basis/cpu/architecture/architecture.factor

   1 ! Copyright (C) 2006, 2008 Slava Pestov.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: accessors arrays generic kernel kernel.private math
   4 memory namespaces make sequences layouts system hashtables
   5 classes alien byte-arrays combinators words sets fry ;
   6 IN: cpu.architecture
   7
   8 ! Labels
   9 TUPLE: label offset ;
  10
  11 : <label> ( -- label ) label new ;
  12 : define-label ( name -- ) <label> swap set ;
  13 : resolve-label ( label/name -- ) dup label? [ get ] unless , ;
  14
  15 ! Register classes
  16 SINGLETON: int-regs
  17 SINGLETON: single-float-regs
  18 SINGLETON: double-float-regs
  19 UNION: float-regs single-float-regs double-float-regs ;
  20 UNION: reg-class int-regs float-regs ;
  21
  22 ! Mapping from register class to machine registers
  23 HOOK: machine-registers cpu ( -- assoc )
  24
  25 ! A pseudo-register class for parameters spilled on the stack
  26 SINGLETON: stack-params
  27
  28 ! Return values of this class go here
  29 GENERIC: return-reg ( register-class -- reg )
  30
  31 ! Sequence of registers used for parameter passing in class
  32 GENERIC: param-regs ( register-class -- regs )
  33
  34 GENERIC: param-reg ( n register-class -- reg )
  35
  36 M: object param-reg param-regs nth ;
  37
  38 HOOK: two-operand? cpu ( -- ? )
  39
  40 HOOK: %load-immediate cpu ( reg obj -- )
  41 HOOK: %load-indirect cpu ( reg obj -- )
  42
  43 HOOK: %peek cpu ( vreg loc -- )
  44 HOOK: %replace cpu ( vreg loc -- )
  45 HOOK: %inc-d cpu ( n -- )
  46 HOOK: %inc-r cpu ( n -- )
  47
  48 HOOK: stack-frame-size cpu ( stack-frame -- n )
  49 HOOK: %call cpu ( word -- )
  50 HOOK: %jump-label cpu ( label -- )
  51 HOOK: %return cpu ( -- )
  52
  53 HOOK: %dispatch cpu ( src temp offset -- )
  54 HOOK: %dispatch-label cpu ( word -- )
  55
  56 HOOK: %slot cpu ( dst obj slot tag temp -- )
  57 HOOK: %slot-imm cpu ( dst obj slot tag -- )
  58 HOOK: %set-slot cpu ( src obj slot tag temp -- )
  59 HOOK: %set-slot-imm cpu ( src obj slot tag -- )
  60
  61 HOOK: %string-nth cpu ( dst obj index temp -- )
  62 HOOK: %set-string-nth-fast cpu ( ch obj index temp -- )
  63
  64 HOOK: %add     cpu ( dst src1 src2 -- )
  65 HOOK: %add-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  66 HOOK: %sub     cpu ( dst src1 src2 -- )
  67 HOOK: %sub-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  68 HOOK: %mul     cpu ( dst src1 src2 -- )
  69 HOOK: %mul-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  70 HOOK: %and     cpu ( dst src1 src2 -- )
  71 HOOK: %and-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  72 HOOK: %or      cpu ( dst src1 src2 -- )
  73 HOOK: %or-imm  cpu ( dst src1 src2 -- )
  74 HOOK: %xor     cpu ( dst src1 src2 -- )
  75 HOOK: %xor-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  76 HOOK: %shl-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  77 HOOK: %shr-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  78 HOOK: %sar-imm cpu ( dst src1 src2 -- )
  79 HOOK: %not     cpu ( dst src -- )
  80 HOOK: %log2    cpu ( dst src -- )
  81
  82 HOOK: %fixnum-add cpu ( src1 src2 -- )
  83 HOOK: %fixnum-add-tail cpu ( src1 src2 -- )
  84 HOOK: %fixnum-sub cpu ( src1 src2 -- )
  85 HOOK: %fixnum-sub-tail cpu ( src1 src2 -- )
  86 HOOK: %fixnum-mul cpu ( src1 src2 temp1 temp2 -- )
  87 HOOK: %fixnum-mul-tail cpu ( src1 src2 temp1 temp2 -- )
  88
  89 HOOK: %integer>bignum cpu ( dst src temp -- )
  90 HOOK: %bignum>integer cpu ( dst src temp -- )
  91
  92 HOOK: %add-float cpu ( dst src1 src2 -- )
  93 HOOK: %sub-float cpu ( dst src1 src2 -- )
  94 HOOK: %mul-float cpu ( dst src1 src2 -- )
  95 HOOK: %div-float cpu ( dst src1 src2 -- )
  96
  97 HOOK: %integer>float cpu ( dst src -- )
  98 HOOK: %float>integer cpu ( dst src -- )
  99
 100 HOOK: %copy cpu ( dst src -- )
 101 HOOK: %copy-float cpu ( dst src -- )
