basis/cpu/x86/x86.factor

   1 ! Copyright (C) 2005, 2010 Slava Pestov.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: accessors assocs alien alien.c-types arrays strings
   4 cpu.x86.assembler cpu.x86.assembler.private cpu.x86.assembler.operands
   5 cpu.x86.features cpu.x86.features.private cpu.architecture kernel
   6 kernel.private math memory namespaces make sequences words system
   7 layouts combinators math.order math.vectors fry locals compiler.constants
   8 byte-arrays io macros quotations classes.algebra compiler
   9 compiler.units init vm vocabs
  10 compiler.cfg.registers
  11 compiler.cfg.instructions
  12 compiler.cfg.intrinsics
  13 compiler.cfg.comparisons
  14 compiler.cfg.stack-frame
  15 compiler.codegen.gc-maps
  16 compiler.codegen.labels
  17 compiler.codegen.relocation ;
  18 QUALIFIED-WITH: alien.c-types c
  19 FROM: math => float ;
  20 IN: cpu.x86
  21
  22 ! Add some methods to the assembler to be more useful to the backend
  23 M: label JMP 0 JMP rc-relative label-fixup ;
  24 M: label JUMPcc [ 0 ] dip JUMPcc rc-relative label-fixup ;
  25
  26 M: x86 vector-regs float-regs ;
  27
  28 HOOK: stack-reg cpu ( -- reg )
  29
  30 HOOK: reserved-stack-space cpu ( -- n )
  31
  32 HOOK: pic-tail-reg cpu ( -- reg )
  33
  34 : stack@ ( n -- op ) stack-reg swap [+] ;
  35
  36 : special-offset ( m -- n )
  37     reserved-stack-space + ;
  38
  39 : spill@ ( n -- op ) spill-offset special-offset stack@ ;
  40
  41 : (%inc) ( n reg -- ) swap cells dup 0 > [ ADD ] [ neg SUB ] if ; inline
  42
  43 : decr-stack-reg ( n -- )
  44     [
  45         dup cell = [ drop pic-tail-reg PUSH ] [ stack-reg swap SUB ] if
  46     ] unless-zero ;
  47
  48 : incr-stack-reg ( n -- )
  49     [
  50         dup cell = [ drop pic-tail-reg POP ] [ stack-reg swap ADD ] if
  51     ] unless-zero ;
  52
  53 : align-stack ( n -- n' ) 16 align ;
  54
  55 M: x86 stack-frame-size ( stack-frame -- i )
  56     (stack-frame-size)
  57     reserved-stack-space +
  58     cell +
  59     align-stack ;
  60
  61 M: x86 complex-addressing? t ;
  62
  63 M: x86 fused-unboxing? t ;
  64
  65 M: x86 test-instruction? t ;
  66
  67 M: x86 immediate-store? immediate-comparand? ;
  68
  69 M: x86 %load-immediate [ dup XOR ] [ MOV ] if-zero ;
  70
  71 M: x86 %load-reference
  72     [ swap 0 MOV rc-absolute-cell rel-literal ]
  73     [ \ f type-number MOV ]
  74     if* ;
  75
  76 HOOK: ds-reg cpu ( -- reg )
  77 HOOK: rs-reg cpu ( -- reg )
  78
  79 : reg-stack ( n reg -- op ) swap cells neg [+] ;
  80
  81 GENERIC: loc>operand ( loc -- operand )
  82
  83 M: ds-loc loc>operand n>> ds-reg reg-stack ;
  84 M: rs-loc loc>operand n>> rs-reg reg-stack ;
  85
  86 M: x86 %peek loc>operand MOV ;
  87
  88 M: x86 %replace loc>operand swap MOV ;
  89
  90 M: x86 %replace-imm
  91     loc>operand swap
  92     {
  93         { [ dup not ] [ drop \ f type-number MOV ] }
  94         { [ dup fixnum? ] [ tag-fixnum MOV ] }
  95         [ [ 0xffffffff MOV ] dip rc-absolute rel-literal ]
  96     } cond ;
  97
  98 M: x86 %clear ( loc -- )
  99     297 swap %replace-imm ;
 100
 101 M: x86 %inc ( loc -- )
 102     [ n>> ] [ ds-loc? ds-reg rs-reg ? ] bi (%inc) ;
 103
 104 M: x86 %call ( word -- ) 0 CALL rc-relative rel-word-pic ;
 105
 106 : xt-tail-pic-offset ( -- n )
 107     ! See the comment in vm/cpu-x86.hpp
