src/compiler/alpha/macros.lisp

   1 ;;;; various useful macros for generating Alpha code
   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
  14 ;;; a handy macro for defining top level forms that depend on the
  15 ;;; compile environment
  16 (defmacro expand (expr)
  17   (let ((gensym (gensym)))
  18     `(macrolet
  19          ((,gensym ()
  20             ,expr))
  21        (,gensym))))
  22 \f
  23 ;;; instruction-like macros
  24
  25 ;;; c.f. x86 backend:
  26 ;;(defmacro move (dst src)
  27 ;;  #!+sb-doc
  28 ;;  "Move SRC into DST unless they are location=."
  29 ;;  (once-only ((n-dst dst)
  30 ;;              (n-src src))
  31 ;;    `(unless (location= ,n-dst ,n-src)
  32 ;;       (inst mov ,n-dst ,n-src))))
  33
  34 (defmacro move (src dst)
  35   "Move SRC into DST unless they are location=."
  36   (once-only ((n-src src) (n-dst dst))
  37     `(unless (location= ,n-src ,n-dst)
  38        (inst move ,n-src ,n-dst))))
  39
  40 (defmacro loadw (result base &optional (offset 0) (lowtag 0))
  41   (once-only ((result result) (base base))
  42     `(inst ldl ,result (- (ash ,offset word-shift) ,lowtag) ,base)))
  43
  44 (defmacro loadq (result base &optional (offset 0) (lowtag 0))
  45   (once-only ((result result) (base base))
  46     `(inst ldq ,result (- (ash ,offset word-shift) ,lowtag) ,base)))
  47
  48 (defmacro storew (value base &optional (offset 0) (lowtag 0))
  49   (once-only ((value value) (base base) (offset offset) (lowtag lowtag))
  50     `(inst stl ,value (- (ash ,offset word-shift) ,lowtag) ,base)))
  51
  52 (defmacro storeq (value base &optional (offset 0) (lowtag 0))
  53   (once-only ((value value) (base base) (offset offset) (lowtag lowtag))
  54     `(inst stq ,value (- (ash ,offset word-shift) ,lowtag) ,base)))
  55
  56 (defmacro load-symbol (reg symbol)
  57   (once-only ((reg reg) (symbol symbol))
  58     `(inst lda ,reg (static-symbol-offset ,symbol) null-tn)))
  59
  60 (defmacro load-symbol-value (reg symbol)
  61   `(inst ldl ,reg
  62          (+ (static-symbol-offset ',symbol)
  63             (ash symbol-value-slot word-shift)
  64             (- other-pointer-lowtag))
  65          null-tn))
  66
  67 (defmacro store-symbol-value (reg symbol)
  68   `(inst stl ,reg
  69          (+ (static-symbol-offset ',symbol)
  70             (ash symbol-value-slot word-shift)
  71             (- other-pointer-lowtag))
  72          null-tn))
  73
  74 (defmacro load-type (target source &optional (offset 0))
  75   "Loads the type bits of a pointer into target independent of
  76   byte-ordering issues."
  77   (once-only ((n-target target)
  78               (n-source source)
  79               (n-offset offset))
  80      `(progn
  81         (inst ldl ,n-target ,n-offset ,n-source)
  82         (inst and ,n-target #xff ,n-target))))
  83
  84 ;;; macros to handle the fact that we cannot use the machine native
  85 ;;; call and return instructions
  86
  87 (defmacro lisp-jump (function lip)
  88   "Jump to the lisp function FUNCTION.  LIP is an interior-reg temporary."
  89   `(progn
  90      (inst lda ,lip (- (ash sb!vm:simple-fun-code-offset sb!vm:word-shift)
  91                        sb!vm:fun-pointer-lowtag)
  92             ,function)
  93      (move ,function code-tn)
  94      (inst jsr zero-tn ,lip 1)))
  95
  96 (defmacro lisp-return (return-pc lip &key (offset 0) (frob-code t))
  97   "Return to RETURN-PC.  LIP is an interior-reg temporary."
