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