 108     4 1 + ; inline
 109
 110 HOOK: %prepare-jump cpu ( -- )
 111
 112 M: x86 %jump ( word -- )
 113     %prepare-jump
 114     0 JMP rc-relative rel-word-pic-tail ;
 115
 116 M: x86 %jump-label ( label -- ) 0 JMP rc-relative label-fixup ;
 117
 118 M: x86 %return ( -- ) 0 RET ;
 119
 120 : (%slot) ( obj slot scale tag -- op ) neg <indirect> ; inline
 121 : (%slot-imm) ( obj slot tag -- op ) slot-offset [+] ; inline
 122
 123 M: x86 %slot ( dst obj slot scale tag -- ) (%slot) MOV ;
 124 M: x86 %slot-imm ( dst obj slot tag -- ) (%slot-imm) MOV ;
 125 M: x86 %set-slot ( src obj slot scale tag -- ) (%slot) swap MOV ;
 126 M: x86 %set-slot-imm ( src obj slot tag -- ) (%slot-imm) swap MOV ;
 127
 128 :: two-operand ( dst src1 src2 rep -- dst src )
 129     dst src2 eq? dst src1 eq? not and [ "Cannot handle this case" throw ] when
 130     dst src1 rep %copy
 131     dst src2 ; inline
 132
 133 :: one-operand ( dst src rep -- dst )
 134     dst src rep %copy
 135     dst ; inline
 136
 137 M: x86 %add     2over eq? [ nip ADD ] [ [+] LEA ] if ;
 138 M: x86 %add-imm 2over eq? [ nip ADD ] [ [+] LEA ] if ;
 139 M: x86 %sub     int-rep two-operand SUB ;
 140 M: x86 %sub-imm 2over eq? [ nip SUB ] [ neg [+] LEA ] if ;
 141 M: x86 %mul     int-rep two-operand IMUL2 ;
 142 M: x86 %mul-imm IMUL3 ;
 143 M: x86 %and     int-rep two-operand AND ;
 144 M: x86 %and-imm int-rep two-operand AND ;
 145 M: x86 %or      int-rep two-operand OR ;
 146 M: x86 %or-imm  int-rep two-operand OR ;
 147 M: x86 %xor     int-rep two-operand XOR ;
 148 M: x86 %xor-imm int-rep two-operand XOR ;
 149 M: x86 %shl-imm int-rep two-operand SHL ;
 150 M: x86 %shr-imm int-rep two-operand SHR ;
 151 M: x86 %sar-imm int-rep two-operand SAR ;
 152
 153 M: x86 %min     int-rep two-operand [ CMP ] [ CMOVG ] 2bi ;
 154 M: x86 %max     int-rep two-operand [ CMP ] [ CMOVL ] 2bi ;
 155
 156 M: x86 %not     int-rep one-operand NOT ;
 157 M: x86 %neg     int-rep one-operand NEG ;
 158 M: x86 %log2    BSR ;
 159 M: x86 %bit-count POPCNT ;
 160
 161 ! A bit of logic to avoid using MOVSS/MOVSD for reg-reg moves
 162 ! since this induces partial register stalls
 163 GENERIC: copy-register* ( dst src rep -- )
 164 GENERIC: copy-memory* ( dst src rep -- )
 165
 166 M: int-rep copy-register* drop MOV ;
 167 M: tagged-rep copy-register* drop MOV ;
 168
 169 M: object copy-memory* copy-register* ;
 170
 171 : ?spill-slot ( obj -- obj ) dup spill-slot? [ n>> spill@ ] when ;
 172
 173 M: x86 %copy ( dst src rep -- )
 174     2over eq? [ 3drop ] [
 175         [ [ ?spill-slot ] bi@ ] dip
 176         2over [ register? ] both? [ copy-register* ] [ copy-memory* ] if
 177     ] if ;
 178
 179 : fixnum-overflow ( label dst src1 src2 cc quot -- )
 180     swap [ [ int-rep two-operand ] dip call ] dip
 181     {
 182         { cc-o [ JO ] }
 183         { cc/o [ JNO ] }
 184     } case ; inline
 185
 186 M: x86 %fixnum-add ( label dst src1 src2 cc -- )
 187     [ ADD ] fixnum-overflow ;
 188
 189 M: x86 %fixnum-sub ( label dst src1 src2 cc -- )
 190     [ SUB ] fixnum-overflow ;
 191
 192 M: x86 %fixnum-mul ( label dst src1 src2 cc -- )
 193     [ IMUL2 ] fixnum-overflow ;
 194
 195 M: x86 %unbox-alien ( dst src -- )
 196     alien-offset [+] MOV ;
 197
 198 M:: x86 %unbox-any-c-ptr ( dst src -- )
 199     <label> :> end
 200     dst dst XOR
 201     ! Is the object f?
