9465ceb21e6f6b6cbbbcbd4d97c2c61a06952bbd
[sbcl.git] / src / assembly / x86 / assem-rtns.lisp
1 ;;;; the machine specific support routines needed by the file assembler
2
3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
4 ;;;; more information.
5 ;;;;
6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
10 ;;;; files for more information.
11
12 (in-package "SB!VM")
13 \f
14 ;;;; RETURN-MULTIPLE
15
16 ;;; For RETURN-MULTIPLE, we have to move the results from the end of
17 ;;; the frame for the function that is returning to the end of the
18 ;;; frame for the function being returned to.
19
20 #+sb-assembling ;; We don't want a vop for this one.
21 (define-assembly-routine
22     (return-multiple (:return-style :none))
23     (;; These four are really arguments.
24      (:temp eax unsigned-reg eax-offset)
25      (:temp ebx unsigned-reg ebx-offset)
26      (:temp ecx unsigned-reg ecx-offset)
27      (:temp esi unsigned-reg esi-offset)
28
29      ;; These we need as temporaries.
30      (:temp edx unsigned-reg edx-offset)
31      (:temp edi unsigned-reg edi-offset))
32
33   ;; Pick off the cases where everything fits in register args.
34   (inst jecxz zero-values)
35   (inst cmp ecx (fixnumize 1))
36   (inst jmp :e one-value)
37   (inst cmp ecx (fixnumize 2))
38   (inst jmp :e two-values)
39   (inst cmp ecx (fixnumize 3))
40   (inst jmp :e three-values)
41
42   ;; Save the count, because the loop is going to destroy it.
43   (inst mov edx ecx)
44
45   ;; Blit the values down the stack. Note: there might be overlap, so
46   ;; we have to be careful not to clobber values before we've read
47   ;; them. Because the stack builds down, we are coping to a larger
48   ;; address. Therefore, we need to iterate from larger addresses to
49   ;; smaller addresses. pfw-this says copy ecx words from esi to edi
50   ;; counting down.
51   (inst shr ecx 2)                      ; fixnum to raw word count
52   (inst std)                            ; count down
53   (inst sub esi 4)                      ; ?
54   (inst lea edi (make-ea :dword :base ebx :disp (- n-word-bytes)))
55   (inst rep)
56   (inst movs :dword)
57
58   ;; solaris requires DF being zero.
59   #!+sunos (inst cld)
60
61   ;; Restore the count.
62   (inst mov ecx edx)
63
64   ;; Set the stack top to the last result.
65   (inst lea esp-tn (make-ea :dword :base edi :disp n-word-bytes))
66
67   ;; Load the register args.
68   (loadw edx ebx -1)
69   (loadw edi ebx -2)
70   (loadw esi ebx -3)
71
72   ;; And back we go.
73   (inst stc)
74   (inst jmp eax)
75
76   ;; Handle the register arg cases.
77   ZERO-VALUES
78   (move esp-tn ebx)
79   (inst mov edx nil-value)
80   (inst mov edi edx)
81   (inst mov esi edx)
82   (inst stc)
83   (inst jmp eax)
84
85   ONE-VALUE ; Note: we can get this, because the return-multiple vop
86             ; doesn't check for this case when size > speed.
87   (loadw edx esi -1)
88   (inst mov esp-tn ebx)
89   (inst clc)
90   (inst jmp eax)
91
92   TWO-VALUES
93   (loadw edx esi -1)
94   (loadw edi esi -2)
95   (inst mov esi nil-value)
96   (inst lea esp-tn (make-ea :dword :base ebx :disp (* -2 n-word-bytes)))
97   (inst stc)
98   (inst jmp eax)
99
100   THREE-VALUES
101   (loadw edx esi -1)
102   (loadw edi esi -2)
103   (loadw esi esi -3)
104   (inst lea esp-tn (make-ea :dword :base ebx :disp (* -3 n-word-bytes)))
105   (inst stc)
106   (inst jmp eax))
107 \f
108 ;;;; TAIL-CALL-VARIABLE
109
110 ;;; For tail-call-variable, we have to copy the arguments from the end
111 ;;; of our stack frame (were args are produced) to the start of our
112 ;;; stack frame (were args are expected).
113 ;;;
114 ;;; We take the function to call in EAX and a pointer to the arguments in
115 ;;; ESI. EBP says the same over the jump, and the old frame pointer is
116 ;;; still saved in the first stack slot. The return-pc is saved in
117 ;;; the second stack slot, so we have to push it to make it look like
118 ;;; we actually called. We also have to compute ECX from the difference
119 ;;; between ESI and the stack top.
120 #+sb-assembling ;; No vop for this one either.
