src/compiler/hppa/vm.lisp

   1 ;;;; miscellaneous VM definition noise for HPPA
   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 \f
  15 ;;;; Define the registers
  16
  17 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  18   (defvar *register-names* (make-array 32 :initial-element nil)))
  19
  20 ;;; FIXME: These want to turn into macrolets.
  21 (macrolet ((defreg (name offset)
  22                (let ((offset-sym (symbolicate name "-OFFSET")))
  23                  `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  24                    (def!constant ,offset-sym ,offset)
  25                    (setf (svref *register-names* ,offset-sym) ,(symbol-name name)))))
  26            (defregset (name &rest regs)
  27                `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  28                  (defparameter ,name
  29                    (list ,@(mapcar #'(lambda (name) (symbolicate name "-OFFSET")) regs))))))
  30
  31   ;; Wired-zero
  32   (defreg zero 0)
  33   ;; This gets trashed by the C call convention.
  34   (defreg nfp 1)
  35   (defreg cfunc 2)
  36   ;; These are the callee saves, so these registers are stay live over
  37   ;; call-out.
  38   (defreg csp 3)
  39   (defreg cfp 4)
  40   (defreg bsp 5)
  41   (defreg null 6)
  42   (defreg alloc 7)
  43   (defreg code 8)
  44   (defreg fdefn 9)
  45   (defreg lexenv 10)
  46   (defreg nargs 11)
  47   (defreg ocfp 12)
  48   (defreg lra 13)
  49   (defreg a0 14)
  50   (defreg a1 15)
  51   (defreg a2 16)
  52   (defreg a3 17)
  53   (defreg a4 18)
  54   ;; This is where the caller-saves registers start, but we don't
  55   ;; really care because we need to clear the above after call-out to
  56   ;; make sure no pointers into oldspace are kept around.
  57   (defreg a5 19)
  58   (defreg l0 20)
  59   (defreg l1 21)
  60   (defreg l2 22)
  61   ;; These are the 4 C argument registers.
  62   (defreg nl3 23)
  63   (defreg nl2 24)
  64   (defreg nl1 25)
  65   (defreg nl0 26)
  66   ;; The global Data Pointer.  We just leave it alone, because we
  67   ;; don't need it.
  68   (defreg dp 27)
  69   ;; These two are use for C return values.
  70   (defreg nl4 28)
  71   (defreg nl5 29)
  72   (defreg nsp 30)
  73   (defreg lip 31)
  74
  75   (defregset non-descriptor-regs
  76       nl0 nl1 nl2 nl3 nl4 nl5 nfp cfunc)
  77
  78   (defregset descriptor-regs
  79       fdefn lexenv nargs ocfp lra a0 a1 a2 a3 a4 a5 l0 l1 l2)
  80
  81   (defregset *register-arg-offsets*
  82       a0 a1 a2 a3 a4 a5))
  83
  84
  85 (define-storage-base registers :finite :size 32)
  86 (define-storage-base float-registers :finite :size 64)
  87 (define-storage-base control-stack :unbounded :size 8)
  88 (define-storage-base non-descriptor-stack :unbounded :size 0)
  89 (define-storage-base constant :non-packed)
  90 (define-storage-base immediate-constant :non-packed)
  91
  92 ;;;
  93 ;;; Handy macro so we don't have to keep changing all the numbers whenever
  94 ;;; we insert a new storage class.
  95 ;;;
  96 (defmacro !define-storage-classes (&rest classes)
  97   (do ((forms (list 'progn)
  98               (let* ((class (car classes))
  99                      (sc-name (car class))
 100                      (constant-name (intern (concatenate 'simple-string
 101                                                          (string sc-name)
 102                                                          "-SC-NUMBER"))))
 103                 (list* `(define-storage-class ,sc-name ,index
 104                           ,@(cdr class))
 105                        `(defconstant ,constant-name ,index)
 106                        `(export ',constant-name)
 107                        forms)))
 108        (index 0 (1+ index))
 109        (classes classes (cdr classes)))
 110       ((null classes)
 111        (nreverse forms))))
 112
 113 (def!constant kludge-nondeterministic-catch-block-size 7)
 114
 115 (!define-storage-classes
 116
 117   ;; Non-immediate contstants in the constant pool
 118   (constant constant)
 119
 120   ;; ZERO and NULL are in registers.