 202     src \ f type-number CMP
 203     end JE
 204     ! Compute tag in dst register
 205     dst src MOV
 206     dst tag-mask get AND
 207     ! Is the object an alien?
 208     dst alien type-number CMP
 209     ! Add an offset to start of byte array's data
 210     dst src byte-array-offset [+] LEA
 211     end JNE
 212     ! If so, load the offset and add it to the address
 213     dst src alien-offset [+] MOV
 214     end resolve-label ;
 215
 216 : alien@ ( reg n -- op ) cells alien type-number - [+] ;
 217
 218 M:: x86 %box-alien ( dst src temp -- )
 219     <label> :> end
 220     dst \ f type-number MOV
 221     src src TEST
 222     end JE
 223     dst 5 cells alien temp %allot
 224     dst 1 alien@ \ f type-number MOV ! base
 225     dst 2 alien@ \ f type-number MOV ! expired
 226     dst 3 alien@ src MOV ! displacement
 227     dst 4 alien@ src MOV ! address
 228     end resolve-label ;
 229
 230 :: %box-displaced-alien/f ( dst displacement -- )
 231     dst 1 alien@ \ f type-number MOV
 232     dst 3 alien@ displacement MOV
 233     dst 4 alien@ displacement MOV ;
 234
 235 :: %box-displaced-alien/alien ( dst displacement base temp -- )
 236     ! Set new alien's base to base.base
 237     temp base 1 alien@ MOV
 238     dst 1 alien@ temp MOV
 239
 240     ! Compute displacement
 241     temp base 3 alien@ MOV
 242     temp displacement ADD
 243     dst 3 alien@ temp MOV
 244
 245     ! Compute address
 246     temp base 4 alien@ MOV
 247     temp displacement ADD
 248     dst 4 alien@ temp MOV ;
 249
 250 :: %box-displaced-alien/byte-array ( dst displacement base temp -- )
 251     dst 1 alien@ base MOV
 252     dst 3 alien@ displacement MOV
 253     temp base displacement byte-array-offset [++] LEA
 254     dst 4 alien@ temp MOV ;
 255
 256 :: %box-displaced-alien/dynamic ( dst displacement base temp end -- )
 257     <label> :> not-f
 258     <label> :> not-alien
 259
 260     ! Check base type
 261     temp base MOV
 262     temp tag-mask get AND
 263
 264     ! Is base f?
 265     temp \ f type-number CMP
 266     not-f JNE
 267
 268     ! Yes, it is f. Fill in new object
 269     dst displacement %box-displaced-alien/f
 270
 271     end JMP
 272
 273     not-f resolve-label
 274
 275     ! Is base an alien?
 276     temp alien type-number CMP
 277     not-alien JNE
 278
 279     dst displacement base temp %box-displaced-alien/alien
 280
 281     ! We are done
 282     end JMP
 283
 284     ! Is base a byte array? It has to be, by now...
 285     not-alien resolve-label
 286
 287     dst displacement base temp %box-displaced-alien/byte-array ;
 288
 289 M:: x86 %box-displaced-alien ( dst displacement base temp base-class -- )
 290     <label> :> end
 291
 292     ! If displacement is zero, return the base
 293     dst base MOV
 294     displacement displacement TEST
 295     end JE
 296
 297     ! Displacement is non-zero, we're going to be allocating a new
 298     ! object
 299     dst 5 cells alien temp %allot
 300
 301     ! Set expired to f
 302     dst 2 alien@ \ f type-number MOV
 303
 304     dst displacement base temp
 305     {
 306         { [ base-class \ f class<= ] [ 2drop %box-displaced-alien/f ] }
 307         { [ base-class \ alien class<= ] [ %box-displaced-alien/alien ] }
 308         { [ base-class \ byte-array class<= ] [ %box-displaced-alien/byte-array ] }
 309         [ end %box-displaced-alien/dynamic ]
 310     } cond
 311
 312     end resolve-label ;
 313
 314 ! The 'small-reg' mess is pretty crappy, but its only used on x86-32.