121 (define-assembly-routine
122     (tail-call-variable
123      (:return-style :none))
124
125     ((:temp eax unsigned-reg eax-offset)
126      (:temp ebx unsigned-reg ebx-offset)
127      (:temp ecx unsigned-reg ecx-offset)
128      (:temp edx unsigned-reg edx-offset)
129      (:temp edi unsigned-reg edi-offset)
130      (:temp esi unsigned-reg esi-offset))
131
132   ;; Calculate NARGS (as a fixnum)
133   (move ecx esi)
134   (inst sub ecx esp-tn)
135
136   ;; Check for all the args fitting the registers.
137   (inst cmp ecx (fixnumize 3))
138   (inst jmp :le REGISTER-ARGS)
139
140   ;; Save the OLD-FP and RETURN-PC because the blit it going to trash
141   ;; those stack locations. Save the ECX, because the loop is going
142   ;; to trash it.
143   (pushw ebp-tn -1)
144   (loadw ebx ebp-tn -2)
145   (inst push ecx)
146
147   ;; Do the blit. Because we are coping from smaller addresses to
148   ;; larger addresses, we have to start at the largest pair and work
149   ;; our way down.
150   (inst shr ecx 2)                      ; fixnum to raw words
151   (inst std)                            ; count down
152   (inst lea edi (make-ea :dword :base ebp-tn :disp (- n-word-bytes)))
153   (inst sub esi (fixnumize 1))
154   (inst rep)
155   (inst movs :dword)
156
157   ;; solaris requires DF being zero.
158   #!+sunos (inst cld)
159
160   ;; Load the register arguments carefully.
161   (loadw edx ebp-tn -1)
162
163   ;; Restore OLD-FP and ECX.
164   (inst pop ecx)
165   (popw ebp-tn -1)                      ; overwrites a0
166
167   ;; Blow off the stack above the arguments.
168   (inst lea esp-tn (make-ea :dword :base edi :disp n-word-bytes))
169
170   ;; remaining register args
171   (loadw edi ebp-tn -2)
172   (loadw esi ebp-tn -3)
173
174   ;; Push the (saved) return-pc so it looks like we just called.
175   (inst push ebx)
176
177   ;; And jump into the function.
178   (inst jmp (make-ea-for-object-slot eax closure-fun-slot fun-pointer-lowtag))
179
180   ;; All the arguments fit in registers, so load them.
181   REGISTER-ARGS
182   (loadw edx esi -1)
183   (loadw edi esi -2)
184   (loadw esi esi -3)
185
186   ;; Clear most of the stack.
187   (inst lea esp-tn
188         (make-ea :dword :base ebp-tn :disp (* -3 n-word-bytes)))
189
190   ;; Push the return-pc so it looks like we just called.
191   (pushw ebp-tn -2)
192
193   ;; And away we go.
194   (inst jmp (make-ea-for-object-slot eax closure-fun-slot fun-pointer-lowtag)))
195 \f
196 (define-assembly-routine (throw
197                           (:return-style :none))
198                          ((:arg target (descriptor-reg any-reg) edx-offset)
199                           (:arg start any-reg ebx-offset)
200                           (:arg count any-reg ecx-offset)
201                           (:temp catch any-reg eax-offset))
202
203   (declare (ignore start count))
204
205   (load-tl-symbol-value catch *current-catch-block*)
206
207   LOOP
208
209   (let ((error (generate-error-code nil unseen-throw-tag-error target)))
210     (inst or catch catch)               ; check for NULL pointer
211     (inst jmp :z error))
212
213   (inst cmp target (make-ea-for-object-slot catch catch-block-tag-slot 0))
214   (inst jmp :e exit)
215
216   (loadw catch catch catch-block-previous-catch-slot)
217   (inst jmp loop)
218
219   EXIT
220
221   ;; Here EAX points to catch block containing symbol pointed to by EDX.
222   (inst jmp (make-fixup 'unwind :assembly-routine)))
223
224 ;;;; non-local exit noise
225
226 #!-win32
227 (define-assembly-routine (unwind
228                           (:return-style :none)
229                           (:translate %continue-unwind)
230                           (:policy :fast-safe))
231                          ((:arg block (any-reg descriptor-reg) eax-offset)
232                           (:arg start (any-reg descriptor-reg) ebx-offset)
233                           (:arg count (any-reg descriptor-reg) ecx-offset)
234                           (:temp uwp unsigned-reg esi-offset))
235   (declare (ignore start count))
236
237   (let ((error (generate-error-code nil invalid-unwind-error)))
238     (inst or block block)               ; check for NULL pointer
239     (inst jmp :z error))
240
241   (load-tl-symbol-value uwp *current-unwind-protect-block*)
242
243   ;; Does *CURRENT-UNWIND-PROTECT-BLOCK* match the value stored in
244   ;; argument's CURRENT-UWP-SLOT?
