior (ash low-bits 17)
1720                           (logand (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1721                                   #xffe0ffff)))))
1722          (:hi
1723           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1724                 (logior (ash (ldb (byte 5 13) value) 16)
1725                         (ash (ldb (byte 2 18) value) 14)
1726                         (ash (ldb (byte 2 11) value) 12)
1727                         (ash (ldb (byte 11 20) value) 1)
1728                         (ldb (byte 1 31) value)
1729                         (logand (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1730                                 #xffe00000))))
1731          (:branch
1732           (let ((bits (ldb (byte 9 2) value)))
1733             (assert (zerop (ldb (byte 2 0) value)))
1734             (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1735                   (logior (ash bits 3)
1736                           (logand (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1737                                   #xffe0e002)))))))
1738       (:mips
1739        (ecase kind
1740          (:jump
1741           (assert (zerop (ash value -28)))
1742           (setf (ldb (byte 26 0) 
1743                      (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))
1744                 (ash value -2)))
1745          (:lui
1746           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1747                 (logior (mask-field (byte 16 16)
1748                                     (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))
1749                         (+ (ash value -16)
1750                            (if (logbitp 15 value) 1 0)))))
1751          (:addi
1752           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1753                 (logior (mask-field (byte 16 16)
1754                                     (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))
1755                         (ldb (byte 16 0) value))))))
1756        (:ppc
1757        (ecase kind
1758          (:ba
1759           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1760                 (dpb (ash value -2) (byte 24 2) 
1761                      (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))))
1762          (:ha
1763           (let* ((h (ldb (byte 16 16) value))
1764                  (l (ldb (byte 16 0) value)))
1765             (setf (bvref-16 gspace-bytes (+ gspace-byte-offset 2))
1766                   (if (logbitp 15 l) (ldb (byte 16 0) (1+ h)) h))))
1767          (:l
1768           (setf (bvref-16 gspace-bytes (+ gspace-byte-offset 2))
1769                 (ldb (byte 16 0) value)))))     
1770       (:sparc
1771        (ecase kind
1772          (:call
1773           (error "can't deal with call fixups yet"))
1774          (:sethi
1775           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1776                 (dpb (ldb (byte 22 10) value)
1777                      (byte 22 0)
1778                      (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))))
1779          (:add
1780           (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1781                 (dpb (ldb (byte 10 0) value)
1782                      (byte 10 0)
1783                      (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset))))))
1784       ((:x86 :x86-64)
1785        (let* ((un-fixed-up (bvref-word gspace-bytes
1786                                                gspace-byte-offset))
1787               (code-object-start-addr (logandc2 (descriptor-bits code-object)
1788                                                 sb!vm:lowtag-mask)))
1789          (assert (= code-object-start-addr
1790                   (+ gspace-byte-address
1791                      (descriptor-byte-offset code-object))))
1792          (ecase kind
1793            (:absolute
1794             (let ((fixed-up (+ value un-fixed-up)))
1795               (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1796                     fixed-up)
1797               ;; comment from CMU CL sources:
1798               ;;
1799               ;; Note absolute fixups that point within the object.
1800               ;; KLUDGE: There seems to be an implicit assumption in
1801               ;; the old CMU CL code here, that if it doesn't point
1802               ;; before the object, it must point within the object
1803               ;; (not beyond it). It would be good to add an
1804               ;; explanation of why that's true, or an assertion that
1805               ;; it's really true, or both.
1806               (unless (< fixed-up code-object-start-addr)
1807                 (note-load-time-code-fixup code-object
1808                                            after-header
1809                                            value
1810                                            kind))))
1811            (:relative ; (used for arguments to X86 relative CALL instruction)
1812             (let ((fixed-up (- (+ value un-fixed-up)
1813                                gspace-byte-address
1814                                gspace-byte-offset
1815                                4))) ; "length of CALL argument"
1816               (setf (bvref-32 gspace-bytes gspace-byte-offset)
1817                     fixed-up)
1818               ;; Note relative fixups that point outside the code
1819               ;; object, which is to say all relative fixups, since
1820               ;; relative addressing within a code object never needs
1821               ;; a fixup.
1822               (note-load-time-code-fixup code-object
1823                                          after-header
1824                                          value
1825                                          kind))))))))
1826   (values))
1827
1828 (defun resolve-assembler-fixups ()
1829   (dolist (fixup *cold-assembler-fixups*)
1830     (let* ((routine (car fixup))
1831            (value (lookup-assembler-reference routine)))
1832       (when value
1833         (do-cold-fixup (second fixup) (third fixup) value (fourth fixup))))))
1834
1835 ;;; *COLD-FOREIGN-SYMBOL-TABLE* becomes *!INITIAL-FOREIGN-SYMBOLS* in
1836 ;;; the core. When the core is loaded, !LOADER-COLD-INIT uses this to
1837 ;;; create *STATIC-FOREIGN-SYMBOLS*, which the code in
1838 ;;; target-load.lisp refers to.
1839 (defun foreign-symbols-to-core ()
1840   (let ((result *nil-descriptor*))
1841     (maphash (lambda (symbol value)
1842                (cold-push (cold-cons (base-string-to-core symbol)
1843                                      (number-to-core value))
1844                           result))
1845              *cold-foreign-symbol-table*)
1846     (cold-set (cold-intern 'sb!kernel:*!initial-foreign-symbols*) result))
1847   (let ((result *nil-descriptor*))
1848     (dolist (rtn *cold-assembler-routines*)
1849       (cold-push (cold-cons (cold-intern (car rtn))
1850                             (number-to-core (cdr rtn)))
1851                  result))
1852     (cold-set (cold-intern '*!initial-assembler-routines*) result)))
1853
1854 \f
1855 ;;;; general machinery for cold-loading FASL files
1856
1857 ;;; FOP functions for cold loading
1858 (defvar *cold-fop-funs*
1859   ;; We start out with a copy of the ordinary *FOP-FUNS*. The ones
1860   ;; which aren't appropriate for cold load will be destructively
1861   ;; modified.
1862   (copy-seq *fop-funs*))
1863
1864 (defvar *normal-fop-funs*)
1865
1866 ;;; Cause a fop to have a special definition for cold load.
1867 ;;; 
1868 ;;; This is similar to DEFINE-FOP, but unlike DEFINE-FOP, this version
1869 ;;;   (1) looks up the code for this name (created by a previous
1870 ;;        DEFINE-FOP) instead of creating a code, and
1871 ;;;   (2) stores its definition in the *COLD-FOP-FUNS* vector,
1872 ;;;       instead of storing in the *FOP-FUNS* vector.
1873 (defmacro define-cold-fop ((name &key (pushp t) (stackp t)) &rest forms)
1874   (aver (member pushp '(nil t)))
1875   (aver (member stackp '(nil t)))
1876   (let ((code (get name 'fop-code))
1877         (fname (symbolicate "COLD-" name)))
1878     (unless code
1879       (error "~S is not a defined FOP." name))
1880     `(progn
1881        (defun ,fname ()
1882          ,@(if stackp
1883                `((with-fop-stack ,pushp ,@forms))
1884                forms))
1885        (setf (svref *cold-fop-funs* ,code) #',fname))))
1886
1887 (defmacro clone-cold-fop ((name &key (pushp t) (stackp t))
1888                           (small-name)
1889                           &rest forms)
1890   (aver (member pushp '(nil t)))
1891   (aver (member stackp '(nil t)))
1892   `(progn
1893     (macrolet ((clone-arg () '(read-word-arg)))
1894       (define-cold-fop (,name :pushp ,pushp :stackp ,stackp) ,@forms))
1895     (macrolet ((clone-arg () '(read-byte-arg)))
1896       (define-cold-fop (,small-name :pushp ,pushp :stackp ,stackp) ,@forms))))
1897
1898 ;;; Cause a fop to be undefined in cold load.
1899 (defmacro not-cold-fop (name)
1900   `(define-cold-fop (,name)
1901      (error "The fop ~S is not supported in cold load." ',name)))
1902
1903 ;;; COLD-LOAD loads stuff into the core image being built by calling
1904 ;;; LOAD-AS-FASL with the fop function table rebound to a table of cold
1905 ;;; loading functions.
1906 (defun cold-load (filename)
1907   #!+sb-doc
1908   "Load the file named by FILENAME into the cold load image being built."
