basis/cpu/x86/32/bootstrap.factor

   1 ! Copyright (C) 2007, 2010 Slava Pestov.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: bootstrap.image.private kernel kernel.private namespaces
   4 system cpu.x86.assembler cpu.x86.assembler.operands layouts
   5 vocabs parser compiler.constants sequences math math.private
   6 generic.single.private threads.private ;
   7 IN: bootstrap.x86
   8
   9 4 \ cell set
  10
  11 : stack-frame-size ( -- n ) 8 bootstrap-cells ;
  12 : shift-arg ( -- reg ) ECX ;
  13 : div-arg ( -- reg ) EAX ;
  14 : mod-arg ( -- reg ) EDX ;
  15 : temp0 ( -- reg ) EAX ;
  16 : temp1 ( -- reg ) EDX ;
  17 : temp2 ( -- reg ) ECX ;
  18 : temp3 ( -- reg ) EBX ;
  19 : stack-reg ( -- reg ) ESP ;
  20 : frame-reg ( -- reg ) EBP ;
  21 : vm-reg ( -- reg ) ECX ;
  22 : ctx-reg ( -- reg ) EBP ;
  23 : nv-regs ( -- seq ) { ESI EDI EBX } ;
  24 : nv-reg ( -- reg ) EBX ;
  25 : ds-reg ( -- reg ) ESI ;
  26 : rs-reg ( -- reg ) EDI ;
  27 : fixnum>slot@ ( -- ) temp0 2 SAR ;
  28 : rex-length ( -- n ) 0 ;
  29
  30 : jit-call ( name -- )
  31     0 CALL rc-relative jit-dlsym ;
  32
  33 [
  34     ! save stack frame size
  35     stack-frame-size PUSH
  36     ! push entry point
  37     0 PUSH rc-absolute-cell rt-this jit-rel
  38     ! alignment
  39     ESP stack-frame-size 3 bootstrap-cells - SUB
  40 ] jit-prolog jit-define
  41
  42 [
  43     temp3 0 MOV rc-absolute-cell rt-here jit-rel
  44     0 JMP rc-relative rt-entry-point-pic-tail jit-rel
  45 ] jit-word-jump jit-define
  46
  47 : jit-load-vm ( -- )
  48     vm-reg 0 MOV 0 rc-absolute-cell jit-vm ;
  49
  50 : jit-load-context ( -- )
  51     ! VM pointer must be in vm-reg already
  52     ctx-reg vm-reg vm-context-offset [+] MOV ;
  53
  54 : jit-save-context ( -- )
  55     jit-load-context
  56     EDX ESP -4 [+] LEA
  57     ctx-reg context-callstack-top-offset [+] EDX MOV
  58     ctx-reg context-datastack-offset [+] ds-reg MOV
  59     ctx-reg context-retainstack-offset [+] rs-reg MOV ;
  60
  61 : jit-restore-context ( -- )
  62     ds-reg ctx-reg context-datastack-offset [+] MOV
  63     rs-reg ctx-reg context-retainstack-offset [+] MOV ;
  64
  65 [
  66     ! ctx-reg is preserved across the call because it is non-volatile
  67     ! in the C ABI
  68     jit-load-vm
  69     jit-save-context
  70     ! call the primitive
  71     ESP [] vm-reg MOV
  72     0 CALL rc-relative rt-dlsym jit-rel
  73     jit-restore-context
  74 ] jit-primitive jit-define
  75
  76 : jit-jump-quot ( -- )
  77     EAX quot-entry-point-offset [+] JMP ;
  78
  79 : jit-call-quot ( -- )
  80     EAX quot-entry-point-offset [+] CALL ;
  81
  82 [