 102 HOOK: %unbox-float cpu ( dst src -- )
 103 HOOK: %unbox-any-c-ptr cpu ( dst src temp -- )
 104 HOOK: %box-float cpu ( dst src temp -- )
 105 HOOK: %box-alien cpu ( dst src temp -- )
 106
 107 HOOK: %alien-unsigned-1 cpu ( dst src -- )
 108 HOOK: %alien-unsigned-2 cpu ( dst src -- )
 109 HOOK: %alien-unsigned-4 cpu ( dst src -- )
 110 HOOK: %alien-signed-1   cpu ( dst src -- )
 111 HOOK: %alien-signed-2   cpu ( dst src -- )
 112 HOOK: %alien-signed-4   cpu ( dst src -- )
 113 HOOK: %alien-cell       cpu ( dst src -- )
 114 HOOK: %alien-float      cpu ( dst src -- )
 115 HOOK: %alien-double     cpu ( dst src -- )
 116
 117 HOOK: %set-alien-integer-1 cpu ( ptr value -- )
 118 HOOK: %set-alien-integer-2 cpu ( ptr value -- )
 119 HOOK: %set-alien-integer-4 cpu ( ptr value -- )
 120 HOOK: %set-alien-cell      cpu ( ptr value -- )
 121 HOOK: %set-alien-float     cpu ( ptr value -- )
 122 HOOK: %set-alien-double    cpu ( ptr value -- )
 123
 124 HOOK: %alien-global cpu ( dst symbol library -- )
 125
 126 HOOK: %allot cpu ( dst size class temp -- )
 127 HOOK: %write-barrier cpu ( src card# table -- )
 128 HOOK: %gc cpu ( -- )
 129
 130 HOOK: %prologue cpu ( n -- )
 131 HOOK: %epilogue cpu ( n -- )
 132
 133 HOOK: %compare cpu ( dst temp cc src1 src2 -- )
 134 HOOK: %compare-imm cpu ( dst temp cc src1 src2 -- )
 135 HOOK: %compare-float cpu ( dst temp cc src1 src2 -- )
 136
 137 HOOK: %compare-branch cpu ( label cc src1 src2 -- )
 138 HOOK: %compare-imm-branch cpu ( label cc src1 src2 -- )
 139 HOOK: %compare-float-branch cpu ( label cc src1 src2 -- )
 140
 141 HOOK: %spill-integer cpu ( src n -- )
 142 HOOK: %spill-float cpu ( src n -- )
 143 HOOK: %reload-integer cpu ( dst n -- )
 144 HOOK: %reload-float cpu ( dst n -- )
 145
 146 HOOK: %loop-entry cpu ( -- )
 147
 148 ! FFI stuff
 149
 150 ! Is this integer small enough to appear in value template
 151 ! slots?
 152 HOOK: small-enough? cpu ( n -- ? )
 153
 154 ! Is this structure small enough to be returned in registers?
 155 HOOK: struct-small-enough? cpu ( c-type -- ? )
 156
 157 ! Do we pass this struct by value or hidden reference?
 158 HOOK: value-struct? cpu ( c-type -- ? )
 159
 160 ! If t, all parameters are shadowed by dummy stack parameters
 161 HOOK: dummy-stack-params? cpu ( -- ? )
 162
 163 ! If t, all FP parameters are shadowed by dummy int parameters
 164 HOOK: dummy-int-params? cpu ( -- ? )
 165
 166 ! If t, all int parameters are shadowed by dummy FP parameters
 167 HOOK: dummy-fp-params? cpu ( -- ? )
 168
 169 HOOK: %prepare-unbox cpu ( -- )
 170
 171 HOOK: %unbox cpu ( n reg-class func -- )
 172
 173 HOOK: %unbox-long-long cpu ( n func -- )
 174
 175 HOOK: %unbox-small-struct cpu ( c-type -- )
 176
 177 HOOK: %unbox-large-struct cpu ( n c-type -- )
 178
 179 HOOK: %box cpu ( n reg-class func -- )
 180
 181 HOOK: %box-long-long cpu ( n func -- )
 182
 183 HOOK: %prepare-box-struct cpu ( -- )
 184
 185 HOOK: %box-small-struct cpu ( c-type -- )
 186
 187 HOOK: %box-large-struct cpu ( n c-type -- )
 188
 189 GENERIC: %save-param-reg ( stack reg reg-class -- )
 190
 191 GENERIC: %load-param-reg ( stack reg reg-class -- )
 192
 193 HOOK: %prepare-alien-invoke cpu ( -- )
 194
 195 HOOK: %prepare-var-args cpu ( -- )
 196
 197 M: object %prepare-var-args ;
 198
 199 HOOK: %alien-invoke cpu ( function library -- )
 200
 201 HOOK: %cleanup cpu ( params -- )
 202
 203 M: object %cleanup ( params -- ) drop ;
 204
 205 HOOK: %prepare-alien-indirect cpu ( -- )
 206
 207 HOOK: %alien-indirect cpu ( -- )
 208
 209 HOOK: %alien-callback cpu ( quot -- )
 210
 211 HOOK: %callback-value cpu ( ctype -- )
 212
 213 ! Return to caller with stdcall unwinding (only for x86)
 214 HOOK: %callback-return cpu ( params -- )
 215
 216 M: object %callback-return drop %return ;
 217
 218 M: stack-params param-reg drop ;
 219
 220 M: stack-params param-regs drop f ;