src/code/cold-init.lisp

   1 ;;;; cold initialization stuff, plus some other miscellaneous stuff
   2 ;;;; that we don't have any better place for
   3
   4 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   5 ;;;; more information.
   6 ;;;;
   7 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   8 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
   9 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
  10 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  11 ;;;; files for more information.
  12
  13 (in-package "SB!IMPL")
  14 \f
  15 ;;;; burning our ships behind us
  16
  17 ;;; There's a fair amount of machinery which is needed only at cold
  18 ;;; init time, and should be discarded before freezing the final
  19 ;;; system. We discard it by uninterning the associated symbols.
  20 ;;; Rather than using a special table of symbols to be uninterned,
  21 ;;; which might be tedious to maintain, instead we use a hack:
  22 ;;; anything whose name matches a magic character pattern is
  23 ;;; uninterned.
  24 ;;;
  25 ;;; FIXME: should also go through globaldb (and perhaps other tables)
  26 ;;; blowing away associated entries
  27 (defun !unintern-init-only-stuff ()
  28   (do ((any-changes? nil nil))
  29       (nil)
  30     (dolist (package (list-all-packages))
  31       (do-symbols (symbol package)
  32         (let ((name (symbol-name symbol)))
  33           (when (or (string= name "!" :end1 1 :end2 1)
  34                     (and (>= (length name) 2)
  35                          (string= name "*!" :end1 2 :end2 2)))
  36             (/show0 "uninterning cold-init-only symbol..")
  37             (/primitive-print name)
  38             (unintern symbol package)
  39             (setf any-changes? t)))))
  40     (unless any-changes?
  41       (return))))
  42 \f
  43 ;;;; putting ourselves out of our misery when things become too much to bear
  44
  45 (declaim (ftype (function (simple-string) nil) critically-unreachable))
  46 (defun !cold-lose (msg)
  47   (%primitive print msg)
  48   (%primitive print "too early in cold init to recover from errors")
  49   (%halt))
  50
  51 ;;; last-ditch error reporting for things which should never happen
  52 ;;; and which, if they do happen, are sufficiently likely to torpedo
  53 ;;; the normal error-handling system that we want to bypass it
  54 (declaim (ftype (function (simple-string) nil) critically-unreachable))
  55 (defun critically-unreachable (where)
  56   (%primitive print "internal error: Control should never reach here, i.e.")
  57   (%primitive print where)
  58   (%halt))
  59 \f
  60 ;;;; !COLD-INIT
  61
  62 ;;; a list of toplevel things set by GENESIS
  63 (defvar *!reversed-cold-toplevels*)
  64
  65 ;;; a SIMPLE-VECTOR set by GENESIS
  66 (defvar *!load-time-values*)
  67
  68 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
  69   ;; FIXME: Perhaps we should make SHOW-AND-CALL-AND-FMAKUNBOUND, too,
  70   ;; and use it for most of the cold-init functions. (Just be careful
  71   ;; not to use it for the COLD-INIT-OR-REINIT functions.)
  72   (sb!xc:defmacro show-and-call (name)
  73     `(progn
  74        (/primitive-print ,(symbol-name name))
  75        (,name))))
  76
  77 ;;; called when a cold system starts up
  78 (defun !cold-init ()
  79   #!+sb-doc "Give the world a shove and hope it spins."
  80
  81   (/show0 "entering !COLD-INIT")
  82
  83   ;; FIXME: It'd probably be cleaner to have most of the stuff here
  84   ;; handled by calls like !GC-COLD-INIT, !ERROR-COLD-INIT, and
  85   ;; !UNIX-COLD-INIT. And *TYPE-SYSTEM-INITIALIZED* could be changed to
  86   ;; *TYPE-SYSTEM-INITIALIZED-WHEN-BOUND* so that it doesn't need to
  87   ;; be explicitly set in order to be meaningful.
