1.0.5.6: compare-and-swap / instance-set-conditional refactoring
[sbcl.git] / src / compiler / x86 / macros.lisp
index 137a0e8..10540ca 100644 (file)
@@ -34,7 +34,7 @@
     (inst fstp ,tn)
     ,@body
     (unless (zerop (tn-offset ,tn))
-      (inst fxch ,tn))))               ; save into new dest and restore st(0)
+      (inst fxch ,tn))))                ; save into new dest and restore st(0)
 \f
 ;;;; instruction-like macros
 
   #!+sb-doc
   "Move SRC into DST unless they are location=."
   (once-only ((n-dst dst)
-             (n-src src))
+              (n-src src))
     `(unless (location= ,n-dst ,n-src)
        (inst mov ,n-dst ,n-src))))
 
-(defmacro make-ea-for-object-slot (ptr slot lowtag)
-  `(make-ea :dword :base ,ptr :disp (- (* ,slot n-word-bytes) ,lowtag)))
+(defmacro make-ea-for-object-slot (ptr slot lowtag &optional (size :dword))
+  `(make-ea ,size :base ,ptr :disp (- (* ,slot n-word-bytes) ,lowtag)))
 
 (defmacro loadw (value ptr &optional (slot 0) (lowtag 0))
   `(inst mov ,value (make-ea-for-object-slot ,ptr ,slot ,lowtag)))
   (once-only ((value value))
     `(inst mov (make-ea-for-object-slot ,ptr ,slot ,lowtag) ,value)))
 
+;;; A handy macro for storing widetags.
+(defmacro storeb (value ptr &optional (slot 0) (lowtag 0))
+  (once-only ((value value))
+    `(inst mov (make-ea-for-object-slot ,ptr ,slot ,lowtag :byte) ,value)))
+
 (defmacro pushw (ptr &optional (slot 0) (lowtag 0))
   `(inst push (make-ea-for-object-slot ,ptr ,slot ,lowtag)))
 
 (defmacro popw (ptr &optional (slot 0) (lowtag 0))
   `(inst pop (make-ea-for-object-slot ,ptr ,slot ,lowtag)))
+
+(defmacro make-ea-for-vector-data (object &key (size :dword) (offset 0)
+                                   index (scale (ash (width-bits size) -3)))
+  `(make-ea ,size :base ,object :index ,index :scale ,scale
+            :disp (- (+ (* vector-data-offset n-word-bytes)
+                        (* ,offset ,scale))
+                     other-pointer-lowtag)))
 \f
 ;;;; macros to generate useful values
 
 (defmacro load-symbol (reg symbol)
   `(inst mov ,reg (+ nil-value (static-symbol-offset ,symbol))))
 
+(defmacro make-ea-for-symbol-value (symbol &optional (width :dword))
+  (declare (type symbol symbol))
+  `(make-ea ,width
+    :disp (+ nil-value
+           (static-symbol-offset ',symbol)
+           (ash symbol-value-slot word-shift)
+           (- other-pointer-lowtag))))
+
 (defmacro load-symbol-value (reg symbol)
-  `(inst mov ,reg
-        (make-ea :dword
-                 :disp (+ nil-value
-                          (static-symbol-offset ',symbol)
-                          (ash symbol-value-slot word-shift)
-                          (- other-pointer-lowtag)))))
+  `(inst mov ,reg (make-ea-for-symbol-value ,symbol)))
 
 (defmacro store-symbol-value (reg symbol)
-  `(inst mov
-        (make-ea :dword
-                 :disp (+ nil-value
-                          (static-symbol-offset ',symbol)
-                          (ash symbol-value-slot word-shift)
-                          (- other-pointer-lowtag)))
-        ,reg))
+  `(inst mov (make-ea-for-symbol-value ,symbol) ,reg))
+
+#!+sb-thread
+(defmacro make-ea-for-symbol-tls-index (symbol)
+  (declare (type symbol symbol))
+  `(make-ea :dword
+    :disp (+ nil-value
+           (static-symbol-offset ',symbol)
+           (ash symbol-tls-index-slot word-shift)
+           (- other-pointer-lowtag))))
 
