src/compiler/x86/parms.lisp

   1 ;;;; This file contains some parameterizations of various VM
   2 ;;;; attributes for the x86. This file is separate from other stuff so
   3 ;;;; that it can be compiled and loaded earlier.
   4
   5 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   6 ;;;; more information.
   7 ;;;;
   8 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   9 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
  10 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
  11 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  12 ;;;; files for more information.
  13
  14 (in-package "SB!VM")
  15
  16 (file-comment
  17  "$Header$")
  18
  19 ;;; ### Note: we simultaneously use ``word'' to mean a 32 bit quantity
  20 ;;; and a 16 bit quantity depending on context. This is because Intel
  21 ;;; insists on calling 16 bit things words and 32 bit things
  22 ;;; double-words (or dwords). Therefore, in the instruction definition
  23 ;;; and register specs, we use the Intel convention. But whenever we
  24 ;;; are talking about stuff the rest of the lisp system might be
  25 ;;; interested in, we use ``word'' to mean the size of a descriptor
  26 ;;; object, which is 32 bits.
  27 \f
  28 ;;;; machine architecture parameters
  29
  30 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  31
  32 (defconstant word-bits 32
  33   #!+sb-doc
  34   "Number of bits per word where a word holds one lisp descriptor.")
  35
  36 (defconstant byte-bits 8
  37   #!+sb-doc
  38   "Number of bits per byte where a byte is the smallest addressable object.")
  39
  40 (defconstant word-shift (1- (integer-length (/ word-bits byte-bits)))
  41   #!+sb-doc
  42   "Number of bits to shift between word addresses and byte addresses.")
  43
  44 (defconstant word-bytes (/ word-bits byte-bits)
  45   #!+sb-doc
  46   "Number of bytes in a word.")
  47
  48 ) ; EVAL-WHEN
  49
  50 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  51 (defconstant float-sign-shift 31)
  52
  53 ;; These values were taken from the alpha code. The values for
  54 ;; bias and exponent min/max are not the same as shown in the 486 book.
  55 ;; They may be correct for how Python uses them.
  56 (defconstant single-float-bias 126)     ; Intel says 127
  57 (defconstant single-float-exponent-byte (byte 8 23))
  58 (defconstant single-float-significand-byte (byte 23 0))
  59 ;; The 486 book shows the exponent range -126 to +127. The Lisp
  60 ;; code that uses these values seems to want already biased numbers.
  61 (defconstant single-float-normal-exponent-min 1)
  62 (defconstant single-float-normal-exponent-max 254)
  63 (defconstant single-float-hidden-bit (ash 1 23))
  64 (defconstant single-float-trapping-nan-bit (ash 1 22))
  65
  66 (defconstant double-float-bias 1022)
  67 (defconstant double-float-exponent-byte (byte 11 20))
  68 (defconstant double-float-significand-byte (byte 20 0))
  69 (defconstant double-float-normal-exponent-min 1)
  70 (defconstant double-float-normal-exponent-max #x7FE)
  71 (defconstant double-float-hidden-bit (ash 1 20))
  72 (defconstant double-float-trapping-nan-bit (ash 1 19))
  73
  74 (defconstant long-float-bias 16382)
  75 (defconstant long-float-exponent-byte (byte 15 0))
  76 (defconstant long-float-significand-byte (byte 31 0))
  77 (defconstant long-float-normal-exponent-min 1)
  78 (defconstant long-float-normal-exponent-max #x7FFE)
  79 (defconstant long-float-hidden-bit (ash 1 31))          ; Actually not hidden
  80 (defconstant long-float-trapping-nan-bit (ash 1 30))
  81
  82 (defconstant single-float-digits
  83   (+ (byte-size single-float-significand-byte) 1))
  84