 315 ! On x86-64, all registers have 8-bit versions. However, a similar
 316 ! problem arises for shifts, where the shift count must be in CL, and
 317 ! so one day I will fix this properly by adding precoloring to the
 318 ! register allocator.
 319
 320 HOOK: has-small-reg? cpu ( reg size -- ? )
 321
 322 CONSTANT: have-byte-regs { EAX ECX EDX EBX }
 323
 324 M: x86.32 has-small-reg?
 325     {
 326         { 8 [ have-byte-regs member-eq? ] }
 327         { 16 [ drop t ] }
 328         { 32 [ drop t ] }
 329     } case ;
 330
 331 M: x86.64 has-small-reg? 2drop t ;
 332
 333 : small-reg-that-isn't ( exclude -- reg' )
 334     [ have-byte-regs ] dip
 335     [ native-version-of ] map
 336     '[ _ member-eq? not ] find nip ;
 337
 338 : with-save/restore ( reg quot -- )
 339     [ drop PUSH ] [ call ] [ drop POP ] 2tri ; inline
 340
 341 :: with-small-register ( dst exclude size quot: ( new-dst -- ) -- )
 342     ! If the destination register overlaps a small register with
 343     ! 'size' bits, we call the quot with that. Otherwise, we find a
 344     ! small register that is not in exclude, and call quot, saving and
 345     ! restoring the small register.
 346     dst size has-small-reg? [ dst quot call ] [
 347         exclude small-reg-that-isn't
 348         [ quot call ] with-save/restore
 349     ] if ; inline
 350
 351 :: (%convert-integer) ( dst src bits quot -- )
 352     dst { src } bits [| new-dst |
 353         new-dst src int-rep %copy
 354         new-dst dup bits n-bit-version-of quot call
 355         dst new-dst int-rep %copy
 356     ] with-small-register ; inline
 357
 358 : %zero-extend ( dst src bits -- )
 359     [ MOVZX ] (%convert-integer) ; inline
 360
 361 : %sign-extend ( dst src bits -- )
 362     [ MOVSX ] (%convert-integer) ; inline
 363
 364 M: x86 %convert-integer ( dst src c-type -- )
 365     {
 366         { c:char   [ 8 %sign-extend ] }
 367         { c:uchar  [ 8 %zero-extend ] }
 368         { c:short  [ 16 %sign-extend ] }
 369         { c:ushort [ 16 %zero-extend ] }
 370         { c:int    [ 32 %sign-extend ] }
 371         { c:uint   [ 32 [ 2drop ] (%convert-integer) ] }
 372     } case ;
 373
 374 :: %alien-integer-getter ( dst exclude address bits quot -- )
 375     dst exclude bits [| new-dst |
 376         new-dst dup bits n-bit-version-of dup address MOV
 377         quot call
 378         dst new-dst int-rep %copy
 379     ] with-small-register ; inline
 380
 381 : %alien-unsigned-getter ( dst exclude address bits -- )
 382     [ MOVZX ] %alien-integer-getter ; inline
 383
 384 : %alien-signed-getter ( dst exclude address bits -- )
 385     [ MOVSX ] %alien-integer-getter ; inline
 386
 387 :: %alien-integer-setter ( value exclude address bits -- )
 388     value exclude bits [| new-value |
 389         new-value value int-rep %copy
 390         address new-value bits n-bit-version-of MOV
 391     ] with-small-register ; inline
 392
 393 : (%memory) ( base displacement scale offset rep c-type -- exclude address rep c-type )
 394     [ [ [ 2array ] 2keep ] 2dip <indirect> ] 2dip ;
 395
 396 : (%memory-imm) ( base offset rep c-type -- exclude address rep c-type )
 397     [ [ drop 1array ] [ [+] ] 2bi ] 2dip ;
 398