  83     jit-load-vm
  84     ESP [] vm-reg MOV
  85     "begin_callback" jit-call
  86
  87     ! load quotation - EBP is ctx-reg so it will get clobbered
  88     ! later on
  89     EAX EBP 8 [+] MOV
  90
  91     jit-load-vm
  92     jit-load-context
  93     jit-restore-context
  94
  95     jit-call-quot
  96
  97     jit-load-vm
  98     jit-save-context
  99
 100     ESP [] vm-reg MOV
 101     "end_callback" jit-call
 102 ] \ c-to-factor define-sub-primitive
 103
 104 [
 105     EAX ds-reg [] MOV
 106     ds-reg bootstrap-cell SUB
 107 ]
 108 [ jit-call-quot ]
 109 [ jit-jump-quot ]
 110 \ (call) define-combinator-primitive
 111
 112 [
 113     ! Clear x87 stack, but preserve rounding mode and exception flags
 114     ESP 2 SUB
 115     ESP [] FNSTCW
 116     FNINIT
 117     ESP [] FLDCW
 118     ESP 2 ADD
 119
 120     ! Load arguments
 121     EAX ESP stack-frame-size [+] MOV
 122     EDX ESP stack-frame-size 4 + [+] MOV
 123
 124     ! Unwind stack frames
 125     ESP EDX MOV
 126
 127     ! Load ds and rs registers
 128     jit-load-vm
 129     jit-load-context
 130     jit-restore-context
 131
 132     jit-jump-quot
 133 ] \ unwind-native-frames define-sub-primitive
 134
 135 [
 136     ! Load callstack object
 137     EBX ds-reg [] MOV
 138     ds-reg bootstrap-cell SUB
 139     ! Get ctx->callstack_bottom
 140     jit-load-vm
 141     jit-load-context
 142     EAX ctx-reg context-callstack-bottom-offset [+] MOV
 143     ! Get top of callstack object -- 'src' for memcpy
 144     EBP EBX callstack-top-offset [+] LEA
 145     ! Get callstack length, in bytes --- 'len' for memcpy
 146     EDX EBX callstack-length-offset [+] MOV
 147     EDX tag-bits get SHR
 148     ! Compute new stack pointer -- 'dst' for memcpy
 149     EAX EDX SUB
 150     ! Install new stack pointer
 151     ESP EAX MOV
 152     ! Call memcpy
 153     EDX PUSH
 154     EBP PUSH
 155     EAX PUSH
 156     "factor_memcpy" jit-call
 157     ESP 12 ADD
 158     ! Return with new callstack
 159     0 RET
 160 ] \ set-callstack define-sub-primitive
 161
 162 [
 163     jit-load-vm
 164     jit-save-context
 165
 166     ! Store arguments
 167     ESP [] EAX MOV
 168     ESP 4 [+] vm-reg MOV
 169
 170     ! Call VM
 171     "lazy_jit_compile" jit-call
 172 ]
 173 [ jit-call-quot ]
 174 [ jit-jump-quot ]
 175 \ lazy-jit-compile define-combinator-primitive
 176
 177 ! Inline cache miss entry points
 178 : jit-load-return-address ( -- )
 179     EBX ESP stack-frame-size bootstrap-cell - [+] MOV ;
 180
 181 ! These are always in tail position with an existing stack
 182 ! frame, and the stack. The frame setup takes this into account.