245   (inst cmp uwp
246         (make-ea-for-object-slot block unwind-block-current-uwp-slot 0))
247   ;; If a match, return to context in arg block.
248   (inst jmp :e do-exit)
249
250   ;; Not a match - return to *CURRENT-UNWIND-PROTECT-BLOCK* context.
251   ;; Important! Must save (and return) the arg 'block' for later use!!
252   (move edx-tn block)
253   (move block uwp)
254   ;; Set next unwind protect context.
255   (loadw uwp uwp unwind-block-current-uwp-slot)
256   ;; we're about to reload ebp anyway, so let's borrow it here as a
257   ;; temporary.  Hope this works
258   (store-tl-symbol-value uwp *current-unwind-protect-block* ebp-tn)
259
260   DO-EXIT
261
262   (loadw ebp-tn block unwind-block-current-cont-slot)
263
264   ;; Uwp-entry expects some things in known locations so that they can
265   ;; be saved on the stack: the block in edx-tn, start in ebx-tn, and
266   ;; count in ecx-tn.
267
268   (inst jmp (make-ea-for-object-slot block unwind-block-entry-pc-slot 0)))
269
270
271 ;;;; Win32 non-local exit noise
272
273 #!+win32
274 (define-assembly-routine (unwind
275                           (:return-style :none)
276                           (:policy :fast-safe))
277                          ((:arg block (any-reg descriptor-reg) eax-offset)
278                           (:arg start (any-reg descriptor-reg) ebx-offset)
279                           (:arg count (any-reg descriptor-reg) ecx-offset))
280   (declare (ignore start count))
281
282   (let ((error (generate-error-code nil invalid-unwind-error)))
283     (inst or block block)               ; check for NULL pointer
284     (inst jmp :z error))
285
286   ;; Save all our registers, as we're about to clobber them.
287   (inst pusha)
288
289   ;; Find the SEH frame surrounding our target.
290   (loadw ecx-tn block unwind-block-next-seh-frame-slot)
291
292   ;; This section copied from VOP CALL-OUT.
293   ;; Setup the NPX for C; all the FP registers need to be
294   ;; empty; pop them all.
295   (dotimes (i 8)
296     (inst fstp fr0-tn))
297
298   ;; I'm unlikely to ever forget this again.
299   (inst cld)
300
301   ;; Set up a bogus stack frame for RtlUnwind to pick its return
302   ;; address from.  (Yes, this is how RtlUnwind works.)
303   (inst push (make-fixup 'win32-unwind-tail :assembly-routine))
304   (inst push ebp-tn)
305   (inst mov ebp-tn esp-tn)
306
307   ;; Actually call out for the unwind.
308   (inst push 0)
309   (inst push 0)
310   (inst push 0)
311   (inst push ecx-tn)
312   (inst call (make-fixup "RtlUnwind@16" :foreign)))
313
314 ;; We want no VOP for this one and for it to only happen on Win32
315 ;; targets.  Hence the following disaster.
316 #!+#.(cl:if (cl:member sb-assembling cl:*features*) win32 '(or))
317 (define-assembly-routine
318     (win32-unwind-tail (:return-style :none))
319     ((:temp block unsigned-reg eax-offset))
320
321   ;; The unwind returns here.  Had to use a VOP for this because
322   ;; PUSH won't accept a label as an argument.
323
324   ;; Clean up the bogus stack frame we pushed for the unwind.
325   (inst pop ebp-tn)
326   (inst pop esi-tn) ;; Random scratch register.
327
328   ;; This section based on VOP CALL-OUT.
329   ;; Restore the NPX for lisp; ensure no regs are empty
330   (dotimes (i 8)
331     (inst fldz))
332
333   ;; Restore our regs.
334   (inst popa)
335
336   ;; By now we've unwound all the UWP frames required, so we
337   ;; just jump to our target block.
338   (loadw ebp-tn block unwind-block-current-cont-slot)
339
340   ;; Nlx-entry expects the arg start in ebx-tn and the arg count
341   ;; in ecx-tn.  Fortunately, that's where they are already.
342   (inst jmp (make-ea-for-object-slot block unwind-block-entry-pc-slot 0)))
343
344
345 ;;;; Win32 UWP block SEH interface.
346
347 ;; We want no VOP for this one and for it to only happen on Win32
348 ;; targets.  Hence the following disaster.
349 #!+#.(cl:if (cl:member sb-assembling cl:*features*) win32 '(or))
350 (define-assembly-routine
351     (uwp-seh-handler (:return-style :none))
352     ((:temp block unsigned-reg eax-offset))
353
354   ;; We get called for any exception which happens within our
355   ;; dynamic contour that isn't handled below us, and for
356   ;; unwinding.