  98   `(progn
  99      (inst lda ,lip
 100            (- (* (1+ ,offset) n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 101             ,return-pc)
 102      ,@(when frob-code
 103          `((move ,return-pc code-tn)))
 104      (inst ret zero-tn ,lip 1)))
 105
 106
 107 (defmacro emit-return-pc (label)
 108   "Emit a return-pc header word.  LABEL is the label to use for this
 109    return-pc."
 110   `(progn
 111      (align n-lowtag-bits)
 112      (emit-label ,label)
 113      (inst lra-header-word)))
 114
 115
 116 \f
 117 ;;;; stack TN's
 118
 119 ;;;    Move a stack TN to a register and vice-versa.
 120 (defmacro load-stack-tn (reg stack)
 121   `(let ((reg ,reg)
 122          (stack ,stack))
 123      (let ((offset (tn-offset stack)))
 124        (sc-case stack
 125          ((control-stack)
 126           (loadw reg cfp-tn offset))))))
 127 (defmacro store-stack-tn (stack reg)
 128   `(let ((stack ,stack)
 129          (reg ,reg))
 130      (let ((offset (tn-offset stack)))
 131        (sc-case stack
 132          ((control-stack)
 133           (storew reg cfp-tn offset))))))
 134
 135 ;;; Move the TN Reg-Or-Stack into Reg if it isn't already there.
 136 (defmacro maybe-load-stack-tn (reg reg-or-stack)
 137   (once-only ((n-reg reg)
 138               (n-stack reg-or-stack))
 139     `(sc-case ,n-reg
 140        ((any-reg descriptor-reg)
 141         (sc-case ,n-stack
 142           ((any-reg descriptor-reg)
 143            (move ,n-stack ,n-reg))
 144           ((control-stack)
 145            (loadw ,n-reg cfp-tn (tn-offset ,n-stack))))))))
 146
 147 ;;; Move the TN Reg-Or-Stack into Reg if it isn't already there.
 148 (defmacro maybe-load-stack-nfp-tn (reg reg-or-stack temp)
 149   (once-only ((n-reg reg)
 150               (n-stack reg-or-stack))
 151      `(when ,reg
 152         (sc-case ,n-reg
 153          ((any-reg descriptor-reg)
 154           (sc-case ,n-stack
 155            ((any-reg descriptor-reg)
 156             (move ,n-stack ,n-reg))
 157            ((control-stack)
 158             (loadw ,n-reg cfp-tn (tn-offset ,n-stack))
 159             (inst mskll nsp-tn 0 ,temp)
 160             (inst bis ,temp ,n-reg ,n-reg))))))))
 161 \f
 162 ;;;; storage allocation
 163
 164 ;;; Do stuff to allocate an other-pointer object of fixed SIZE with a
 165 ;;; single word header having the specified WIDETAG value. The result is
 166 ;;; placed in RESULT-TN, Flag-Tn must be wired to NL3-OFFSET, and
 167 ;;; Temp-TN is a non- descriptor temp (which may be randomly used by
 168 ;;; the body.) The body is placed inside the PSEUDO-ATOMIC, and
 169 ;;; presumably initializes the object.
 170 (defmacro with-fixed-allocation ((result-tn temp-tn widetag size)
 171                                  &body body)
 172   `(pseudo-atomic (:extra (pad-data-block ,size))
 173      (inst bis alloc-tn other-pointer-lowtag ,result-tn)
 174      (inst li (logior (ash (1- ,size) n-widetag-bits) ,widetag) ,temp-tn)
 175      (storew ,temp-tn ,result-tn 0 other-pointer-lowtag)
 176      ,@body))
 177 \f
 178 ;;;; error code
 179 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 180   (defun emit-error-break (vop kind code values)
 181     (let ((vector (gensym)))
 182       `((let ((vop ,vop))
 183           (when vop
 184             (note-this-location vop :internal-error)))
 185         (inst gentrap ,kind)
 186         (with-adjustable-vector (,vector)
 187           (write-var-integer (error-number-or-lose ',code) ,vector)
 188           ,@(mapcar (lambda (tn)
 189                       `(let ((tn ,tn))
 190                          (write-var-integer (make-sc-offset (sc-number
 191                                                              (tn-sc tn))
 192                                                             (tn-offset tn))
 193                                             ,vector)))
 194                     values)
 195           (inst byte (length ,vector))
 196           (dotimes (i (length ,vector))
 197             (inst byte (aref ,vector i))))
 198         (align word-shift)))))
 199
 200 (defmacro error-call (vop error-code &rest values)
 201   "Cause an error.  ERROR-CODE is the error to cause."