 #!+sb-thread
 (defmacro load-tl-symbol-value (reg symbol)
   `(progn
-    (inst mov ,reg
-     (make-ea :dword
-      :disp (+ nil-value
-              (static-symbol-offset ',symbol)
-              (ash symbol-tls-index-slot word-shift)
-              (- other-pointer-lowtag))))
+    (inst mov ,reg (make-ea-for-symbol-tls-index ,symbol))
     (inst fs-segment-prefix)
-    (inst mov ,reg (make-ea :dword :scale 1 :index ,reg))))
+    (inst mov ,reg (make-ea :dword :base ,reg))))
 #!-sb-thread
 (defmacro load-tl-symbol-value (reg symbol) `(load-symbol-value ,reg ,symbol))
 
 #!+sb-thread
 (defmacro store-tl-symbol-value (reg symbol temp)
   `(progn
-    (inst mov ,temp
-     (make-ea :dword
-      :disp (+ nil-value
-              (static-symbol-offset ',symbol)
-              (ash symbol-tls-index-slot word-shift)
-              (- other-pointer-lowtag))))
+    (inst mov ,temp (make-ea-for-symbol-tls-index ,symbol))
     (inst fs-segment-prefix)
-    (inst mov (make-ea :dword :scale 1 :index ,temp) ,reg)))
+    (inst mov (make-ea :dword :base ,temp) ,reg)))
 #!-sb-thread
 (defmacro store-tl-symbol-value (reg symbol temp)
   (declare (ignore temp))
   `(store-symbol-value ,reg ,symbol))
-  
+
+(defmacro load-binding-stack-pointer (reg)
+  #!+sb-thread
+  `(progn
+     (inst fs-segment-prefix)
+     (inst mov ,reg (make-ea :dword
+                             :disp (* 4 thread-binding-stack-pointer-slot))))
+  #!-sb-thread
+  `(load-symbol-value ,reg *binding-stack-pointer*))
+
+(defmacro store-binding-stack-pointer (reg)
+  #!+sb-thread
+  `(progn
+     (inst fs-segment-prefix)
+     (inst mov (make-ea :dword
+                        :disp (* 4 thread-binding-stack-pointer-slot))
+           ,reg))
+  #!-sb-thread
+  `(store-symbol-value ,reg *binding-stack-pointer*))
+
 (defmacro load-type (target source &optional (offset 0))
   #!+sb-doc
   "Loads the type bits of a pointer into target independent of
    byte-ordering issues."
   (once-only ((n-target target)
-             (n-source source)
-             (n-offset offset))
+              (n-source source)
+              (n-offset offset))
     (ecase *backend-byte-order*
       (:little-endian
        `(inst mov ,n-target
-             (make-ea :byte :base ,n-source :disp ,n-offset)))
+              (make-ea :byte :base ,n-source :disp ,n-offset)))
       (:big-endian
        `(inst mov ,n-target
-             (make-ea :byte :base ,n-source :disp (+ ,n-offset 3)))))))
+              (make-ea :byte :base ,n-source :disp (+ ,n-offset 3)))))))
 \f
 ;;;; allocation helpers
 
-;;; All allocation is done by calls to assembler routines that
-;;; eventually invoke the C alloc() function.  Once upon a time
-;;; (before threads) allocation within an alloc_region could also be
-;;; done inline, with the aid of two C symbols storing the current
-;;; allocation region boundaries; however, C symbols are global.
+;;; Allocation within alloc_region (which is thread local) can be done
+;;; inline.  If the alloc_region is overflown allocation is done by
+;;; calling the C alloc() function.
 