 183 : jit-inline-cache-miss ( -- )
 184     jit-load-vm
 185     jit-save-context
 186     ESP 4 [+] vm-reg MOV
 187     ESP [] EBX MOV
 188     "inline_cache_miss" jit-call
 189     jit-restore-context ;
 190
 191 [ jit-load-return-address jit-inline-cache-miss ]
 192 [ EAX CALL ]
 193 [ EAX JMP ]
 194 \ inline-cache-miss define-combinator-primitive
 195
 196 [ jit-inline-cache-miss ]
 197 [ EAX CALL ]
 198 [ EAX JMP ]
 199 \ inline-cache-miss-tail define-combinator-primitive
 200
 201 ! Overflowing fixnum arithmetic
 202 : jit-overflow ( insn func -- )
 203     ds-reg 4 SUB
 204     jit-load-vm
 205     jit-save-context
 206     EAX ds-reg [] MOV
 207     EDX ds-reg 4 [+] MOV
 208     EBX EAX MOV
 209     [ [ EBX EDX ] dip call( dst src -- ) ] dip
 210     ds-reg [] EBX MOV
 211     [ JNO ]
 212     [
 213         ESP [] EAX MOV
 214         ESP 4 [+] EDX MOV
 215         ESP 8 [+] vm-reg MOV
 216         jit-call
 217     ]
 218     jit-conditional ;
 219
 220 [ [ ADD ] "overflow_fixnum_add" jit-overflow ] \ fixnum+ define-sub-primitive
 221
 222 [ [ SUB ] "overflow_fixnum_subtract" jit-overflow ] \ fixnum- define-sub-primitive
 223
 224 [
 225     ds-reg 4 SUB
 226     jit-load-vm
 227     jit-save-context
 228     EBX ds-reg [] MOV
 229     EAX EBX MOV
 230     EBP ds-reg 4 [+] MOV
 231     EBP tag-bits get SAR
 232     EBP IMUL
 233     ds-reg [] EAX MOV
 234     [ JNO ]
 235     [
 236         EBX tag-bits get SAR
 237         ESP [] EBX MOV
 238         ESP 4 [+] EBP MOV
 239         ESP 8 [+] vm-reg MOV
 240         "overflow_fixnum_multiply" jit-call
 241     ]
 242     jit-conditional
 243 ] \ fixnum* define-sub-primitive
 244
 245 ! Contexts
 246 : jit-switch-context ( reg -- )
 247     ! Save ds, rs registers
 248     jit-load-vm
 249     jit-save-context
 250
 251     ! Make the new context the current one
 252     ctx-reg swap MOV
 253     vm-reg vm-context-offset [+] ctx-reg MOV
 254
 255     ! Load new stack pointer
 256     ESP ctx-reg context-callstack-top-offset [+] MOV
 257
 258     ! Load new ds, rs registers
 259     jit-restore-context ;
 260
 261 : jit-set-context ( -- )
 262     ! Load context and parameter from datastack
 263     EAX ds-reg [] MOV
 264     EAX EAX alien-offset [+] MOV
 265     EBX ds-reg -4 [+] MOV
 266     ds-reg 8 SUB
 267
 268     ! Make the new context active
 269     EAX jit-switch-context
 270
 271     ! Twiddle stack for return
 272     ESP 4 ADD
 273
 274     ! Store parameter to datastack
 275     ds-reg 4 ADD
 276     ds-reg [] EBX MOV ;
 277
 278 [ jit-set-context ] \ (set-context) define-sub-primitive
 279
 280 : jit-start-context ( -- )
 281     ! Create the new context in return-reg
 282     jit-load-vm
 283     ESP [] vm-reg MOV
 284     "new_context" jit-call
 285
 286     ! Save pointer to quotation and parameter
 287     EBX ds-reg MOV
 288     ds-reg 8 SUB
 289
 290     ! Make the new context active
 291     EAX jit-switch-context
 292
 293     ! Push parameter
 294     EAX EBX -4 [+] MOV
 295     ds-reg 4 ADD
 296     ds-reg [] EAX MOV
 297
 298     ! Jump to initial quotation
 299     EAX EBX [] MOV
 300     jit-jump-quot ;
 301
 302 [ jit-start-context ] \ (start-context) define-sub-primitive
 303
 304 : jit-delete-current-context ( -- )
 305     jit-load-vm
 306     jit-load-context
 307     ESP [] vm-reg MOV
 308     ESP 4 [+] ctx-reg MOV
 309     "delete_context" jit-call ;
 310
 311 [
 312     jit-delete-current-context
 313     jit-set-context
 314 ] \ (set-context-and-delete) define-sub-primitive
 315
 316 [
 317     jit-delete-current-context
 318     jit-start-context
 319 ] \ (start-context-and-delete) define-sub-primitive
 320
 321 << "vocab:cpu/x86/bootstrap.factor" parse-file suffix! >>
 322 call