parms.lisp

   1 ;;;; This file contains some parameterizations of various VM
   2 ;;;; attributes for the x86. This file is separate from other stuff so
   3 ;;;; that it can be compiled and loaded earlier.
   4
   5 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   6 ;;;; more information.
   7 ;;;;
   8 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   9 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
  10 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
  11 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  12 ;;;; files for more information.
  13
  14 (in-package "SB!VM")
  15
  16 ;;; ### Note: we simultaneously use ``word'' to mean a 32 bit quantity
  17 ;;; and a 16 bit quantity depending on context. This is because Intel
  18 ;;; insists on calling 16 bit things words and 32 bit things
  19 ;;; double-words (or dwords). Therefore, in the instruction definition
  20 ;;; and register specs, we use the Intel convention. But whenever we
  21 ;;; are talking about stuff the rest of the lisp system might be
  22 ;;; interested in, we use ``word'' to mean the size of a descriptor
  23 ;;; object, which is 32 bits.
  24 \f
  25 ;;;; machine architecture parameters
  26
  27 ;;; the number of bits per word, where a word holds one lisp descriptor
  28 (def!constant n-word-bits 64)
  29
  30 ;;; the natural width of a machine word (as seen in e.g. register width,
  31 ;;; address space)
  32 (def!constant n-machine-word-bits 64)
  33
  34 ;;; the number of bits per byte, where a byte is the smallest
  35 ;;; addressable object
  36 (def!constant n-byte-bits 8)
  37
  38 ;;; the number of bits to shift between word addresses and byte addresses
  39 (def!constant word-shift (1- (integer-length (/ n-word-bits n-byte-bits))))
  40
  41 ;;; the number of bytes in a word
  42 (def!constant n-word-bytes (/ n-word-bits n-byte-bits))
  43
  44 (def!constant float-sign-shift 31)
  45
  46 ;;; comment from CMU CL:
  47 ;;;   These values were taken from the alpha code. The values for
  48 ;;;   bias and exponent min/max are not the same as shown in the 486 book.
  49 ;;;   They may be correct for how Python uses them.
  50 (def!constant single-float-bias 126)    ; Intel says 127.
  51 (defconstant-eqx single-float-exponent-byte    (byte 8 23) #'equalp)
  52 (defconstant-eqx single-float-significand-byte (byte 23 0) #'equalp)
  53 ;;; comment from CMU CL:
  54 ;;;   The 486 book shows the exponent range -126 to +127. The Lisp
  55 ;;;   code that uses these values seems to want already biased numbers.
  56 (def!constant single-float-normal-exponent-min 1)
  57 (def!constant single-float-normal-exponent-max 254)
  58 (def!constant single-float-hidden-bit (ash 1 23))
  59 (def!constant single-float-trapping-nan-bit (ash 1 22))
  60
  61 (def!constant double-float-bias 1022)
  62 (defconstant-eqx double-float-exponent-byte    (byte 11 20) #'equalp)
  63 (defconstant-eqx double-float-significand-byte (byte 20 0)  #'equalp)
  64 (def!constant double-float-normal-exponent-min 1)
  65 (def!constant double-float-normal-exponent-max #x7FE)
  66 (def!constant double-float-hidden-bit (ash 1 20))
  67 (def!constant double-float-trapping-nan-bit (ash 1 19))
  68
  69 (def!constant long-float-bias 16382)
  70 (defconstant-eqx long-float-exponent-byte    (byte 15 0) #'equalp)
  71 (defconstant-eqx long-float-significand-byte (byte 31 0) #'equalp)
  72 (def!constant long-float-normal-exponent-min 1)
  73 (def!constant long-float-normal-exponent-max #x7FFE)
  74 (def!constant long-float-hidden-bit (ash 1 31))         ; actually not hidden
  75 (def!constant long-float-trapping-nan-bit (ash 1 30))
  76
  77 (def!constant single-float-digits
  78   (+ (byte-size single-float-significand-byte) 1))
  79
  80 (def!constant double-float-digits
  81   (+ (byte-size double-float-significand-byte) 32 1))
  82
  83 (def!constant long-float-digits
  84   (+ (byte-size long-float-significand-byte) 32 1))
  85
  86 ;;; pfw -- from i486 microprocessor programmer's reference manual
  87 (def!constant float-invalid-trap-bit       (ash 1 0))
  88 (def!constant float-denormal-trap-bit       (ash 1 1))
  89 (def!constant float-divide-by-zero-trap-bit (ash 1 2))
  90 (def!constant float-overflow-trap-bit       (ash 1 3))
  91 (def!constant float-underflow-trap-bit      (ash 1 4))
  92 (def!constant float-inexact-trap-bit       (ash 1 5))
  93
  94 (def!constant float-round-to-nearest  0)
  95 (def!constant float-round-to-negative 1)
  96 (def!constant float-round-to-positive 2)
  97 (def!constant float-round-to-zero     3)
  98
  99 (defconstant-eqx float-rounding-mode     (byte 2 10) #'equalp)
 100 (defconstant-eqx float-sticky-bits       (byte 6 16) #'equalp)
 101 (defconstant-eqx float-traps-byte        (byte 6  0) #'equalp)
 102 (defconstant-eqx float-exceptions-byte   (byte 6 16) #'equalp)
 103 (defconstant-eqx float-precision-control (byte 2  8) #'equalp)
 104 (def!constant float-fast-bit 0) ; no fast mode on x86
 105 \f
 106 ;;;; description of the target address space
 107
 108 ;;; where to put the different spaces.  untested (copied from x86, in fact)
 109
 110
 111 (def!constant read-only-space-start #x01000000)
 112 (def!constant read-only-space-end   #x037ff000)
 113
 114 (def!constant static-space-start    #x05000000)
 115 (def!constant static-space-end      #x07fff000)
 116
 117 (def!constant dynamic-space-start   #x09000000)
 118 (def!constant dynamic-space-end     #x29000000)
 119
 120 \f
 121 ;;;; other miscellaneous constants
 122
 123 (defenum (:suffix -trap :start 8)
 124   halt
 125   pending-interrupt
 126   error
 127   cerror
 128   breakpoint
 129   fun-end-breakpoint
 130   single-step-breakpoint)
 131 ;;; FIXME: It'd be nice to replace all the DEFENUMs with something like
 132 ;;;   (WITH-DEF-ENUM (:START 8)
 133 ;;;     (DEF-ENUM HALT-TRAP)
 134 ;;;     (DEF-ENUM PENDING-INTERRUPT-TRAP)
 135 ;;;     ..)