 ;;; C calls for allocation don't /seem/ to make an awful lot of
-;;; difference to speed.  Guessing from historical context, it looks
-;;; like inline allocation was introduced before pseudo-atomic, at
-;;; which time all calls to alloc() would have needed a syscall to
-;;; mask signals for the duration.  Now we have pseudoatomic there's
-;;; no need for that overhead.  Still, inline alloc would be a neat
-;;; addition someday
+;;; difference to speed. On pure consing it's about a 25%
+;;; gain. Guessing from historical context, it looks like inline
+;;; allocation was introduced before pseudo-atomic, at which time all
+;;; calls to alloc() would have needed a syscall to mask signals for
+;;; the duration.  Now we have pseudoatomic there's no need for that
+;;; overhead.
 
 (defun allocation-dynamic-extent (alloc-tn size)
   (inst sub esp-tn size)
   ;; 32-bit lispobjs).  In that case, this AND instruction is
   ;; unneccessary and could be removed.  If not, explain why.  -- CSR,
   ;; 2004-03-30
-  (inst and esp-tn #.(ldb (byte 32 0) (lognot lowtag-mask)))
+  (inst and esp-tn (lognot lowtag-mask))
   (aver (not (location= alloc-tn esp-tn)))
   (inst mov alloc-tn esp-tn)
   (values))
 
 (defun allocation-notinline (alloc-tn size)
   (let* ((alloc-tn-offset (tn-offset alloc-tn))
-        ;; C call to allocate via dispatch routines. Each
-        ;; destination has a special entry point. The size may be a
-        ;; register or a constant.
-        (tn-text (ecase alloc-tn-offset
-                   (#.eax-offset "eax")
-                   (#.ecx-offset "ecx")
-                   (#.edx-offset "edx")
-                   (#.ebx-offset "ebx")
-                   (#.esi-offset "esi")
-                   (#.edi-offset "edi")))
-        (size-text (case size (8 "8_") (16 "16_") (t ""))))
+         ;; C call to allocate via dispatch routines. Each
+         ;; destination has a special entry point. The size may be a
+         ;; register or a constant.
+         (tn-text (ecase alloc-tn-offset
+                    (#.eax-offset "eax")
+                    (#.ecx-offset "ecx")
+                    (#.edx-offset "edx")
+                    (#.ebx-offset "ebx")
+                    (#.esi-offset "esi")
+                    (#.edi-offset "edi")))
+         (size-text (case size (8 "8_") (16 "16_") (t ""))))
     (unless (or (eql size 8) (eql size 16))
       (unless (and (tn-p size) (location= alloc-tn size))
-       (inst mov alloc-tn size)))
-    (inst call (make-fixup (extern-alien-name 
-                           (concatenate 'string
-                                        "alloc_" size-text
-                                        "to_" tn-text))
-                          :foreign))))
+        (inst mov alloc-tn size)))
+    (inst call (make-fixup (concatenate 'string
+                                         "alloc_" size-text
+                                         "to_" tn-text)
+                           :foreign))))
 
