Reorganisation of the source tree
[ghc-hetmet.git] / includes / TailCalls.h
diff --git a/includes/TailCalls.h b/includes/TailCalls.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..670da95
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,272 @@
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+ *
+ * (c) The GHC Team, 1998-1999
+ *
+ * Stuff for implementing proper tail jumps.
+ *
+ * ---------------------------------------------------------------------------*/
+
+#ifndef TAILCALLS_H
+#define TAILCALLS_H
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Unmangled tail-jumping: use the mini interpretter.
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef USE_MINIINTERPRETER
+
+#define JMP_(cont) return((StgFunPtr)(cont))
+#define FB_
+#define FE_
+
+#else
+
+extern void __DISCARD__(void);
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on x86
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#if i386_HOST_ARCH
+
+/* Note about discard: possibly there to fool GCC into clearing up
+   before we do the jump eg. if there are some arguments left on the C
+   stack that GCC hasn't popped yet.  Also possibly to fool any
+   optimisations (a function call often acts as a barrier).  Not sure
+   if any of this is necessary now -- SDM
+
+   Comment to above note: I don't think the __DISCARD__() in JMP_ is 
+   necessary.  Arguments should be popped from the C stack immediately
+   after returning from a function, as long as we pass -fno-defer-pop
+   to gcc.  Moreover, a goto to a first-class label acts as a barrier 
+   for optimisations in the same way a function call does. 
+   -= chak
+   */
+
+/* The goto here seems to cause gcc -O2 to delete all the code after
+   it - including the FE_ marker and the epilogue code - exactly what
+   we want! -- SDM
+   */
+
+#define JMP_(cont)                     \
+    {                                  \
+      void *__target;                  \
+      __DISCARD__();                   \
+      __target = (void *)(cont);       \
+      goto *__target;                  \
+    }
+
+#endif /* i386_HOST_ARCH */
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on x86_64
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#if x86_64_HOST_ARCH
+
+/*
+  NOTE about __DISCARD__():
+
+  On x86_64 this is necessary to work around bugs in the register
+  variable support in gcc.  Without the __DISCARD__() call, gcc will
+  silently throw away assignements to global register variables that
+  happen before the jump.
+
+  Here's the example:
+
+  extern void g(void);
+  static void f(void) {
+    R1 = g;
+    __DISCARD__()
+    goto *R1;
+  }
+
+  without the dummy function call, gcc throws away the assignment to R1
+  (gcc 3.4.3) gcc bug #20359.
+*/
+
+#define JMP_(cont)                     \
+    {                                  \
+      __DISCARD__();                   \
+      goto *(void *)(cont);                    \
+    }
+
+#endif /* x86_64_HOST_ARCH */
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on Sparc
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef sparc_HOST_ARCH
+
+#define JMP_(cont)     ((F_) (cont))()
+       /* Oh so happily, the above turns into a "call" instruction,
+          which, on a SPARC, is nothing but a "jmpl" with the
+          return address in %o7 [which we don't care about].
+       */
+
+/* Don't need these for sparc mangling */
+#define FB_
+#define FE_
+
+#endif /* sparc_HOST_ARCH */
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on Alpha
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef alpha_HOST_ARCH
+
+#if IN_STG_CODE
+register void *_procedure __asm__("$27");
+#endif
+
+#define JMP_(cont)                             \
+    do { _procedure = (void *)(cont);          \
+         __DISCARD__();                                \
+         goto *_procedure;                     \
+       } while(0)
+
+/* Don't need these for alpha mangling */
+#define FB_
+#define FE_
+
+#endif /* alpha_HOST_ARCH */
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on HP
+
+Description of HP's weird procedure linkage, many thanks to Andy Bennet
+<andy_bennett@hp.com>:
+
+I've been digging a little further into the problem of how HP-UX does
+dynamic procedure calls. My solution in the last e-mail inserting an extra
+'if' statement into the JMP_ I think is probably the best general solution I
+can come up with. There are still a few problems with it however: It wont
+work, if JMP_ ever has to call anything in a shared library, if this is
+likely to be required it'll need something more elaborate. It also wont work
+with PA-RISC 2.0 wide mode (64-bit) which uses a different format PLT.
+
+I had some feedback from someone in HP's compiler lab and the problem
+relates to the linker on HP-UX, not gcc as I first suspected. The reason the
+'hsc' executable works is most likely due to a change in 'ld's behaviour for
+performance reasons between your revision and mine.