1909   (let* ((*normal-fop-funs* *fop-funs*)
1910          (*fop-funs* *cold-fop-funs*)
1911          (*cold-load-filename* (etypecase filename
1912                                  (string filename)
1913                                  (pathname (namestring filename)))))
1914     (with-open-file (s filename :element-type '(unsigned-byte 8))
1915       (load-as-fasl s nil nil))))
1916 \f
1917 ;;;; miscellaneous cold fops
1918
1919 (define-cold-fop (fop-misc-trap) *unbound-marker*)
1920
1921 (define-cold-fop (fop-short-character)
1922   (make-character-descriptor (read-byte-arg)))
1923
1924 (define-cold-fop (fop-empty-list) *nil-descriptor*)
1925 (define-cold-fop (fop-truth) (cold-intern t))
1926
1927 (define-cold-fop (fop-normal-load :stackp nil)
1928   (setq *fop-funs* *normal-fop-funs*))
1929
1930 (define-fop (fop-maybe-cold-load 82 :stackp nil)
1931   (when *cold-load-filename*
1932     (setq *fop-funs* *cold-fop-funs*)))
1933
1934 (define-cold-fop (fop-maybe-cold-load :stackp nil))
1935
1936 (clone-cold-fop (fop-struct)
1937                 (fop-small-struct)
1938   (let* ((size (clone-arg))
1939          (result (allocate-boxed-object *dynamic*
1940                                         (1+ size)
1941                                         sb!vm:instance-pointer-lowtag)))
1942     (write-memory result (make-other-immediate-descriptor
1943                           size sb!vm:instance-header-widetag))
1944     (do ((index (1- size) (1- index)))
1945         ((minusp index))
1946       (declare (fixnum index))
1947       (write-wordindexed result
1948                          (+ index sb!vm:instance-slots-offset)
1949                          (pop-stack)))
1950     result))
1951
1952 (define-cold-fop (fop-layout)
1953   (let* ((length-des (pop-stack))
1954          (depthoid-des (pop-stack))
1955          (cold-inherits (pop-stack))
1956          (name (pop-stack))
1957          (old (gethash name *cold-layouts*)))
1958     (declare (type descriptor length-des depthoid-des cold-inherits))
1959     (declare (type symbol name))
1960     ;; If a layout of this name has been defined already
1961     (if old
1962       ;; Enforce consistency between the previous definition and the
1963       ;; current definition, then return the previous definition.
1964       (destructuring-bind
1965           ;; FIXME: This would be more maintainable if we used
1966           ;; DEFSTRUCT (:TYPE LIST) to define COLD-LAYOUT. -- WHN 19990825
1967           (old-layout-descriptor
1968            old-name
1969            old-length
1970            old-inherits-list
1971            old-depthoid)
1972           old
1973         (declare (type descriptor old-layout-descriptor))
1974         (declare (type index old-length))
1975         (declare (type fixnum old-depthoid))
1976         (declare (type list old-inherits-list))
1977         (aver (eq name old-name))
1978         (let ((length (descriptor-fixnum length-des))
1979               (inherits-list (listify-cold-inherits cold-inherits))
1980               (depthoid (descriptor-fixnum depthoid-des)))
1981           (unless (= length old-length)
1982             (error "cold loading a reference to class ~S when the compile~%~
1983                     time length was ~S and current length is ~S"
1984                    name
1985                    length
1986                    old-length))
1987           (unless (equal inherits-list old-inherits-list)
1988             (error "cold loading a reference to class ~S when the compile~%~
1989                     time inherits were ~S~%~
1990                     and current inherits are ~S"
1991                    name
1992                    inherits-list
1993                    old-inherits-list))
1994           (unless (= depthoid old-depthoid)
1995             (error "cold loading a reference to class ~S when the compile~%~
1996                     time inheritance depthoid was ~S and current inheritance~%~
1997                     depthoid is ~S"
1998                    name
1999                    depthoid
2000                    old-depthoid)))
2001         old-layout-descriptor)
2002       ;; Make a new definition from scratch.
2003       (make-cold-layout name length-des cold-inherits depthoid-des))))
2004 \f
2005 ;;;; cold fops for loading symbols
2006
2007 ;;; Load a symbol SIZE characters long from *FASL-INPUT-STREAM* and
2008 ;;; intern that symbol in PACKAGE.
2009 (defun cold-load-symbol (size package)
2010   (let ((string (make-string size)))
2011     (read-string-as-bytes *fasl-input-stream* string)
2012     (cold-intern (intern string package))))
2013
2014 (macrolet ((frob (name pname-len package-len)
2015              `(define-cold-fop (,name)
2016                 (let ((index (read-arg ,package-len)))
2017                   (push-fop-table
2018                    (cold-load-symbol (read-arg ,pname-len)
2019                                      (svref *current-fop-table* index)))))))
2020   (frob fop-symbol-in-package-save #.sb!vm:n-word-bytes #.sb!vm:n-word-bytes)
2021   (frob fop-small-symbol-in-package-save 1 #.sb!vm:n-word-bytes)
2022   (frob fop-symbol-in-byte-package-save #.sb!vm:n-word-bytes 1)
2023   (frob fop-small-symbol-in-byte-package-save 1 1))
2024
2025 (clone-cold-fop (fop-lisp-symbol-save)
2026                 (fop-lisp-small-symbol-save)
2027   (push-fop-table (cold-load-symbol (clone-arg) *cl-package*)))
2028
2029 (clone-cold-fop (fop-keyword-symbol-save)
2030                 (fop-keyword-small-symbol-save)
2031   (push-fop-table (cold-load-symbol (clone-arg) *keyword-package*)))
2032
2033 (clone-cold-fop (fop-uninterned-symbol-save)
2034                 (fop-uninterned-small-symbol-save)
2035   (let* ((size (clone-arg))
2036          (name (make-string size)))
2037     (read-string-as-bytes *fasl-input-stream* name)
2038     (let ((symbol-des (allocate-symbol name)))
2039       (push-fop-table symbol-des))))
2040 \f
2041 ;;;; cold fops for loading lists
2042
2043 ;;; Make a list of the top LENGTH things on the fop stack. The last
2044 ;;; cdr of the list is set to LAST.
2045 (defmacro cold-stack-list (length last)
2046   `(do* ((index ,length (1- index))
2047          (result ,last (cold-cons (pop-stack) result)))
2048         ((= index 0) result)
2049      (declare (fixnum index))))
2050
2051 (define-cold-fop (fop-list)
2052   (cold-stack-list (read-byte-arg) *nil-descriptor*))
2053 (define-cold-fop (fop-list*)
2054   (cold-stack-list (read-byte-arg) (pop-stack)))
2055 (define-cold-fop (fop-list-1)
2056   (cold-stack-list 1 *nil-descriptor*))
2057 (define-cold-fop (fop-list-2)
2058   (cold-stack-list 2 *nil-descriptor*))
2059 (define-cold-fop (fop-list-3)
2060   (cold-stack-list 3 *nil-descriptor*))
2061 (define-cold-fop (fop-list-4)
2062   (cold-stack-list 4 *nil-descriptor*))
2063 (define-cold-fop (fop-list-5)
2064   (cold-stack-list 5 *nil-descriptor*))
2065 (define-cold-fop (fop-list-6)
2066   (cold-stack-list 6 *nil-descriptor*))
2067 (define-cold-fop (fop-list-7)
2068   (cold-stack-list 7 *nil-descriptor*))
2069 (define-cold-fop (fop-list-8)
2070   (cold-stack-list 8 *nil-descriptor*))
2071 (define-cold-fop (fop-list*-1)
2072   (cold-stack-list 1 (pop-stack)))
2073 (define-cold-fop (fop-list*-2)
2074   (cold-stack-list 2 (pop-stack)))
2075 (define-cold-fop (fop-list*-3)
2076   (cold-stack-list 3 (pop-stack)))
2077 (define-cold-fop (fop-list*-4)
2078   (cold-stack-list 4 (pop-stack)))
2079 (define-cold-fop (fop-list*-5)
2080   (cold-stack-list 5 (pop-stack)))
2081 (define-cold-fop (fop-list*-6)
2082   (cold-stack-list 6 (pop-stack)))
2083 (define-cold-fop (fop-list*-7)
2084   (cold-stack-list 7 (pop-stack)))
2085 (define-cold-fop (fop-list*-8)
2086   (cold-stack-list 8 (pop-stack)))
2087 \f
2088 ;;;; cold fops for loading vectors
2089
2090 (clone-cold-fop (fop-base-string)
2091                 (fop-small-base-string)
2092   (let* ((len (clone-arg))
2093          (string (make-string len)))
2094     (read-string-as-bytes *fasl-input-stream* string)
2095     (base-string-to-core string)))
2096
2097 #!+sb-unicode
2098 (clone-cold-fop (fop-character-string)
2099                 (fop-small-character-string)
2100   (bug "CHARACTER-STRING dumped by cross-compiler."))