 399 : (%load-memory) ( dst exclude address rep c-type -- )
 400     [
 401         {
 402             { c:char   [ 8 %alien-signed-getter ] }
 403             { c:uchar  [ 8 %alien-unsigned-getter ] }
 404             { c:short  [ 16 %alien-signed-getter ] }
 405             { c:ushort [ 16 %alien-unsigned-getter ] }
 406             { c:int    [ 32 %alien-signed-getter ] }
 407             { c:uint   [ 32 [ 2drop ] %alien-integer-getter ] }
 408         } case
 409     ] [ [ drop ] 2dip %copy ] ?if ;
 410
 411 M: x86 %load-memory ( dst base displacement scale offset rep c-type -- )
 412     (%memory) (%load-memory) ;
 413
 414 M: x86 %load-memory-imm ( dst base offset rep c-type -- )
 415     (%memory-imm) (%load-memory) ;
 416
 417 : (%store-memory) ( src exclude address rep c-type -- )
 418     [
 419         {
 420             { c:char   [ 8 %alien-integer-setter ] }
 421             { c:uchar  [ 8 %alien-integer-setter ] }
 422             { c:short  [ 16 %alien-integer-setter ] }
 423             { c:ushort [ 16 %alien-integer-setter ] }
 424             { c:int    [ 32 %alien-integer-setter ] }
 425             { c:uint   [ 32 %alien-integer-setter ] }
 426         } case
 427     ] [ [ nip swap ] dip %copy ] ?if ;
 428
 429 M: x86 %store-memory ( src base displacement scale offset rep c-type -- )
 430     (%memory) (%store-memory) ;
 431
 432 M: x86 %store-memory-imm ( src base offset rep c-type -- )
 433     (%memory-imm) (%store-memory) ;
 434
 435 : shift-count? ( reg -- ? ) { ECX RCX } member-eq? ;
 436
 437 :: emit-shift ( dst src quot -- )
 438     src shift-count? [
 439         dst CL quot call
 440     ] [
 441         dst shift-count? [
 442             dst src XCHG
 443             src CL quot call
 444             dst src XCHG
 445         ] [
 446             ECX native-version-of [
 447                 CL src MOV
 448                 drop dst CL quot call
 449             ] with-save/restore
 450         ] if
 451     ] if ; inline
 452
 453 M: x86 %shl int-rep two-operand [ SHL ] emit-shift ;
 454 M: x86 %shr int-rep two-operand [ SHR ] emit-shift ;
 455 M: x86 %sar int-rep two-operand [ SAR ] emit-shift ;
 456
 457 HOOK: %vm-field-ptr cpu ( reg offset -- )
 458
 459 : load-zone-offset ( nursery-ptr -- )
 460     "nursery" vm-field-offset %vm-field-ptr ;
 461
 462 : load-allot-ptr ( nursery-ptr allot-ptr -- )
 463     [ drop load-zone-offset ] [ swap [] MOV ] 2bi ;
 464
 465 : inc-allot-ptr ( nursery-ptr n -- )
 466     [ [] ] dip data-alignment get align ADD ;
 467
 468 : store-header ( temp class -- )
 469     [ [] ] [ type-number tag-header ] bi* MOV ;
 470
 471 : store-tagged ( dst tag -- )
 472     type-number OR ;
 473
 474 M:: x86 %allot ( dst size class nursery-ptr -- )
 475     nursery-ptr dst load-allot-ptr
 476     dst class store-header
 477     dst class store-tagged
 478     nursery-ptr size inc-allot-ptr ;
 479
 480 HOOK: %mark-card cpu ( card temp -- )
 481 HOOK: %mark-deck cpu ( card temp -- )
 482
 483 :: (%write-barrier) ( temp1 temp2 -- )
 484     temp1 card-bits SHR
 485     temp1 temp2 %mark-card
 486     temp1 deck-bits card-bits - SHR
 487     temp1 temp2 %mark-deck ;
 488
 489 M:: x86 %write-barrier ( src slot scale tag temp1 temp2 -- )
 490     temp1 src slot scale tag (%slot) LEA
