alpha/calling.doc

   1 /* calling.doc *****************************************************************
   2
   3         Copyright (c) 1997 A. Krall, R. Grafl, M. Gschwind, M. Probst
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   5         See file COPYRIGHT for information on usage and disclaimer of warranties
   6
   7         A short description of Alpha calling conventions and register usage.
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   9         Authors: Andreas  Krall      EMAIL: cacao@complang.tuwien.ac.at
  10                  Reinhard Grafl      EMAIL: cacao@complang.tuwien.ac.at
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  12         Last Change: 1998/11/05
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  16 Short documentation of the Java calling conventions for the Alpha.
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  21 Die Aufrufskonventionen halten sich weitgehende an die Konventionen
  22 f"ur normale C-Funktionen, allerdings mit einigen zus"atzlichen
  23 Registerbelegungen:
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  25 R28 ..... enth"alt bei einem Methodenaufruf auf jeden Fall den Zeiger
  26           auf die zugeh"orige 'methodinfo'-Struktur, die gegebenenfalls an
  27           den JIT-Compiler weitergegeben werden muss.
  28
  29           Wenn von Java-Methoden aus direkt C-Funktionen aufgerufen werden,
  30           (f"ur die nat"urlich auch keine 'methodinfo'-Struktur existiert),
  31           dann hat dieses Register keinen definierten Wert (Alle von der
  32           JavaVM verwendeten Funktionen, z. B. 'builtin_new', etc. werden
  33           so aufgerufen)
  34
  35 Die restlichen Register folgen den normalen Konventionen, aber ich gebe
  36 hier noch einmal eine kurze "Ubersicht:
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  38
  39 integer registers:
  40
  41 R0 ........ method result value for types INT, LONG and ADDRESS
  42
  43 R1-R8 ..... temporary registers (destroyed by called method)
  44
  45 R9-R15 .... saved registers (left unchanged by called method)
  46
  47 R16-R21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  48             of type INT, LONG and ADDRESS. Argument registers are destroyed
  49             by called method)
  50
  51 R22-R24 ... temporary registers (destroyed by called method)
  52
  53 R25 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  54
  55 R26 (ra) .. return address (left unchanged by called method)
  56
  57 R27 (pv) .. procedure vector, points to the first instruction of the called
  58             method. This vector is used for addressing the entries in the
  59             data segment. The ov of the caller is recomputed from the ra.
  60             Therefore it is necessary that a return is always done using ra.
  61
  62 R28 ....... pointer to 'methodinfo' structure. This register has to be set
  63             correctly, because it is needed in the case the jit is invoked.
  64             Also used as code generator temporary register. It isdestroyed
  65             by called method)
  66
  67 R29 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  68
  69 R30 (sp) .. stack pointer. The stack grows from high to low.
  70
  71 R31 ....... always contains zero
  72
  73
  74 floating point registers:
  75
  76 F0 ........ method result value for types FLOAT and DOUBLE
  77
  78 F1 ........ temporary register (destroyed by called method)
  79
  80 F2-F9 ..... saved registers (left unchanged by called method)
  81
  82 F10-F15 ... temporary registers (destroyed by called method)
  83
  84 F16-F21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  85             of type FLOAT and DOUBLE. Argument registers are destroyed
  86             by called method)
  87 F22-F27 ... temporary registers (destroyed by called method)
  88
  89 F28-F30 ... code generator temporary register (destroyed by called method)
  90
  91 F31 ....... always contains zero
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  95
  96 PARAMETER"UBERGABE AM STACK:
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  98 Bei mehr als sechs Parametern reicht der Platz in den Registern nicht mehr
  99 aus, daf"ur werden alle Parameter ab dem Siebenten am Stack "ubergeben,
 100 und zwar nach folgendem Muster:
 101
 102
 103                   | .....                                          |
 104                                   --------------------------------------------------
 105                   |  Parameter 9  ( 64 bit, egal bei welchem Typ)  |
 106                   --------------------------------------------------
 107                                   |  Parameter 8  ( 64 bit, egal bei welchem Typ   |
 108                   --------------------------------------------------
 109    R30 (sp) --->  |  Parameter 7  ( 64 bit, egal bei welchem Typ)  |
 110                   --------------------------------------------------
 111
 112 Der Stackpointer zeigt dabei auf die Untergrenze des Parameterbereichs.
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 115
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 118 VOLLST"ANDIGES LAYOUT EINES STACKFRAMES:
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 120 Jede Methode muss (wenn es keine Leaf-Methode ist, auf jeden Fall) gewisse
 121 Registerinhalte am Stack sichern.
 122 Eventuell werden auch noch lokale Werte, die nicht mehr in Registern
 123 Platz finden, ebenfalls am Stack aufbewahrt, und die Parameter"ubergabe
 124 bei mehr als 6 Parametern ben"otigt ebenfalls Platz am Stack.
 125
 126 Ein vollst"andiger Stackframe hat also dieses Aussehen (jeder Eintrag
 127 im Stackframe ist unabh"angig vom Typ auf jedem Fall 64 bit lang, die
 128 Gr"ossenangaben der Bereiche sind in solchen Einheiten von 64 Bit
 129 angegeben):
 130
 131             ---------------------------------------------
 132             |  parameter n (passed from caller)         |
 133             ---------------------------------------------
 134             |  parameter n-1                            |
 135             ---------------------------------------------
 136             | ...                                       |
 137             ---------------------------------------------
 138             |  parameter 7                              |
 139 old SP ---> ============================================= --- parentargs_base
 140             |  saved RA                                 |
 141             ---------------------------------------------     savedregs_num
 142             |  others saved registers                   |
 143             ============================================= --- maxmemuse + 1
 144             |  optional monitor_exit argument           |
 145             ============================================= --- maxmemuse
 146             |  area for spilled registers               |
 147             =============================================
 148             |  ....                                     |
 149             ---------------------------------------------
 150             |  parameter 8                              |
 151             ---------------------------------------------
 152             |  parameter 7 (passed to called method)    |
 153 new SP ---> =============================================