src/compiler/sparc/vm.lisp

   1 ;;;; miscellaneous VM definition noise for the Sparc
   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 ;;;; Additional constants
  15
  16 ;;; NUMBER-STACK-DISPLACEMENT
  17 ;;;
  18 ;;; The number of bytes reserved above the number stack pointer.  These
  19 ;;; slots are required by architecture for a place to spill register windows.
  20 ;;;
  21 ;;; FIXME: Where is this used?
  22 (def!constant number-stack-displacement
  23   (* 16 n-word-bytes))
  24
  25 ;;;; Define the registers
  26
  27 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  28   (defvar *register-names* (make-array 32 :initial-element nil)))
  29
  30 (macrolet ((defreg (name offset)
  31                (let ((offset-sym (symbolicate name "-OFFSET")))
  32                  `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  33                    (def!constant ,offset-sym ,offset)
  34                    (setf (svref *register-names* ,offset-sym)
  35                         ,(symbol-name name)))))
  36
  37            (defregset (name &rest regs)
  38                 `(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  39                   (defparameter ,name
  40                     (list ,@(mapcar (lambda (name)
  41                                       (symbolicate name "-OFFSET"))
  42                                     regs))))))
  43   ;; c.f. src/runtime/sparc-lispregs.h
  44
  45   ;; Globals.  These are difficult to extract from a sigcontext.
  46   (defreg zero 0)                               ; %g0
  47   (defreg alloc 1)                              ; %g1
  48   (defreg null 2)                               ; %g2
  49   (defreg csp 3)                                ; %g3
  50   (defreg cfp 4)                                ; %g4
  51   (defreg bsp 5)                                ; %g5
  52   ;; %g6 and %g7 are supposed to be reserved for the system.
  53
  54   ;; Outs.  These get clobbered when we call into C.
  55   (defreg nl0 8)                                ; %o0
  56   (defreg nl1 9)                                ; %o1
  57   (defreg nl2 10)                               ; %o2
  58   (defreg nl3 11)                               ; %o3
  59   (defreg nl4 12)                               ; %o4
  60   (defreg nl5 13)                               ; %o5
  61   (defreg nsp 14)                               ; %o6
  62   (defreg nargs 15)                             ; %o7
  63
  64   ;; Locals.  These are preserved when we call into C.
  65   (defreg a0 16)                                ; %l0
  66   (defreg a1 17)                                ; %l1
  67   (defreg a2 18)                                ; %l2
  68   (defreg a3 19)                                ; %l3
  69   (defreg a4 20)                                ; %l4
  70   (defreg a5 21)                                ; %l5
  71   (defreg ocfp 22)                              ; %l6
  72   (defreg lra 23)                               ; %l7
  73
  74   ;; Ins.  These are preserved just like locals.
  75   (defreg cname 24)                             ; %i0
  76   (defreg lexenv 25)                            ; %i1
  77   (defreg l0 26)                                ; %i2
  78   (defreg nfp 27)                               ; %i3
  79   (defreg cfunc 28)                             ; %i4
  80   (defreg code 29)                              ; %i5
  81   ;; we can't touch reg 30 if we ever want to return
  82   (defreg lip 31)                               ; %i7
  83
  84   (defregset non-descriptor-regs
  85       nl0 nl1 nl2 nl3 nl4 nl5 cfunc nargs nfp)
  86
  87   (defregset descriptor-regs
  88       a0 a1 a2 a3 a4 a5 ocfp lra cname lexenv l0)
  89
  90   (defregset *register-arg-offsets*
  91       a0 a1 a2 a3 a4 a5))
  92 \f
  93 ;;;; SB and SC definition
  94
  95 (define-storage-base registers :finite :size 32)
  96 (define-storage-base float-registers :finite :size 64)
  97 (define-storage-base control-stack :unbounded :size 8)
  98 (define-storage-base non-descriptor-stack :unbounded :size 0)
  99 (define-storage-base constant :non-packed)
 100 (define-storage-base immediate-constant :non-packed)
 101
 102 ;;; handy macro so we don't have to keep changing all the numbers
 103 ;;; whenever we insert a new storage class
 104 (defmacro !define-storage-classes (&rest classes)
 105   (do ((forms (list 'progn)
 106               (let* ((class (car classes))
 107                      (sc-name (car class))
 108                      (constant-name (intern (concatenate 'simple-string
 109                                                          (string sc-name)
 110                                                          "-SC-NUMBER"))))
 111                 (list* `(define-storage-class ,sc-name ,index
 112                           ,@(cdr class))
 113                        `(def!constant ,constant-name ,index)
 114                        ;; (The CMU CL version of this macro did
 115                        ;;   `(EXPORT ',CONSTANT-NAME)
 116                        ;; here, but in SBCL we try to have package
 117                        ;; structure described statically in one
 118                        ;; master source file, instead of building it
 119                        ;; dynamically by letting all the system code
 120                        ;; modify it as the system boots.)