  88   (setf *gc-notify-stream* nil
  89         *before-gc-hooks* nil
  90         *after-gc-hooks* nil
  91         *already-maybe-gcing* t
  92         *gc-inhibit* t
  93         *need-to-collect-garbage* nil
  94         sb!unix::*interrupts-enabled* t
  95         sb!unix::*interrupt-pending* nil
  96         *break-on-signals* nil
  97         *maximum-error-depth* 10
  98         *current-error-depth* 0
  99         *cold-init-complete-p* nil
 100         *type-system-initialized* nil)
 101
 102   (show-and-call !exhaust-cold-init)
 103   (show-and-call !typecheckfuns-cold-init)
 104
 105   ;; Anyone might call RANDOM to initialize a hash value or something;
 106   ;; and there's nothing which needs to be initialized in order for
 107   ;; this to be initialized, so we initialize it right away.
 108   (show-and-call !random-cold-init)
 109
 110   (show-and-call !package-cold-init)
 111
 112   ;; All sorts of things need INFO and/or (SETF INFO).
 113   (/show0 "about to SHOW-AND-CALL !GLOBALDB-COLD-INIT")
 114   (show-and-call !globaldb-cold-init)
 115
 116   ;; This needs to be done early, but needs to be after INFO is
 117   ;; initialized.
 118   (show-and-call !fdefn-cold-init)
 119
 120   ;; Various toplevel forms call MAKE-ARRAY, which calls SUBTYPEP, so
 121   ;; the basic type machinery needs to be initialized before toplevel
 122   ;; forms run.
 123   (show-and-call !type-class-cold-init)
 124   (show-and-call !typedefs-cold-init)
 125   (show-and-call !classes-cold-init)
 126   (show-and-call !early-type-cold-init)
 127   (show-and-call !late-type-cold-init)
 128   (show-and-call !alien-type-cold-init)
 129   (show-and-call !target-type-cold-init)
 130   (show-and-call !vm-type-cold-init)
 131   ;; FIXME: It would be tidy to make sure that that these cold init
 132   ;; functions are called in the same relative order as the toplevel
 133   ;; forms of the corresponding source files.
 134
 135   ;;(show-and-call !package-cold-init)
 136   (show-and-call !policy-cold-init-or-resanify)
 137   (/show0 "back from !POLICY-COLD-INIT-OR-RESANIFY")
 138
 139   ;; KLUDGE: Why are fixups mixed up with toplevel forms? Couldn't
 140   ;; fixups be done separately? Wouldn't that be clearer and better?
 141   ;; -- WHN 19991204
 142   (/show0 "doing cold toplevel forms and fixups")
 143   (/show0 "(LISTP *!REVERSED-COLD-TOPLEVELS*)=..")
 144   (/hexstr (if (listp *!reversed-cold-toplevels*) "true" "NIL"))
 145   (/show0 "about to calculate (LENGTH *!REVERSED-COLD-TOPLEVELS*)")
 146   (/show0 "(LENGTH *!REVERSED-COLD-TOPLEVELS*)=..")
 147   #!+sb-show (let ((r-c-tl-length (length *!reversed-cold-toplevels*)))
 148                (/show0 "(length calculated..)")
 149                (let ((hexstr (hexstr r-c-tl-length)))
 150                  (/show0 "(hexstr calculated..)")
 151                  (/primitive-print hexstr)))
 152   (let (#!+sb-show (index-in-cold-toplevels 0))
 153     #!+sb-show (declare (type fixnum index-in-cold-toplevels))
 154
 155     (dolist (toplevel-thing (prog1
 156                                 (nreverse *!reversed-cold-toplevels*)
 157                               ;; (Now that we've NREVERSEd it, it's
 158                               ;; somewhat scrambled, so keep anyone
 159                               ;; else from trying to get at it.)
 160                               (makunbound '*!reversed-cold-toplevels*)))
 161       #!+sb-show
 162       (when (zerop (mod index-in-cold-toplevels 1024))
 163         (/show0 "INDEX-IN-COLD-TOPLEVELS=..")