357
358   ;; For the exceptions we just return ExceptionContinueSearch.
359
360   ;; Find the exception record.
361   (inst mov eax-tn (make-ea :dword :base esp-tn :disp 4))
362
363   ;; Check unwind flags.
364   (inst test (make-ea :byte :base eax-tn :disp 4) 6) ; EH_UNWINDING | EH_EXIT_UNWIND
365
366   ;; To see if we're unwinding or not.
367   (inst jmp :nz UNWINDING)
368
369   ;; We're not unwinding, so we're not interested.
370   (inst mov eax-tn 1) ;; exception-continue-search
371   (inst ret)
372
373   ;; For the unwinds we establish a basic environment as per
374   ;; call_into_lisp, but without the extra SEH frame (the theory
375   ;; being that we're already in a Lisp SEH context), and invoke
376   ;; our UWP block to unwind itself.
377
378   ;; FIXME: Do we need to establish an SEH frame anyway?  And do
379   ;; we need to do the same stack frame hackery for the debugger
380   ;; as we do for the main exception handler?
381
382   ;; When the UWP block calls %continue-unwind, we come back to
383   ;; the next assembly routine, below, which reinitializes for C
384   ;; and returns to the Win32 unwind machinery.
385
386   ;; If the UWP block sees fit to do a non-local exit, things
387   ;; Just Work, thanks to the Win32 API being sanely designed
388   ;; and our complying with it.
389
390   ;; We also must update *current-unwind-protect-block* before
391   ;; calling the cleanup function.
392
393   UNWINDING
394
395   ;; Save all registers (overkill)
396   (inst pusha)
397
398   ;; Establish our stack frame.
399   (inst mov ebp-tn esp-tn)
400
401   ;; This section based on VOP CALL-OUT.
402   ;; Restore the NPX for lisp; ensure no regs are empty
403   (dotimes (i 8)
404     (inst fldz))
405
406   ;; Find our unwind-block by way of our SEH frame.
407   (inst mov block (make-ea :dword :base ebp-tn :disp #x28))
408   (inst lea block (make-ea :dword :base block
409                            :disp (- (* unwind-block-next-seh-frame-slot
410                                        n-word-bytes))))
411
412   ;; Update *CURRENT-UNWIND-PROTECT-BLOCK*.
413   (loadw ebx-tn block unwind-block-current-uwp-slot)
414   (store-tl-symbol-value ebx-tn *current-unwind-protect-block* ecx-tn)
415
416   ;; Uwp-entry expects some things in known locations so that they can
417   ;; be saved on the stack: the block in edx-tn, start in ebx-tn, and
418   ;; count in ecx-tn.  We don't actually have any of that here, but we
419   ;; do need to have access to our own stack frame, so we hijack the
420   ;; known locations to cover our own state.
421
422   (inst xor ebx-tn ebx-tn)
423   (inst xor ecx-tn ecx-tn)
424   (inst mov ebx-tn ebp-tn)
425   (loadw ebp-tn block unwind-block-current-cont-slot)
426   (inst jmp (make-ea-for-object-slot block unwind-block-entry-pc-slot 0)))
427
428 #!+win32
429 (define-assembly-routine (continue-unwind
430                           (:return-style :none)
431                           (:translate %continue-unwind)
432                           (:policy :fast-safe))
433                          ((:arg block (any-reg descriptor-reg) eax-offset)
434                           (:arg start (any-reg descriptor-reg) ebx-offset)
435                           (:arg count (any-reg descriptor-reg) ecx-offset))
436   (declare (ignore block count))
437   ;; The args here are mostly ignored because we're using the
438   ;; win32 unwind mechanism and keep all that elsewhere.  The
439   ;; exception is START, which we use to pass the saved EBP for
440   ;; our exception handler.
441
442   ;; "All" we have to do here is reload our EBP, reestablish a C
443   ;; environment, and return ExceptionContinueSearch.  The OS
444   ;; handles the rest.
445
446   ;; Restore our frame pointer.
447   (inst mov esp-tn start)
448
449   ;; This section copied from VOP CALL-OUT.
450   ;; Setup the NPX for C; all the FP registers need to be
451   ;; empty; pop them all.
452   (dotimes (i 8)
453     (inst fstp fr0-tn))
454
455   ;; I'm unlikely to ever forget this again.
456   (inst cld)
457
458   ;; Restore our saved registers
459   (inst popa)
460
461   ;; And we're done.
462   (inst mov eax-tn 1) ;; exception-continue-search
463   (inst ret))