2101
2102 (clone-cold-fop (fop-vector)
2103                 (fop-small-vector)
2104   (let* ((size (clone-arg))
2105          (result (allocate-vector-object *dynamic*
2106                                          sb!vm:n-word-bits
2107                                          size
2108                                          sb!vm:simple-vector-widetag)))
2109     (do ((index (1- size) (1- index)))
2110         ((minusp index))
2111       (declare (fixnum index))
2112       (write-wordindexed result
2113                          (+ index sb!vm:vector-data-offset)
2114                          (pop-stack)))
2115     result))
2116
2117 (define-cold-fop (fop-int-vector)
2118   (let* ((len (read-word-arg))
2119          (sizebits (read-byte-arg))
2120          (type (case sizebits
2121                  (0 sb!vm:simple-array-nil-widetag)
2122                  (1 sb!vm:simple-bit-vector-widetag)
2123                  (2 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-2-widetag)
2124                  (4 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-4-widetag)
2125                  (7 (prog1 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-7-widetag
2126                       (setf sizebits 8)))
2127                  (8 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-8-widetag)
2128                  (15 (prog1 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-15-widetag
2129                        (setf sizebits 16)))
2130                  (16 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-16-widetag)
2131                  (31 (prog1 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-31-widetag
2132                        (setf sizebits 32)))
2133                  (32 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-32-widetag)
2134                  #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
2135                  (63 (prog1 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-63-widetag
2136                        (setf sizebits 64)))
2137                  #!+#.(cl:if (cl:= 64 sb!vm:n-word-bits) '(and) '(or))
2138                  (64 sb!vm:simple-array-unsigned-byte-64-widetag)
2139                  (t (error "losing element size: ~W" sizebits))))
2140          (result (allocate-vector-object *dynamic* sizebits len type))
2141          (start (+ (descriptor-byte-offset result)
2142                    (ash sb!vm:vector-data-offset sb!vm:word-shift)))
2143          (end (+ start
2144                  (ceiling (* len sizebits)
2145                           sb!vm:n-byte-bits))))
2146     (read-bigvec-as-sequence-or-die (descriptor-bytes result)
2147                                     *fasl-input-stream*
2148                                     :start start
2149                                     :end end)
2150     result))
2151
2152 (define-cold-fop (fop-single-float-vector)
2153   (let* ((len (read-word-arg))
2154          (result (allocate-vector-object
2155                   *dynamic*
2156                   sb!vm:n-word-bits
2157                   len
2158                   sb!vm:simple-array-single-float-widetag))
2159          (start (+ (descriptor-byte-offset result)
2160                    (ash sb!vm:vector-data-offset sb!vm:word-shift)))
2161          (end (+ start (* len 4))))
2162     (read-bigvec-as-sequence-or-die (descriptor-bytes result)
2163                                     *fasl-input-stream*
2164                                     :start start
2165                                     :end end)
2166     result))
2167
2168 (not-cold-fop fop-double-float-vector)
2169 #!+long-float (not-cold-fop fop-long-float-vector)
2170 (not-cold-fop fop-complex-single-float-vector)
2171 (not-cold-fop fop-complex-double-float-vector)
2172 #!+long-float (not-cold-fop fop-complex-long-float-vector)
2173
2174 (define-cold-fop (fop-array)
2175   (let* ((rank (read-word-arg))
2176          (data-vector (pop-stack))
2177          (result (allocate-boxed-object *dynamic*
2178                                         (+ sb!vm:array-dimensions-offset rank)
2179                                         sb!vm:other-pointer-lowtag)))
2180     (write-memory result
2181                   (make-other-immediate-descriptor rank
2182                                                    sb!vm:simple-array-widetag))
2183     (write-wordindexed result sb!vm:array-fill-pointer-slot *nil-descriptor*)
2184     (write-wordindexed result sb!vm:array-data-slot data-vector)
2185     (write-wordindexed result sb!vm:array-displacement-slot *nil-descriptor*)
2186     (write-wordindexed result sb!vm:array-displaced-p-slot *nil-descriptor*)
2187     (let ((total-elements 1))
2188       (dotimes (axis rank)
2189         (let ((dim (pop-stack)))
2190           (unless (or (= (descriptor-lowtag dim) sb!vm:even-fixnum-lowtag)
2191                       (= (descriptor-lowtag dim) sb!vm:odd-fixnum-lowtag))
2192             (error "non-fixnum dimension? (~S)" dim))
2193           (setf total-elements
2194                 (* total-elements
2195                    (logior (ash (descriptor-high dim)
2196                                 (- descriptor-low-bits
2197                                    (1- sb!vm:n-lowtag-bits)))
2198                            (ash (descriptor-low dim)
2199                                 (- 1 sb!vm:n-lowtag-bits)))))
2200           (write-wordindexed result
2201                              (+ sb!vm:array-dimensions-offset axis)
2202                              dim)))
2203       (write-wordindexed result
2204                          sb!vm:array-elements-slot
2205                          (make-fixnum-descriptor total-elements)))
2206     result))
2207
2208 \f
2209 ;;;; cold fops for loading numbers
2210
2211 (defmacro define-cold-number-fop (fop)
2212   `(define-cold-fop (,fop :stackp nil)
2213      ;; Invoke the ordinary warm version of this fop to push the
2214      ;; number.
2215      (,fop)
2216      ;; Replace the warm fop result with the cold image of the warm
2217      ;; fop result.
2218      (with-fop-stack t
2219        (let ((number (pop-stack)))
2220          (number-to-core number)))))
2221
2222 (define-cold-number-fop fop-single-float)
2223 (define-cold-number-fop fop-double-float)
2224 (define-cold-number-fop fop-integer)
2225 (define-cold-number-fop fop-small-integer)
2226 (define-cold-number-fop fop-word-integer)
2227 (define-cold-number-fop fop-byte-integer)
2228 (define-cold-number-fop fop-complex-single-float)
2229 (define-cold-number-fop fop-complex-double-float)
2230
2231 (define-cold-fop (fop-ratio)
2232   (let ((den (pop-stack)))
2233     (number-pair-to-core (pop-stack) den sb!vm:ratio-widetag)))
2234
2235 (define-cold-fop (fop-complex)
2236   (let ((im (pop-stack)))
2237     (number-pair-to-core (pop-stack) im sb!vm:complex-widetag)))
2238 \f
2239 ;;;; cold fops for calling (or not calling)
2240
2241 (not-cold-fop fop-eval)
2242 (not-cold-fop fop-eval-for-effect)
2243
2244 (defvar *load-time-value-counter*)
2245
2246 (define-cold-fop (fop-funcall)
2247   (unless (= (read-byte-arg) 0)
2248     (error "You can't FOP-FUNCALL arbitrary stuff in cold load."))
2249   (let ((counter *load-time-value-counter*))
2250     (cold-push (cold-cons
2251                 (cold-intern :load-time-value)
2252                 (cold-cons
2253                  (pop-stack)
2254                  (cold-cons
2255                   (number-to-core counter)
2256                   *nil-descriptor*)))
2257                *current-reversed-cold-toplevels*)
2258     (setf *load-time-value-counter* (1+ counter))
2259     (make-descriptor 0 0 nil counter)))
2260
2261 (defun finalize-load-time-value-noise ()
2262   (cold-set (cold-intern '*!load-time-values*)
2263             (allocate-vector-object *dynamic*
2264                                     sb!vm:n-word-bits
2265                                     *load-time-value-counter*
2266                                     sb!vm:simple-vector-widetag)))
2267
2268 (define-cold-fop (fop-funcall-for-effect :pushp nil)
2269   (if (= (read-byte-arg) 0)
2270       (cold-push (pop-stack)
2271                  *current-reversed-cold-toplevels*)
2272       (error "You can't FOP-FUNCALL arbitrary stuff in cold load.")))
2273 \f
2274 ;;;; cold fops for fixing up circularities
2275
2276 (define-cold-fop (fop-rplaca :pushp nil)
2277   (let ((obj (svref *current-fop-table* (read-word-arg)))
2278         (idx (read-word-arg)))
2279     (write-memory (cold-nthcdr idx obj) (pop-stack))))
2280
2281 (define-cold-fop (fop-rplacd :pushp nil)
2282   (let ((obj (svref *current-fop-table* (read-word-arg)))
2283         (idx (read-word-arg)))
2284     (write-wordindexed (cold-nthcdr idx obj) 1 (pop-stack))))
2285
2286 (define-cold-fop (fop-svset :pushp nil)
2287   (let ((obj (svref *current-fop-table* (read-word-arg)))
2288         (idx (read-word-arg)))
2289     (write-wordindexed obj
2290                    (+ idx
2291                       (ecase (descriptor-lowtag obj)
2292                         (#.sb!vm:instance-pointer-lowtag 1)
2293                         (#.sb!vm:other-pointer-lowtag 2)))
2294                    (pop-stack))))
2295
2296 (define-cold-fop (fop-structset :pushp nil)
2297   (let ((obj (svref *current-fop-table* (read-word-arg)))
2298         (idx (read-word-arg)))
2299     (write-wordindexed obj (1+ idx) (pop-stack))))
2300
2301 ;;; In the original CMUCL code, this actually explicitly declared PUSHP
2302 ;;; to be T, even though that's what it defaults to in DEFINE-COLD-FOP.