+
+The major issue relating to this is shared libraries and how they are
+implented under HP-UX. The whole point of the Procedure Label Table (PLT) is
+to allow a function pointer to hold the address of the function and a
+pointer to the library's global data lookup table (DLT) used by position
+independent code (PIC). This makes the PLT absolutely essential for shared
+library calls. HP has two linker introduced assembly functions for dealing
+with dynamic calls, $$dyncall and $$dyncall_external. The former does a
+check to see if the address is a PLT pointer and dereferences if necessary
+or just calls the address otherwise; the latter skips the check and just
+does the indirect jump no matter what.
+
+Since $$dyncall_external runs faster due to its not having the test, the
+linker nowadays prefers to generate calls to that, rather than $$dyncall. It
+makes this decision based on the presence of any shared library. If it even
+smells an sl's existence at link time, it rigs the runtime system to
+generate PLT references for everything on the assumption that the result
+will be slightly more efficient. This is what is crashing GHC since the
+calls it is generating have no understanding of the procedure label proper.
+The only way to get real addresses is to link everything archive, including
+system libraries, at which point it assumes you probably are going to be
+using calls similar to GHC's (its rigged for HP's +ESfic compiler option)
+but uses $$dyncall if necessary to cope, just in case you aren't.
+
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef hppa1_1_hp_hpux_TARGET
+
+#define JMP_(cont)                              \
+    do { void *_procedure = (void *)(cont);     \
+         if (((int) _procedure) & 2)            \
+            _procedure = (void *)(*((int *) (_procedure - 2))); \
+         goto *_procedure;                      \
+       } while(0)
+
+#endif /* hppa1_1_hp_hpux_TARGET */
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on PowerPC
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef powerpc_HOST_ARCH
+
+#define JMP_(cont)                     \
+    {                                  \
+      void *target;                    \
+      target = (void *)(cont);         \
+      __DISCARD__();                   \
+      goto *target;                    \
+    }
+
+/*
+       The __DISCARD__ is there because Apple's April 2002 Beta of GCC 3.1
+       sometimes generates incorrect code otherwise.
+       It tends to "forget" to update global register variables in the presence
+       of decrement/increment operators:
+       JMP_(*(--Sp)) is wrongly compiled as JMP_(Sp[-1]).
+       Calling __DISCARD__ in between works around this problem.
+*/
+
+/*
+       I would _love_ to use the following instead,
+       but some versions of Apple's GCC fail to generate code for it
+       if it is called for a casted data pointer - which is exactly what
+       we are going to do...
+
+       #define JMP_(cont)      ((F_) (cont))()
+*/
+
+#endif /* powerpc_HOST_ARCH */
+
+#ifdef powerpc64_HOST_ARCH
+#define JMP_(cont) ((F_) (cont))()
+#endif
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+   Tail calling on IA64
+   -------------------------------------------------------------------------- */
+
+#ifdef ia64_HOST_ARCH
+
+/* The compiler can more intelligently decide how to do this.  We therefore
+ * implement it as a call and optimise to a jump at mangle time. */
+#define JMP_(cont)     ((F_) (cont))(); __asm__ volatile ("--- TAILCALL ---");
+
+/* Don't emit calls to __DISCARD__ as this causes hassles */
+#define __DISCARD__()
+
+#endif
+
+/* -----------------------------------------------------------------------------
+  FUNBEGIN and FUNEND.
+
+  These are markers indicating the start and end of Real Code in a
+  function.  All instructions between the actual start and end of the
+  function and these markers is shredded by the mangler.
+  -------------------------------------------------------------------------- */
+
+/*  The following __DISCARD__() has become necessary with gcc 2.96 on x86.
+ *  It prevents gcc from moving stack manipulation code from the function
+ *  body (aka the Real Code) into the function prologue, ie, from moving it
+ *  over the --- BEGIN --- marker.  It should be noted that (like some
+ *  other black magic in GHC's code), there is no essential reason why gcc
+ *  could not move some stack manipulation code across the __DISCARD__() -
+ *  it just doesn't choose to do it at the moment.
+ *  -= chak
+ */
+#ifndef FB_
+#define FB_    __asm__ volatile ("--- BEGIN ---"); __DISCARD__ ();
+#endif
+
+#ifndef FE_
+#define FE_    __asm__ volatile ("--- END ---");
+#endif
+
+#endif /* !USE_MINIINTERPRETER */
+
+#endif /* TAILCALLS_H */