 121   (zero immediate-constant)
 122   (null immediate-constant)
 123   (fp-single-zero immediate-constant)
 124   (fp-double-zero immediate-constant)
 125
 126   ;; Anything else that can be an immediate.
 127   (immediate immediate-constant)
 128
 129
 130   ;; **** The stacks.
 131
 132   ;; The control stack.  (Scanned by GC)
 133   (control-stack control-stack)
 134
 135   ;; The non-descriptor stacks.
 136   (signed-stack non-descriptor-stack) ; (signed-byte 32)
 137   (unsigned-stack non-descriptor-stack) ; (unsigned-byte 32)
 138   (character-stack non-descriptor-stack) ; non-descriptor characters.
 139   (sap-stack non-descriptor-stack) ; System area pointers.
 140   (single-stack non-descriptor-stack) ; single-floats
 141   (double-stack non-descriptor-stack
 142                 :element-size 2 :alignment 2) ; double floats.
 143   (complex-single-stack non-descriptor-stack :element-size 2)
 144   (complex-double-stack non-descriptor-stack :element-size 4 :alignment 2)
 145
 146
 147   ;; **** Things that can go in the integer registers.
 148
 149   ;; Immediate descriptor objects.  Don't have to be seen by GC, but nothing
 150   ;; bad will happen if they are.  (fixnums, characters, header values, etc).
 151   (any-reg
 152    registers
 153    :locations #.(append non-descriptor-regs descriptor-regs)
 154    :constant-scs (zero immediate)
 155    :save-p t
 156    :alternate-scs (control-stack))
 157
 158   ;; Pointer descriptor objects.  Must be seen by GC.
 159   (descriptor-reg registers
 160    :locations #.descriptor-regs
 161    :constant-scs (constant null immediate)
 162    :save-p t
 163    :alternate-scs (control-stack))
 164
 165   ;; Non-Descriptor characters
 166   (character-reg registers
 167    :locations #.non-descriptor-regs
 168    :constant-scs (immediate)
 169    :save-p t
 170    :alternate-scs (character-stack))
 171
 172   ;; Non-Descriptor SAP's (arbitrary pointers into address space)
 173   (sap-reg registers
 174    :locations #.non-descriptor-regs
 175    :constant-scs (immediate)
 176    :save-p t
 177    :alternate-scs (sap-stack))
 178
 179   ;; Non-Descriptor (signed or unsigned) numbers.
 180   (signed-reg registers
 181    :locations #.non-descriptor-regs
 182    :constant-scs (zero immediate)
 183    :save-p t
 184    :alternate-scs (signed-stack))
 185   (unsigned-reg registers
 186    :locations #.non-descriptor-regs
 187    :constant-scs (zero immediate)
 188    :save-p t
 189    :alternate-scs (unsigned-stack))
 190
 191   ;; Random objects that must not be seen by GC.  Used only as temporaries.
 192   (non-descriptor-reg registers
 193    :locations #.non-descriptor-regs)
 194
 195   ;; Pointers to the interior of objects.  Used only as an temporary.
 196   (interior-reg registers
 197    :locations (#.lip-offset))
 198
 199
 200   ;; **** Things that can go in the floating point registers.
 201
 202   ;; Non-Descriptor single-floats.
 203   (single-reg float-registers
 204    :locations #.(loop for i from 4 to 31 collect i)
 205    :constant-scs (fp-single-zero)
 206    :save-p t
 207    :alternate-scs (single-stack))
 208
 209   ;; Non-Descriptor double-floats.
 210   (double-reg float-registers
 211    :locations #.(loop for i from 4 to 31 collect i)
 212    :constant-scs (fp-double-zero)
 213    :save-p t
 214    :alternate-scs (double-stack))
 215
 216   (complex-single-reg float-registers
 217    :locations #.(loop for i from 4 to 30 by 2 collect i)
 218    :element-size 2
 219    :constant-scs ()
 220    :save-p t
 221    :alternate-scs (complex-single-stack))
 222
 223   (complex-double-reg float-registers
 224    :locations #.(loop for i from 4 to 30 by 2 collect i)
 225    :element-size 2
 226    :constant-scs ()
 227    :save-p t
 228    :alternate-scs (complex-double-stack))
 229
 230   ;; A catch or unwind block.
 231   (catch-block control-stack :element-size kludge-nondeterministic-catch-block-size))
 232
 233 \f
 234 ;;;; Make some random tns for important registers.