2303 (define-cold-fop (fop-nthcdr)
2304   (cold-nthcdr (read-word-arg) (pop-stack)))
2305
2306 (defun cold-nthcdr (index obj)
2307   (dotimes (i index)
2308     (setq obj (read-wordindexed obj 1)))
2309   obj)
2310 \f
2311 ;;;; cold fops for loading code objects and functions
2312
2313 ;;; the names of things which have had COLD-FSET used on them already
2314 ;;; (used to make sure that we don't try to statically link a name to
2315 ;;; more than one definition)
2316 (defparameter *cold-fset-warm-names*
2317   ;; This can't be an EQL hash table because names can be conses, e.g.
2318   ;; (SETF CAR).
2319   (make-hash-table :test 'equal))
2320
2321 (define-cold-fop (fop-fset :pushp nil)
2322   (let* ((fn (pop-stack))
2323          (cold-name (pop-stack))
2324          (warm-name (warm-fun-name cold-name)))
2325     (if (gethash warm-name *cold-fset-warm-names*)
2326         (error "duplicate COLD-FSET for ~S" warm-name)
2327         (setf (gethash warm-name *cold-fset-warm-names*) t))
2328     (static-fset cold-name fn)))
2329
2330 (define-cold-fop (fop-fdefinition)
2331   (cold-fdefinition-object (pop-stack)))
2332
2333 (define-cold-fop (fop-sanctify-for-execution)
2334   (pop-stack))
2335
2336 ;;; Setting this variable shows what code looks like before any
2337 ;;; fixups (or function headers) are applied.
2338 #!+sb-show (defvar *show-pre-fixup-code-p* nil)
2339
2340 ;;; FIXME: The logic here should be converted into a function
2341 ;;; COLD-CODE-FOP-GUTS (NCONST CODE-SIZE) called by DEFINE-COLD-FOP
2342 ;;; FOP-CODE and DEFINE-COLD-FOP FOP-SMALL-CODE, so that
2343 ;;; variable-capture nastiness like (LET ((NCONST ,NCONST) ..) ..)
2344 ;;; doesn't keep me awake at night.
2345 (defmacro define-cold-code-fop (name nconst code-size)
2346   `(define-cold-fop (,name)
2347      (let* ((nconst ,nconst)
2348             (code-size ,code-size)
2349             (raw-header-n-words (+ sb!vm:code-trace-table-offset-slot nconst))
2350             (header-n-words
2351              ;; Note: we round the number of constants up to ensure
2352              ;; that the code vector will be properly aligned.
2353              (round-up raw-header-n-words 2))
2354             (des (allocate-cold-descriptor *dynamic*
2355                                            (+ (ash header-n-words
2356                                                    sb!vm:word-shift)
2357                                               code-size)
2358                                            sb!vm:other-pointer-lowtag)))
2359        (write-memory des
2360                      (make-other-immediate-descriptor
2361                       header-n-words sb!vm:code-header-widetag))
2362        (write-wordindexed des
2363                           sb!vm:code-code-size-slot
2364                           (make-fixnum-descriptor
2365                            (ash (+ code-size (1- (ash 1 sb!vm:word-shift)))
2366                                 (- sb!vm:word-shift))))
2367        (write-wordindexed des sb!vm:code-entry-points-slot *nil-descriptor*)
2368        (write-wordindexed des sb!vm:code-debug-info-slot (pop-stack))
2369        (when (oddp raw-header-n-words)
2370          (write-wordindexed des
2371                             raw-header-n-words
2372                             (make-random-descriptor 0)))
2373        (do ((index (1- raw-header-n-words) (1- index)))
2374            ((< index sb!vm:code-trace-table-offset-slot))
2375          (write-wordindexed des index (pop-stack)))
2376        (let* ((start (+ (descriptor-byte-offset des)
2377                         (ash header-n-words sb!vm:word-shift)))
2378               (end (+ start code-size)))
2379          (read-bigvec-as-sequence-or-die (descriptor-bytes des)
2380                                          *fasl-input-stream*
2381                                          :start start
2382                                          :end end)
2383          #!+sb-show
2384          (when *show-pre-fixup-code-p*
2385            (format *trace-output*
2386                    "~&/raw code from code-fop ~W ~W:~%"
2387                    nconst
2388                    code-size)
2389            (do ((i start (+ i sb!vm:n-word-bytes)))
2390                ((>= i end))
2391              (format *trace-output*
2392                      "/#X~8,'0x: #X~8,'0x~%"
2393                      (+ i (gspace-byte-address (descriptor-gspace des)))
2394                      (bvref-32 (descriptor-bytes des) i)))))
2395        des)))
2396
2397 (define-cold-code-fop fop-code (read-word-arg) (read-word-arg))
2398
2399 (define-cold-code-fop fop-small-code (read-byte-arg) (read-halfword-arg))
2400
2401 (clone-cold-fop (fop-alter-code :pushp nil)
2402                 (fop-byte-alter-code)
2403   (let ((slot (clone-arg))
2404         (value (pop-stack))
2405         (code (pop-stack)))
2406     (write-wordindexed code slot value)))
2407
2408 (define-cold-fop (fop-fun-entry)
2409   (let* ((type (pop-stack))
2410          (arglist (pop-stack))
2411          (name (pop-stack))
2412          (code-object (pop-stack))
2413          (offset (calc-offset code-object (read-word-arg)))
2414          (fn (descriptor-beyond code-object
2415                                 offset
2416                                 sb!vm:fun-pointer-lowtag))
2417          (next (read-wordindexed code-object sb!vm:code-entry-points-slot)))
2418     (unless (zerop (logand offset sb!vm:lowtag-mask))
2419       (error "unaligned function entry: ~S at #X~X" name offset))
2420     (write-wordindexed code-object sb!vm:code-entry-points-slot fn)
2421     (write-memory fn
2422                   (make-other-immediate-descriptor
2423                    (ash offset (- sb!vm:word-shift))
2424                    sb!vm:simple-fun-header-widetag))
2425     (write-wordindexed fn
2426                        sb!vm:simple-fun-self-slot
2427                        ;; KLUDGE: Wiring decisions like this in at
2428                        ;; this level ("if it's an x86") instead of a
2429                        ;; higher level of abstraction ("if it has such
2430                        ;; and such relocation peculiarities (which
2431                        ;; happen to be confined to the x86)") is bad.
2432                        ;; It would be nice if the code were instead
2433                        ;; conditional on some more descriptive
2434                        ;; feature, :STICKY-CODE or
2435                        ;; :LOAD-GC-INTERACTION or something.
2436                        ;;
2437                        ;; FIXME: The X86 definition of the function
2438                        ;; self slot breaks everything object.tex says
2439                        ;; about it. (As far as I can tell, the X86
2440                        ;; definition makes it a pointer to the actual
2441                        ;; code instead of a pointer back to the object
2442                        ;; itself.) Ask on the mailing list whether
2443                        ;; this is documented somewhere, and if not,
2444                        ;; try to reverse engineer some documentation.
2445                        #!-(or x86 x86-64)
2446                        ;; a pointer back to the function object, as
2447                        ;; described in CMU CL
2448                        ;; src/docs/internals/object.tex
2449                        fn
2450                        #!+(or x86 x86-64)
2451                        ;; KLUDGE: a pointer to the actual code of the
2452                        ;; object, as described nowhere that I can find
2453                        ;; -- WHN 19990907
2454                        (make-random-descriptor
2455                         (+ (descriptor-bits fn)
2456                            (- (ash sb!vm:simple-fun-code-offset
2457                                    sb!vm:word-shift)
2458                               ;; FIXME: We should mask out the type
2459                               ;; bits, not assume we know what they
2460                               ;; are and subtract them out this way.
2461                               sb!vm:fun-pointer-lowtag))))
2462     (write-wordindexed fn sb!vm:simple-fun-next-slot next)
2463     (write-wordindexed fn sb!vm:simple-fun-name-slot name)
2464     (write-wordindexed fn sb!vm:simple-fun-arglist-slot arglist)
2465     (write-wordindexed fn sb!vm:simple-fun-type-slot type)
2466     fn))
2467
2468 (define-cold-fop (fop-foreign-fixup)
2469   (let* ((kind (pop-stack))
2470          (code-object (pop-stack))
2471          (len (read-byte-arg))
2472          (sym (make-string len)))
2473     (read-string-as-bytes *fasl-input-stream* sym)
2474     (let ((offset (read-word-arg))
2475           (value (cold-foreign-symbol-address-as-integer sym)))
2476       (do-cold-fixup code-object offset value kind))
2477    code-object))
2478
2479 #!+linkage-table
2480 (define-cold-fop (fop-foreign-dataref-fixup)
2481   (let* ((kind (pop-stack))
2482          (code-object (pop-stack))
2483          (len (read-byte-arg))
2484          (sym (make-string len)))
2485     (read-string-as-bytes *fasl-input-stream* sym)
2486     (maphash (lambda (k v)
2487                (format *error-output* "~&~S = #X~8X~%" k v))
2488              *cold-foreign-symbol-table*)
2489     (error "shared foreign symbol in cold load: ~S (~S)" sym kind)))
2490
2491 (define-cold-fop (fop-assembler-code)
2492   (let* ((length (read-word-arg))
2493          (header-n-words
2494           ;; Note: we round the number of constants up to ensure that
2495           ;; the code vector will be properly aligned.