 202   (cons 'progn
 203         (emit-error-break vop error-trap error-code values)))
 204
 205
 206 (defmacro cerror-call (vop label error-code &rest values)
 207   "Cause a continuable error.  If the error is continued, execution resumes at
 208   LABEL."
 209   `(progn
 210      (inst br zero-tn ,label)
 211      ,@(emit-error-break vop cerror-trap error-code values)))
 212
 213 (defmacro generate-error-code (vop error-code &rest values)
 214   "Generate-Error-Code Error-code Value*
 215   Emit code for an error with the specified Error-Code and context Values."
 216   `(assemble (*elsewhere*)
 217      (let ((start-lab (gen-label)))
 218        (emit-label start-lab)
 219        (error-call ,vop ,error-code ,@values)
 220        start-lab)))
 221
 222 (defmacro generate-cerror-code (vop error-code &rest values)
 223   "Generate-CError-Code Error-code Value*
 224   Emit code for a continuable error with the specified Error-Code and
 225   context Values.  If the error is continued, execution resumes after
 226   the GENERATE-CERROR-CODE form."
 227   (let ((continue (gensym "CONTINUE-LABEL-"))
 228         (error (gensym "ERROR-LABEL-")))
 229     `(let ((,continue (gen-label)))
 230        (emit-label ,continue)
 231        (assemble (*elsewhere*)
 232          (let ((,error (gen-label)))
 233            (emit-label ,error)
 234            (cerror-call ,vop ,continue ,error-code ,@values)
 235            ,error)))))
 236
 237 \f
 238 ;;; a handy macro for making sequences look atomic
 239 (defmacro pseudo-atomic ((&key (extra 0)) &rest forms)
 240   `(progn
 241      (inst addq alloc-tn 1 alloc-tn)
 242      ,@forms
 243      (inst lda alloc-tn (1- ,extra) alloc-tn)
 244      (inst stl zero-tn 0 alloc-tn)))
 245 \f
 246 ;;;; memory accessor vop generators
 247
 248 (defmacro define-full-reffer (name type offset lowtag scs el-type
 249                                    &optional translate)
 250   `(progn
 251      (define-vop (,name)
 252        ,@(when translate
 253            `((:translate ,translate)))
 254        (:policy :fast-safe)
 255        (:args (object :scs (descriptor-reg))
 256               (index :scs (any-reg)))
 257        (:arg-types ,type tagged-num)
 258        (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 259        (:results (value :scs ,scs))
 260        (:result-types ,el-type)
 261        (:generator 5
 262          (inst addq object index lip)
 263          (inst ldl value (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 264          ,@(when (equal scs '(unsigned-reg))
 265              '((inst mskll value 4 value)))))
 266      (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
 267        ,@(when translate
 268            `((:translate ,translate)))
 269        (:policy :fast-safe)
 270        (:args (object :scs (descriptor-reg)))
 271        (:info index)
 272        (:arg-types ,type
 273                    (:constant (load/store-index ,n-word-bytes ,(eval lowtag)
 274                                                 ,(eval offset))))
 275        (:results (value :scs ,scs))
 276        (:result-types ,el-type)
 277        (:generator 4
 278          (inst ldl value (- (* (+ ,offset index) n-word-bytes) ,lowtag)
 279                object)
 280          ,@(when (equal scs '(unsigned-reg))
 281              '((inst mskll value 4 value)))))))
 282
 283 (defmacro define-full-setter (name type offset lowtag scs el-type
 284                                    &optional translate #!+gengc (remember t))
 285   `(progn
 286      (define-vop (,name)
 287        ,@(when translate
 288            `((:translate ,translate)))
 289        (:policy :fast-safe)
 290        (:args (object :scs (descriptor-reg))
 291               (index :scs (any-reg))
 292               (value :scs ,scs :target result))
 293        (:arg-types ,type tagged-num ,el-type)
 294        (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 295        (:results (result :scs ,scs))
 296        (:result-types ,el-type)
 297        (:generator 2
 298          (inst addq index object lip)
 299          (inst stl value (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 300          (move value result)))
 301      (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
 302        ,@(when translate
 303            `((:translate ,translate)))
 304        (:policy :fast-safe)
 305        (:args (object :scs (descriptor-reg))
 306               (value :scs ,scs))
 307        (:info index)
 308        (:arg-types ,type
 309                    (:constant (load/store-index ,n-word-bytes ,(eval lowtag)
 310                                                 ,(eval offset)))
 311                    ,el-type)
 312        (:results (result :scs ,scs))
 313        (:result-types ,el-type)
 314        (:generator 1
 315          (inst stl value (- (* (+ ,offset index) n-word-bytes) ,lowtag)
 316                object)
 317          (move value result)))))
 318
 319
 320 (defmacro define-partial-reffer (name type size signed offset lowtag scs
