1.0.20.20: fix gencgc on 32 bit platforms with 2gb< heap
[sbcl/pkhuong.git] / doc / sbcl.1
blobc8d8ab7226d2100b474a7679e643b90dd270fec4
1 .\" -*- Mode: Text -*-
2 .\"
3 .\" man page introduction to SBCL
4 .\"
5 .\" SBCL, including this man page, is derived from CMU Common Lisp, of
6 .\" which it was said (ca. 1991)
7 .\"   **********************************************************************
8 .\"   This code was written as part of the CMU Common Lisp project at
9 .\"   Carnegie Mellon University, and has been placed in the public domain.
10 .\"   If you want to use this code or any part of CMU Common Lisp, please
11 .\"   contact Scott Fahlman or slisp-group@cs.cmu.edu.
12 .\"   **********************************************************************
13 .\" Most of SBCL, including this man page, is in the public domain. See
14 .\" COPYING in the distribution for more information.
15 .\"
16 .TH SBCL 1 "$Date$"
17 .AT 3
18 .SH NAME
19 SBCL -- Steel Bank Common Lisp
21 .SH DESCRIPTION
23 SBCL is a free Common Lisp programming environment. It is derived from
24 the free CMU CL programming environment. (The name is intended to
25 acknowledge the connection: steel and banking are the industries where
26 Carnegie and Mellon made the big bucks.)
28 .SH LICENSING
30 It is free software, mostly in the public domain, but with some
31 subsystems under BSD-style licenses which allow modification and
32 reuse as long as credit is given. It is provided "as is", with no
33 warranty of any kind.
35 For more information about license issues, see the COPYING file in
36 the distribution. For more information about history, see the 
37 CREDITS file in the distribution.
39 .SH RUNNING SBCL
41 To run SBCL, type "sbcl" at the command line with no arguments. (SBCL
42 understands command line arguments, but you probably won't need to use
43 them unless you're a fairly advanced user. If you are, you should read
44 the COMMAND LINE SYNTAX section, below.) You should see some startup
45 messages, then a prompt ("\f(CR*\fR").  Type a Lisp expression at the prompt,
46 and SBCL will read it, execute it, print any values returned, give you
47 another prompt, and wait for your next input.  For example,
48 \f(CR
49   * (+ 1 2 3)
51   6
52   * (funcall (lambda (x y) (list x y y)) :toy :choo)
54   (:TOY :CHOO :CHOO)
55   * "Hello World"
57   "Hello World"
58   *
59 \fR
61 Many people like to run SBCL, like other Lisp systems, as a subprocess
62 under Emacs. The Emacs "Slime" and "ilisp" modes provide many
63 convenient features, like command line editing, tab completion, and
64 various kinds of coupling between Common Lisp source files and the
65 interactive SBCL subprocess, but they can be somewhat fragile with
66 respect to packages and readtables, in which case SBCL in the Emacs
67 "shell" mode can be a useful substitute.
69 .SH OVERVIEW
71 SBCL compiles Common Lisp to native code. (Even today, some 30 years
72 after the MacLisp compiler, people will tell you that Lisp is an
73 interpreted language. Ignore them.)
75 SBCL aims for but has not completely achieved compliance with the ANSI
76 standard for Common Lisp. More information about this is available in
77 the BUGS section below.
79 SBCL also includes various non-ANSI extensions, described more fully
80 in the User Manual.  Some of these are in the base system and others
81 are "contrib" modules loaded on request using \f(CRREQUIRE\fR.  For
82 example, to load the \f(CRSB\-BSD\-SOCKETS\fR module that provides
83 TCP/IP connectivity,
84 \f(CR
85    * (require \(aqasdf)
86    * (require \(aqsb\-bsd\-sockets)
87 \fR
89 Many Lispy extensions have been retained from CMU CL:
90 .TP 3
91 \--
92 CMU-CL-style safe implementation of type declarations:
93 "Declarations are assertions."