 (defun allocation-inline (alloc-tn size)
   (let ((ok (gen-label))
-       (free-pointer
-        (make-ea :dword :disp 
-                 #!+sb-thread (* n-word-bytes thread-alloc-region-slot)
-                 #!-sb-thread (make-fixup (extern-alien-name "boxed_region")
-                                           :foreign)
-                 :scale 1)) ; thread->alloc_region.free_pointer
-       (end-addr 
-        (make-ea :dword :disp
-                 #!+sb-thread (* n-word-bytes (1+ thread-alloc-region-slot))
-                 #!-sb-thread (make-fixup (extern-alien-name "boxed_region")
-                                          :foreign 4)
-                 :scale 1)))   ; thread->alloc_region.end_addr
+        (done (gen-label))
+        (free-pointer
+         (make-ea :dword :disp
+                  #!+sb-thread (* n-word-bytes thread-alloc-region-slot)
+                  #!-sb-thread (make-fixup "boxed_region" :foreign)
+                  :scale 1)) ; thread->alloc_region.free_pointer
+        (end-addr
+         (make-ea :dword :disp
+                  #!+sb-thread (* n-word-bytes (1+ thread-alloc-region-slot))
+                  #!-sb-thread (make-fixup "boxed_region" :foreign 4)
+                  :scale 1)))   ; thread->alloc_region.end_addr
     (unless (and (tn-p size) (location= alloc-tn size))
       (inst mov alloc-tn size))
     #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
     (inst add alloc-tn free-pointer)
     #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
     (inst cmp alloc-tn end-addr)
-    (inst jmp :be OK)
+    (inst jmp :be ok)
     (let ((dst (ecase (tn-offset alloc-tn)
-                (#.eax-offset "alloc_overflow_eax")
-                (#.ecx-offset "alloc_overflow_ecx")
-                (#.edx-offset "alloc_overflow_edx")
-                (#.ebx-offset "alloc_overflow_ebx")
-                (#.esi-offset "alloc_overflow_esi")
-                (#.edi-offset "alloc_overflow_edi"))))
-      (inst call (make-fixup (extern-alien-name dst) :foreign)))
+                 (#.eax-offset "alloc_overflow_eax")
+                 (#.ecx-offset "alloc_overflow_ecx")
+                 (#.edx-offset "alloc_overflow_edx")
+                 (#.ebx-offset "alloc_overflow_ebx")
+                 (#.esi-offset "alloc_overflow_esi")
+                 (#.edi-offset "alloc_overflow_edi"))))
+      (inst call (make-fixup dst :foreign)))
+    (inst jmp-short done)
     (emit-label ok)
-    #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
-    (inst xchg free-pointer alloc-tn))
+    ;; Swap ALLOC-TN and FREE-POINTER
+    (cond ((and (tn-p size) (location= alloc-tn size))
+           ;; XCHG is extremely slow, use the xor swap trick
+           #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
+           (inst xor alloc-tn free-pointer)
+           #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
+           (inst xor free-pointer alloc-tn)
+           #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
+           (inst xor alloc-tn free-pointer))
+          (t
+           ;; It's easier if SIZE is still available.
+           #!+sb-thread (inst fs-segment-prefix)
+           (inst mov free-pointer alloc-tn)
+           (inst sub alloc-tn size)))
+    (emit-label done))
   (values))
 
 
 ;;; header having the specified WIDETAG value. The result is placed in
 ;;; RESULT-TN.
 (defmacro with-fixed-allocation ((result-tn widetag size &optional inline)
-                                &rest forms)
-  `(pseudo-atomic
-    (allocation ,result-tn (pad-data-block ,size) ,inline)
-    (storew (logior (ash (1- ,size) n-widetag-bits) ,widetag)
-           ,result-tn)
-    (inst lea ,result-tn
-     (make-ea :byte :base ,result-tn :disp other-pointer-lowtag))
-    ,@forms))
+                                 &body forms)
+  (unless forms
+    (bug "empty &body in WITH-FIXED-ALLOCATION"))
+  (once-only ((result-tn result-tn) (size size))
+    `(pseudo-atomic
+      (allocation ,result-tn (pad-data-block ,size) ,inline)
+      (storew (logior (ash (1- ,size) n-widetag-bits) ,widetag)
+              ,result-tn)
+      (inst lea ,result-tn
+            (make-ea :byte :base ,result-tn :disp other-pointer-lowtag))
+      ,@forms)))
 \f
 ;;;; error code
 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
   (defun emit-error-break (vop kind code values)
     (let ((vector (gensym)))
-      `((inst int 3)                           ; i386 breakpoint instruction
-       ;; The return PC points here; note the location for the debugger.
-       (let ((vop ,vop))
-         (when vop
-               (note-this-location vop :internal-error)))
-       (inst byte ,kind)                       ; eg trap_Xyyy
-       (with-adjustable-vector (,vector)       ; interr arguments
-         (write-var-integer (error-number-or-lose ',code) ,vector)
-         ,@(mapcar (lambda (tn)
-                     `(let ((tn ,tn))
-                        ;; classic CMU CL comment:
-                        ;;   zzzzz jrd here. tn-offset is zero for constant
-                        ;;   tns.
-                        (write-var-integer (make-sc-offset (sc-number
-                                                            (tn-sc tn))
-                                                           (or (tn-offset tn)
-                                                               0))
-                                           ,vector)))
-                   values)
-         (inst byte (length ,vector))
-         (dotimes (i (length ,vector))
-           (inst byte (aref ,vector i))))))))
+      `((progn
+          #-darwin (inst int 3)         ; i386 breakpoint instruction
+          ;; CLH 20060314
+          ;; On Darwin, we need to use #x0b0f instead of int3 in order
+          ;; to generate a SIGILL instead of a SIGTRAP as darwin/x86
+          ;; doesn't seem to be reliably firing SIGTRAP
+          ;; handlers. Hopefully this will be fixed by Apple at a
+          ;; later date.
+          #+darwin (inst word #x0b0f))
+        ;; The return PC points here; note the location for the debugger.
+        (let ((vop ,vop))
+          (when vop
+                (note-this-location vop :internal-error)))
+        (inst byte ,kind)                       ; eg trap_Xyyy
+        (with-adjustable-vector (,vector)       ; interr arguments
+          (write-var-integer (error-number-or-lose ',code) ,vector)
+          ,@(mapcar (lambda (tn)
+                      `(let ((tn ,tn))
+                         ;; classic CMU CL comment:
+                         ;;   zzzzz jrd here. tn-offset is zero for constant
+                         ;;   tns.
+                         (write-var-integer (make-sc-offset (sc-number
+                                                             (tn-sc tn))
+                                                            (or (tn-offset tn)
+                                                                0))
+                                            ,vector)))
+                    values)
+          (inst byte (length ,vector))
+          (dotimes (i (length ,vector))
+            (inst byte (aref ,vector i))))))))
 
