src/compiler/x86-64/alloc.lisp

   1 ;;;; allocation VOPs for the x86-64
   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 ;;;; LIST and LIST*
  15 (defoptimizer (list stack-allocate-result) ((&rest args))
  16   (not (null args)))
  17 (defoptimizer (list* stack-allocate-result) ((&rest args))
  18   (not (null (rest args))))
  19
  20 (define-vop (list-or-list*)
  21   (:args (things :more t))
  22   (:temporary (:sc unsigned-reg) ptr temp)
  23   (:temporary (:sc unsigned-reg :to (:result 0) :target result) res)
  24   (:info num)
  25   (:results (result :scs (descriptor-reg)))
  26   (:variant-vars star)
  27   (:policy :safe)
  28   (:node-var node)
  29   (:generator 0
  30     (cond ((zerop num)
  31            ;; (move result nil-value)
  32            (inst mov result nil-value))
  33           ((and star (= num 1))
  34            (move result (tn-ref-tn things)))
  35           (t
  36            (macrolet
  37                ((store-car (tn list &optional (slot cons-car-slot))
  38                   `(let ((reg
  39                           (sc-case ,tn
  40                             ((any-reg descriptor-reg) ,tn)
  41                             ((control-stack)
  42                              (move temp ,tn)
  43                              temp))))
  44                      (storew reg ,list ,slot list-pointer-lowtag))))
  45              (let ((cons-cells (if star (1- num) num)))
  46                (pseudo-atomic
  47                 (allocation res (* (pad-data-block cons-size) cons-cells) node
  48                             (awhen (sb!c::node-lvar node)
  49                               (sb!c::lvar-dynamic-extent it)))
  50                 (inst lea res
  51                       (make-ea :byte :base res :disp list-pointer-lowtag))
  52                 (move ptr res)
  53                 (dotimes (i (1- cons-cells))
  54                   (store-car (tn-ref-tn things) ptr)
  55                   (setf things (tn-ref-across things))
  56                   (inst add ptr (pad-data-block cons-size))
  57                   (storew ptr ptr (- cons-cdr-slot cons-size)
  58                           list-pointer-lowtag))
  59                 (store-car (tn-ref-tn things) ptr)
  60                 (cond (star
  61                        (setf things (tn-ref-across things))
  62                        (store-car (tn-ref-tn things) ptr cons-cdr-slot))
  63                       (t
  64                        (storew nil-value ptr cons-cdr-slot
  65                                list-pointer-lowtag)))
  66                 (aver (null (tn-ref-across things)))))
  67              (move result res))))))
  68
  69 (define-vop (list list-or-list*)
  70   (:variant nil))
  71
  72 (define-vop (list* list-or-list*)
  73   (:variant t))
  74 \f
  75 ;;;; special-purpose inline allocators
  76
  77 ;;; ALLOCATE-VECTOR
  78 (define-vop (allocate-vector-on-heap)
  79   (:args (type :scs (unsigned-reg))
  80          (length :scs (any-reg))
  81          (words :scs (any-reg)))
  82   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :load))
  83   (:arg-types positive-fixnum
  84               positive-fixnum
  85               positive-fixnum)
  86   (:policy :fast-safe)
  87   (:generator 100
  88     (inst lea result (make-ea :byte :base words :disp
  89                               (+ (1- (ash 1 n-lowtag-bits))
  90                                  (* vector-data-offset n-word-bytes))))
  91     (inst and result (lognot lowtag-mask))
  92     (pseudo-atomic
  93       (allocation result result)
  94       (inst lea result (make-ea :byte :base result :disp other-pointer-lowtag))
  95       (storew type result 0 other-pointer-lowtag)
  96       (storew length result vector-length-slot other-pointer-lowtag))))
  97
  98 (define-vop (allocate-vector-on-stack)
  99   (:args (type :scs (unsigned-reg immediate))
 100          (length :scs (any-reg))
 101          (words :scs (any-reg) :target ecx))
 102   (:temporary (:sc any-reg :offset ecx-offset :from (:argument 2)) ecx)
 103   (:temporary (:sc any-reg :offset eax-offset :from (:argument 2)) zero)
 104   (:temporary (:sc any-reg :offset edi-offset :from (:argument 0)) res)
 105   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :load))
 106   (:arg-types positive-fixnum
 107               positive-fixnum
 108               positive-fixnum)
 109   (:translate allocate-vector)
 110   (:policy :fast-safe)
 111   (:node-var node)
 112   (:generator 100
 113     (when (sc-is type immediate)
 114       (aver (typep (tn-value type) '(unsigned-byte 8))))
 115     (let ((unboxed-elements-p (and (sc-is type immediate)
 116                                    (/= (tn-value type)
 117                                        simple-vector-widetag))))
 118       (inst lea result (make-ea :byte :base words :disp
 119                                 (+ (1- (ash 1 n-lowtag-bits))
 120                                    (* vector-data-offset n-word-bytes))))
 121       (inst and result (lognot lowtag-mask))
 122       ;; FIXME: It would be good to check for stack overflow here.