 321                                       el-type &optional translate)
 322   (let ((scale (ecase size (:byte 1) (:short 2))))
 323     `(progn
 324        (define-vop (,name)
 325          ,@(when translate
 326              `((:translate ,translate)))
 327          (:policy :fast-safe)
 328          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 329                 (index :scs (unsigned-reg)))
 330          (:arg-types ,type positive-fixnum)
 331          (:results (value :scs ,scs))
 332          (:result-types ,el-type)
 333          (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 334          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp)
 335          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp1)
 336          (:generator 5
 337            (inst addq object index lip)
 338            ,@(when (eq size :short)
 339                '((inst addq index lip lip)))
 340            ,@(ecase size
 341                (:byte
 342                 (if signed
 343                     `((inst ldq_u temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 344                             lip)
 345                       (inst lda temp1 (1+ (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag))
 346                             lip)
 347                       (inst extqh temp temp1 temp)
 348                       (inst sra temp 56 value))
 349                     `((inst ldq_u
 350                             temp
 351                             (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 352                             lip)
 353                       (inst lda temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 354                                           lip)
 355                       (inst extbl temp temp1 value))))
 356                (:short
 357                 (if signed
 358                     `((inst ldq_u temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 359                             lip)
 360                       (inst lda temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 361                             lip)
 362                       (inst extwl temp temp1 temp)
 363                       (inst sll temp 48 temp)
 364                       (inst sra temp 48 value))
 365                     `((inst ldq_u temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag)
 366                             lip)
 367                       (inst lda temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 368                       (inst extwl temp temp1 value)))))))
 369        (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
 370          ,@(when translate
 371              `((:translate ,translate)))
 372          (:policy :fast-safe)
 373          (:args (object :scs (descriptor-reg)))
 374          (:info index)
 375          (:arg-types ,type
 376                      (:constant (load/store-index ,scale
 377                                                   ,(eval lowtag)
 378                                                   ,(eval offset))))
 379          (:results (value :scs ,scs))
 380          (:result-types ,el-type)
 381          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp)
 382          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp1)
 383          (:generator 5
 384            ,@(ecase size
 385                (:byte
 386                 (if signed
 387                     `((inst ldq_u temp (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 388                                              (* index ,scale)) ,lowtag)
 389                             object)
 390                       (inst lda temp1 (1+ (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 391                                                 (* index ,scale)) ,lowtag))
 392                             object)
 393                       (inst extqh temp temp1 temp)
 394                       (inst sra temp 56 value))
 395                     `((inst ldq_u temp (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 396                                              (* index ,scale)) ,lowtag)
 397                             object)
 398                       (inst lda temp1 (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 399                                             (* index ,scale)) ,lowtag)
 400                             object)
 401                       (inst extbl temp temp1 value))))
 402                (:short
 403                 (if signed
 404                     `((inst ldq_u temp (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 405                                              (* index ,scale)) ,lowtag)
 406                             object)
 407                       (inst lda temp1 (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 408                                             (* index ,scale)) ,lowtag)
 409                             object)
 410                       (inst extwl temp temp1 temp)
 411                       (inst sll temp 48 temp)