 (defmacro error-call (vop error-code &rest values)
   #!+sb-doc
   "Cause an error. ERROR-CODE is the error to cause."
   (cons 'progn
-       (emit-error-break vop error-trap error-code values)))
+        (emit-error-break vop error-trap error-code values)))
 
 (defmacro generate-error-code (vop error-code &rest values)
   #!+sb-doc
 ;;; around.  It's an operation which the AOP weenies would describe as
 ;;; having "cross-cutting concerns", meaning it appears all over the
 ;;; place and there's no logical single place to attach documentation.
-;;; grep (mostly in src/runtime) is your friend 
+;;; grep (mostly in src/runtime) is your friend
 
-;;; FIXME: *PSEUDO-ATOMIC-FOO* could be made into *PSEUDO-ATOMIC-BITS*,
-;;; set with a single operation and cleared with SHR *PSEUDO-ATOMIC-BITS*,-2;
-;;; the ATOMIC bit is bit 0, the INTERRUPTED bit is bit 1, and you check
-;;; the C flag after the shift to see whether you were interrupted.
-;;;
 ;;; KLUDGE: since the stack on the x86 is treated conservatively, it
 ;;; does not matter whether a signal occurs during construction of a
 ;;; dynamic-extent object, as the half-finished construction of the
-;;; object will not cause any difficulty.  We can therefore elide 
-(defvar *dynamic-extent* nil)
+;;; object will not cause any difficulty.  We can therefore elide
+(defmacro maybe-pseudo-atomic (really-p &body forms)
+  `(if ,really-p
+       (progn ,@forms)
+       (pseudo-atomic ,@forms)))
 
