src/compiler/x86-64/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 ;;; ### Note: we simultaneously use ``word'' to mean a 32 bit quantity
  17 ;;; and a 16 bit quantity depending on context. This is because Intel
  18 ;;; insists on calling 16 bit things words and 32 bit things
  19 ;;; double-words (or dwords). Therefore, in the instruction definition
  20 ;;; and register specs, we use the Intel convention. But whenever we
  21 ;;; are talking about stuff the rest of the lisp system might be
  22 ;;; interested in, we use ``word'' to mean the size of a descriptor
  23 ;;; object, which is 32 bits.
  24 \f
  25 ;;;; machine architecture parameters
  26
  27 ;;; the number of bits per word, where a word holds one lisp descriptor
  28 (def!constant n-word-bits 64)
  29
  30 ;;; the natural width of a machine word (as seen in e.g. register width,
  31 ;;; address space)
  32 (def!constant n-machine-word-bits 64)
  33
  34 ;;; the number of bits per byte, where a byte is the smallest
  35 ;;; addressable object
  36 (def!constant n-byte-bits 8)
  37
  38 (def!constant float-sign-shift 31)
  39
  40 ;;; comment from CMU CL:
  41 ;;;   These values were taken from the alpha code. The values for
  42 ;;;   bias and exponent min/max are not the same as shown in the 486 book.
  43 ;;;   They may be correct for how Python uses them.
  44 (def!constant single-float-bias 126)    ; Intel says 127.
  45 (defconstant-eqx single-float-exponent-byte    (byte 8 23) #'equalp)
  46 (defconstant-eqx single-float-significand-byte (byte 23 0) #'equalp)
  47 ;;; comment from CMU CL:
  48 ;;;   The 486 book shows the exponent range -126 to +127. The Lisp
  49 ;;;   code that uses these values seems to want already biased numbers.
  50 (def!constant single-float-normal-exponent-min 1)
  51 (def!constant single-float-normal-exponent-max 254)
  52 (def!constant single-float-hidden-bit (ash 1 23))
  53 (def!constant single-float-trapping-nan-bit (ash 1 22))
  54
  55 (def!constant double-float-bias 1022)
  56 (defconstant-eqx double-float-exponent-byte    (byte 11 20) #'equalp)
  57 (defconstant-eqx double-float-significand-byte (byte 20 0)  #'equalp)
  58 (def!constant double-float-normal-exponent-min 1)
  59 (def!constant double-float-normal-exponent-max #x7FE)
  60 (def!constant double-float-hidden-bit (ash 1 20))
  61 (def!constant double-float-trapping-nan-bit (ash 1 19))
  62
  63 (def!constant long-float-bias 16382)
  64 (defconstant-eqx long-float-exponent-byte    (byte 15 0) #'equalp)
  65 (defconstant-eqx long-float-significand-byte (byte 31 0) #'equalp)
  66 (def!constant long-float-normal-exponent-min 1)
  67 (def!constant long-float-normal-exponent-max #x7FFE)
  68 (def!constant long-float-hidden-bit (ash 1 31))         ; actually not hidden
  69 (def!constant long-float-trapping-nan-bit (ash 1 30))
  70
  71 (def!constant single-float-digits
  72   (+ (byte-size single-float-significand-byte) 1))
  73
  74 (def!constant double-float-digits
  75   (+ (byte-size double-float-significand-byte) 32 1))
  76
  77 (def!constant long-float-digits
  78   (+ (byte-size long-float-significand-byte) 32 1))
  79
  80 ;;; pfw -- from i486 microprocessor programmer's reference manual
  81 (def!constant float-invalid-trap-bit       (ash 1 0))
  82 (def!constant float-denormal-trap-bit       (ash 1 1))
  83 (def!constant float-divide-by-zero-trap-bit (ash 1 2))
  84 (def!constant float-overflow-trap-bit       (ash 1 3))
  85 (def!constant float-underflow-trap-bit      (ash 1 4))
  86 (def!constant float-inexact-trap-bit       (ash 1 5))
  87
  88 (def!constant float-round-to-nearest  0)
  89 (def!constant float-round-to-negative 1)
  90 (def!constant float-round-to-positive 2)
  91 (def!constant float-round-to-zero     3)
  92
  93 (defconstant-eqx float-rounding-mode     (byte 2 10) #'equalp)
  94 (defconstant-eqx float-sticky-bits       (byte 6 16) #'equalp)
  95 (defconstant-eqx float-traps-byte        (byte 6  0) #'equalp)
  96 (defconstant-eqx float-exceptions-byte   (byte 6 16) #'equalp)
  97 (defconstant-eqx float-precision-control (byte 2  8) #'equalp)
  98 (def!constant float-fast-bit 0) ; no fast mode on x86
  99 \f
 100 ;;;; description of the target address space
 101
 102 ;;; where to put the different spaces.
 103
 104 (def!constant read-only-space-start     #x20000000)
 105 (def!constant read-only-space-end       #x27ff0000)
 106
 107 (def!constant static-space-start        #x40000000)
 108 (def!constant static-space-end          #x47fff000)
 109
 110 (def!constant dynamic-space-start   #x1000000000)
 111 (def!constant dynamic-space-end     #x11ffff0000)
 112
 113 (def!constant linkage-table-space-start #x60000000)
 114 (def!constant linkage-table-space-end   #x63fff000)
 115
 116 (def!constant linkage-table-entry-size 16)
 117 \f
 118 ;;;; other miscellaneous constants
 119
 120 (defenum (:suffix -trap :start 8)
 121   halt
 122   pending-interrupt
 123   error
 124   cerror
 125   breakpoint
 126   fun-end-breakpoint
 127   single-step-breakpoint)
 128 ;;; FIXME: It'd be nice to replace all the DEFENUMs with something like
 129 ;;;   (WITH-DEF-ENUM (:START 8)
 130 ;;;     (DEF-ENUM HALT-TRAP)
 131 ;;;     (DEF-ENUM PENDING-INTERRUPT-TRAP)
 132 ;;;     ..)
