alpha/calling.doc

   1 /* calling.doc *****************************************************************
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   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: 2003/03/07
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  16 Short documentation of the Java calling conventions for the Alpha.
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  21 The calling conventions basically follow the conventions for normal C
  22 functions. However, the R28 register has a special meaning:
  23
  24 R28 ..... contains a pointer to the correct 'methodinfo' structure for this
  25           method, in case it has to be passed on to the JIT compiler.
  26
  27           If Java methods call C functions directly (C functions don't have
  28           'methodinfo' structures associated naturally), the value of this
  29           register is undefined. Every function called by the JavaVM
  30           (builtin_new, etc.) is called this way.
  31
  32 R27 (pv)  This register needs to maintain its value all the time. It must
  33                   be restored after each method call. More importantly, the code
  34                   sequence for this operation is standardized and is interpreted
  35                   by the exception handling code.
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  37
  38 The other registers are used according to the standard Alpha calling
  39 conventions. Here is a summary of the usage:
  40
  41
  42 integer registers:
  43
  44 R0 ........ method result value for types INT, LONG and ADDRESS
  45
  46 R1-R8 ..... temporary registers (destroyed by called method)
  47
  48 R9-R15 .... saved registers (left unchanged by called method)
  49
  50 R16-R21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  51             of type INT, LONG and ADDRESS. Argument registers are destroyed
  52             by called method)
  53
  54 R22-R24 ... temporary registers (destroyed by called method)
  55
  56 R25 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  57
  58 R26 (ra) .. return address (left unchanged by called method)
  59
  60 R27 (pv) .. procedure vector, points to the first instruction of the called
  61             method. This vector is used for addressing the entries in the
  62             data segment. The ov of the caller is recomputed from the ra.
  63             Therefore it is necessary that a return is always done using ra.
  64
  65 R28 ....... pointer to 'methodinfo' structure. This register has to be set
  66             correctly, because it is needed in the case the jit is invoked.
  67             Also used as code generator temporary register. It isdestroyed
  68             by called method)
  69
  70 R29 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  71
  72 R30 (sp) .. stack pointer. The stack grows from high to low.
  73
  74 R31 ....... always contains zero
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  76
  77 floating point registers:
  78
  79 F0 ........ method result value for types FLOAT and DOUBLE
  80
  81 F1 ........ temporary register (destroyed by called method)
  82
  83 F2-F9 ..... saved registers (left unchanged by called method)
  84
  85 F10-F15 ... temporary registers (destroyed by called method)
  86
  87 F16-F21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  88             of type FLOAT and DOUBLE. Argument registers are destroyed
  89             by called method)
  90 F22-F27 ... temporary registers (destroyed by called method)
  91
  92 F28-F30 ... code generator temporary register (destroyed by called method)
  93
  94 F31 ....... always contains zero
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  98
  99 PARAMETER PASSING ON THE STACK:
 100
 101 Only six parameters can be passed in registers, so every argument beginning
 102 from the seventh needs to use the stack, according to the following
 103 conventions:
 104
 105
 106                   | .....                                          |
 107                   --------------------------------------------------
 108                   |  Parameter 9  ( 64 bit regardless of type)     |
 109                   --------------------------------------------------
 110                   |  Parameter 8  ( 64 bit regardless of type)     |
 111                   --------------------------------------------------
 112    R30 (sp) --->  |  Parameter 7  ( 64 bit regardless of type)     |
 113                   --------------------------------------------------
 114
 115 The stack pointer points at the bottom of the parameter passing area.
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 119
 120
 121 ENTIRE STACK FRAME LAYOUT:
 122
 123 Each method (except leaf methods which make no further calls) need to save
 124 some registers on the stack.  Possibly a method also needs to use part of the
 125 stack frame as spill area for local values. Parameter passing for more than
 126 six parameters requires stack space as well.
 127
 128 An entire stack frame looks like this (each entry is exactly 64 bits long,
 129 sizes are given in multiples of 64 bit units):
 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 ---> =============================================