2496           (round-up sb!vm:code-constants-offset 2))
2497          (des (allocate-cold-descriptor *read-only*
2498                                         (+ (ash header-n-words
2499                                                 sb!vm:word-shift)
2500                                            length)
2501                                         sb!vm:other-pointer-lowtag)))
2502     (write-memory des
2503                   (make-other-immediate-descriptor
2504                    header-n-words sb!vm:code-header-widetag))
2505     (write-wordindexed des
2506                        sb!vm:code-code-size-slot
2507                        (make-fixnum-descriptor
2508                         (ash (+ length (1- (ash 1 sb!vm:word-shift)))
2509                              (- sb!vm:word-shift))))
2510     (write-wordindexed des sb!vm:code-entry-points-slot *nil-descriptor*)
2511     (write-wordindexed des sb!vm:code-debug-info-slot *nil-descriptor*)
2512
2513     (let* ((start (+ (descriptor-byte-offset des)
2514                      (ash header-n-words sb!vm:word-shift)))
2515            (end (+ start length)))
2516       (read-bigvec-as-sequence-or-die (descriptor-bytes des)
2517                                       *fasl-input-stream*
2518                                       :start start
2519                                       :end end))
2520     des))
2521
2522 (define-cold-fop (fop-assembler-routine)
2523   (let* ((routine (pop-stack))
2524          (des (pop-stack))
2525          (offset (calc-offset des (read-word-arg))))
2526     (record-cold-assembler-routine
2527      routine
2528      (+ (logandc2 (descriptor-bits des) sb!vm:lowtag-mask) offset))
2529     des))
2530
2531 (define-cold-fop (fop-assembler-fixup)
2532   (let* ((routine (pop-stack))
2533          (kind (pop-stack))
2534          (code-object (pop-stack))
2535          (offset (read-word-arg)))
2536     (record-cold-assembler-fixup routine code-object offset kind)
2537     code-object))
2538
2539 (define-cold-fop (fop-code-object-fixup)
2540   (let* ((kind (pop-stack))
2541          (code-object (pop-stack))
2542          (offset (read-word-arg))
2543          (value (descriptor-bits code-object)))
2544     (do-cold-fixup code-object offset value kind)
2545     code-object))
2546 \f
2547 ;;;; emitting C header file
2548
2549 (defun tailwise-equal (string tail)
2550   (and (>= (length string) (length tail))
2551        (string= string tail :start1 (- (length string) (length tail)))))
2552
2553 (defun write-boilerplate ()
2554   (format t "/*~%")
2555   (dolist (line
2556            '("This is a machine-generated file. Please do not edit it by hand."
2557              "(As of sbcl-0.8.14, it came from WRITE-CONFIG-H in genesis.lisp.)"
2558              ""
2559              "This file contains low-level information about the"
2560              "internals of a particular version and configuration"
2561              "of SBCL. It is used by the C compiler to create a runtime"
2562              "support environment, an executable program in the host"
2563              "operating system's native format, which can then be used to"
2564              "load and run 'core' files, which are basically programs"
2565              "in SBCL's own format."))
2566     (format t " * ~A~%" line))
2567   (format t " */~%"))
2568
2569 (defun write-config-h ()
2570   ;; propagating *SHEBANG-FEATURES* into C-level #define's
2571   (dolist (shebang-feature-name (sort (mapcar #'symbol-name
2572                                               sb-cold:*shebang-features*)
2573                                       #'string<))
2574     (format t
2575             "#define LISP_FEATURE_~A~%"
2576             (substitute #\_ #\- shebang-feature-name)))
2577   (terpri)
2578   ;; and miscellaneous constants
2579   (format t "#define SBCL_CORE_VERSION_INTEGER ~D~%" sbcl-core-version-integer)
2580   (format t
2581           "#define SBCL_VERSION_STRING ~S~%"
2582           (sb!xc:lisp-implementation-version))
2583   (format t "#define CORE_MAGIC 0x~X~%" core-magic)
2584   (format t "#ifndef LANGUAGE_ASSEMBLY~2%")
2585   (format t "#define LISPOBJ(x) ((lispobj)x)~2%")
2586   (format t "#else /* LANGUAGE_ASSEMBLY */~2%")
2587   (format t "#define LISPOBJ(thing) thing~2%")
2588   (format t "#endif /* LANGUAGE_ASSEMBLY */~2%")
2589   (terpri))
2590
2591 (defun write-constants-h ()
2592   ;; writing entire families of named constants 
2593   (let ((constants nil))
2594     (dolist (package-name '(;; Even in CMU CL, constants from VM
2595                             ;; were automatically propagated
2596                             ;; into the runtime.
2597                             "SB!VM"
2598                             ;; In SBCL, we also propagate various
2599                             ;; magic numbers related to file format,
2600                             ;; which live here instead of SB!VM.
2601                             "SB!FASL"))
2602       (do-external-symbols (symbol (find-package package-name))
2603         (when (constantp symbol)
2604           (let ((name (symbol-name symbol)))
2605             (labels (;; shared machinery
2606                      (record (string priority)
2607                        (push (list string
2608                                    priority
2609                                    (symbol-value symbol)
2610                                    (documentation symbol 'variable))
2611                              constants))
2612                      ;; machinery for old-style CMU CL Lisp-to-C
2613                      ;; arbitrary renaming, being phased out in favor of
2614                      ;; the newer systematic RECORD-WITH-TRANSLATED-NAME
2615                      ;; renaming
2616                      (record-with-munged-name (prefix string priority)
2617                        (record (concatenate
2618                                 'simple-string
2619                                 prefix
2620                                 (delete #\- (string-capitalize string)))
2621                                priority))
2622                      (maybe-record-with-munged-name (tail prefix priority)
2623                        (when (tailwise-equal name tail)
2624                          (record-with-munged-name prefix
2625                                                   (subseq name 0
2626                                                           (- (length name)
2627                                                              (length tail)))
2628                                                   priority)))
2629                      ;; machinery for new-style SBCL Lisp-to-C naming
2630                      (record-with-translated-name (priority)
2631                        (record (substitute #\_ #\- name)
2632                                priority))
2633                      (maybe-record-with-translated-name (suffixes priority)
2634                        (when (some (lambda (suffix)
2635                                      (tailwise-equal name suffix))
2636                                    suffixes)
2637                          (record-with-translated-name priority))))
2638   
2639               (maybe-record-with-translated-name '("-LOWTAG") 0)
2640               (maybe-record-with-translated-name '("-WIDETAG") 1)
2641               (maybe-record-with-munged-name "-FLAG" "flag_" 2)
2642               (maybe-record-with-munged-name "-TRAP" "trap_" 3)
2643               (maybe-record-with-munged-name "-SUBTYPE" "subtype_" 4)
2644               (maybe-record-with-munged-name "-SC-NUMBER" "sc_" 5)
2645               (maybe-record-with-translated-name '("-START" "-END" "-SIZE") 6)
2646               (maybe-record-with-translated-name '("-CORE-ENTRY-TYPE-CODE") 7)
2647               (maybe-record-with-translated-name '("-CORE-SPACE-ID") 8))))))
2648     ;; KLUDGE: these constants are sort of important, but there's no
2649     ;; pleasing way to inform the code above about them.  So we fake
2650     ;; it for now.  nikodemus on #lisp (2004-08-09) suggested simply
2651     ;; exporting every numeric constant from SB!VM; that would work,
2652     ;; but the C runtime would have to be altered to use Lisp-like names
2653     ;; rather than the munged names currently exported.  --njf, 2004-08-09
2654     (dolist (c '(sb!vm:n-word-bits sb!vm:n-word-bytes
2655                  sb!vm:n-lowtag-bits sb!vm:lowtag-mask
2656                  sb!vm:n-widetag-bits sb!vm:widetag-mask
2657                  sb!vm:n-fixnum-tag-bits sb!vm:fixnum-tag-mask))
2658       (push (list (substitute #\_ #\- (symbol-name c))
2659                   -1                    ; invent a new priority
2660                   (symbol-value c)
2661                   nil)
2662             constants))
2663
2664     (setf constants
2665           (sort constants
2666                 (lambda (const1 const2)
2667                   (if (= (second const1) (second const2))
2668                       (< (third const1) (third const2))
2669                       (< (second const1) (second const2))))))
2670     (let ((prev-priority (second (car constants))))
2671       (dolist (const constants)
2672         (destructuring-bind (name priority value doc) const
2673           (unless (= prev-priority priority)
2674             (terpri)
2675             (setf prev-priority priority))
2676           (format t "#define ~A " name)
2677           (format t 
2678                   ;; KLUDGE: As of sbcl-0.6.7.14, we're dumping two