 164         (/hexstr index-in-cold-toplevels))
 165       #!+sb-show
 166       (setf index-in-cold-toplevels
 167             (the fixnum (1+ index-in-cold-toplevels)))
 168       (typecase toplevel-thing
 169         (function
 170          (funcall toplevel-thing))
 171         (cons
 172          (case (first toplevel-thing)
 173            (:load-time-value
 174             (setf (svref *!load-time-values* (third toplevel-thing))
 175                   (funcall (second toplevel-thing))))
 176            (:load-time-value-fixup
 177             (setf (sap-ref-32 (second toplevel-thing) 0)
 178                   (get-lisp-obj-address
 179                    (svref *!load-time-values* (third toplevel-thing)))))
 180            #!+(and x86 gencgc)
 181            (:load-time-code-fixup
 182             (sb!vm::!envector-load-time-code-fixup (second toplevel-thing)
 183                                                    (third  toplevel-thing)
 184                                                    (fourth toplevel-thing)
 185                                                    (fifth  toplevel-thing)))
 186            (t
 187             (!cold-lose "bogus fixup code in *!REVERSED-COLD-TOPLEVELS*"))))
 188         (t (!cold-lose "bogus function in *!REVERSED-COLD-TOPLEVELS*")))))
 189   (/show0 "done with loop over cold toplevel forms and fixups")
 190
 191   ;; Set sane values again, so that the user sees sane values instead
 192   ;; of whatever is left over from the last DECLAIM/PROCLAIM.
 193   (show-and-call !policy-cold-init-or-resanify)
 194
 195   ;; Only do this after toplevel forms have run, 'cause that's where
 196   ;; DEFTYPEs are.
 197   (setf *type-system-initialized* t)
 198
 199   (show-and-call os-cold-init-or-reinit)
 200
 201   (show-and-call stream-cold-init-or-reset)
 202   (show-and-call !loader-cold-init)
 203   (show-and-call signal-cold-init-or-reinit)
 204   (setf (sb!alien:extern-alien "internal_errors_enabled" boolean) t)
 205
 206   ;; FIXME: This list of modes should be defined in one place and
 207   ;; explicitly shared between here and REINIT.
 208
 209   ;; Why was this marked #!+alpha?  CMUCL does it here on all architectures
 210   (set-floating-point-modes :traps '(:overflow :invalid :divide-by-zero))
 211
 212   (show-and-call !class-finalize)
 213
 214   ;; The reader and printer are initialized very late, so that they
 215   ;; can do hairy things like invoking the compiler as part of their
 216   ;; initialization.
 217   (show-and-call !reader-cold-init)
 218   (let ((*readtable* *standard-readtable*))
 219     (show-and-call !sharpm-cold-init)
 220     (show-and-call !backq-cold-init))
 221   (setf *readtable* (copy-readtable *standard-readtable*))
 222   (setf sb!debug:*debug-readtable* (copy-readtable *standard-readtable*))
 223   (sb!pretty:!pprint-cold-init)
 224
 225   ;; the ANSI-specified initial value of *PACKAGE*
 226   (setf *package* (find-package "COMMON-LISP-USER"))
 227
 228   (/show0 "done initializing, setting *COLD-INIT-COMPLETE-P*")
 229   (setf *cold-init-complete-p* t)
 230
 231   ;; The system is finally ready for GC.
 232   (setf *already-maybe-gcing* nil)
 233   (/show0 "enabling GC")
 234   (gc-on)
 235   (/show0 "doing first GC")
 236   (gc :full t)
 237   (/show0 "back from first GC")
 238
 239   ;; The show is on.
