src/compiler/hppa/array.lisp

   1 ;;;; the HPPA definitions for array operations
   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 ;;;; Allocator for the array header.
  15 (define-vop (make-array-header)
  16   (:translate make-array-header)
  17   (:policy :fast-safe)
  18   (:args (type :scs (any-reg))
  19          (rank :scs (any-reg)))
  20   (:arg-types positive-fixnum positive-fixnum)
  21   (:temporary (:scs (any-reg)) bytes)
  22   (:temporary (:scs (non-descriptor-reg)) header)
  23   (:results (result :scs (descriptor-reg)))
  24   (:generator 13
  25     ;; Note: Cant use addi, the immediate is too large
  26     (inst li (+ (* (1+ array-dimensions-offset) n-word-bytes)
  27                 lowtag-mask) header)
  28     (inst add header rank bytes)
  29     (inst li (lognot lowtag-mask) header)
  30     (inst and bytes header bytes)
  31     (inst addi (fixnumize (1- array-dimensions-offset)) rank header)
  32     (inst sll header n-widetag-bits header)
  33     (inst or header type header)
  34     (inst srl header n-fixnum-tag-bits header)
  35     (pseudo-atomic ()
  36       (set-lowtag other-pointer-lowtag alloc-tn result)
  37       (storew header result 0 other-pointer-lowtag)
  38       (inst add bytes alloc-tn alloc-tn))))
  39
  40 \f
  41 ;;;; Additional accessors and setters for the array header.
  42 (define-full-reffer %array-dimension *
  43   array-dimensions-offset other-pointer-lowtag
  44   (any-reg) positive-fixnum sb!kernel:%array-dimension)
  45
  46 (define-full-setter %set-array-dimension *
  47   array-dimensions-offset other-pointer-lowtag
  48   (any-reg) positive-fixnum sb!kernel:%set-array-dimension)
  49
  50 (define-vop (array-rank-vop)
  51   (:translate sb!kernel:%array-rank)
  52   (:policy :fast-safe)
  53   (:args (x :scs (descriptor-reg)))
  54   (:results (res :scs (any-reg descriptor-reg)))
  55   (:generator 6
  56     (loadw res x 0 other-pointer-lowtag)
  57     (inst sra res n-widetag-bits res)
  58     (inst addi (- (1- array-dimensions-offset)) res res)
  59     (inst sll res n-fixnum-tag-bits res)))
  60 \f
  61 ;;;; Bounds checking routine.
  62 (define-vop (check-bound)
  63   (:translate %check-bound)
  64   (:policy :fast-safe)
  65   (:args (array :scs (descriptor-reg))
  66          (bound :scs (any-reg descriptor-reg))
  67          (index :scs (any-reg descriptor-reg) :target result))
  68   (:results (result :scs (any-reg descriptor-reg)))
  69   (:vop-var vop)
  70   (:save-p :compute-only)
  71   (:generator 5
  72     (let ((error (generate-error-code vop invalid-array-index-error
  73                                       array bound index)))
  74       (inst bc :>= nil index bound error))
  75     (move index result)))
  76
  77 \f
  78 ;;;; Accessors/Setters
  79
  80 ;;; Variants built on top of word-index-ref, etc.  I.e. those vectors whos
  81 ;;; elements are represented in integer registers and are built out of
  82 ;;; 8, 16, or 32 bit elements.