2679                   ;; different kinds of values here, (1) small codes
2680                   ;; and (2) machine addresses. The small codes can be
2681                   ;; dumped as bare integer values. The large machine
2682                   ;; addresses might cause problems if they're large
2683                   ;; and represented as (signed) C integers, so we
2684                   ;; want to force them to be unsigned. We do that by
2685                   ;; wrapping them in the LISPOBJ macro. (We could do
2686                   ;; it with a bare "(unsigned)" cast, except that
2687                   ;; this header file is used not only in C files, but
2688                   ;; also in assembly files, which don't understand
2689                   ;; the cast syntax. The LISPOBJ macro goes away in
2690                   ;; assembly files, but that shouldn't matter because
2691                   ;; we don't do arithmetic on address constants in
2692                   ;; assembly files. See? It really is a kludge..) --
2693                   ;; WHN 2000-10-18
2694                   (let (;; cutoff for treatment as a small code
2695                         (cutoff (expt 2 16)))
2696                     (cond ((minusp value)
2697                            (error "stub: negative values unsupported"))
2698                           ((< value cutoff)
2699                            "~D")
2700                           (t
2701                            "LISPOBJ(~D)")))
2702                   value)
2703           (format t " /* 0x~X */~@[  /* ~A */~]~%" value doc))))
2704     (terpri))
2705
2706   ;; writing information about internal errors
2707   (let ((internal-errors sb!c:*backend-internal-errors*))
2708     (dotimes (i (length internal-errors))
2709       (let ((current-error (aref internal-errors i)))
2710         ;; FIXME: this UNLESS should go away (see also FIXME in
2711         ;; interr.lisp) -- APD, 2002-03-05
2712         (unless (eq nil (car current-error))
2713           (format t "#define ~A ~D~%"
2714                   (substitute #\_ #\- (symbol-name (car current-error)))
2715                   i)))))
2716   (terpri)
2717
2718   ;; FIXME: The SPARC has a PSEUDO-ATOMIC-TRAP that differs between
2719   ;; platforms. If we export this from the SB!VM package, it gets
2720   ;; written out as #define trap_PseudoAtomic, which is confusing as
2721   ;; the runtime treats trap_ as the prefix for illegal instruction
2722   ;; type things. We therefore don't export it, but instead do
2723   #!+sparc
2724   (when (boundp 'sb!vm::pseudo-atomic-trap)
2725     (format t
2726             "#define PSEUDO_ATOMIC_TRAP ~D /* 0x~:*~X */~%"
2727             sb!vm::pseudo-atomic-trap)
2728     (terpri))
2729   ;; possibly this is another candidate for a rename (to
2730   ;; pseudo-atomic-trap-number or pseudo-atomic-magic-constant
2731   ;; [possibly applicable to other platforms])
2732
2733   (dolist (symbol '(sb!vm::float-traps-byte
2734                     sb!vm::float-exceptions-byte
2735                     sb!vm::float-sticky-bits
2736                     sb!vm::float-rounding-mode))
2737     (format t "#define ~A_POSITION ~A /* ~:*0x~X */~%"
2738             (substitute #\_ #\- (symbol-name symbol))
2739             (sb!xc:byte-position (symbol-value symbol)))
2740     (format t "#define ~A_MASK 0x~X /* ~:*~A */~%"
2741             (substitute #\_ #\- (symbol-name symbol))
2742             (sb!xc:mask-field (symbol-value symbol) -1))))
2743
2744
2745
2746 (defun write-primitive-object (obj)  
2747   ;; writing primitive object layouts
2748     (format t "#ifndef LANGUAGE_ASSEMBLY~2%")
2749       (format t
2750               "struct ~A {~%"
2751               (substitute #\_ #\-
2752               (string-downcase (string (sb!vm:primitive-object-name obj)))))
2753       (when (sb!vm:primitive-object-widetag obj)
2754         (format t "    lispobj header;~%"))
2755       (dolist (slot (sb!vm:primitive-object-slots obj))
2756         (format t "    ~A ~A~@[[1]~];~%"
2757         (getf (sb!vm:slot-options slot) :c-type "lispobj")
2758         (substitute #\_ #\-
2759                     (string-downcase (string (sb!vm:slot-name slot))))
2760         (sb!vm:slot-rest-p slot)))
2761   (format t "};~2%")
2762     (format t "#else /* LANGUAGE_ASSEMBLY */~2%")
2763       (let ((name (sb!vm:primitive-object-name obj))
2764       (lowtag (eval (sb!vm:primitive-object-lowtag obj))))
2765         (when lowtag
2766         (dolist (slot (sb!vm:primitive-object-slots obj))
2767           (format t "#define ~A_~A_OFFSET ~D~%"
2768                   (substitute #\_ #\- (string name))
2769                   (substitute #\_ #\- (string (sb!vm:slot-name slot)))
2770                   (- (* (sb!vm:slot-offset slot) sb!vm:n-word-bytes) lowtag)))
2771       (terpri)))
2772     (format t "#endif /* LANGUAGE_ASSEMBLY */~2%"))
2773
2774 (defun write-static-symbols ()
2775   (dolist (symbol (cons nil sb!vm:*static-symbols*))
2776     ;; FIXME: It would be nice to use longer names than NIL and
2777     ;; (particularly) T in #define statements.
2778     (format t "#define ~A LISPOBJ(0x~X)~%"
2779             (substitute #\_ #\-
2780                         (remove-if (lambda (char)
2781                                      (member char '(#\% #\* #\. #\!)))
2782                                    (symbol-name symbol)))
2783             (if *static*                ; if we ran GENESIS
2784               ;; We actually ran GENESIS, use the real value.
2785               (descriptor-bits (cold-intern symbol))
2786               ;; We didn't run GENESIS, so guess at the address.
2787               (+ sb!vm:static-space-start
2788                  sb!vm:n-word-bytes
2789                  sb!vm:other-pointer-lowtag
2790                    (if symbol (sb!vm:static-symbol-offset symbol) 0))))))
2791
2792 \f
2793 ;;;; writing map file
2794
2795 ;;; Write a map file describing the cold load. Some of this
2796 ;;; information is subject to change due to relocating GC, but even so
2797 ;;; it can be very handy when attempting to troubleshoot the early
2798 ;;; stages of cold load.
2799 (defun write-map ()
2800   (let ((*print-pretty* nil)
2801         (*print-case* :upcase))
2802     (format t "assembler routines defined in core image:~2%")
2803     (dolist (routine (sort (copy-list *cold-assembler-routines*) #'<
2804                            :key #'cdr))
2805       (format t "#X~8,'0X: ~S~%" (cdr routine) (car routine)))
2806     (let ((funs nil)
2807           (undefs nil))
2808       (maphash (lambda (name fdefn)
2809                  (let ((fun (read-wordindexed fdefn
2810                                               sb!vm:fdefn-fun-slot)))
2811                    (if (= (descriptor-bits fun)
2812                           (descriptor-bits *nil-descriptor*))
2813                        (push name undefs)
2814                        (let ((addr (read-wordindexed
2815                                     fdefn sb!vm:fdefn-raw-addr-slot)))
2816                          (push (cons name (descriptor-bits addr))
2817                                funs)))))
2818                *cold-fdefn-objects*)
2819       (format t "~%~|~%initially defined functions:~2%")
2820       (setf funs (sort funs #'< :key #'cdr))
2821       (dolist (info funs)
2822         (format t "0x~8,'0X: ~S   #X~8,'0X~%" (cdr info) (car info)
2823                 (- (cdr info) #x17)))
2824       (format t
2825 "~%~|
2826 (a note about initially undefined function references: These functions
2827 are referred to by code which is installed by GENESIS, but they are not
2828 installed by GENESIS. This is not necessarily a problem; functions can
2829 be defined later, by cold init toplevel forms, or in files compiled and
2830 loaded at warm init, or elsewhere. As long as they are defined before
2831 they are called, everything should be OK. Things are also OK if the
2832 cross-compiler knew their inline definition and used that everywhere
2833 that they were called before the out-of-line definition is installed,
2834 as is fairly common for structure accessors.)
2835 initially undefined function references:~2%")
2836
2837       (setf undefs (sort undefs #'string< :key #'fun-name-block-name))
2838       (dolist (name undefs)
2839         (format t "~S~%" name)))
2840
2841     (format t "~%~|~%layout names:~2%")
2842     (collect ((stuff))
2843       (maphash (lambda (name gorp)
2844                  (declare (ignore name))
2845                  (stuff (cons (descriptor-bits (car gorp))
2846                               (cdr gorp))))
2847                *cold-layouts*)
2848       (dolist (x (sort (stuff) #'< :key #'car))
2849         (apply #'format t "~8,'0X: ~S[~D]~%~10T~S~%" x))))
2850
2851   (values))
2852 \f
2853 ;;;; writing core file
2854
2855 (defvar *core-file*)
2856 (defvar *data-page*)
2857
2858 ;;; magic numbers to identify entries in a core file
2859 ;;;
2860 ;;; (In case you were wondering: No, AFAIK there's no special magic about
2861 ;;; these which requires them to be in the 38xx range. They're just
2862 ;;; arbitrary words, tested not for being in a particular range but just
2863 ;;; for equality. However, if you ever need to look at a .core file and
2864 ;;; figure out what's going on, it's slightly convenient that they're
2865 ;;; all in an easily recognizable range, and displacing the range away from
2866 ;;; zero seems likely to reduce the chance that random garbage will be
2867 ;;; misinterpreted as a .core file.)