 235
 236 (macrolet ((defregtn (name sc)
 237                (let ((offset-sym (symbolicate name "-OFFSET"))
 238                      (tn-sym (symbolicate name "-TN")))
 239                  `(defparameter ,tn-sym
 240                    (make-random-tn :kind :normal
 241                     :sc (sc-or-lose ',sc)
 242                     :offset ,offset-sym)))))
 243
 244   ;; These, we access by foo-TN only
 245
 246   (defregtn zero any-reg)
 247   (defregtn null descriptor-reg)
 248   (defregtn code descriptor-reg)
 249   (defregtn alloc any-reg)
 250   (defregtn bsp any-reg)
 251   (defregtn csp any-reg)
 252   (defregtn cfp any-reg)
 253   (defregtn nsp any-reg)
 254
 255   ;; These alias regular locations, so we have to make sure we don't bypass
 256   ;; the register allocator when using them.
 257   (defregtn nargs any-reg)
 258   (defregtn ocfp any-reg)
 259   (defregtn lip interior-reg))
 260
 261 ;; And some floating point values.
 262 (defparameter fp-single-zero-tn
 263   (make-random-tn :kind :normal
 264                   :sc (sc-or-lose 'single-reg)
 265                   :offset 0))
 266 (defparameter fp-double-zero-tn
 267   (make-random-tn :kind :normal
 268                   :sc (sc-or-lose 'double-reg)
 269                   :offset 0))
 270
 271 \f
 272 ;;; If VALUE can be represented as an immediate constant, then return
 273 ;;; the appropriate SC number, otherwise return NIL.
 274 (!def-vm-support-routine immediate-constant-sc (value)
 275   (typecase value
 276     ((integer 0 0)
 277      (sc-number-or-lose 'zero))
 278     (null
 279      (sc-number-or-lose 'null))
 280     ((or (integer #.sb!xc:most-negative-fixnum #.sb!xc:most-positive-fixnum)
 281          system-area-pointer character)
 282      (sc-number-or-lose 'immediate))
 283     (symbol
 284      (if (static-symbol-p value)
 285          (sc-number-or-lose 'immediate)
 286          nil))
 287     (single-float
 288      (if (zerop value)
 289          (sc-number-or-lose 'fp-single-zero)
 290          nil))
 291     (double-float
 292      (if (zerop value)
 293          (sc-number-or-lose 'fp-double-zero)
 294          nil))))
 295
 296 \f
 297 ;;;; Function Call Parameters
 298
 299 ;;; The SC numbers for register and stack arguments/return values.
 300 ;;;
 301 (defconstant register-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'descriptor-reg))
 302 (defconstant immediate-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'any-reg))
 303 (defconstant control-stack-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'control-stack))
 304
 305 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 306
 307 ;;; Offsets of special stack frame locations
 308 (defconstant ocfp-save-offset 0)
 309 (defconstant lra-save-offset 1)
 310 (defconstant nfp-save-offset 2)
 311
 312 ;;; The number of arguments/return values passed in registers.
 313 ;;;
 314 (defconstant register-arg-count 6)
 315
 316 ;;; Names to use for the argument registers.
 317 ;;;
 318 (defconstant-eqx register-arg-names '(a0 a1 a2 a3 a4 a5) #'equal)
 319
 320 ) ; EVAL-WHEN
 321
 322
 323 ;;; A list of TN's describing the register arguments.
 324 ;;;
 325 (defparameter register-arg-tns
 326   (mapcar #'(lambda (n)
 327               (make-random-tn :kind :normal
 328                               :sc (sc-or-lose 'descriptor-reg)
 329                               :offset n))
 330           *register-arg-offsets*))
 331
 332 ;;; This is used by the debugger.
 333 (defconstant single-value-return-byte-offset 4)
 334 \f
 335 ;;; This function is called by debug output routines that want a pretty name
 336 ;;; for a TN's location.  It returns a thing that can be printed with PRINC.
 337 (!def-vm-support-routine location-print-name (tn)
 338   (declare (type tn tn))
 339   (let ((sb (sb-name (sc-sb (tn-sc tn))))
 340         (offset (tn-offset tn)))
 341     (ecase sb
 342       (registers (or (svref *register-names* offset)
 343                      (format nil "R~D" offset)))
 344       (float-registers (format nil "F~D" offset))
 345       (control-stack (format nil "CS~D" offset))
 346       (non-descriptor-stack (format nil "NS~D" offset))
 347       (constant (format nil "Const~D" offset))
 348       (immediate-constant "Immed"))))
 349
 350