src/runtime/x86-64-assem.S

   1 /*
   2  * very-low-level utilities for runtime support
   3  */
   4
   5 /*
   6  * This software is part of the SBCL system. See the README file for
   7  * more information.
   8  *
   9  * This software is derived from the CMU CL system, which was
  10  * written at Carnegie Mellon University and released into the
  11  * public domain. The software is in the public domain and is
  12  * provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  13  * files for more information.
  14  */
  15 \f
  16 #define LANGUAGE_ASSEMBLY
  17 #include "validate.h"
  18 #include "sbcl.h"
  19 #include "genesis/closure.h"
  20 #include "genesis/fdefn.h"
  21 #include "genesis/static-symbols.h"
  22 #include "genesis/symbol.h"
  23 #include "genesis/thread.h"
  24
  25 /* Minimize conditionalization for different OS naming schemes. */
  26 #if defined __linux__  || defined __FreeBSD__ /* (but *not* OpenBSD) */
  27 #define GNAME(var) var
  28 #else
  29 #define GNAME(var) _##var
  30 #endif
  31
  32 /* Get the right type of alignment. Linux and FreeBSD (but not OpenBSD)
  33  * want alignment in bytes. */
  34 #if defined(__linux__) || defined(__FreeBSD__)
  35 #define align_4byte     4
  36 #define align_8byte     8
  37 #define align_16byte    16
  38 #define align_32byte    32
  39 #else
  40 #define align_4byte     2
  41 #define align_8byte     3
  42 #define align_16byte    4
  43 #endif
  44
  45         .text
  46         .global GNAME(foreign_function_call_active)
  47         .global GNAME(all_threads)
  48
  49 \f
  50 /* From lower to higher-numbered addresses, the stack contains
  51  * return address, arg 0, arg 1, arg 2 ...
  52  * rax contains the address of the function to call
  53  * Lisp expects return value in rax, whic is already consistent with C
  54  * XXXX correct floating point handling is unimplemented so far
  55  * Based on comments cleaned from x86-assem.S, we believe that
  56  * Lisp is expecting us to preserve rsi, rdi, rsp (no idea about r8-15)
  57  */
  58         .text
  59         .align  align_16byte,0x90
  60         .global GNAME(call_into_c)
  61         .type   GNAME(call_into_c),@function
  62 GNAME(call_into_c):
  63         push    %rbp            # Save old frame pointer.
  64         mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
  65
  66         push    %rsi            # args are going in here
  67         push    %rdi
  68         mov     16(%rbp),%rdi
  69         mov     24(%rbp),%rsi
  70         mov     32(%rbp),%rdx
  71         mov     40(%rbp),%rcx
  72         mov     48(%rbp),%rcx
  73         mov     56(%rbp),%r8
  74         mov     64(%rbp),%r9
  75         call    *%rax
  76         mov     %rbp,%rsp
  77         pop     %rbp
  78         ret
  79         .size   GNAME(call_into_c), . - GNAME(call_into_c)
  80
  81 \f
  82         .text
  83         .global GNAME(call_into_lisp_first_time)
  84         .type  GNAME(call_into_lisp_first_time),@function
  85
  86 /* The *ALIEN-STACK* pointer is set up on the first call_into_lisp when
  87  * the stack changes.  We don't worry too much about saving registers
  88  * here, because we never expect to return from the initial call to lisp
  89  * anyway */
  90
  91         .align  align_16byte,0x90
  92 GNAME(call_into_lisp_first_time):
  93         push    %rbp            # Save old frame pointer.
  94         mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
  95         mov    %rsp,ALIEN_STACK + SYMBOL_VALUE_OFFSET
  96         mov    GNAME(all_threads),%rax
  97         mov    THREAD_CONTROL_STACK_START_OFFSET(%rax) ,%rsp
  98         /* don't think too hard about what happens if we get interrupted
  99         * here */
 100         add     $THREAD_CONTROL_STACK_SIZE-16,%rsp
 101         jmp     Lstack
 102 \f
 103         .text
 104         .global GNAME(call_into_lisp)
 105         .type  GNAME(call_into_lisp),@function
 106
 107 /*
 108  * amd64 calling convention: C expects that
 109  * arguments go in rdi rsi rdx rcx r8 r9
 110  * return values in rax rdx
 111  * callee saves rbp rbx r12-15 if it uses them
 112  */
 113
 114         .align  align_16byte,0x90
 115 GNAME(call_into_lisp):
 116         push    %rbp            # Save old frame pointer.