2868 (defconstant version-core-entry-type-code 3860)
2869 (defconstant build-id-core-entry-type-code 3899)
2870 (defconstant new-directory-core-entry-type-code 3861)
2871 (defconstant initial-fun-core-entry-type-code 3863)
2872 (defconstant end-core-entry-type-code 3840)
2873
2874 (declaim (ftype (function (sb!vm:word) sb!vm:word) write-word))
2875 (defun write-word (num)
2876   (ecase sb!c:*backend-byte-order*
2877     (:little-endian
2878      (dotimes (i sb!vm:n-word-bytes)
2879        (write-byte (ldb (byte 8 (* i 8)) num) *core-file*)))
2880     (:big-endian
2881      (dotimes (i sb!vm:n-word-bytes)
2882        (write-byte (ldb (byte 8 (* (- (1- sb!vm:n-word-bytes) i) 8)) num) 
2883                    *core-file*))))
2884   num)
2885
2886 (defun advance-to-page ()
2887   (force-output *core-file*)
2888   (file-position *core-file*
2889                  (round-up (file-position *core-file*)
2890                            sb!c:*backend-page-size*)))
2891
2892 (defun output-gspace (gspace)
2893   (force-output *core-file*)
2894   (let* ((posn (file-position *core-file*))
2895          (bytes (* (gspace-free-word-index gspace) sb!vm:n-word-bytes))
2896          (pages (ceiling bytes sb!c:*backend-page-size*))
2897          (total-bytes (* pages sb!c:*backend-page-size*)))
2898
2899     (file-position *core-file*
2900                    (* sb!c:*backend-page-size* (1+ *data-page*)))
2901     (format t
2902             "writing ~S byte~:P [~S page~:P] from ~S~%"
2903             total-bytes
2904             pages
2905             gspace)
2906     (force-output)
2907
2908     ;; Note: It is assumed that the GSPACE allocation routines always
2909     ;; allocate whole pages (of size *target-page-size*) and that any
2910     ;; empty gspace between the free pointer and the end of page will
2911     ;; be zero-filled. This will always be true under Mach on machines
2912     ;; where the page size is equal. (RT is 4K, PMAX is 4K, Sun 3 is
2913     ;; 8K).
2914     (write-bigvec-as-sequence (gspace-bytes gspace)
2915                               *core-file*
2916                               :end total-bytes)
2917     (force-output *core-file*)
2918     (file-position *core-file* posn)
2919
2920     ;; Write part of a (new) directory entry which looks like this:
2921     ;;   GSPACE IDENTIFIER
2922     ;;   WORD COUNT
2923     ;;   DATA PAGE
2924     ;;   ADDRESS
2925     ;;   PAGE COUNT
2926     (write-word (gspace-identifier gspace))
2927     (write-word (gspace-free-word-index gspace))
2928     (write-word *data-page*)
2929     (multiple-value-bind (floor rem)
2930         (floor (gspace-byte-address gspace) sb!c:*backend-page-size*)
2931       (aver (zerop rem))
2932       (write-word floor))
2933     (write-word pages)
2934
2935     (incf *data-page* pages)))
2936
2937 ;;; Create a core file created from the cold loaded image. (This is
2938 ;;; the "initial core file" because core files could be created later
2939 ;;; by executing SAVE-LISP in a running system, perhaps after we've
2940 ;;; added some functionality to the system.)
2941 (declaim (ftype (function (string)) write-initial-core-file))
2942 (defun write-initial-core-file (filename)
2943
2944   (let ((filenamestring (namestring filename))
2945         (*data-page* 0))
2946
2947     (format t
2948             "[building initial core file in ~S: ~%"
2949             filenamestring)
2950     (force-output)
2951
2952     (with-open-file (*core-file* filenamestring
2953                                  :direction :output
2954                                  :element-type '(unsigned-byte 8)
2955                                  :if-exists :rename-and-delete)
2956
2957       ;; Write the magic number.
2958       (write-word core-magic)
2959
2960       ;; Write the Version entry.
2961       (write-word version-core-entry-type-code)
2962       (write-word 3)
2963       (write-word sbcl-core-version-integer)
2964
2965       ;; Write the build ID.
2966       (write-word build-id-core-entry-type-code)
2967       (let ((build-id (with-open-file (s "output/build-id.tmp"
2968                                          :direction :input)
2969                         (read s))))
2970         (declare (type simple-string build-id))
2971         (/show build-id (length build-id))
2972         ;; Write length of build ID record: BUILD-ID-CORE-ENTRY-TYPE-CODE
2973         ;; word, this length word, and one word for each char of BUILD-ID.
2974         (write-word (+ 2 (length build-id)))
2975         (dovector (char build-id)
2976           ;; (We write each character as a word in order to avoid
2977           ;; having to think about word alignment issues in the
2978           ;; sbcl-0.7.8 version of coreparse.c.)
2979           (write-word (sb!xc:char-code char))))
2980
2981       ;; Write the New Directory entry header.
2982       (write-word new-directory-core-entry-type-code)
2983       (write-word 17) ; length = (5 words/space) * 3 spaces + 2 for header.
2984
2985       (output-gspace *read-only*)
2986       (output-gspace *static*)
2987       (output-gspace *dynamic*)
2988
2989       ;; Write the initial function.
2990       (write-word initial-fun-core-entry-type-code)
2991       (write-word 3)
2992       (let* ((cold-name (cold-intern '!cold-init))
2993              (cold-fdefn (cold-fdefinition-object cold-name))
2994              (initial-fun (read-wordindexed cold-fdefn
2995                                             sb!vm:fdefn-fun-slot)))
2996         (format t
2997                 "~&/(DESCRIPTOR-BITS INITIAL-FUN)=#X~X~%"
2998                 (descriptor-bits initial-fun))
2999         (write-word (descriptor-bits initial-fun)))
3000
3001       ;; Write the End entry.
3002       (write-word end-core-entry-type-code)
3003       (write-word 2)))
3004
3005   (format t "done]~%")
3006   (force-output)
3007   (/show "leaving WRITE-INITIAL-CORE-FILE")
3008   (values))
3009 \f
3010 ;;;; the actual GENESIS function
3011
3012 ;;; Read the FASL files in OBJECT-FILE-NAMES and produce a Lisp core,
3013 ;;; and/or information about a Lisp core, therefrom.
3014 ;;;
3015 ;;; input file arguments:
3016 ;;;   SYMBOL-TABLE-FILE-NAME names a UNIX-style .nm file *with* *any*
3017 ;;;     *tab* *characters* *converted* *to* *spaces*. (We push
3018 ;;;     responsibility for removing tabs out to the caller it's
3019 ;;;     trivial to remove them using UNIX command line tools like
3020 ;;;     sed, whereas it's a headache to do it portably in Lisp because
3021 ;;;     #\TAB is not a STANDARD-CHAR.) If this file is not supplied,
3022 ;;;     a core file cannot be built (but a C header file can be).
3023 ;;;
3024 ;;; output files arguments (any of which may be NIL to suppress output):
3025 ;;;   CORE-FILE-NAME gets a Lisp core.
3026 ;;;   C-HEADER-FILE-NAME gets a C header file, traditionally called
3027 ;;;     internals.h, which is used by the C compiler when constructing
3028 ;;;     the executable which will load the core.
3029 ;;;   MAP-FILE-NAME gets (?) a map file. (dunno about this -- WHN 19990815)
3030 ;;;
3031 ;;; FIXME: GENESIS doesn't belong in SB!VM. Perhaps in %KERNEL for now,
3032 ;;; perhaps eventually in SB-LD or SB-BOOT.
3033 (defun sb!vm:genesis (&key
3034                       object-file-names
3035                       symbol-table-file-name
3036                       core-file-name
3037                       map-file-name
3038                       c-header-dir-name)
3039
3040   (format t
3041           "~&beginning GENESIS, ~A~%"
3042           (if core-file-name
3043             ;; Note: This output summarizing what we're doing is
3044             ;; somewhat telegraphic in style, not meant to imply that
3045             ;; we're not e.g. also creating a header file when we
3046             ;; create a core.