 240   (terpri)
 241   (/show0 "going into toplevel loop")
 242   (handling-end-of-the-world
 243     (toplevel-init)
 244     (critically-unreachable "after TOPLEVEL-INIT")))
 245
 246 (defun quit (&key recklessly-p
 247                   (unix-code 0 unix-code-p)
 248                   (unix-status unix-code))
 249   #!+sb-doc
 250   "Terminate the current Lisp. Things are cleaned up (with UNWIND-PROTECT
 251   and so forth) unless RECKLESSLY-P is non-NIL. On UNIX-like systems,
 252   UNIX-STATUS is used as the status code."
 253   (declare (type (signed-byte 32) unix-status unix-code))
 254   (/show0 "entering QUIT")
 255   ;; FIXME: UNIX-CODE was deprecated in sbcl-0.6.8, after having been
 256   ;; around for less than a year. It should be safe to remove it after
 257   ;; a year.
 258   (when unix-code-p
 259     (warn "The UNIX-CODE argument is deprecated. Use the UNIX-STATUS argument
 260 instead (which is another name for the same thing)."))
 261   (if recklessly-p
 262       (sb!unix:unix-exit unix-status)
 263       (throw '%end-of-the-world unix-status))
 264   (critically-unreachable "after trying to die in QUIT"))
 265 \f
 266 ;;;; initialization functions
 267
 268 (defun reinit ()
 269   (without-interrupts
 270     (without-gcing
 271       (os-cold-init-or-reinit)
 272       (stream-reinit)
 273       (signal-cold-init-or-reinit)
 274       (gc-reinit)
 275       (setf (sb!alien:extern-alien "internal_errors_enabled" boolean) t)
 276       ;; PRINT seems not to like x86 NPX denormal floats like
 277       ;; LEAST-NEGATIVE-SINGLE-FLOAT, so the :UNDERFLOW exceptions are
 278       ;; disabled by default. Joe User can explicitly enable them if
 279       ;; desired.
 280       (set-floating-point-modes :traps '(:overflow :invalid :divide-by-zero))
 281
 282       ;; Clear pseudo atomic in case this core wasn't compiled with
 283       ;; support.
 284       ;;
 285       ;; FIXME: In SBCL our cores are always compiled with support. So
 286       ;; we don't need to do this, do we? At least not for this
 287       ;; reason.. (Perhaps we should do it anyway in case someone
 288       ;; manages to save an image from within a pseudo-atomic-atomic
 289       ;; operation?)
 290       #!+x86 (setf *pseudo-atomic-atomic* 0))
 291     (gc-on)))
 292 \f
 293 ;;;; some support for any hapless wretches who end up debugging cold
 294 ;;;; init code
 295
 296 ;;; Decode THING into hexadecimal notation using only machinery
 297 ;;; available early in cold init.
 298 #!+sb-show
 299 (defun hexstr (thing)
 300   (/noshow0 "entering HEXSTR")
 301   (let ((addr (get-lisp-obj-address thing))
 302         (str (make-string 10)))
 303     (/noshow0 "ADDR and STR calculated")
 304     (setf (char str 0) #\0
 305           (char str 1) #\x)
 306     (/noshow0 "CHARs 0 and 1 set")
 307     (dotimes (i 8)
 308       (/noshow0 "at head of DOTIMES loop")
 309       (let* ((nibble (ldb (byte 4 0) addr))
 310              (chr (char "0123456789abcdef" nibble)))
 311         (declare (type (unsigned-byte 4) nibble)
 312                  (base-char chr))
 313         (/noshow0 "NIBBLE and CHR calculated")
 314         (setf (char str (- 9 i)) chr
 315               addr (ash addr -4))))
 316     str))
 317
 318 #!+sb-show
 319 (defun cold-print (x)
 320   (typecase x
 321     (simple-string (sb!sys:%primitive print x))
 322     (symbol (sb!sys:%primitive print (symbol-name x)))
 323     (list (let ((count 0))
 324             (sb!sys:%primitive print "list:")
 325             (dolist (i x)
 326               (when (>= (incf count) 4)
 327                 (sb!sys:%primitive print "...")
 328                 (return))
 329               (cold-print i))))
 330     (t (sb!sys:%primitive print (hexstr x)))))