 491     temp1 temp2 (%write-barrier) ;
 492
 493 M:: x86 %write-barrier-imm ( src slot tag temp1 temp2 -- )
 494     temp1 src slot tag (%slot-imm) LEA
 495     temp1 temp2 (%write-barrier) ;
 496
 497 M:: x86 %check-nursery-branch ( label size cc temp1 temp2 -- )
 498     temp1 load-zone-offset
 499     temp2 temp1 [] MOV
 500     temp2 size ADD
 501     temp2 temp1 2 cells [+] CMP
 502     cc {
 503         { cc<= [ label JLE ] }
 504         { cc/<= [ label JG ] }
 505     } case ;
 506
 507 M: x86 gc-root-offset
 508     n>> spill-offset special-offset cell + cell /i ;
 509
 510 M: x86 %call-gc ( gc-map -- )
 511     \ minor-gc %call
 512     gc-map-here ;
 513
 514 M: x86 %alien-global ( dst symbol library -- )
 515     [ 0 MOV ] 2dip rc-absolute-cell rel-dlsym ;
 516
 517 M: x86 %prologue ( n -- ) cell - decr-stack-reg ;
 518
 519 M: x86 %epilogue ( n -- ) cell - incr-stack-reg ;
 520
 521 :: (%boolean) ( dst temp insn -- )
 522     dst \ f type-number MOV
 523     temp 0 MOV \ t rc-absolute-cell rel-literal
 524     dst temp insn execute ; inline
 525
 526 : %boolean ( dst cc temp -- )
 527     swap order-cc {
 528         { cc<  [ \ CMOVL (%boolean) ] }
 529         { cc<= [ \ CMOVLE (%boolean) ] }
 530         { cc>  [ \ CMOVG (%boolean) ] }
 531         { cc>= [ \ CMOVGE (%boolean) ] }
 532         { cc=  [ \ CMOVE (%boolean) ] }
 533         { cc/= [ \ CMOVNE (%boolean) ] }
 534     } case ;
 535
 536 M:: x86 %compare ( dst src1 src2 cc temp -- )
 537     src1 src2 CMP
 538     dst cc temp %boolean ;
 539
 540 M:: x86 %test ( dst src1 src2 cc temp -- )
 541     src1 src2 TEST
 542     dst cc temp %boolean ;
 543
 544 : (%compare-tagged) ( src1 src2 -- )
 545     [ 0xffffffff CMP ] dip rc-absolute rel-literal ;
 546
 547 M:: x86 %compare-integer-imm ( dst src1 src2 cc temp -- )
 548     src1 src2 CMP
 549     dst cc temp %boolean ;
 550
 551 M:: x86 %test-imm ( dst src1 src2 cc temp -- )
 552     src1 src2 TEST
 553     dst cc temp %boolean ;
 554
 555 : (%compare-imm) ( src1 src2 -- )
 556     {
 557         { [ dup fixnum? ] [ tag-fixnum CMP ] }
 558         { [ dup not ] [ drop \ f type-number CMP ] }
 559         [ (%compare-tagged) ]
 560     } cond ;
 561
 562 M:: x86 %compare-imm ( dst src1 src2 cc temp -- )
 563     src1 src2 (%compare-imm)
 564     dst cc temp %boolean ;
 565
 566 : %branch ( label cc -- )
 567     order-cc {
 568         { cc<  [ JL ] }
 569         { cc<= [ JLE ] }
 570         { cc>  [ JG ] }
 571         { cc>= [ JGE ] }
 572         { cc=  [ JE ] }
 573         { cc/= [ JNE ] }
 574     } case ;
 575
 576 M:: x86 %compare-branch ( label src1 src2 cc -- )
 577     src1 src2 CMP
 578     label cc %branch ;
 579
 580 M:: x86 %compare-integer-imm-branch ( label src1 src2 cc -- )
 581     src1 src2 CMP
 582     label cc %branch ;
 583
 584 M:: x86 %test-branch ( label src1 src2 cc -- )
 585     src1 src2 TEST
 586     label cc %branch ;
 587
 588 M:: x86 %test-imm-branch ( label src1 src2 cc -- )
 589     src1 src2 TEST
 590     label cc %branch ;
 591
 592 M:: x86 %compare-imm-branch ( label src1 src2 cc -- )
 593     src1 src2 (%compare-imm)
 594     label cc %branch ;
 595
 596 M:: x86 %dispatch ( src temp -- )
 597     ! Load jump table base.