  85 (defconstant double-float-digits
  86   (+ (byte-size double-float-significand-byte) word-bits 1))
  87
  88 (defconstant long-float-digits
  89   (+ (byte-size long-float-significand-byte) word-bits 1))
  90
  91 ;;; pfw -- from i486 microprocessor programmers reference manual
  92 (defconstant float-invalid-trap-bit     (ash 1 0))
  93 (defconstant float-denormal-trap-bit       (ash 1 1))
  94 (defconstant float-divide-by-zero-trap-bit (ash 1 2))
  95 (defconstant float-overflow-trap-bit       (ash 1 3))
  96 (defconstant float-underflow-trap-bit      (ash 1 4))
  97 (defconstant float-inexact-trap-bit     (ash 1 5))
  98
  99 (defconstant float-round-to-nearest  0)
 100 (defconstant float-round-to-negative 1)
 101 (defconstant float-round-to-positive 2)
 102 (defconstant float-round-to-zero     3)
 103
 104 (defconstant float-rounding-mode   (byte 2 10))
 105 (defconstant float-sticky-bits     (byte 6 16))
 106 (defconstant float-traps-byte      (byte 6  0))
 107 (defconstant float-exceptions-byte (byte 6 16))
 108 (defconstant float-precision-control (byte 2 8))
 109 (defconstant float-fast-bit 0) ; No fast mode on x86
 110
 111 ); EVAL-WHEN
 112 \f
 113 ;;;; description of the target address space
 114
 115 ;;; where to put the different spaces
 116 ;;;
 117 ;;; FIXME: Couldn't/shouldn't these be DEFCONSTANT instead of DEFPARAMETER?
 118 #!-linux (defparameter *target-read-only-space-start* #x10000000)
 119 #!-linux (defparameter *target-static-space-start*    #x28000000)
 120 #!-linux (defparameter *target-dynamic-space-start*   #x48000000)
 121 #!+linux (defparameter *target-read-only-space-start* #x01000000)
 122 #!+linux (defparameter *target-static-space-start*    #x05000000)
 123 #!+linux (defparameter *target-dynamic-space-start*   #x09000000)
 124
 125 ;;; Given that NIL is the first things allocated in static space, we
 126 ;;; know its value at compile time:
 127 ;;;
 128 ;;; FIXME: Couldn't/shouldn't this be a DEFCONSTANT, and shouldn't it be
 129 ;;; calculated from TARGET-STATIC-SPACE-START instead of assigned
 130 ;;; separately?
 131 #!-linux (defparameter *nil-value* #x2800000B)
 132 #!+linux (defparameter *nil-value* #x0500000B)
 133 \f
 134 ;;;; other miscellaneous constants
 135
 136 (defenum (:suffix -trap :start 8)
 137   halt
 138   pending-interrupt
 139   error
 140   cerror
 141   breakpoint
 142   function-end-breakpoint
 143   single-step-breakpoint)
 144 ;;; FIXME: It'd be nice to replace all the DEFENUMs with something
 145 ;;; a la
 146 ;;;   (WITH-DEF-ENUM (:START 8)
 147 ;;;     (DEF-ENUM HALT-TRAP)
 148 ;;;     (DEF-ENUM PENDING-INTERRUPT-TRAP)
 149 ;;;     ..)
 150 ;;; for the benefit of anyone doing a lexical search for definitions
 151 ;;; of these symbols.
 152
 153 (defenum (:prefix object-not- :suffix -trap :start 16)
 154   list
 155   instance)
 156
 157 (defenum (:prefix trace-table-)
 158   normal
 159   call-site
 160   function-prologue
 161   function-epilogue)
 162 \f
 163 ;;;; static symbols
 164
 165 ;;; These symbols are loaded into static space directly after NIL so
 166 ;;; that the system can compute their address by adding a constant
 167 ;;; amount to NIL.
 168 ;;;
 169 ;;; The fdefn objects for the static functions are loaded into static
 170 ;;; space directly after the static symbols. That way, the raw-addr
 171 ;;; can be loaded directly out of them by indirecting relative to NIL.
 172 ;;;
 173 ;;; pfw X86 doesn't have enough registers to keep these things there.
 174 ;;;     Note these spaces grow from low to high addresses.
 175 (defvar *allocation-pointer*)
 176 (defvar *binding-stack-pointer*)
 177 (defvar *x86-cgc-active-p*) ; FIXME: Document this.