 117         mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
 118 Lstack:
 119         /* FIXME x86 saves FPU state here */
 120         push    %rbx
 121         push    %r12
 122         push    %r13
 123         push    %r14
 124         push    %r15
 125
 126
 127         mov     %rsp,%rbx       # remember current stack
 128         push    %rbx            # Save entry stack on (maybe) new stack.
 129
 130         /* Establish Lisp args. */
 131         mov     %rdi,%rax       # lexenv?
 132         mov     %rsi,%rbx       # address of arg vec
 133         mov     %rdx,%rcx       # num args
 134
 135         xor     %rdx,%rdx       # clear any descriptor registers
 136         xor     %rdi,%rdi       # that we can't be sure we'll
 137         xor     %rsi,%rsi       # initialise properly.  XX do r8-r15 too?
 138         shl     $3,%rcx         # (fixnumize num-args)
 139         cmp     $0,%rcx
 140         je      Ldone
 141         mov     0(%rbx),%rdx    # arg0
 142         cmp     $8,%rcx
 143         je      Ldone
 144         mov     8(%rbx),%rdi    # arg1
 145         cmp     $16,%rcx
 146         je      Ldone
 147         mov     16(%rbx),%rsi   # arg2
 148 Ldone:
 149         /* Registers rax, rcx, rdx, rdi, and rsi are now live. */
 150         xor     %rbx,%rbx       # available
 151
 152         /* Alloc new frame. */
 153         mov     %rsp,%rbx       # The current sp marks start of new frame.
 154         push    %rbp            # fp in save location S0
 155         sub     $16,%rsp        # Ensure 3 slots are allocated, one above.
 156         mov     %rbx,%rbp       # Switch to new frame.
 157
 158 Lcall:
 159         call    *CLOSURE_FUN_OFFSET(%rax)
 160
 161         /* If the function returned multiple values, it will return to
 162            this point.  Lose them */
 163         mov     %rbx, %rsp
 164         /* A singled value function returns here */
 165
 166 /* Restore the stack, in case there was a stack change. */
 167         pop     %rsp            # c-sp
 168
 169 /* Restore C regs */
 170         pop     %r15
 171         pop     %r14
 172         pop     %r13
 173         pop     %r12
 174         pop     %rbx
 175
 176 /* FIXME Restore the NPX state. */
 177
 178         /* return value is already in rax where lisp expects it */
 179         leave
 180         ret
 181         .size   GNAME(call_into_lisp), . - GNAME(call_into_lisp)
 182 \f
 183 /* support for saving and restoring the NPX state from C */
 184         .text
 185         .global GNAME(fpu_save)
 186         .type   GNAME(fpu_save),@function
 187         .align  2,0x90
 188 GNAME(fpu_save):
 189         mov     4(%rsp),%rax
 190         fnsave  (%rax)          # Save the NPX state. (resets NPX)
 191         ret
 192         .size   GNAME(fpu_save),.-GNAME(fpu_save)
 193
 194         .global GNAME(fpu_restore)
 195         .type   GNAME(fpu_restore),@function
 196         .align  2,0x90
 197 GNAME(fpu_restore):
 198         mov     4(%rsp),%rax
 199         frstor  (%rax)          # Restore the NPX state.
 200         ret
 201         .size   GNAME(fpu_restore),.-GNAME(fpu_restore)
 202 \f
 203 /*
 204  * the undefined-function trampoline
 205  */
 206         .text
 207         .align  align_8byte,0x90
 208         .global GNAME(undefined_tramp)
 209         .type   GNAME(undefined_tramp),@function
 210 GNAME(undefined_tramp):
 211         int3
 212         .byte   trap_Error
 213         .byte   2
 214         .byte   UNDEFINED_FUN_ERROR
 215         .byte   sc_DescriptorReg # eax in the Descriptor-reg SC
 216         ret
 217         .size   GNAME(undefined_tramp), .-GNAME(undefined_tramp)
 218
 219
 220         .text
 221         .align  align_8byte,0x90
 222         .global GNAME(alloc_tramp)
 223         .type   GNAME(alloc_tramp),@function
 224 GNAME(alloc_tramp):
 225         push    %rbp            # Save old frame pointer.