 598     temp 0xffffffff MOV
 599     building get length :> start
 600     0 rc-absolute-cell rel-here
 601     ! Add jump table base
 602     temp src 0x7f [++] JMP
 603     building get length :> end
 604     ! Fix up the displacement above
 605     cell alignment
 606     [ end start - + building get set-last ]
 607     [ (align-code) ]
 608     bi ;
 609
 610 M:: x86 %spill ( src rep dst -- )
 611     dst src rep %copy ;
 612
 613 M:: x86 %reload ( dst rep src -- )
 614     dst src rep %copy ;
 615
 616 M:: x86 %local-allot ( dst size align offset -- )
 617     dst offset local-allot-offset special-offset stack@ LEA ;
 618
 619 : next-stack@ ( n -- operand )
 620     ! nth parameter from the next stack frame. Used to box
 621     ! input values to callbacks; the callback has its own
 622     ! stack frame set up, and we want to read the frame
 623     ! set up by the caller.
 624     [ frame-reg ] dip 2 cells + reserved-stack-space + [+] ;
 625
 626 : return-reg ( rep -- reg )
 627     reg-class-of return-regs at first ;
 628
 629 HOOK: %load-stack-param cpu ( vreg rep n -- )
 630
 631 HOOK: %store-stack-param cpu ( vreg rep n -- )
 632
 633 HOOK: %load-reg-param cpu ( vreg rep reg -- )
 634
 635 HOOK: %store-reg-param cpu ( vreg rep reg -- )
 636
 637 HOOK: %discard-reg-param cpu ( rep reg -- )
 638
 639 : %load-return ( dst rep -- )
 640     dup return-reg %load-reg-param ;
 641
 642 : %store-return ( dst rep -- )
 643     dup return-reg %store-reg-param ;
 644
 645 HOOK: %prepare-var-args cpu ( -- )
 646
 647 HOOK: %cleanup cpu ( n -- )
 648
 649 M:: x86 %alien-assembly ( reg-inputs
 650                          stack-inputs
 651                          reg-outputs
 652                          dead-outputs
 653                          cleanup
 654                          stack-size
 655                          quot -- )
 656     stack-inputs [ first3 %store-stack-param ] each
 657     reg-inputs [ first3 %store-reg-param ] each
 658     %prepare-var-args
 659     quot call( -- )
 660     cleanup %cleanup
 661     reg-outputs [ first3 %load-reg-param ] each
 662     dead-outputs [ first2 %discard-reg-param ] each ;
 663
 664 M: x86 %alien-invoke ( reg-inputs stack-inputs reg-outputs dead-outputs cleanup stack-size symbols dll gc-map -- )
 665     '[ _ _ _ %c-invoke ] %alien-assembly ;
 666
 667 M:: x86 %alien-indirect ( src reg-inputs stack-inputs reg-outputs dead-outputs cleanup stack-size gc-map -- )
 668     reg-inputs stack-inputs reg-outputs dead-outputs cleanup stack-size [
 669         src ?spill-slot CALL
 670         gc-map gc-map-here
 671     ] %alien-assembly ;
 672
 673 HOOK: %begin-callback cpu ( -- )
 674
 675 M: x86 %callback-inputs ( reg-outputs stack-outputs -- )
 676     [ [ first3 %load-reg-param ] each ]
 677     [ [ first3 %load-stack-param ] each ] bi*
 678     %begin-callback ;
 679
 680 HOOK: %end-callback cpu ( -- )
 681
 682 M: x86 %callback-outputs ( reg-inputs -- )
 683     %end-callback
 684     [ first3 %store-reg-param ] each ;
 685
 686 M: x86 %loop-entry 16 alignment [ NOP ] times ;
 687
 688 M:: x86 %save-context ( temp1 temp2 -- )
 689     ! Save Factor stack pointers in case the C code calls a
 690     ! callback which does a GC, which must reliably trace
 691     ! all roots.