 123       (move ecx words)
 124       (inst shr ecx n-fixnum-tag-bits)
 125       (allocation result result node t)
 126       (unless unboxed-elements-p
 127         (inst cld))
 128       (inst lea res
 129             (make-ea :byte :base result :disp (* vector-data-offset n-word-bytes)))
 130       (inst lea result (make-ea :byte :base result :disp other-pointer-lowtag))
 131       (storew type result 0 other-pointer-lowtag)
 132       (storew length result vector-length-slot other-pointer-lowtag)
 133       (unless unboxed-elements-p
 134         (zeroize zero)
 135         (inst rep)
 136         (inst stos zero)))))
 137
 138 (in-package "SB!C")
 139
 140 (defoptimizer (allocate-vector stack-allocate-result)
 141     ((type length words) node)
 142   (ecase (policy node stack-allocate-vector)
 143     (0 nil)
 144     ((1 2)
 145      ;; a vector object should fit in one page
 146      (values-subtypep (lvar-derived-type words)
 147                       (load-time-value
 148                        (specifier-type `(integer 0 ,(- (/ sb!vm::*backend-page-size*
 149                                                           sb!vm:n-word-bytes)
 150                                                        sb!vm:vector-data-offset))))))
 151     (3 t)))
 152
 153 (defoptimizer (allocate-vector ltn-annotate) ((type length words) call ltn-policy)
 154   (let ((args (basic-combination-args call))
 155         (template (template-or-lose (if (awhen (node-lvar call)
 156                                           (lvar-dynamic-extent it))
 157                                         'sb!vm::allocate-vector-on-stack
 158                                         'sb!vm::allocate-vector-on-heap))))
 159     (dolist (arg args)
 160       (setf (lvar-info arg)
 161             (make-ir2-lvar (primitive-type (lvar-type arg)))))
 162     (unless (is-ok-template-use template call (ltn-policy-safe-p ltn-policy))
 163       (ltn-default-call call)
 164       (return-from allocate-vector-ltn-annotate-optimizer (values)))
 165     (setf (basic-combination-info call) template)
 166     (setf (node-tail-p call) nil)
 167
 168     (dolist (arg args)
 169       (annotate-1-value-lvar arg))))
 170
 171 (in-package "SB!VM")
 172
 173 ;;;
 174 (define-vop (allocate-code-object)
 175   (:args (boxed-arg :scs (any-reg) :target boxed)
 176          (unboxed-arg :scs (any-reg) :target unboxed))
 177   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :eval))
 178   (:temporary (:sc unsigned-reg :from (:argument 0)) boxed)
 179   (:temporary (:sc unsigned-reg :from (:argument 1)) unboxed)
 180   (:node-var node)
 181   (:generator 100
 182     (move boxed boxed-arg)
 183     (inst add boxed (fixnumize (1+ code-trace-table-offset-slot)))
 184     (inst and boxed (lognot lowtag-mask))
 185     (move unboxed unboxed-arg)
 186     (inst shr unboxed word-shift)
 187     (inst add unboxed lowtag-mask)
 188     (inst and unboxed (lognot lowtag-mask))
 189     (inst mov result boxed)
 190     (inst add result unboxed)
 191     (pseudo-atomic
 192      (allocation result result node)
 193      (inst lea result (make-ea :byte :base result :disp other-pointer-lowtag))
 194      (inst shl boxed (- n-widetag-bits word-shift))
 195      (inst or boxed code-header-widetag)
 196      (storew boxed result 0 other-pointer-lowtag)
 197      (storew unboxed result code-code-size-slot other-pointer-lowtag)
 198      (storew nil-value result code-entry-points-slot other-pointer-lowtag))
 199     (storew nil-value result code-debug-info-slot other-pointer-lowtag)))
 200 \f
 201 (define-vop (make-fdefn)
 202   (:policy :fast-safe)
 203   (:translate make-fdefn)
 204   (:args (name :scs (descriptor-reg) :to :eval))
 205   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :argument))
 206   (:node-var node)
 207   (:generator 37
 208     (with-fixed-allocation (result fdefn-widetag fdefn-size node)
 209       (storew name result fdefn-name-slot other-pointer-lowtag)
 210       (storew nil-value result fdefn-fun-slot other-pointer-lowtag)
 211       (storew (make-fixup "undefined_tramp" :foreign)
 212               result fdefn-raw-addr-slot other-pointer-lowtag))))
 213
 214 (define-vop (make-closure)
 215   (:args (function :to :save :scs (descriptor-reg)))
 216   (:info length stack-allocate-p)
 217   (:temporary (:sc any-reg) temp)
 218   (:results (result :scs (descriptor-reg)))
 219   (:node-var node)
 220   (:generator 10
 221    (maybe-pseudo-atomic stack-allocate-p
 222     (let ((size (+ length closure-info-offset)))
 223       (allocation result (pad-data-block size) node stack-allocate-p)
 224       (inst lea result
 225             (make-ea :byte :base result :disp fun-pointer-lowtag))
 226       (storew (logior (ash (1- size) n-widetag-bits) closure-header-widetag)
 227               result 0 fun-pointer-lowtag))
 228     (loadw temp function closure-fun-slot fun-pointer-lowtag)
 229     (storew temp result closure-fun-slot fun-pointer-lowtag))))
 230
 231 ;;; The compiler likes to be able to directly make value cells.