  83 (macrolet ((def-full-data-vector-frobs (type element-type &rest scs)
  84   `(progn
  85      (define-full-reffer ,(symbolicate "DATA-VECTOR-REF/" type) ,type
  86        vector-data-offset other-pointer-lowtag
  87        ,(remove-if (lambda (x) (member x '(null zero))) scs)
  88        ,element-type
  89        data-vector-ref)
  90      (define-full-setter ,(symbolicate "DATA-VECTOR-SET/" type) ,type
  91        vector-data-offset other-pointer-lowtag ,scs ,element-type
  92        data-vector-set)))
  93
  94            (def-partial-data-vector-frobs
  95              (type element-type size signed &rest scs)
  96   `(progn
  97      (define-partial-reffer ,(symbolicate "DATA-VECTOR-REF/" type) ,type
  98        ,size ,signed vector-data-offset other-pointer-lowtag ,scs
  99        ,element-type data-vector-ref)
 100      (define-partial-setter ,(symbolicate "DATA-VECTOR-SET/" type) ,type
 101        ,size vector-data-offset other-pointer-lowtag ,scs
 102        ,element-type data-vector-set))))
 103
 104   (def-full-data-vector-frobs simple-vector *
 105                               descriptor-reg any-reg null zero)
 106
 107   (def-partial-data-vector-frobs simple-base-string character
 108                                  :byte nil character-reg)
 109   #!+sb-unicode
 110   (def-full-data-vector-frobs simple-character-string character character-reg)
 111
 112   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-7 positive-fixnum
 113     :byte nil unsigned-reg signed-reg)
 114   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-8 positive-fixnum
 115     :byte nil unsigned-reg signed-reg)
 116
 117   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-15 positive-fixnum
 118     :short nil unsigned-reg signed-reg)
 119   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-16 positive-fixnum
 120     :short nil unsigned-reg signed-reg)
 121
 122   (def-full-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-31 unsigned-num
 123     unsigned-reg)
 124   (def-full-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-32 unsigned-num
 125     unsigned-reg)
 126
 127   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-signed-byte-8 tagged-num
 128     :byte t signed-reg)
 129
 130   (def-partial-data-vector-frobs simple-array-signed-byte-16 tagged-num
 131     :short t signed-reg)
 132
 133   (def-full-data-vector-frobs simple-array-unsigned-fixnum positive-fixnum
 134                               any-reg)
 135   (def-full-data-vector-frobs simple-array-fixnum tagged-num
 136                               any-reg)
 137
 138   (def-full-data-vector-frobs simple-array-signed-byte-32 signed-num
 139                               signed-reg))
 140
 141 ;;; Integer vectors whose elements are smaller than a byte.  I.e. bit, 2-bit,
 142 ;;; and 4-bit vectors.
 143 (macrolet ((def-small-data-vector-frobs (type bits)
 144   (let* ((elements-per-word (floor n-word-bits bits))
 145          (bit-shift (1- (integer-length elements-per-word))))
 146     `(progn
 147        (define-vop (,(symbolicate 'data-vector-ref/ type))
 148          (:translate data-vector-ref)
 149          (:note "inline array access")
 150          (:policy :fast-safe)
 151          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 152                 (index :scs (unsigned-reg)))
 153          (:arg-types ,type positive-fixnum)
 154          (:results (result :scs (any-reg)))
 155          (:result-types positive-fixnum)
 156          (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 157          (:temporary (:scs (non-descriptor-reg) :to (:result 0)) temp)
 158          (:generator 20
 159            (inst srl index ,bit-shift temp)
 160            (inst sh2add temp object lip)
 161            (inst zdep index ,(- 32 (integer-length bits)) ,bit-shift temp)
 162            ,@(unless (= bits 1)
 163                `((inst addi ,(1- bits) temp temp)))
 164            (inst mtctl temp :sar)
 165            (loadw result lip vector-data-offset other-pointer-lowtag)
 166            (inst extru result :variable ,bits result)
 167            (inst sll result n-fixnum-tag-bits result)))
 168        (define-vop (,(symbolicate 'data-vector-ref-c/ type))
 169          (:translate data-vector-ref)
 170          (:policy :fast-safe)
 171          (:args (object :scs (descriptor-reg)))
 172          (:arg-types ,type (:constant index))
 173          (:info index)
 174          (:results (result :scs (unsigned-reg)))
 175          (:result-types positive-fixnum)
 176          (:temporary (:scs (non-descriptor-reg) :to (:result 0)) temp)
 177          (:generator 15
 178            (multiple-value-bind (word extra) (floor index ,elements-per-word)
 179              (let ((offset (- (* (+ word vector-data-offset) n-word-bytes)
 180                               other-pointer-lowtag)))
 181                (cond ((typep offset '(signed-byte 14))
 182                       (inst ldw offset object result))
 183                      (t
 184                       (inst ldil offset temp)
 185                       (inst ldw (ldb (byte 11 0) offset) temp result))))
