1.1.13: will be tagged as "sbcl-1.1.13"
[sbcl.git] / src / runtime / x86-64-assem.S
index eb7d78f..d808476 100644 (file)
 #include "genesis/thread.h"
        
 /* Minimize conditionalization for different OS naming schemes. */
-#if defined __linux__  || defined __FreeBSD__ /* (but *not* OpenBSD) */
+#if defined __linux__  || defined __FreeBSD__ || defined __OpenBSD__ || defined __NetBSD__ || defined __sun || defined _WIN64
 #define GNAME(var) var
 #else
 #define GNAME(var) _##var
 #endif
 
-/* Get the right type of alignment. Linux and FreeBSD (but not OpenBSD)
+/* Get the right type of alignment. Linux, FreeBSD and OpenBSD
  * want alignment in bytes. */
-#if defined(__linux__) || defined(__FreeBSD__)
+#if defined(__linux__) || defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__) || defined __NetBSD__ || defined(__sun) || defined _WIN64
 #define align_4byte    4
 #define align_8byte    8
 #define align_16byte   16
 #define align_32byte   32
+#define align_page     32768
 #else
 #define        align_4byte     2
 #define        align_8byte     3
 #define        align_16byte    4       
+#define        align_page      15
 #endif                 
 
 /*
@@ -67,7 +69,7 @@
  * for this instruction in the SIGILL handler and if we see it, we
  * advance the EIP by two bytes to skip over ud2 instruction and
  * call sigtrap_handler. */
-#if defined(LISP_FEATURE_DARWIN)
+#if defined(LISP_FEATURE_UD2_BREAKPOINTS)
 #define TRAP ud2
 #else
 #define TRAP int3
        .globl  GNAME(call_into_c)
        TYPE(GNAME(call_into_c))
 GNAME(call_into_c):
-        /* ABI requires that the direction flag be clear on function
-         * entry and exit. */
-        cld
        push    %rbp            # Save old frame pointer.
        mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
 
@@ -131,8 +130,7 @@ GNAME(call_into_c):
        .globl  GNAME(call_into_lisp_first_time)
        TYPE(GNAME(call_into_lisp_first_time))
                
-/* The *ALIEN-STACK* pointer is set up on the first call_into_lisp when
- * the stack changes.  We don't worry too much about saving registers 
+/* We don't worry too much about saving registers 
  * here, because we never expect to return from the initial call to lisp 
  * anyway */
        
@@ -140,16 +138,12 @@ GNAME(call_into_c):
 GNAME(call_into_lisp_first_time):
        push    %rbp            # Save old frame pointer.
        mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
-       mov     %rsp,ALIEN_STACK + SYMBOL_VALUE_OFFSET
 #if defined(LISP_FEATURE_DARWIN)
        movq    GSYM(GNAME(all_threads)),%rax
 #else
         movq    GNAME(all_threads),%rax
 #endif
-       mov     THREAD_CONTROL_STACK_START_OFFSET(%rax) ,%rsp
-       /* don't think too hard about what happens if we get interrupted
-       * here */
-        add    $(THREAD_CONTROL_STACK_SIZE)-16,%rsp
+       mov     THREAD_CONTROL_STACK_END_OFFSET(%rax) ,%rsp
        jmp     Lstack
 \f
        .text   
@@ -162,12 +156,23 @@ GNAME(call_into_lisp_first_time):
  * return values in rax rdx
  * callee saves rbp rbx r12-15 if it uses them
  */
-       
+#ifdef LISP_FEATURE_WIN32
+# define SUPPORT_FOMIT_FRAME_POINTER
+#endif
        .align  align_16byte,0x90
 GNAME(call_into_lisp):
+#ifdef SUPPORT_FOMIT_FRAME_POINTER
+       mov     %rbp,%rax
+#endif
        push    %rbp            # Save old frame pointer.
        mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
 Lstack:
+#ifdef SUPPORT_FOMIT_FRAME_POINTER
+       /* If called through call_into_lisp_first_time, %r15 becomes invalid
+        * here, but we will not return in that case. */
+       push    %r15
+       mov     %rax,%r15
+#endif
        /* FIXME x86 saves FPU state here */
        push    %rbx    # these regs are callee-saved according to C
        push    %r12    # so must be preserved and restored when 
@@ -182,10 +187,26 @@ Lstack:
        push    %rsi    #
        push    %rdx    #
 #ifdef LISP_FEATURE_SB_THREAD
+# ifdef SUPPORT_FOMIT_FRAME_POINTER
+       mov     (%rbp),%rcx
+       sub     $32,%rsp
+       call    GNAME(carry_frame_pointer)
+       add     $32,%rsp
+       mov     %rax,(%rbp)
+# endif
+#ifdef LISP_FEATURE_GCC_TLS
+       movq    %fs:0, %rax
+       movq    GNAME(current_thread)@TPOFF(%rax), %r12
+#else
+#ifdef LISP_FEATURE_DARWIN
+       mov     GSYM(GNAME(specials)),%rdi
+#else
        mov     specials,%rdi
-       call    pthread_getspecific
+#endif
+       call    GNAME(pthread_getspecific)
        mov     %rax,%r12
 #endif
+#endif
        pop     %rcx    # num args
        pop     %rbx    # arg vector
        pop     %rax    # function ptr/lexenv
@@ -193,7 +214,7 @@ Lstack:
        xor     %rdx,%rdx       # clear any descriptor registers 
        xor     %rdi,%rdi       # that we can't be sure we'll 
        xor     %rsi,%rsi       # initialise properly.  XX do r8-r15 too?
-       shl     $3,%rcx         # (fixnumize num-args)
+       shl     $(N_FIXNUM_TAG_BITS),%rcx       # (fixnumize num-args)
        cmp     $0,%rcx
        je      Ldone
        mov     0(%rbx),%rdx    # arg0
@@ -208,10 +229,10 @@ Ldone:
        xor     %rbx,%rbx       # available
 