 121                        forms)))
 122        (index 0 (1+ index))
 123        (classes classes (cdr classes)))
 124       ((null classes)
 125        (nreverse forms))))
 126
 127 ;;; see comment in ../x86/vm.lisp.  The value of 7 was taken from
 128 ;;; vm:catch-block-size in a cmucl that I happened to have around
 129 ;;; and seems to be working so far    -dan
 130 ;;;
 131 ;;; arbitrarily taken for alpha, too. - Christophe
 132 (def!constant kludge-nondeterministic-catch-block-size 7)
 133
 134 (!define-storage-classes
 135
 136   ;; non-immediate constants in the constant pool
 137   (constant constant)
 138
 139   ;; ZERO and NULL are in registers.
 140   (zero immediate-constant)
 141   (null immediate-constant)
 142
 143   ;; Anything else that can be an immediate.
 144   (immediate immediate-constant)
 145
 146   ;;
 147   ;; the stacks
 148   ;;
 149
 150   ;; The control stack.  (Scanned by GC)
 151   (control-stack control-stack)
 152
 153   ;; The non-descriptor stacks.
 154   (signed-stack non-descriptor-stack) ; (signed-byte 32)
 155   (unsigned-stack non-descriptor-stack) ; (unsigned-byte 32)
 156   (character-stack non-descriptor-stack) ; non-descriptor characters.
 157   (sap-stack non-descriptor-stack) ; System area pointers.
 158   (single-stack non-descriptor-stack) ; single-floats
 159   (double-stack non-descriptor-stack
 160                 :element-size 2 :alignment 2) ; double floats.
 161   #!+long-float
 162   (long-stack non-descriptor-stack :element-size 4 :alignment 4) ; long floats.
 163   ;; complex-single-floats
 164   (complex-single-stack non-descriptor-stack :element-size 2)
 165   ;; complex-double-floats.
 166   (complex-double-stack non-descriptor-stack :element-size 4 :alignment 2)
 167   #!+long-float
 168   ;; complex-long-floats.
 169   (complex-long-stack non-descriptor-stack :element-size 8 :alignment 4)
 170
 171
 172   ;; **** Things that can go in the integer registers.
 173
 174   ;; Immediate descriptor objects.  Don't have to be seen by GC, but nothing
 175   ;; bad will happen if they are.  (fixnums, characters, header values, etc).
 176   (any-reg
 177    registers
 178    :locations #.(append non-descriptor-regs descriptor-regs)
 179    :constant-scs (zero immediate)
 180    :save-p t
 181    :alternate-scs (control-stack))
 182
 183   ;; Pointer descriptor objects.  Must be seen by GC.
 184   (descriptor-reg registers
 185    :locations #.descriptor-regs
 186    :constant-scs (constant null immediate)
 187    :save-p t
 188    :alternate-scs (control-stack))
 189
 190   ;; Non-Descriptor characters
 191   (character-reg registers
 192    :locations #.non-descriptor-regs
 193    :constant-scs (immediate)
 194    :save-p t
 195    :alternate-scs (character-stack))
 196
 197   ;; Non-Descriptor SAP's (arbitrary pointers into address space)
 198   (sap-reg registers
 199    :locations #.non-descriptor-regs
 200    :constant-scs (immediate)
 201    :save-p t
 202    :alternate-scs (sap-stack))
 203
 204   ;; Non-Descriptor (signed or unsigned) numbers.
 205   (signed-reg registers
 206    :locations #.non-descriptor-regs
 207    :constant-scs (zero immediate)
 208    :save-p t
 209    :alternate-scs (signed-stack))
 210   (unsigned-reg registers
 211    :locations #.non-descriptor-regs
 212    :constant-scs (zero immediate)
 213    :save-p t
 214    :alternate-scs (unsigned-stack))
 215
 216   ;; Random objects that must not be seen by GC.  Used only as temporaries.
 217   (non-descriptor-reg registers
 218    :locations #.non-descriptor-regs)
 219
 220   ;; Pointers to the interior of objects.  Used only as an temporary.
 221   (interior-reg registers
 222    :locations (#.lip-offset))
 223
 224
 225   ;; **** Things that can go in the floating point registers.
 226
 227   ;; Non-Descriptor single-floats.
 228   (single-reg float-registers
 229    :locations #.(loop for i from 0 to 31 collect i)
 230    :reserve-locations (28 29 30 31)
 231    :constant-scs ()
 232    :save-p t
 233    :alternate-scs (single-stack))
 234
 235   ;; Non-Descriptor double-floats.
 236   (double-reg float-registers
 237    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 238                       by 2 collect i)
 239    :element-size 2 :alignment 2
 240    :reserve-locations (28 30)
 241    :constant-scs ()
 242    :save-p t
 243    :alternate-scs (double-stack))
 244
 245   ;; Non-Descriptor double-floats.