 #!+sb-thread
 (defmacro pseudo-atomic (&rest forms)
   (with-unique-names (label)
-    `(if *dynamic-extent* ; I will burn in hell
-         (progn ,@forms)
-         (let ((,label (gen-label)))
-          (inst fs-segment-prefix)
-          (inst mov (make-ea :byte 
-                             :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-interrupted-slot)) 0)
-          (inst fs-segment-prefix)
-          (inst mov (make-ea :byte :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-atomic-slot)) 1)
-          ,@forms
-          (inst fs-segment-prefix)
-          (inst mov (make-ea :byte :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-atomic-slot)) 0)
-          (inst fs-segment-prefix)
-          (inst cmp (make-ea :byte
-                             :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-interrupted-slot)) 0)
-          (inst jmp :eq ,label)
-          ;; if PAI was set, interrupts were disabled at the same
-          ;; time using the process signal mask.
-          (inst break pending-interrupt-trap)
-          (emit-label ,label)))))
+    `(let ((,label (gen-label)))
+       (inst fs-segment-prefix)
+       (inst or (make-ea :byte :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-bits-slot))
+            (fixnumize 1))
+       ,@forms
+       (inst fs-segment-prefix)
+       (inst xor (make-ea :byte :disp (* 4 thread-pseudo-atomic-bits-slot))
+             (fixnumize 1))
+       (inst jmp :z ,label)
+       ;; if PAI was set, interrupts were disabled at the same
+       ;; time using the process signal mask.
+       (inst break pending-interrupt-trap)
+       (emit-label ,label))))
 
 #!-sb-thread
 (defmacro pseudo-atomic (&rest forms)
   (with-unique-names (label)
-    `(if *dynamic-extent*
-         (progn ,@forms)
-         (let ((,label (gen-label)))
-          ;; FIXME: The MAKE-EA noise should become a MACROLET macro
-          ;; or something. (perhaps SVLB, for static variable low
-          ;; byte)
-          (inst mov (make-ea :byte :disp (+ nil-value
-                                            (static-symbol-offset
-                                             '*pseudo-atomic-interrupted*)
-                                            (ash symbol-value-slot word-shift)
-                                            ;; FIXME: Use mask, not minus, to
-                                            ;; take out type bits.
-                                            (- other-pointer-lowtag)))
-                0)
-          (inst mov (make-ea :byte :disp (+ nil-value
-                                            (static-symbol-offset
-                                             '*pseudo-atomic-atomic*)
-                                            (ash symbol-value-slot word-shift)
-                                            (- other-pointer-lowtag)))
-                (fixnumize 1))
-          ,@forms
-          (inst mov (make-ea :byte :disp (+ nil-value
-                                            (static-symbol-offset
-                                             '*pseudo-atomic-atomic*)
-                                            (ash symbol-value-slot word-shift)
-                                            (- other-pointer-lowtag)))
-                0)
-          ;; KLUDGE: Is there any requirement for interrupts to be
-          ;; handled in order? It seems as though an interrupt coming
-          ;; in at this point will be executed before any pending
-          ;; interrupts.  Or do incoming interrupts check to see
-          ;; whether any interrupts are pending? I wish I could find
-          ;; the documentation for pseudo-atomics.. -- WHN 19991130
-          (inst cmp (make-ea :byte
-                             :disp (+ nil-value
-                                      (static-symbol-offset
-                                       '*pseudo-atomic-interrupted*)
-                                      (ash symbol-value-slot word-shift)
-                                      (- other-pointer-lowtag)))
-                0)
-          (inst jmp :eq ,label)
-          ;; if PAI was set, interrupts were disabled at the same
-          ;; time using the process signal mask.
-          (inst break pending-interrupt-trap)
-          (emit-label ,label)))))
+    `(let ((,label (gen-label)))
+       (inst or (make-ea-for-symbol-value *pseudo-atomic-bits* :byte)
+             (fixnumize 1))
+       ,@forms
+       (inst xor (make-ea-for-symbol-value *pseudo-atomic-bits* :byte)
+             (fixnumize 1))
+       (inst jmp :z ,label)
+       ;; if PAI was set, interrupts were disabled at the same
+       ;; time using the process signal mask.
+       (inst break pending-interrupt-trap)
+       (emit-label ,label))))
 \f
 ;;;; indexed references
 