 178 (defvar *static-blue-bag* nil)
 179
 180 ;;; FIXME: *!INITIAL-FDEFN-OBJECTS* and !COLD-INIT probably don't need
 181 ;;; to be in the static symbols table any more. Also, if
 182 ;;; *INTERNAL-GC-TRIGGER* really is not used, we can punt it.
 183 (defparameter *static-symbols*
 184   '(t
 185
 186     ;; The C startup code must fill these in.
 187     *posix-argv*
 188     sb!impl::*!initial-fdefn-objects*
 189
 190     ;; functions that the C code needs to call
 191     sb!impl::!cold-init
 192     sb!impl::maybe-gc
 193     sb!kernel::internal-error
 194     sb!di::handle-breakpoint
 195     sb!impl::fdefinition-object
 196
 197     ;; free pointers
 198     sb!impl::*read-only-space-free-pointer*
 199     sb!impl::*static-space-free-pointer*
 200     sb!impl::*initial-dynamic-space-free-pointer*
 201
 202     ;; things needed for non-local exit
 203     sb!impl::*current-catch-block*
 204     sb!impl::*current-unwind-protect-block*
 205     sb!c::*eval-stack-top*
 206     sb!vm::*alien-stack*
 207
 208     ;; interrupt handling
 209     sb!impl::*pseudo-atomic-atomic*
 210     sb!impl::*pseudo-atomic-interrupted*
 211     sb!unix::*interrupts-enabled*
 212     sb!unix::*interrupt-pending*
 213     sb!impl::*free-interrupt-context-index*
 214
 215     sb!vm::*allocation-pointer*
 216     sb!vm::*binding-stack-pointer*
 217     sb!vm::*internal-gc-trigger*   ; Not used.
 218
 219     ;; the floating point constants
 220     sb!vm::*fp-constant-0d0*
 221     sb!vm::*fp-constant-1d0*
 222     sb!vm::*fp-constant-0s0*
 223     sb!vm::*fp-constant-1s0*
 224     ;; The following are all long-floats.
 225     sb!vm::*fp-constant-0l0*
 226     sb!vm::*fp-constant-1l0*
 227     sb!vm::*fp-constant-pi*
 228     sb!vm::*fp-constant-l2t*
 229     sb!vm::*fp-constant-l2e*
 230     sb!vm::*fp-constant-lg2*
 231     sb!vm::*fp-constant-ln2*
 232
 233     ;; used by gencgc
 234     sb!vm::*scavenge-read-only-space*
 235
 236     ;; multi-process support
 237     sb!vm::*control-stacks*
 238
 239     ;; The ..SLOT-UNBOUND.. symbol is static in order to optimise the
 240     ;; common slot unbound check.
 241     sb!pcl::..slot-unbound..
 242
 243     ;; spare symbols
 244     sb!vm::spare-10
 245     sb!vm::spare-9
 246     sb!vm::spare-8
 247     sb!vm::spare-7
 248     sb!vm::spare-6
 249     sb!vm::spare-5
 250     sb!vm::spare-4
 251     sb!vm::spare-3
 252     sb!vm::spare-2
 253     sb!vm::spare-1
 254
 255     ;; used by cgc
 256     sb!vm::*x86-cgc-active-p*
 257     sb!vm::*static-blue-bag*            ; must be last or change C code
 258     ))
 259
 260 (defparameter *static-functions*
 261   '(length
 262     sb!kernel:two-arg-+
 263     sb!kernel:two-arg--
 264     sb!kernel:two-arg-*
 265     sb!kernel:two-arg-/
 266     sb!kernel:two-arg-<
 267     sb!kernel:two-arg->
 268     sb!kernel:two-arg-=
 269     eql
 270     sb!kernel:%negate
 271     sb!kernel:two-arg-and
 272     sb!kernel:two-arg-ior
 273     sb!kernel:two-arg-xor
 274     sb!kernel:two-arg-gcd
 275     sb!kernel:two-arg-lcm))
 276 \f
 277 ;;;; stuff added by jrd
 278
 279 ;;; FIXME: Is this used? Delete it or document it.
 280 ;;; cf the sparc PARMS.LISP
 281 (defparameter *assembly-unit-length* 8)