 412                       (inst sra temp 48 value))
 413                     `((inst ldq_u temp (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 414                                              (* index ,scale)) ,lowtag)
 415                             object)
 416                       (inst lda temp1 (- (+ (* ,offset n-word-bytes)
 417                                             (* index ,scale)) ,lowtag)
 418                             object)
 419                       (inst extwl temp temp1 value))))))))))
 420
 421 (defmacro define-partial-setter (name type size offset lowtag scs el-type
 422                                       &optional translate)
 423   (let ((scale (ecase size (:byte 1) (:short 2))))
 424     `(progn
 425        (define-vop (,name)
 426          ,@(when translate
 427              `((:translate ,translate)))
 428          (:policy :fast-safe)
 429          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 430                 (index :scs (unsigned-reg))
 431                 (value :scs ,scs :target result))
 432          (:arg-types ,type positive-fixnum ,el-type)
 433          (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 434          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp)
 435          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp1)
 436          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp2)
 437          (:results (result :scs ,scs))
 438          (:result-types ,el-type)
 439          (:generator 5
 440            (inst addq object index lip)
 441            ,@(when (eq size :short)
 442                '((inst addq lip index lip)))
 443            ,@(ecase size
 444                (:byte
 445                 `((inst lda temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 446                   (inst ldq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 447                   (inst insbl value  temp temp2)
 448                   (inst mskbl temp1 temp temp1)
 449                   (inst bis temp1 temp2 temp1)
 450                   (inst stq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)))
 451                (:short
 452                 `((inst lda temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 453                   (inst ldq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip)
 454                   (inst mskwl temp1 temp temp1)
 455                   (inst inswl value temp temp2)
 456                   (inst bis temp1 temp2 temp)
 457                   (inst stq_u temp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag) lip))))
 458            (move value result)))
 459        (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
 460          ,@(when translate
 461              `((:translate ,translate)))
 462          (:policy :fast-safe)
 463          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 464                 (value :scs ,scs :target result))
 465          (:info index)
 466          (:arg-types ,type
 467                      (:constant (load/store-index ,scale
 468                                                   ,(eval lowtag)
 469                                                   ,(eval offset)))
 470                      ,el-type)
 471          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp)
 472          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp1)
 473          (:temporary (:sc non-descriptor-reg) temp2)
 474          (:results (result :scs ,scs))
 475          (:result-types ,el-type)
 476          (:generator 5
 477            ,@(ecase size
 478                (:byte
 479                 `((inst lda temp (- (* ,offset n-word-bytes)
 480                                     (* index ,scale) ,lowtag)
 481                         object)
 482                   (inst ldq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes)
 483                                        (* index ,scale) ,lowtag)
 484                         object)
 485                   (inst insbl value temp temp2)
 486                   (inst mskbl temp1 temp temp1)
 487                   (inst bis temp1 temp2 temp1)
 488                   (inst stq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes)
 489                                        (* index ,scale) ,lowtag) object)))
 490                (:short
 491                 `((inst lda temp (- (* ,offset n-word-bytes)
 492                                     (* index ,scale) ,lowtag)
 493                         object)
 494                   (inst ldq_u temp1 (- (* ,offset n-word-bytes)
 495                                        (* index ,scale) ,lowtag)
 496                         object)
 497                   (inst mskwl temp1 temp temp1)
 498                   (inst inswl value temp temp2)
 499                   (inst bis temp1 temp2 temp)
 500                   (inst stq_u temp (- (* ,offset n-word-bytes)
 501                                       (* index ,scale) ,lowtag) object))))
 502            (move value result))))))