 133 ;;; for the benefit of anyone doing a lexical search for definitions
 134 ;;; of these symbols.
 135
 136 (defenum (:prefix object-not- :suffix -trap :start 16)
 137   list
 138   instance)
 139
 140 (defenum (:prefix trace-table-)
 141   normal
 142   call-site
 143   fun-prologue
 144   fun-epilogue)
 145 \f
 146 ;;;; static symbols
 147
 148 ;;; These symbols are loaded into static space directly after NIL so
 149 ;;; that the system can compute their address by adding a constant
 150 ;;; amount to NIL.
 151 ;;;
 152 ;;; The fdefn objects for the static functions are loaded into static
 153 ;;; space directly after the static symbols. That way, the raw-addr
 154 ;;; can be loaded directly out of them by indirecting relative to NIL.
 155 ;;;
 156 ;;; we could profitably keep these in registers on x86-64 now we have
 157 ;;; r8-r15 as well
 158 ;;;     Note these spaces grow from low to high addresses.
 159 (defvar *allocation-pointer*)
 160 (defvar *binding-stack-pointer*)
 161
 162 ;;; FIXME: !COLD-INIT probably doesn't need
 163 ;;; to be in the static symbols table any more.
 164 ;;;
 165 ;;; FIXME: some of these symbols are shared by all backends,
 166 ;;; and should be factored out into a common file.
 167 (defparameter *static-symbols*
 168   '(t
 169
 170     ;; The C startup code must fill these in.
 171     *posix-argv*
 172
 173     ;; functions that the C code needs to call.  When adding to this list,
 174     ;; also add a `frob' form in genesis.lisp finish-symbols.
 175     sub-gc
 176     sb!kernel::internal-error
 177     sb!kernel::control-stack-exhausted-error
 178     sb!kernel::undefined-alien-variable-error
 179     sb!kernel::undefined-alien-function-error
 180     sb!kernel::memory-fault-error
 181     sb!di::handle-breakpoint
 182     fdefinition-object
 183     #!+sb-thread sb!thread::handle-thread-exit
 184
 185     ;; free pointers
 186     ;;
 187     ;; Note that these are FIXNUM word counts, not (as one might
 188     ;; expect) byte counts or SAPs. The reason seems to be that by
 189     ;; representing them this way, we can avoid consing bignums.
 190     ;; -- WHN 2000-10-02
 191     *read-only-space-free-pointer*
 192     *static-space-free-pointer*
 193     *initial-dynamic-space-free-pointer*
 194
 195     ;; things needed for non-local exit
 196     *current-catch-block*
 197     *current-unwind-protect-block*
 198     *alien-stack*
 199
 200     ;; interrupt handling
 201     *pseudo-atomic-atomic*
 202     *pseudo-atomic-interrupted*
 203     sb!unix::*interrupts-enabled*
 204     sb!unix::*interrupt-pending*
 205     *free-interrupt-context-index*
 206
 207     *free-tls-index*
 208
 209     *allocation-pointer*
 210     *binding-stack-pointer*
 211     *binding-stack-start*
 212     *control-stack-start*
 213     *control-stack-end*
 214
 215     ;; the floating point constants
 216     *fp-constant-0d0*
 217     *fp-constant-1d0*
 218     *fp-constant-0f0*
 219     *fp-constant-1f0*
 220     ;; The following are all long-floats.
 221     *fp-constant-0l0*
 222     *fp-constant-1l0*
 223     *fp-constant-pi*
 224     *fp-constant-l2t*
 225     *fp-constant-l2e*
 226     *fp-constant-lg2*
 227     *fp-constant-ln2*
 228
 229     ;; The ..SLOT-UNBOUND.. symbol is static in order to optimise the
 230     ;; common slot unbound check.
 231     ;;
 232     ;; FIXME: In SBCL, the CLOS code has become sufficiently tightly
 233     ;; integrated into the system that it'd probably make sense to use
 234     ;; the ordinary unbound marker for this.
 235     sb!pcl::..slot-unbound..))
 236
 237 (defparameter *static-funs*
 238   '(length
 239     sb!kernel:two-arg-+
 240     sb!kernel:two-arg--
 241     sb!kernel:two-arg-*
 242     sb!kernel:two-arg-/
 243     sb!kernel:two-arg-<
 244     sb!kernel:two-arg->
 245     sb!kernel:two-arg-=
 246     eql
 247     sb!kernel:%negate
 248     sb!kernel:two-arg-and
 249     sb!kernel:two-arg-ior
 250     sb!kernel:two-arg-xor
 251     sb!kernel:two-arg-gcd
 252     sb!kernel:two-arg-lcm))
 253 \f
 254 ;;;; stuff added by jrd
 255
 256 ;;; FIXME: Is this used? Delete it or document it.
 257 ;;; cf the sparc PARMS.LISP
 258 (defparameter *assembly-unit-length* 8)