 136 ;;; for the benefit of anyone doing a lexical search for definitions
 137 ;;; of these symbols.
 138
 139 (defenum (:prefix object-not- :suffix -trap :start 16)
 140   list
 141   instance)
 142
 143 (defenum (:prefix trace-table-)
 144   normal
 145   call-site
 146   fun-prologue
 147   fun-epilogue)
 148 \f
 149 ;;;; static symbols
 150
 151 ;;; These symbols are loaded into static space directly after NIL so
 152 ;;; that the system can compute their address by adding a constant
 153 ;;; amount to NIL.
 154 ;;;
 155 ;;; The fdefn objects for the static functions are loaded into static
 156 ;;; space directly after the static symbols. That way, the raw-addr
 157 ;;; can be loaded directly out of them by indirecting relative to NIL.
 158 ;;;
 159 ;;; we could profitably keep these in registers on x86-64 now we have
 160 ;;; r8-r15 as well
 161 ;;;     Note these spaces grow from low to high addresses.
 162 (defvar *allocation-pointer*)
 163 (defvar *binding-stack-pointer*)
 164
 165 ;;; FIXME: !COLD-INIT probably doesn't need
 166 ;;; to be in the static symbols table any more.
 167 (defparameter *static-symbols*
 168   '(t
 169
 170     ;; The C startup code must fill these in.
 171     *posix-argv*
 172
 173     ;; functions that the C code needs to call.  When adding to this list,
 174     ;; also add a `frob' form in genesis.lisp finish-symbols.
 175     sub-gc
 176     sb!kernel::internal-error
 177     sb!kernel::control-stack-exhausted-error
 178     sb!di::handle-breakpoint
 179     fdefinition-object
 180     #!+sb-thread sb!thread::handle-thread-exit
 181
 182     ;; free pointers
 183     ;;
 184     ;; Note that these are FIXNUM word counts, not (as one might
 185     ;; expect) byte counts or SAPs. The reason seems to be that by
 186     ;; representing them this way, we can avoid consing bignums.
 187     ;; -- WHN 2000-10-02
 188     *read-only-space-free-pointer*
 189     *static-space-free-pointer*
 190     *initial-dynamic-space-free-pointer*
 191
 192     ;; things needed for non-local exit
 193     *current-catch-block*
 194     *current-unwind-protect-block*
 195     *alien-stack*
 196
 197     ;; interrupt handling
 198     *pseudo-atomic-atomic*
 199     *pseudo-atomic-interrupted*
 200     sb!unix::*interrupts-enabled*
 201     sb!unix::*interrupt-pending*
 202     *free-interrupt-context-index*
 203
 204     *free-tls-index*
 205
 206     *allocation-pointer*
 207     *binding-stack-pointer*
 208     *binding-stack-start*
 209     *control-stack-start*
 210     *control-stack-end*
 211
 212     ;; the floating point constants
 213     *fp-constant-0d0*
 214     *fp-constant-1d0*
 215     *fp-constant-0f0*
 216     *fp-constant-1f0*
 217     ;; The following are all long-floats.
 218     *fp-constant-0l0*
 219     *fp-constant-1l0*
 220     *fp-constant-pi*
 221     *fp-constant-l2t*
 222     *fp-constant-l2e*
 223     *fp-constant-lg2*
 224     *fp-constant-ln2*
 225
 226     ;; The ..SLOT-UNBOUND.. symbol is static in order to optimise the
 227     ;; common slot unbound check.
 228     ;;
 229     ;; FIXME: In SBCL, the CLOS code has become sufficiently tightly
 230     ;; integrated into the system that it'd probably make sense to use
 231     ;; the ordinary unbound marker for this.
 232     sb!pcl::..slot-unbound..))
 233
 234 (defparameter *static-funs*
 235   '(length
 236     sb!kernel:two-arg-+
 237     sb!kernel:two-arg--
 238     sb!kernel:two-arg-*
 239     sb!kernel:two-arg-/
 240     sb!kernel:two-arg-<
 241     sb!kernel:two-arg->
 242     sb!kernel:two-arg-=
 243     eql
 244     sb!kernel:%negate
 245     sb!kernel:two-arg-and
 246     sb!kernel:two-arg-ior
 247     sb!kernel:two-arg-xor
 248     sb!kernel:two-arg-gcd
 249     sb!kernel:two-arg-lcm))
 250 \f
 251 ;;;; stuff added by jrd
 252
 253 ;;; FIXME: Is this used? Delete it or document it.
 254 ;;; cf the sparc PARMS.LISP
 255 (defparameter *assembly-unit-length* 8)