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