 186              (inst extru result (+ (* extra ,bits) ,(1- bits)) ,bits result))))
 187        (define-vop (,(symbolicate 'data-vector-set/ type))
 188          (:note "inline array store")
 189          (:translate data-vector-set)
 190          (:policy :fast-safe)
 191          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 192                 (index :scs (unsigned-reg))
 193                 (value :scs (unsigned-reg zero immediate) :target result))
 194          (:arg-types ,type positive-fixnum positive-fixnum)
 195          (:results (result :scs (unsigned-reg)))
 196          (:result-types positive-fixnum)
 197          (:temporary (:scs (non-descriptor-reg) :to (:result 0)) temp)
 198          (:temporary (:scs (non-descriptor-reg)) old)
 199          (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 200          (:generator 25
 201            (inst srl index ,bit-shift temp)
 202            (inst sh2add temp object lip)
 203            (inst zdep index ,(- 32 (integer-length bits)) ,bit-shift temp)
 204            ,@(unless (= bits 1)
 205                `((inst addi ,(1- bits) temp temp)))
 206            (inst mtctl temp :sar)
 207            (loadw old lip vector-data-offset other-pointer-lowtag)
 208            (inst dep (sc-case value (immediate (tn-value value)) (t value))
 209                  :variable ,bits old)
 210            (storew old lip vector-data-offset other-pointer-lowtag)
 211            (sc-case value
 212              (immediate
 213               (inst li (tn-value value) result))
 214              (t
 215               (move value result)))))
 216        (define-vop (,(symbolicate 'data-vector-set-c/ type))
 217          (:translate data-vector-set)
 218          (:policy :fast-safe)
 219          (:args (object :scs (descriptor-reg))
 220                 (value :scs (unsigned-reg zero immediate) :target result))
 221          (:arg-types ,type
 222                      (:constant index)
 223                      positive-fixnum)
 224          (:info index)
 225          (:results (result :scs (unsigned-reg)))
 226          (:result-types positive-fixnum)
 227          (:temporary (:scs (non-descriptor-reg)) old)
 228          (:temporary (:scs (interior-reg)) lip)
 229          (:generator 20
 230            (multiple-value-bind (word extra) (floor index ,elements-per-word)
 231              (let ((offset (- (* (+ word vector-data-offset) n-word-bytes)
 232                               other-pointer-lowtag)))
 233                (cond ((typep offset '(signed-byte 14))
 234                       (inst ldw offset object old))
 235                      (t
 236                       (inst li offset lip)
 237                       (inst add object lip lip)
 238                       (inst ldw 0 lip old)))
 239                (inst dep (sc-case value
 240                            (immediate (tn-value value))
 241                            (t value))
 242                      (+ (* extra ,bits) ,(1- bits))
 243                      ,bits
 244                      old)
 245                (if (typep offset '(signed-byte 14))
 246                    (inst stw old offset object)
 247                    (inst stw old (ldb (byte 11 0) offset) lip)))
 248              (sc-case value
 249                (immediate
 250                 (inst li (tn-value value) result))
 251                (t
 252                 (move value result))))))))))
 253   (def-small-data-vector-frobs simple-bit-vector 1)
 254   (def-small-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-2 2)
 255   (def-small-data-vector-frobs simple-array-unsigned-byte-4 4))
 256
 257 ;;; And the float variants.
 258 (macrolet
 259   ((data-vector ((type set cost) &body body)
 260      (let* ((typen (case type (single 'single-float)
 261                               (double 'double-float)
 262                               (t type)))
 263             (name (symbolicate "DATA-VECTOR-" (if set "SET" "REF")
 264                                "/SIMPLE-ARRAY-" typen))
 265             (reg-type (symbolicate type "-REG")))
 266        `(define-vop (,name)
 267           (:translate ,(symbolicate "DATA-VECTOR-" (if set "SET" "REF")))
 268           (:note ,(concatenate 'string "inline array "
 269                  (if set "store" "access")))
 270           (:policy :fast-safe)
 271           (:args (object :scs (descriptor-reg) :to (:argument 1))
 272                  (index :scs (any-reg) :to (:argument 0) :target offset)
 273                  ,@(if set `((value :scs (,reg-type) :target result))))
 274           (:arg-types ,(symbolicate "SIMPLE-ARRAY-" typen) positive-fixnum
 275                       ,@(if set `(,typen)))
 276           (:results (,(if set 'result 'value) :scs (,reg-type)))
 277           (:temporary (:scs (non-descriptor-reg) :from (:argument 0)) offset)
 278           (:result-types ,typen)
 279           (:generator ,cost
 280             ,@body)))))
 281   (data-vector (single nil 5)
 282     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes)
 283                   other-pointer-lowtag)