+(defmacro define-full-compare-and-swap
+    (name type offset lowtag scs el-type &optional translate)
+  `(progn
+     (define-vop (,name)
+         ,@(when translate `((:translate ,translate)))
+       (:policy :fast-safe)
+       (:args (object :scs (descriptor-reg) :to :eval)
+              (index :scs (any-reg immediate unsigned-reg) :to :result)
+              (old-value :scs ,scs :target eax)
+              (new-value :scs ,scs))
+       (:arg-types ,type tagged-num ,el-type ,el-type)
+       (:temporary (:sc descriptor-reg :offset eax-offset
+                        :from (:argument 2) :to :result :target value)  eax)
+       (:results (value :scs ,scs))
+       (:result-types ,el-type)
+       (:generator 5
+         (move eax old-value)
+         #!+sb-thread
+         (inst lock)
+         (let ((ea (sc-case index
+                     (immediate
+                      (make-ea :dword :base object
+                               :disp (- (* (+ ,offset (tn-value index))
+                                           n-word-bytes)
+                                        ,lowtag)))
+                     (unsigned-reg
+                      (make-ea :dword :base object :index index :scale 4
+                               :disp (- (* ,offset n-word-bytes)
+                                        ,lowtag)))
+                     (t
+                      (make-ea :dword :base object :index index
+                               :disp (- (* ,offset n-word-bytes)
+                                        ,lowtag))))))
+           (inst cmpxchg ea new-value))
+         (move value eax)))))
+
 (defmacro define-full-reffer (name type offset lowtag scs el-type &optional translate)
   `(progn
      (define-vop (,name)
        ,@(when translate
-          `((:translate ,translate)))
+           `((:translate ,translate)))
        (:policy :fast-safe)
        (:args (object :scs (descriptor-reg))
-             (index :scs (any-reg)))
+              (index :scs (any-reg immediate unsigned-reg)))
        (:arg-types ,type tagged-num)
        (:results (value :scs ,scs))
        (:result-types ,el-type)
-       (:generator 3                   ; pw was 5
-        (inst mov value (make-ea :dword :base object :index index
-                                 :disp (- (* ,offset n-word-bytes)
-                                          ,lowtag)))))
-     (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
+       (:generator 3                    ; pw was 5
+         (sc-case index
+           (immediate
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object
+                                     :disp (- (* (+ ,offset (tn-value index))
+                                                 n-word-bytes)
+                                              ,lowtag))))
+           (unsigned-reg
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object :index index :scale 4
+                                     :disp (- (* ,offset n-word-bytes)
+                                              ,lowtag))))
+           (t
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object :index index
+                                     :disp (- (* ,offset n-word-bytes)
+                                              ,lowtag)))))))))
+
+(defmacro define-full-reffer+offset (name type offset lowtag scs el-type &optional translate)
+  `(progn
+     (define-vop (,name)
        ,@(when translate
-          `((:translate ,translate)))
+           `((:translate ,translate)))
        (:policy :fast-safe)
-       (:args (object :scs (descriptor-reg)))
-       (:info index)
-       (:arg-types ,type (:constant (signed-byte 30)))
+       (:args (object :scs (descriptor-reg))
+              (index :scs (any-reg immediate unsigned-reg)))
+       (:arg-types ,type tagged-num
+                   (:constant (constant-displacement ,lowtag sb!vm:n-word-bytes ,offset)))
+       (:info offset)
        (:results (value :scs ,scs))
        (:result-types ,el-type)
-       (:generator 2                   ; pw was 5
-        (inst mov value (make-ea :dword :base object
-                                 :disp (- (* (+ ,offset index) n-word-bytes)
-                                          ,lowtag)))))))
+       (:generator 3                    ; pw was 5
+         (sc-case index
+           (immediate
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object
+                                     :disp (- (* (+ ,offset
+                                                    (tn-value index)
+                                                    offset)
+                                                 n-word-bytes)
+                                              ,lowtag))))
+           (unsigned-reg
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object :index index :scale 4
+                                     :disp (- (* (+ ,offset offset)
+                                                 n-word-bytes)
+                                              ,lowtag))))
+           (t
+            (inst mov value (make-ea :dword :base object :index index
+                                     :disp (- (* (+ ,offset offset)
+                                                 n-word-bytes)
+                                              ,lowtag)))))))))
 