3047             (format nil "creating core ~S" core-file-name)
3048             (format nil "creating headers in ~S" c-header-dir-name)))
3049   
3050   (let ((*cold-foreign-symbol-table* (make-hash-table :test 'equal)))
3051
3052     (when core-file-name
3053       (if symbol-table-file-name
3054           (load-cold-foreign-symbol-table symbol-table-file-name)
3055           (error "can't output a core file without symbol table file input")))
3056
3057     ;; Now that we've successfully read our only input file (by
3058     ;; loading the symbol table, if any), it's a good time to ensure
3059     ;; that there'll be someplace for our output files to go when
3060     ;; we're done.
3061     (flet ((frob (filename)
3062              (when filename
3063                (ensure-directories-exist filename :verbose t))))
3064       (frob core-file-name)
3065       (frob map-file-name))
3066
3067     ;; (This shouldn't matter in normal use, since GENESIS normally
3068     ;; only runs once in any given Lisp image, but it could reduce
3069     ;; confusion if we ever experiment with running, tweaking, and
3070     ;; rerunning genesis interactively.)
3071     (do-all-symbols (sym)
3072       (remprop sym 'cold-intern-info))
3073
3074     (let* ((*foreign-symbol-placeholder-value* (if core-file-name nil 0))
3075            (*load-time-value-counter* 0)
3076            (*cold-fdefn-objects* (make-hash-table :test 'equal))
3077            (*cold-symbols* (make-hash-table :test 'equal))
3078            (*cold-package-symbols* nil)
3079            (*read-only* (make-gspace :read-only
3080                                      read-only-core-space-id
3081                                      sb!vm:read-only-space-start))
3082            (*static*    (make-gspace :static
3083                                      static-core-space-id
3084                                      sb!vm:static-space-start))
3085            (*dynamic*   (make-gspace :dynamic
3086                                      dynamic-core-space-id
3087                                      #!+gencgc sb!vm:dynamic-space-start
3088                                      #!-gencgc sb!vm:dynamic-0-space-start))
3089            (*nil-descriptor* (make-nil-descriptor))
3090            (*current-reversed-cold-toplevels* *nil-descriptor*)
3091            (*unbound-marker* (make-other-immediate-descriptor
3092                               0
3093                               sb!vm:unbound-marker-widetag))
3094            *cold-assembler-fixups*
3095            *cold-assembler-routines*
3096            #!+(or x86 x86-64) *load-time-code-fixups*)
3097
3098       ;; Prepare for cold load.
3099       (initialize-non-nil-symbols)
3100       (initialize-layouts)
3101       (initialize-static-fns)
3102
3103       ;; Initialize the *COLD-SYMBOLS* system with the information
3104       ;; from package-data-list.lisp-expr and
3105       ;; common-lisp-exports.lisp-expr.
3106       ;;
3107       ;; Why do things this way? Historically, the *COLD-SYMBOLS*
3108       ;; machinery was designed and implemented in CMU CL long before
3109       ;; I (WHN) ever heard of CMU CL. It dumped symbols and packages
3110       ;; iff they were used in the cold image. When I added the
3111       ;; package-data-list.lisp-expr mechanism, the idea was to
3112       ;; centralize all information about packages and exports. Thus,
3113       ;; it was the natural place for information even about packages
3114       ;; (such as SB!PCL and SB!WALKER) which aren't used much until
3115       ;; after cold load. This didn't quite match the CMU CL approach
3116       ;; of filling *COLD-SYMBOLS* with symbols which appear in the
3117       ;; cold image and then dumping only those symbols. By explicitly
3118       ;; putting all the symbols from package-data-list.lisp-expr and
3119       ;; from common-lisp-exports.lisp-expr into *COLD-SYMBOLS* here,
3120       ;; we feed our centralized symbol information into the old CMU
3121       ;; CL code without having to change the old CMU CL code too
3122       ;; much. (And the old CMU CL code is still useful for making
3123       ;; sure that the appropriate keywords and internal symbols end
3124       ;; up interned in the target Lisp, which is good, e.g. in order
3125       ;; to make &KEY arguments work right and in order to make
3126       ;; BACKTRACEs into target Lisp system code be legible.)
3127       (dolist (exported-name
3128                (sb-cold:read-from-file "common-lisp-exports.lisp-expr"))
3129         (cold-intern (intern exported-name *cl-package*)))
3130       (dolist (pd (sb-cold:read-from-file "package-data-list.lisp-expr"))
3131         (declare (type sb-cold:package-data pd))
3132         (let ((package (find-package (sb-cold:package-data-name pd))))
3133           (labels (;; Call FN on every node of the TREE.
3134                    (mapc-on-tree (fn tree)
3135                                  (declare (type function fn))
3136                                  (typecase tree
3137                                    (cons (mapc-on-tree fn (car tree))
3138                                          (mapc-on-tree fn (cdr tree)))
3139                                    (t (funcall fn tree)
3140                                       (values))))
3141                    ;; Make sure that information about the association
3142                    ;; between PACKAGE and the symbol named NAME gets
3143                    ;; recorded in the cold-intern system or (as a
3144                    ;; convenience when dealing with the tree structure
3145                    ;; allowed in the PACKAGE-DATA-EXPORTS slot) do
3146                    ;; nothing if NAME is NIL.
3147                    (chill (name)
3148                      (when name
3149                        (cold-intern (intern name package) package))))
3150             (mapc-on-tree #'chill (sb-cold:package-data-export pd))
3151             (mapc #'chill (sb-cold:package-data-reexport pd))
3152             (dolist (sublist (sb-cold:package-data-import-from pd))
3153               (destructuring-bind (package-name &rest symbol-names) sublist
3154                 (declare (ignore package-name))
3155                 (mapc #'chill symbol-names))))))
3156
3157       ;; Cold load.
3158       (dolist (file-name object-file-names)
3159         (write-line (namestring file-name))
3160         (cold-load file-name))
3161
3162       ;; Tidy up loose ends left by cold loading. ("Postpare from cold load?")
3163       (resolve-assembler-fixups)
3164       #!+(or x86 x86-64) (output-load-time-code-fixups)
3165       (foreign-symbols-to-core)
3166       (finish-symbols)
3167       (/show "back from FINISH-SYMBOLS")
3168       (finalize-load-time-value-noise)
3169
3170       ;; Tell the target Lisp how much stuff we've allocated.
3171       (cold-set 'sb!vm:*read-only-space-free-pointer*
3172                 (allocate-cold-descriptor *read-only*
3173                                           0
3174                                           sb!vm:even-fixnum-lowtag))
3175       (cold-set 'sb!vm:*static-space-free-pointer*
3176                 (allocate-cold-descriptor *static*
3177                                           0
3178                                           sb!vm:even-fixnum-lowtag))
3179       (cold-set 'sb!vm:*initial-dynamic-space-free-pointer*
3180                 (allocate-cold-descriptor *dynamic*
3181                                           0
3182                                           sb!vm:even-fixnum-lowtag))
3183       (/show "done setting free pointers")
3184
3185       ;; Write results to files.
3186       ;;
3187       ;; FIXME: I dislike this approach of redefining
3188       ;; *STANDARD-OUTPUT* instead of putting the new stream in a
3189       ;; lexical variable, and it's annoying to have WRITE-MAP (to
3190       ;; *STANDARD-OUTPUT*) not be parallel to WRITE-INITIAL-CORE-FILE
3191       ;; (to a stream explicitly passed as an argument).
3192       (macrolet ((out-to (name &body body)
3193                    `(let ((fn (format nil "~A/~A.h" c-header-dir-name ,name)))
3194                      (ensure-directories-exist fn)
3195                      (with-open-file (*standard-output* fn  
3196                                       :if-exists :supersede :direction :output)
3197                        (write-boilerplate)
3198                        (let ((n (substitute #\_ #\- (string-upcase ,name))))
3199                          (format 
3200                           t
3201                           "#ifndef SBCL_GENESIS_~A~%#define SBCL_GENESIS_~A 1~%"
3202                           n n))
3203                        ,@body
3204                        (format t
3205                         "#endif /* SBCL_GENESIS_~A */~%"
3206                         (string-upcase ,name))))))
3207       (when map-file-name
3208         (with-open-file (*standard-output* map-file-name
3209                                            :direction :output
3210                                            :if-exists :supersede)
3211           (write-map)))
3212         (out-to "config" (write-config-h))
3213         (out-to "constants" (write-constants-h))
3214         (let ((structs (sort (copy-list sb!vm:*primitive-objects*) #'string<
3215                              :key (lambda (obj)
3216                                     (symbol-name
3217                                      (sb!vm:primitive-object-name obj))))))
3218           (dolist (obj structs)
3219             (out-to
3220              (string-downcase (string (sb!vm:primitive-object-name obj)))
3221              (write-primitive-object obj)))
3222           (out-to "primitive-objects"
3223                   (dolist (obj structs)
3224                     (format t "~&#include \"~A.h\"~%"
3225                             (string-downcase 
3226                              (string (sb!vm:primitive-object-name obj)))))))
3227         (out-to "static-symbols" (write-static-symbols))
3228         
3229       (when core-file-name
3230           (write-initial-core-file core-file-name))))))