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   ;; We put ANY-REG and DESCRIPTOR-REG early so that their SC-NUMBER
 154   ;; is small and therefore the error trap information is smaller.
 155   ;; Moving them up here from their previous place down below saves
 156   ;; ~250K in core file size.  --njf, 2006-01-27
 157
 158   ;; Immediate descriptor objects.  Don't have to be seen by GC, but nothing
 159   ;; bad will happen if they are.  (fixnums, characters, header values, etc).
 160   (any-reg
 161    registers
 162    :locations #.(append non-descriptor-regs descriptor-regs)
 163    :constant-scs (zero immediate)
 164    :save-p t
 165    :alternate-scs (control-stack))
 166
 167   ;; Pointer descriptor objects.  Must be seen by GC.
 168   (descriptor-reg registers
 169    :locations #.descriptor-regs
 170    :constant-scs (constant null immediate)
 171    :save-p t
 172    :alternate-scs (control-stack))
 173
 174   ;; The non-descriptor stacks.
 175   (signed-stack non-descriptor-stack) ; (signed-byte 32)
 176   (unsigned-stack non-descriptor-stack) ; (unsigned-byte 32)
 177   (character-stack non-descriptor-stack) ; non-descriptor characters.
 178   (sap-stack non-descriptor-stack) ; System area pointers.
 179   (single-stack non-descriptor-stack) ; single-floats
 180   (double-stack non-descriptor-stack
 181                 :element-size 2 :alignment 2) ; double floats.
 182   #!+long-float
 183   (long-stack non-descriptor-stack :element-size 4 :alignment 4) ; long floats.
 184   ;; complex-single-floats
 185   (complex-single-stack non-descriptor-stack :element-size 2)
 186   ;; complex-double-floats.
 187   (complex-double-stack non-descriptor-stack :element-size 4 :alignment 2)
 188   #!+long-float
 189   ;; complex-long-floats.
 190   (complex-long-stack non-descriptor-stack :element-size 8 :alignment 4)
 191
 192
 193   ;; **** Things that can go in the integer registers.
 194
 195   ;; Non-Descriptor characters
 196   (character-reg registers
 197    :locations #.non-descriptor-regs
 198    :constant-scs (immediate)
 199    :save-p t
 200    :alternate-scs (character-stack))
 201
 202   ;; Non-Descriptor SAP's (arbitrary pointers into address space)
 203   (sap-reg registers
 204    :locations #.non-descriptor-regs
 205    :constant-scs (immediate)
 206    :save-p t
 207    :alternate-scs (sap-stack))
 208
 209   ;; Non-Descriptor (signed or unsigned) numbers.
 210   (signed-reg registers
 211    :locations #.non-descriptor-regs
 212    :constant-scs (zero immediate)
 213    :save-p t
 214    :alternate-scs (signed-stack))
 215   (unsigned-reg registers
 216    :locations #.non-descriptor-regs
 217    :constant-scs (zero immediate)
 218    :save-p t
 219    :alternate-scs (unsigned-stack))
 220
 221   ;; Random objects that must not be seen by GC.  Used only as temporaries.
 222   (non-descriptor-reg registers
 223    :locations #.non-descriptor-regs)
 224
 225   ;; Pointers to the interior of objects.  Used only as an temporary.
 226   (interior-reg registers
 227    :locations (#.lip-offset))
 228
 229
 230   ;; **** Things that can go in the floating point registers.
 231
 232   ;; Non-Descriptor single-floats.
 233   (single-reg float-registers
 234    :locations #.(loop for i from 0 to 31 collect i)
 235    :reserve-locations (28 29 30 31)
 236    :constant-scs ()
 237    :save-p t
 238    :alternate-scs (single-stack))
 239
 240   ;; Non-Descriptor double-floats.
 241   (double-reg float-registers
 242    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 243                       by 2 collect i)
 244    :element-size 2 :alignment 2
 245    :reserve-locations (28 30)
 246    :constant-scs ()
 247    :save-p t
 248    :alternate-scs (double-stack))
 249
 250   ;; Non-Descriptor double-floats.