 692     temp1 %context
 693     temp2 stack-reg cell neg [+] LEA
 694     temp1 "callstack-top" context-field-offset [+] temp2 MOV
 695     temp1 "datastack" context-field-offset [+] ds-reg MOV
 696     temp1 "retainstack" context-field-offset [+] rs-reg MOV ;
 697
 698 M: x86 value-struct? drop t ;
 699
 700 M: x86 long-long-odd-register? f ;
 701
 702 M: x86 float-right-align-on-stack? f ;
 703
 704 M: x86 immediate-arithmetic? ( n -- ? )
 705     -0x80000000 0x7fffffff between? ;
 706
 707 M: x86 immediate-bitwise? ( n -- ? )
 708     -0x80000000 0x7fffffff between? ;
 709
 710 :: %cmov-float= ( dst src -- )
 711     <label> :> no-move
 712     no-move [ JNE ] [ JP ] bi
 713     dst src MOV
 714     no-move resolve-label ;
 715
 716 :: %cmov-float/= ( dst src -- )
 717     <label> :> no-move
 718     <label> :> move
 719     move JP
 720     no-move JE
 721     move resolve-label
 722     dst src MOV
 723     no-move resolve-label ;
 724
 725 :: (%compare-float) ( dst src1 src2 cc temp compare -- )
 726     cc {
 727         { cc<    [ src2 src1 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVA (%boolean) ] }
 728         { cc<=   [ src2 src1 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVAE (%boolean) ] }
 729         { cc>    [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVA (%boolean) ] }
 730         { cc>=   [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVAE (%boolean) ] }
 731         { cc=    [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ %cmov-float= (%boolean) ] }
 732         { cc<>   [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVNE (%boolean) ] }
 733         { cc<>=  [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVNP (%boolean) ] }
 734         { cc/<   [ src2 src1 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVBE (%boolean) ] }
 735         { cc/<=  [ src2 src1 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVB (%boolean) ] }
 736         { cc/>   [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVBE (%boolean) ] }
 737         { cc/>=  [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVB (%boolean) ] }
 738         { cc/=   [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ %cmov-float/= (%boolean) ] }
 739         { cc/<>  [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVE (%boolean) ] }
 740         { cc/<>= [ src1 src2 compare call( a b -- ) dst temp \ CMOVP (%boolean) ] }
 741     } case ; inline
 742
 743 :: %jump-float= ( label -- )
 744     <label> :> no-jump
 745     no-jump JP
 746     label JE
 747     no-jump resolve-label ;
 748
 749 : %jump-float/= ( label -- )
 750     [ JNE ] [ JP ] bi ;
 751
 752 :: (%compare-float-branch) ( label src1 src2 cc compare -- )
 753     cc {
 754         { cc<    [ src2 src1 compare call( a b -- ) label JA ] }
 755         { cc<=   [ src2 src1 compare call( a b -- ) label JAE ] }
 756         { cc>    [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JA ] }
 757         { cc>=   [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JAE ] }
 758         { cc=    [ src1 src2 compare call( a b -- ) label %jump-float= ] }
 759         { cc<>   [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JNE ] }
 760         { cc<>=  [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JNP ] }
 761         { cc/<   [ src2 src1 compare call( a b -- ) label JBE ] }
 762         { cc/<=  [ src2 src1 compare call( a b -- ) label JB ] }
 763         { cc/>   [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JBE ] }
 764         { cc/>=  [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JB ] }
 765         { cc/=   [ src1 src2 compare call( a b -- ) label %jump-float/= ] }
 766         { cc/<>  [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JE ] }
 767         { cc/<>= [ src1 src2 compare call( a b -- ) label JP ] }
 768     } case ;
 769
 770 enable-min/max
 771 enable-log2
 772
 773 M:: x86 %bit-test ( dst src1 src2 temp -- )
 774     src1 src2 BT
 775     dst temp \ CMOVB (%boolean) ;
 776
 777 enable-bit-test
 778
 779 : check-sse ( -- )
 780     "Checking for multimedia extensions... " write flush
 781     sse-version
 782     [ sse-string " detected" append print ]
 783     [ 20 < "cpu.x86.x87" "cpu.x86.sse" ? require ] bi ;
 784
 785 : check-popcnt ( -- )
 786     enable-popcnt? [
 787         "Building with POPCNT support" print
 788         enable-bit-count
 789     ] when ;
 790
 791 : check-cpu-features ( -- )
 792     [ { (sse-version) popcnt? } compile ] with-optimizer
 793     check-sse
 794     check-popcnt ;