 246   #!+long-float
 247   (long-reg float-registers
 248    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 249                       by 4 collect i)
 250    :element-size 4 :alignment 4
 251    :reserve-locations (28)
 252    :constant-scs ()
 253    :save-p t
 254    :alternate-scs (long-stack))
 255
 256   (complex-single-reg float-registers
 257    :locations #.(loop for i from 0 to 31 by 2 collect i)
 258    :element-size 2 :alignment 2
 259    :reserve-locations (28 30)
 260    :constant-scs ()
 261    :save-p t
 262    :alternate-scs (complex-single-stack))
 263
 264   (complex-double-reg float-registers
 265    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 266                       by 4 collect i)
 267    :element-size 4 :alignment 4
 268    :reserve-locations (28)
 269    :constant-scs ()
 270    :save-p t
 271    :alternate-scs (complex-double-stack))
 272
 273   #!+long-float
 274   (complex-long-reg float-registers
 275    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 276                       by 8 collect i)
 277    :element-size 8 :alignment 8
 278    :constant-scs ()
 279    :save-p t
 280    :alternate-scs (complex-long-stack))
 281
 282
 283   ;; A catch or unwind block.
 284   (catch-block control-stack :element-size kludge-nondeterministic-catch-block-size))
 285 \f
 286 ;;;; Make some miscellaneous TNs for important registers.
 287 (macrolet ((defregtn (name sc)
 288                (let ((offset-sym (symbolicate name "-OFFSET"))
 289                      (tn-sym (symbolicate name "-TN")))
 290                  `(defparameter ,tn-sym
 291                    (make-random-tn :kind :normal
 292                     :sc (sc-or-lose ',sc)
 293                     :offset ,offset-sym)))))
 294   (defregtn zero any-reg)
 295   (defregtn null descriptor-reg)
 296   (defregtn code descriptor-reg)
 297   (defregtn alloc any-reg)
 298
 299   (defregtn nargs any-reg)
 300   (defregtn bsp any-reg)
 301   (defregtn csp any-reg)
 302   (defregtn cfp any-reg)
 303   (defregtn ocfp any-reg)
 304   (defregtn nsp any-reg))
 305 \f
 306 ;;; If VALUE can be represented as an immediate constant, then return the
 307 ;;; appropriate SC number, otherwise return NIL.
 308 (!def-vm-support-routine immediate-constant-sc (value)
 309   (typecase value
 310     ((integer 0 0)
 311      (sc-number-or-lose 'zero))
 312     (null
 313      (sc-number-or-lose 'null))
 314     ((or (integer #.sb!xc:most-negative-fixnum #.sb!xc:most-positive-fixnum)
 315          system-area-pointer character)
 316      (sc-number-or-lose 'immediate))
 317     (symbol
 318      (if (static-symbol-p value)
 319          (sc-number-or-lose 'immediate)
 320          nil))))
 321 \f
 322 ;;;; function call parameters
 323
 324 ;;; the SC numbers for register and stack arguments/return values.
 325 (def!constant register-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'descriptor-reg))
 326 (def!constant immediate-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'any-reg))
 327 (def!constant control-stack-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'control-stack))
 328
 329 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 330
 331   ;; offsets of special stack frame locations
 332   (def!constant ocfp-save-offset 0)
 333   (def!constant lra-save-offset 1)
 334   (def!constant nfp-save-offset 2)
 335
 336   ;; the number of arguments/return values passed in registers.
 337   (def!constant register-arg-count 6)
 338
 339   ;; names to use for the argument registers.
 340   (defparameter register-arg-names '(a0 a1 a2 a3 a4 a5))
 341 ) ; EVAL-WHEN
 342
 343
 344 ;;; a list of TN's describing the register arguments
 345 (defparameter *register-arg-tns*
 346   (mapcar (lambda (n)
 347             (make-random-tn :kind :normal
 348                               :sc (sc-or-lose 'descriptor-reg)
 349                               :offset n))
 350           *register-arg-offsets*))
 351
 352 ;;; This is used by the debugger.
 353 (def!constant single-value-return-byte-offset 8)
 354 \f
 355 ;;; This function is called by debug output routines that want a
 356 ;;; pretty name for a TN's location. It returns a thing that can be
 357 ;;; printed with PRINC.
 358 (!def-vm-support-routine location-print-name (tn)
 359   (declare (type tn tn)) ; FIXME: commented out on alpha
 360   (let ((sb (sb-name (sc-sb (tn-sc tn))))
 361         (offset (tn-offset tn)))
 362     (ecase sb
 363       (registers (or (svref *register-names* offset)
 364                      (format nil "R~D" offset)))
 365       (float-registers (format nil "F~D" offset))
 366       (control-stack (format nil "CS~D" offset))
 367       (non-descriptor-stack (format nil "NS~D" offset))
 368       (constant (format nil "Const~D" offset))
 369       (immediate-constant "Immed"))))
 370