 284           index offset)
 285     (inst fldx offset object value))
 286   (data-vector (single t 5)
 287     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 288           index offset)
 289     (inst fstx value offset object)
 290     (unless (location= result value)
 291       (inst funop :copy value result)))
 292   (data-vector (double nil 7)
 293     (inst sll index 1 offset)
 294     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 295           offset offset)
 296     (inst fldx offset object value))
 297   (data-vector (double t 7)
 298     (inst sll index 1 offset)
 299     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 300           offset offset)
 301     (inst fstx value offset object)
 302     (unless (location= result value)
 303       (inst funop :copy value result))))
 304
 305 (macrolet
 306   ((data-vector ((type set cost) &body body)
 307      (let* ((typen (case type (complex-single 'complex-single-float)
 308                               (complex-double 'complex-double-float)
 309                               (t type)))
 310             (name (symbolicate "DATA-VECTOR-" (if set "SET" "REF")
 311                                "/SIMPLE-ARRAY-" typen))
 312             (reg-type (symbolicate type "-REG")))
 313        `(define-vop (,name)
 314           (:translate ,(symbolicate "DATA-VECTOR-" (if set "SET" "REF")))
 315           (:note ,(concatenate 'string "inline array "
 316                  (if set "store" "access")))
 317           (:policy :fast-safe)
 318           (:args (object :scs (descriptor-reg) :to :result)
 319                  (index :scs (any-reg))
 320                  ,@(if set `((value :scs (,reg-type) :target result))))
 321           (:arg-types ,(symbolicate "SIMPLE-ARRAY-" typen) positive-fixnum
 322                       ,@(if set `(,typen)))
 323           (:results (,(if set 'result 'value) :scs (,reg-type)))
 324           (:temporary (:scs (non-descriptor-reg) :from (:argument 1)) offset)
 325           (:result-types ,typen)
 326           (:generator ,cost
 327             ,@body)))))
 328   (data-vector (complex-single nil 5)
 329     (inst sll index 1 offset)
 330     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 331           offset offset)
 332     (let ((real-tn (complex-single-reg-real-tn value)))
 333       (inst fldx offset object real-tn))
 334     (let ((imag-tn (complex-single-reg-imag-tn value)))
 335       (inst addi n-word-bytes offset offset)
 336       (inst fldx offset object imag-tn)))
 337   (data-vector (complex-single t 5)
 338     (inst sll index 1 offset)
 339     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 340           offset offset)
 341     (let ((value-real (complex-single-reg-real-tn value))
 342           (result-real (complex-single-reg-real-tn result)))
 343       (inst fstx value-real offset object)
 344       (unless (location= result-real value-real)
 345         (inst funop :copy value-real result-real)))
 346     (let ((value-imag (complex-single-reg-imag-tn value))
 347           (result-imag (complex-single-reg-imag-tn result)))
 348       (inst addi n-word-bytes offset offset)
 349       (inst fstx value-imag offset object)
 350       (unless (location= result-imag value-imag)
 351         (inst funop :copy value-imag result-imag))))
 352   (data-vector (complex-double nil 7)
 353     (inst sll index 2 offset)
 354     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 355           offset offset)
 356     (let ((real-tn (complex-double-reg-real-tn value)))
 357       (inst fldx offset object real-tn))
 358     (let ((imag-tn (complex-double-reg-imag-tn value)))
 359       (inst addi (* 2 n-word-bytes) offset offset)
 360       (inst fldx offset object imag-tn)))
 361   (data-vector (complex-double t 20)
 362     (inst sll index 2 offset)
 363     (inst addi (- (* vector-data-offset n-word-bytes) other-pointer-lowtag)
 364           offset offset)
 365     (let ((value-real (complex-double-reg-real-tn value))
 366           (result-real (complex-double-reg-real-tn result)))
 367       (inst fstx value-real offset object)
 368       (unless (location= result-real value-real)
 369         (inst funop :copy value-real result-real)))
 370     (let ((value-imag (complex-double-reg-imag-tn value))
 371           (result-imag (complex-double-reg-imag-tn result)))
 372       (inst addi (* 2 n-word-bytes) offset offset)
 373       (inst fstx value-imag offset object)
 374       (unless (location= result-imag value-imag)
 375         (inst funop :copy value-imag result-imag)))))
 376
 377 \f
 378 ;;; These vops are useful for accessing the bits of a vector irrespective of
 379 ;;; what type of vector it is.
 380 (define-full-reffer vector-raw-bits * vector-data-offset other-pointer-lowtag
 381   (unsigned-reg) unsigned-num %vector-raw-bits)
 382 (define-full-setter set-vector-raw-bits * vector-data-offset other-pointer-lowtag
 383   (unsigned-reg) unsigned-num %set-vector-raw-bits)
 384 \f
 385 ;;;; Misc. Array VOPs.
 386 (define-vop (get-vector-subtype get-header-data))
 387 (define-vop (set-vector-subtype set-header-data))