 232 (define-vop (make-value-cell)
 233   (:args (value :scs (descriptor-reg any-reg) :to :result))
 234   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :eval))
 235   (:node-var node)
 236   (:generator 10
 237     (with-fixed-allocation
 238         (result value-cell-header-widetag value-cell-size node)
 239       (storew value result value-cell-value-slot other-pointer-lowtag))))
 240 \f
 241 ;;;; automatic allocators for primitive objects
 242
 243 (define-vop (make-unbound-marker)
 244   (:args)
 245   (:results (result :scs (any-reg)))
 246   (:generator 1
 247     (inst mov result unbound-marker-widetag)))
 248
 249 (define-vop (make-funcallable-instance-tramp)
 250   (:args)
 251   (:results (result :scs (any-reg)))
 252   (:generator 1
 253     (inst lea result (make-fixup "funcallable_instance_tramp" :foreign))))
 254
 255 (define-vop (fixed-alloc)
 256   (:args)
 257   (:info name words type lowtag)
 258   (:ignore name)
 259   (:results (result :scs (descriptor-reg)))
 260   (:node-var node)
 261   (:generator 50
 262     (pseudo-atomic
 263      (allocation result (pad-data-block words) node)
 264      (inst lea result (make-ea :byte :base result :disp lowtag))
 265      (when type
 266        (storew (logior (ash (1- words) n-widetag-bits) type)
 267                result
 268                0
 269                lowtag)))))
 270
 271 (define-vop (var-alloc)
 272   (:args (extra :scs (any-reg)))
 273   (:arg-types positive-fixnum)
 274   (:info name words type lowtag)
 275   (:ignore name)
 276   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from (:eval 1)))
 277   (:temporary (:sc any-reg :from :eval :to (:eval 1)) bytes)
 278   (:temporary (:sc any-reg :from :eval :to :result) header)
 279   (:node-var node)
 280   (:generator 50
 281     (inst lea bytes
 282           (make-ea :qword :base extra :disp (* (1+ words) n-word-bytes)))
 283     (inst mov header bytes)
 284     (inst shl header (- n-widetag-bits 3)) ; w+1 to length field
 285     (inst lea header                    ; (w-1 << 8) | type
 286           (make-ea :qword :base header :disp (+ (ash -2 n-widetag-bits) type)))
 287     (inst and bytes (lognot lowtag-mask))
 288     (pseudo-atomic
 289      (allocation result bytes node)
 290      (inst lea result (make-ea :byte :base result :disp lowtag))
 291      (storew header result 0 lowtag))))
 292
 293 (define-vop (%make-symbol)
 294   (:policy :fast-safe)
 295   (:translate %make-symbol)
 296   (:args (name :scs (descriptor-reg) :to :eval))
 297   (:temporary (:sc unsigned-reg :from :eval) temp)
 298   (:results (result :scs (descriptor-reg) :from :argument))
 299   (:node-var node)
 300   (:generator 37
 301     (with-fixed-allocation (result symbol-header-widetag symbol-size node)
 302       (storew name result symbol-name-slot other-pointer-lowtag)
 303       (storew unbound-marker-widetag
 304               result
 305               symbol-value-slot
 306               other-pointer-lowtag)
 307       ;; Set up a random hash value for the symbol. Perhaps the object
 308       ;; address could be used for even faster and smaller code!
 309       ;; FIXME: We don't mind the symbol hash not being repeatable, so
 310       ;; we might as well add in the object address here, too. (Adding entropy
 311       ;; is good, even if ANSI doesn't understand that.)
 312       (inst imul temp
 313             (make-fixup "fast_random_state" :foreign)
 314             1103515245)
 315       (inst add temp 12345)
 316       (inst mov (make-fixup "fast_random_state" :foreign)
 317             temp)
 318       ;; We want a positive fixnum for the hash value, so discard the LS bits.
 319       ;;
 320       ;; FIXME: OK, who wants to tell me (CSR) why these two
 321       ;; instructions aren't replaced by (INST AND TEMP #x8FFFFFFC)?
 322       ;; Are the following two instructions actually faster?  Does the
 323       ;; difference in behaviour really matter?
 324       (inst shr temp 1)
 325       (inst and temp #xfffffffc)
 326       (storew temp result symbol-hash-slot other-pointer-lowtag)
 327       (storew nil-value result symbol-plist-slot other-pointer-lowtag)
 328       (storew nil-value result symbol-package-slot other-pointer-lowtag))))