 251   #!+long-float
 252   (long-reg float-registers
 253    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 254                       by 4 collect i)
 255    :element-size 4 :alignment 4
 256    :reserve-locations (28)
 257    :constant-scs ()
 258    :save-p t
 259    :alternate-scs (long-stack))
 260
 261   (complex-single-reg float-registers
 262    :locations #.(loop for i from 0 to 31 by 2 collect i)
 263    :element-size 2 :alignment 2
 264    :reserve-locations (28 30)
 265    :constant-scs ()
 266    :save-p t
 267    :alternate-scs (complex-single-stack))
 268
 269   (complex-double-reg float-registers
 270    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 271                       by 4 collect i)
 272    :element-size 4 :alignment 4
 273    :reserve-locations (28)
 274    :constant-scs ()
 275    :save-p t
 276    :alternate-scs (complex-double-stack))
 277
 278   #!+long-float
 279   (complex-long-reg float-registers
 280    :locations #.(loop for i from 0 to #!-sparc-64 31 #!+sparc-64 63
 281                       by 8 collect i)
 282    :element-size 8 :alignment 8
 283    :constant-scs ()
 284    :save-p t
 285    :alternate-scs (complex-long-stack))
 286
 287
 288   ;; A catch or unwind block.
 289   (catch-block control-stack :element-size kludge-nondeterministic-catch-block-size))
 290 \f
 291 ;;;; Make some miscellaneous TNs for important registers.
 292 (macrolet ((defregtn (name sc)
 293                (let ((offset-sym (symbolicate name "-OFFSET"))
 294                      (tn-sym (symbolicate name "-TN")))
 295                  `(defparameter ,tn-sym
 296                    (make-random-tn :kind :normal
 297                     :sc (sc-or-lose ',sc)
 298                     :offset ,offset-sym)))))
 299   (defregtn zero any-reg)
 300   (defregtn null descriptor-reg)
 301   (defregtn code descriptor-reg)
 302   (defregtn alloc any-reg)
 303
 304   (defregtn nargs any-reg)
 305   (defregtn bsp any-reg)
 306   (defregtn csp any-reg)
 307   (defregtn cfp any-reg)
 308   (defregtn ocfp any-reg)
 309   (defregtn nsp any-reg))
 310 \f
 311 ;;; If VALUE can be represented as an immediate constant, then return the
 312 ;;; appropriate SC number, otherwise return NIL.
 313 (!def-vm-support-routine immediate-constant-sc (value)
 314   (typecase value
 315     ((integer 0 0)
 316      (sc-number-or-lose 'zero))
 317     (null
 318      (sc-number-or-lose 'null))
 319     ((or (integer #.sb!xc:most-negative-fixnum #.sb!xc:most-positive-fixnum)
 320          system-area-pointer character)
 321      (sc-number-or-lose 'immediate))
 322     (symbol
 323      (if (static-symbol-p value)
 324          (sc-number-or-lose 'immediate)
 325          nil))))
 326 \f
 327 ;;;; function call parameters
 328
 329 ;;; the SC numbers for register and stack arguments/return values.
 330 (def!constant register-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'descriptor-reg))
 331 (def!constant immediate-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'any-reg))
 332 (def!constant control-stack-arg-scn (meta-sc-number-or-lose 'control-stack))
 333
 334 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 335
 336   ;; offsets of special stack frame locations
 337   (def!constant ocfp-save-offset 0)
 338   (def!constant lra-save-offset 1)
 339   (def!constant nfp-save-offset 2)
 340
 341   ;; the number of arguments/return values passed in registers.
 342   (def!constant register-arg-count 6)
 343
 344   ;; names to use for the argument registers.
 345   (defparameter register-arg-names '(a0 a1 a2 a3 a4 a5))
 346 ) ; EVAL-WHEN
 347
 348
 349 ;;; a list of TN's describing the register arguments
 350 (defparameter *register-arg-tns*
 351   (mapcar (lambda (n)
 352             (make-random-tn :kind :normal
 353                               :sc (sc-or-lose 'descriptor-reg)
 354                               :offset n))
 355           *register-arg-offsets*))
 356
 357 ;;; This is used by the debugger.
 358 (def!constant single-value-return-byte-offset 8)
 359 \f
 360 ;;; This function is called by debug output routines that want a
 361 ;;; pretty name for a TN's location. It returns a thing that can be
 362 ;;; printed with PRINC.
 363 (!def-vm-support-routine location-print-name (tn)
 364   (declare (type tn tn)) ; FIXME: commented out on alpha
 365   (let ((sb (sb-name (sc-sb (tn-sc tn))))
 366         (offset (tn-offset tn)))
 367     (ecase sb
 368       (registers (or (svref *register-names* offset)
 369                      (format nil "R~D" offset)))
 370       (float-registers (format nil "F~D" offset))
 371       (control-stack (format nil "CS~D" offset))
 372       (non-descriptor-stack (format nil "NS~D" offset))
 373       (constant (format nil "Const~D" offset))
 374       (immediate-constant "Immed"))))
 375
 376 (!def-vm-support-routine combination-implementation-style (node)
 377   (declare (type sb!c::combination node) (ignore node))
 378   (values :default nil))