 226         mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
 227         push    %rax
 228         push    %rcx
 229         push    %rdx
 230         push    %rsi
 231         push    %rdi
 232         push    %r8
 233         push    %r9
 234         push    %r10
 235         push    %r11
 236         mov     16(%rbp),%rdi
 237         call    alloc
 238         mov     %rax,16(%rbp)
 239         pop     %r11
 240         pop     %r10
 241         pop     %r9
 242         pop     %r8
 243         pop     %rdi
 244         pop     %rsi
 245         pop     %rdx
 246         pop     %rcx
 247         pop     %rax
 248         pop     %rbp
 249         ret
 250         .size   GNAME(alloc_tramp),.-GNAME(alloc_tramp)
 251
 252
 253 /*
 254  * the closure trampoline
 255  */
 256         .text
 257         .align  align_8byte,0x90
 258         .global GNAME(closure_tramp)
 259         .type   GNAME(closure_tramp),@function
 260 GNAME(closure_tramp):
 261         mov     FDEFN_FUN_OFFSET(%rax),%rax
 262         /* FIXME: The '*' after "jmp" in the next line is from PVE's
 263          * patch posted to the CMU CL mailing list Oct 6, 1999. It looks
 264          * reasonable, and it certainly seems as though if CMU CL needs it,
 265          * SBCL needs it too, but I haven't actually verified that it's
 266          * right. It would be good to find a way to force the flow of
 267          * control through here to test it. */
 268         jmp     *CLOSURE_FUN_OFFSET(%rax)
 269         .size   GNAME(closure_tramp), .-GNAME(closure_tramp)
 270
 271 /*
 272  * fun-end breakpoint magic
 273  */
 274         .text
 275         .global GNAME(fun_end_breakpoint_guts)
 276         .align  align_8byte
 277 GNAME(fun_end_breakpoint_guts):
 278         /* Multiple Value return */
 279         jmp     multiple_value_return
 280         /* the above jmp is only 2 bytes long, we need to add a nop for
 281          * padding since the single value return convention jumps to original
 282          * return address + 3 bytes */
 283         nop
 284         /* Single value return: The eventual return will now use the
 285            multiple values return convention but with a return values
 286            count of one. */
 287         mov     %rsp,%rbx       # Setup ebx - the ofp.
 288         sub     $8,%rsp         # Allocate one stack slot for the return value
 289         mov     $8,%rcx         # Setup ecx for one return value.
 290         mov     $NIL,%rdi       # default second value
 291         mov     $NIL,%rsi       # default third value
 292
 293 multiple_value_return:
 294
 295         .global GNAME(fun_end_breakpoint_trap)
 296 GNAME(fun_end_breakpoint_trap):
 297         int3
 298         .byte   trap_FunEndBreakpoint
 299         hlt                     # We should never return here.
 300
 301         .global GNAME(fun_end_breakpoint_end)
 302 GNAME(fun_end_breakpoint_end):
 303
 304 \f
 305         .global GNAME(do_pending_interrupt)
 306         .type   GNAME(do_pending_interrupt),@function
 307         .align  align_8byte,0x90
 308 GNAME(do_pending_interrupt):
 309         int3
 310         .byte   trap_PendingInterrupt
 311         ret
 312         .size   GNAME(do_pending_interrupt),.-GNAME(do_pending_interrupt)
 313 \f
 314         .globl  GNAME(post_signal_tramp)
 315         .type   GNAME(post_signal_tramp),@function
 316         .align  align_8byte,0x90
 317 GNAME(post_signal_tramp):
 318         /* this is notionally the second half of a function whose first half
 319          * doesn't exist.  This is where call_into_lisp returns when called
 320          * using return_to_lisp_function */
 321         popq %r15
 322         popq %r14
 323         popq %r13
 324         popq %r12
 325         popq %r11
 326         popq %r10
 327         popq %r9
 328         popq %r8
 329         popq %rdi
 330         popq %rsi
 331         addq $8, %rsp
 332         popq %rsp
 333         popq %rdx
 334         popq %rbx
 335         popq %rcx
 336         popq %rax
 337         leave
 338         ret
 339         .size GNAME(post_signal_tramp),.-GNAME(post_signal_tramp)
 340 \f
 341         .end