        /* Alloc new frame. */
-       mov     %rsp,%rbx       # The current sp marks start of new frame.
-       push    %rbp            # fp in save location S0
-       sub     $16,%rsp        # Ensure 3 slots are allocated, one above.
-       mov     %rbx,%rbp       # Switch to new frame.
+       push    %rbp            # Dummy for return address
+       push    %rbp            # fp in save location S1
+       mov     %rsp,%rbp       # The current sp marks start of new frame.
+       sub     $8,%rsp         # Ensure 3 slots are allocated, two above.
 
 Lcall:
        call    *CLOSURE_FUN_OFFSET(%rax)
@@ -232,14 +253,16 @@ LsingleValue:
        pop     %r12
        pop     %rbx
 
-        /* ABI requires that the direction flag be clear on function
-         * entry and exit. */
-        cld
-        
 /* FIXME Restore the NPX state. */
 
-       /* return value is already in rax where lisp expects it */
+       mov     %rdx,%rax       # c-val
+#ifdef SUPPORT_FOMIT_FRAME_POINTER
+       mov     %r15,%rbp       # orig rbp
+       pop     %r15            # orig r15
+       add     $8,%rsp         # no need for saved (overridden) rbp
+#else
        leave
+#endif
        ret
        SIZE(GNAME(call_into_lisp))
 \f
@@ -247,19 +270,17 @@ LsingleValue:
        .text
        .globl  GNAME(fpu_save)
        TYPE(GNAME(fpu_save))
-       .align  2,0x90
+       .align  align_16byte,0x90
 GNAME(fpu_save):
-       mov     4(%rsp),%rax
-       fnsave  (%rax)          # Save the NPX state. (resets NPX)
+       fnsave  (%rdi)          # Save the NPX state. (resets NPX)
        ret
        SIZE(GNAME(fpu_save))
 
        .globl  GNAME(fpu_restore)
        TYPE(GNAME(fpu_restore))
-       .align  2,0x90
+       .align  align_16byte,0x90
 GNAME(fpu_restore):
-       mov     4(%rsp),%rax
-       frstor  (%rax)          # Restore the NPX state.
+       frstor  (%rdi)          # Restore the NPX state.
        ret
        SIZE(GNAME(fpu_restore))
 \f
@@ -271,6 +292,7 @@ GNAME(fpu_restore):
        .globl  GNAME(undefined_tramp)
        TYPE(GNAME(undefined_tramp))
 GNAME(undefined_tramp):
+       pop     8(%rbp)         # Save return PC for backtrace.
        TRAP
        .byte   trap_Error
         .byte   2
@@ -279,14 +301,58 @@ GNAME(undefined_tramp):
        ret
        SIZE(GNAME(undefined_tramp))
 
