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.
   8
   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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  18 --------------------------------------------------------------------------------
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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 The other registers are used according to the standard Alpha calling
  33 conventions. Here is a summary of the usage:
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  35
  36 integer registers:
  37
  38 R0 ........ method result value for types INT, LONG and ADDRESS
  39
  40 R1-R8 ..... temporary registers (destroyed by called method)
  41
  42 R9-R15 .... saved registers (left unchanged by called method)
  43
  44 R16-R21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  45                         of type INT, LONG and ADDRESS. Argument registers are destroyed
  46                         by called method)
  47
  48 R22-R24 ... temporary registers (destroyed by called method)
  49
  50 R25 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  51
  52 R26 (ra) .. return address (left unchanged by called method)
  53
  54 R27 (pv) .. procedure vector, points to the first instruction of the called
  55                         method. This vector is used for addressing the entries in the
  56                         data segment. The ov of the caller is recomputed from the ra.
  57                         Therefore it is necessary that a return is always done using ra.
  58
  59 R28 ....... pointer to 'methodinfo' structure. This register has to be set
  60                         correctly, because it is needed in the case the jit is invoked.
  61                         Also used as code generator temporary register. It isdestroyed
  62                         by called method)
  63
  64 R29 ....... code generator temporary register (destroyed by called method)
  65
  66 R30 (sp) .. stack pointer. The stack grows from high to low.
  67
  68 R31 ....... always contains zero
  69
  70
  71 floating point registers:
  72
  73 F0 ........ method result value for types FLOAT and DOUBLE
  74
  75 F1 ........ temporary register (destroyed by called method)
  76
  77 F2-F9 ..... saved registers (left unchanged by called method)
  78
  79 F10-F15 ... temporary registers (destroyed by called method)
  80
  81 F16-F21 ... argument registers 0 - 5 (contain the first six method arguments
  82                         of type FLOAT and DOUBLE. Argument registers are destroyed
  83                         by called method)
  84 F22-F27 ... temporary registers (destroyed by called method)
  85
  86 F28-F30 ... code generator temporary register (destroyed by called method)
  87
  88 F31 ....... always contains zero
  89
  90
  91
  92
  93 PARAMETER PASSING ON THE STACK:
  94
  95 Only six parameters can be passed in registers, so every argument beginning
  96 from the seventh needs to use the stack, according to the following
  97 conventions:
  98
  99
 100                                   | .....                                                                                  |
 101                                   --------------------------------------------------
 102                                   |      Parameter 9  ( 64 bit regardless of type)         |
 103                                   --------------------------------------------------
 104                                   |      Parameter 8  ( 64 bit regardless of type)         |
 105                                   --------------------------------------------------
 106    R30 (sp) --->  |      Parameter 7  ( 64 bit regardless of type)         |
 107                                   --------------------------------------------------
 108
 109 The stack pointer points at the bottom of the parameter passing area.
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 111
 112
 113
 114
 115 ENTIRE STACK FRAME LAYOUT:
 116
 117 Each method (except leaf methods which make no further calls) need to save
 118 some registers on the stack.  Possibly a method also needs to use part of the
 119 stack frame as spill area for local values. Parameter passing for more than
 120 six parameters requires stack space as well.
 121
 122 An entire stack frame looks like this (each entry is exactly 64 bits long,
 123 sizes are given in multiples of 64 bit units):
 124
 125                         ---------------------------------------------
 126                         |  parameter n (passed from caller)                     |
 127                         ---------------------------------------------
 128                         |  parameter n-1                                                        |
 129                         ---------------------------------------------
 130                         | ...                                                                           |
 131                         ---------------------------------------------
 132                         |  parameter 7                                                          |
 133 old SP ---> ============================================= --- parentargs_base
 134                         |  saved RA                                                                     |
 135                         ---------------------------------------------     savedregs_num
 136                         |  others saved registers                                       |
 137                         ============================================= --- maxmemuse + 1
 138                         |  optional monitor_exit argument                       |
 139                         ============================================= --- maxmemuse
 140                         |  area for spilled registers                           |
 141                         =============================================
 142                         |  ....                                                                         |
 143                         ---------------------------------------------
 144                         |  parameter 8                                                          |
 145                         ---------------------------------------------
 146                         |  parameter 7 (passed to called method)        |
 147 new SP ---> =============================================