 (defmacro define-full-setter (name type offset lowtag scs el-type &optional translate)
   `(progn
      (define-vop (,name)
        ,@(when translate
-          `((:translate ,translate)))
+           `((:translate ,translate)))
        (:policy :fast-safe)
        (:args (object :scs (descriptor-reg))
-             (index :scs (any-reg))
-             (value :scs ,scs :target result))
+              (index :scs (any-reg immediate))
+              (value :scs ,scs :target result))
        (:arg-types ,type tagged-num ,el-type)
        (:results (result :scs ,scs))
        (:result-types ,el-type)
-       (:generator 4                   ; was 5
-        (inst mov (make-ea :dword :base object :index index
-                           :disp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag))
-              value)
-        (move result value)))
-     (define-vop (,(symbolicate name "-C"))
+       (:generator 4                    ; was 5
+         (sc-case index
+           (immediate
+            (inst mov (make-ea :dword :base object
+                               :disp (- (* (+ ,offset (tn-value index))
+                                           n-word-bytes)
+                                        ,lowtag))
+                  value))
+           (t
+            (inst mov (make-ea :dword :base object :index index
+                               :disp (- (* ,offset n-word-bytes) ,lowtag))
+                  value)))
+        (move result value)))))
+
+(defmacro define-full-setter+offset (name type offset lowtag scs el-type &optional translate)
+  `(progn
+     (define-vop (,name)
        ,@(when translate
-          `((:translate ,translate)))
+           `((:translate ,translate)))
        (:policy :fast-safe)
        (:args (object :scs (descriptor-reg))
-             (value :scs ,scs :target result))
-       (:info index)
-       (:arg-types ,type (:constant (signed-byte 30)) ,el-type)
+              (index :scs (any-reg immediate))
+              (value :scs ,scs :target result))
+       (:info offset)
+       (:arg-types ,type tagged-num
+                   (:constant (constant-displacement ,lowtag sb!vm:n-word-bytes ,offset)) ,el-type)
        (:results (result :scs ,scs))
        (:result-types ,el-type)
-       (:generator 3                   ; was 5
-        (inst mov (make-ea :dword :base object
-                           :disp (- (* (+ ,offset index) n-word-bytes)
-                                    ,lowtag))
-              value)
-        (move result value)))))
+       (:generator 4                    ; was 5
+         (sc-case index
+           (immediate
+            (inst mov (make-ea :dword :base object
+                               :disp (- (* (+ ,offset (tn-value index) offset)
+                                           n-word-bytes)
+                                        ,lowtag))
+                  value))
+           (t
+            (inst mov (make-ea :dword :base object :index index
+                               :disp (- (* (+ ,offset offset)
+                                           n-word-bytes) ,lowtag))
+                  value)))
+        (move result value)))))
 
 ;;; helper for alien stuff.
-(defmacro with-pinned-objects ((&rest objects) &body body)
+(def!macro with-pinned-objects ((&rest objects) &body body)
   "Arrange with the garbage collector that the pages occupied by
 OBJECTS will not be moved in memory for the duration of BODY.
 Useful for e.g. foreign calls where another thread may trigger
 garbage collection"
   `(multiple-value-prog1
        (progn
-        ,@(loop for p in objects 
-                collect `(push-word-on-c-stack
-                          (int-sap (sb!kernel:get-lisp-obj-address ,p))))
-        ,@body)
+         ,@(loop for p in objects
+                 collect
+                 ;; There is no race here wrt to gc, because at every
+                 ;; point during the execution there is a reference to
+                 ;; P on the stack or in a register.
+                 `(push-word-on-c-stack
+                   (int-sap (sb!kernel:get-lisp-obj-address ,p))))
+         ,@body)
      ;; If the body returned normally, we should restore the stack pointer
      ;; for the benefit of any following code in the same function.  If
      ;; there's a non-local exit in the body, sp is garbage anyway and