+       .text
+       .align  align_16byte,0x90
+       .globl  GNAME(undefined_alien_function)
+       TYPE(GNAME(undefined_alien_function))
+GNAME(undefined_alien_function):
+       pop     8(%rbp)         # Save return PC for backtrace.
+       TRAP
+       .byte   trap_Error
+        .byte   4
+        .byte   UNDEFINED_ALIEN_FUN_ERROR
+        /* Encode RBX
+           FIXME: make independt of the encoding changes. */
+        .byte   0xFE 
+        .byte   0x9F
+        .byte   0x01
+       ret
+       SIZE(GNAME(undefined_alien_function))
+
+/* KLUDGE: FIND-ESCAPED-FRAME (SYS:SRC;CODE;DEBUG-INT.LISP) needs
+ * to know the name of the function immediately following the
+ * undefined-function trampoline. */
+
+/* Our call-site does not take care of caller-saved xmm registers, so it
+ * falls to us spill them beforing hopping into C.
+ *
+ * We simply save all of them.
+ *
+ * (But for the sake of completeness, here is my understanding of the specs:)
+ *                     System V       Microsoft
+ * argument passing    xmm0-7         xmm0-3
+ * caller-saved        xmm8-15        xmm4-5
+ * callee-saved        -              xmm6-15
+ *
+ *  --DFL */
+
+#define stkxmmsave(n) movaps %xmm##n, n*16(%rsp)
+#define stkxmmload(n) movaps n*16(%rsp), %xmm##n
+#define map_all_xmm(op) \
+       op(0);op(1);op(2);op(3);op(4);op(5);op(6);op(7); \
+    op(8);op(9);op(10);op(11);op(12);op(13);op(14);op(15);
 
        .text
        .align  align_16byte,0x90
        .globl  GNAME(alloc_tramp)
        TYPE(GNAME(alloc_tramp))
 GNAME(alloc_tramp):
+       cld
        push    %rbp            # Save old frame pointer.
        mov     %rsp,%rbp       # Establish new frame.
+       and     $-32,%rsp
+       sub     $16*16,%rsp
+       map_all_xmm(stkxmmsave)
        push    %rax
        push    %rcx
        push    %rdx
@@ -296,10 +362,12 @@ GNAME(alloc_tramp):
        push    %r9
        push    %r10
        push    %r11
-       mov     16(%rbp),%rdi   
+       push    %r11
+       mov     16(%rbp),%rdi
        call    GNAME(alloc)
        mov     %rax,16(%rbp)
        pop     %r11
+       pop     %r11
        pop     %r10
        pop     %r9
        pop     %r8
@@ -308,6 +376,8 @@ GNAME(alloc_tramp):
        pop     %rdx
        pop     %rcx
        pop     %rax
+       map_all_xmm(stkxmmload)
+       mov     %rbp,%rsp
        pop     %rbp
        ret
        SIZE(GNAME(alloc_tramp))
@@ -335,7 +405,7 @@ GNAME(closure_tramp):
        .align  align_16byte,0x90
        .globl  GNAME(funcallable_instance_tramp)
 #if !defined(LISP_FEATURE_DARWIN)
-        .type  GNAME(funcallable_instance_tramp),@function
+       TYPE(GNAME(funcallable_instance_tramp))
 #endif
         GNAME(funcallable_instance_tramp):
        mov     FUNCALLABLE_INSTANCE_FUNCTION_OFFSET(%rax),%rax
@@ -343,11 +413,17 @@ GNAME(closure_tramp):
         * now, the first word of it contains the address to jump to. */
        jmp     *CLOSURE_FUN_OFFSET(%rax)
 #if !defined(LISP_FEATURE_DARWIN)
-       .size   GNAME(funcallable_instance_tramp), .-GNAME(funcallable_instance_tramp)
+       SIZE(GNAME(funcallable_instance_tramp))
 #endif
 /*
  * fun-end breakpoint magic
  */
+
+/*
+ * For an explanation of the magic involved in function-end
+ * breakpoints, see the implementation in ppc-assem.S.
+ */
+
        .text
        .globl  GNAME(fun_end_breakpoint_guts)
        .align  align_16byte
@@ -370,6 +446,7 @@ GNAME(fun_end_breakpoint_guts):
 multiple_value_return:
        
        .globl  GNAME(fun_end_breakpoint_trap)
+       .align  align_16byte,0x90
 GNAME(fun_end_breakpoint_trap):
        TRAP
        .byte   trap_FunEndBreakpoint
@@ -419,7 +496,17 @@ GNAME(post_signal_tramp):
        .align  align_16byte,0x90
        .globl  GNAME(fast_bzero)
        TYPE(GNAME(fast_bzero))
-        
+
+       #ifdef LISP_FEATURE_WIN32
+       #define xmmreg xmm7
+       #define redsave(reg,off) movups reg,-off(%rsp)
+       #define redrestore(reg,off) movups -off(%rsp),reg
+       #else
+       #define xmmreg xmm0
+       #define redsave(reg,off)
+       #define redrestore(reg,off)
+       #endif
+
 GNAME(fast_bzero):
         /* A fast routine for zero-filling blocks of memory that are
          * guaranteed to start and end at a 4096-byte aligned address.
@@ -427,10 +514,10 @@ GNAME(fast_bzero):
         shr $6, %rsi              /* Amount of 64-byte blocks to copy */
         jz Lend                   /* If none, stop */
         mov %rsi, %rcx            /* Save start address */
-        movups %xmm7, -16(%rsp)   /* Save XMM register */
-        xorps  %xmm7, %xmm7       /* Zero the XMM register */
+       redsave(%xmmreg,16)
+        xorps  %xmmreg, %xmmreg       /* Zero the XMM register */
         jmp Lloop
-        .align align_16byte                 
+        .align align_16byte
 Lloop:
 
         /* Copy the 16 zeroes from xmm7 to memory, 4 times. MOVNTDQ is the
@@ -438,21 +525,95 @@ Lloop:
          * we're touching are not fetched into the L1 cache, since we're just
          * going to overwrite the memory soon anyway.
          */
-        movntdq %xmm7, 0(%rdi)
-        movntdq %xmm7, 16(%rdi)
-        movntdq %xmm7, 32(%rdi)
-        movntdq %xmm7, 48(%rdi)
+        movntdq %xmmreg, 0(%rdi)
+        movntdq %xmmreg, 16(%rdi)
+        movntdq %xmmreg, 32(%rdi)
+        movntdq %xmmreg, 48(%rdi)
 
         add $64, %rdi  /* Advance pointer */
         dec %rsi       /* Decrement 64-byte block count */
         jnz Lloop
         mfence         /* Ensure that the writes are globally visible, since
                         * MOVNTDQ is weakly ordered */
-        movups -16(%rsp), %xmm7 /* Restore the XMM register */
+       redrestore(%xmmreg,16)
         prefetcht0 0(%rcx)      /* Prefetch the start of the block into cache,
                                  * since it's likely to be used immediately. */
 Lend:        
        ret
        SIZE(GNAME(fast_bzero))
 
+\f
+/* When LISP_FEATURE_C_STACK_IS_CONTROL_STACK, we cannot safely scrub
+ * the control stack from C, largely due to not knowing where the
+ * active stack frame ends.  On such platforms, we reimplement the
+ * core scrubbing logic in assembly, in this case here:
+ */
+       .text
+       .align  align_16byte,0x90
+       .globl GNAME(arch_scrub_control_stack)
+       TYPE(GNAME(arch_scrub_control_stack))
+GNAME(arch_scrub_control_stack):
+       /* We are passed three parameters:
+        * A (struct thread *) in RDI,
+        * the address of the guard page in RSI, and
+        * the address of the hard guard page in RDX.
+        * We may trash RAX, RCX, and R8-R11 with impunity.
+        * [RSP] is our return address, [RSP-8] is the first
+        * stack slot to scrub. */
+
+       /* We start by setting up our scrub pointer in RAX, our
+        * guard page upper bound in R8, and our hard guard
+        * page upper bound in R9. */
+       lea     -8(%rsp), %rax
+#ifdef LISP_FEATURE_DARWIN
+       mov     GSYM(GNAME(os_vm_page_size)),%r9
+#else
+       mov     os_vm_page_size,%r9
+#endif
+       lea     (%rsi,%r9), %r8
+       lea     (%rdx,%r9), %r9
+
+       /* Now we begin our main scrub loop. */
+ascs_outer_loop:
+
+       /* If we're about to scrub the hard guard page, exit. */
+       cmp     %r9, %rax
+       jae     ascs_check_guard_page
+       cmp     %rax, %rdx
+       jbe     ascs_finished
+
+ascs_check_guard_page:
+       /* If we're about to scrub the guard page, and the guard
+        * page is protected, exit. */
+       cmp     %r8, %rax
+       jae     ascs_clear_loop
+       cmp     %rax, %rsi
+       ja      ascs_clear_loop
+       cmpq    $(NIL), THREAD_CONTROL_STACK_GUARD_PAGE_PROTECTED_OFFSET(%rdi)
+       jne     ascs_finished
+
+       /* Clear memory backwards to the start of the (4KiB) page */
+ascs_clear_loop:
+       movq    $0, (%rax)
+       test    $0xfff, %rax
+       lea     -8(%rax), %rax
+       jnz     ascs_clear_loop
+
+       /* If we're about to hit the hard guard page, exit. */
+       cmp     %r9, %rax
+       jae     ascs_finished
+
+       /* If the next (previous?) 4KiB page contains a non-zero
+        * word, continue scrubbing. */
+ascs_check_loop:
+       testq   $-1, (%rax)
+       jnz     ascs_outer_loop
+       test    $0xfff, %rax
+       lea     -8(%rax), %rax
+       jnz     ascs_check_loop
+
+ascs_finished:
+       ret
+       SIZE(GNAME(arch_scrub_control_stack))
+\f
         END()