94 .TP 3
95 \--
96 the source level debugger (very similar to CMU CL's)
97 .TP 3
98 \--
99 the profiler (now somewhat different from CMU CL's)
100 .TP 3
102 saving the state of the running SBCL process, producing a
103 "core" file which can be restarted later
104 .TP 3
106 Gray streams (a de-facto standard system of overloadable CLOS classes
107 whose instances can be used wherever ordinary ANSI streams can be used)
108 .TP 3
110 weak pointers and finalization
113 Fundamental system interface extensions are also provided:
114 .TP 3
116 calling out to C code (a.k.a. FFI, foreign function interface,
117 with very nearly the same interface as CMU CL)
118 .TP 3
120 some simple support for operations with a "scripting language" flavor,
121 \fIe.g.\fR reading POSIX \f(CRargc\fR and \f(CRargv\fR, or executing a
122 subprogram
125 .SH DIFFERENCES FROM CMU CL
127 SBCL can be built from scratch using a plain vanilla ANSI Common Lisp
128 system and a C compiler, and all of its properties are specified by
129 the version of the source code that it was created from. This clean
130 bootstrappability was the immediate motivation for forking off of the
131 CMU CL development tree. A variety of implementation differences are
132 motivated by this design goal.
134 Maintenance work in SBCL since the fork has diverged somewhat from the
135 maintenance work in CMU CL. Many but not all bug fixes and
136 improvements have been shared between the two projects, and sometimes
137 the two projects disagree about what would be an improvement.
139 Most extensions supported by CMU CL have been unbundled from SBCL,
140 including Motif support, the Hemlock editor, search paths, the
141 low-level Unix interface, the WIRE protocol, various user-level macros
142 and functions (\fIe.g.\fR \f(CRLETF\fR, \f(CRITERATE\fR, \f(CRMEMQ\fR,
143 \f(CRREQUIRED\-ARGUMENT\fR), and many others.
145 SBCL implements multithreading, but in a completely different fashion
146 from CMU CL: see the User Manual for details. As of 1.0.13 this is
147 still considered beta-quality and must be explicitly enabled at build
148 time.
150 SBCL has retained some extensions from its parent CMU CL. Many of the
151 retained extensions are in these categories:
152 .TP 3
154 things which might be in the new ANSI spec, \fIe.g.\fR safe type
155 declarations, weak pointers, finalization, foreign function
156 interface to C, and Gray streams;
157 .TP 3
159 things which are universally available in Unix scripting languages,
160 \fIe.g.\fR \f(CRRUN\-PROGRAM\fR and POSIX \f(CRargv\fR and \f(CRgetenv\fR;
161 .TP 3
163 hooks into the low level workings of the system which can be useful
164 for debugging, \fIe.g.\fR requesting that a particular function be executed
165 whenever GC occurs, or tuning compiler diagnostic output;
166 .TP 3
168 unportable performance hacks, \fIe.g.\fR \f(CRFREEZE\-TYPE\fR and
169 \f(CRPURIFY\fR. For more information about these, look at the online
170 documentation for symbols in the \f(CRSB\-EXT\fR package, and look at the user
171 manual.
174 There are also a few retained extensions which don't fall into any
175 particular category, \fIe.g.\fR the ability to save running Lisp images as
176 executable files.
178 Some of the retained extensions have new names and/or different
179 options than their CMU CL counterparts. For example, the SBCL function
180 which saves a Lisp image to disk and kills the running process is
181 called \f(CRSAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR instead of \f(CRSAVE\-LISP\fR, and
182 SBCL's \f(CRSAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR supports fewer keyword options
183 than CMU CL's \f(CRSAVE\-LISP\fR does.
185 (Why doesn't SBCL support more extensions natively?  Why drop all
186 those nice extensions from CMU CL when the code already exists? This
187 is a frequently asked question on the mailing list.  There are two
188 principal reasons.  First, it's a design philosophy issue: arguably
189 SBCL has done its job by supplying a stable FFI, and the right design
190 decision is to move functionality derived from that, like socket
191 support, into separate libraries.  Some of these are distributed with
192 SBCL as "contrib" modules, others are distributed as separate software
193 packages by separate maintainers. Second, it's a practical decision -
194 focusing on a smaller number of things will, we hope, let us do a
195 better job on them.)
197 .SH THE COMPILER
199 SBCL inherits from CMU CL the "Python" native code compiler. (Though
200 we often avoid that name in order to avoid confusion with the
201 scripting language also called Python.) This compiler is very clever
202 about understanding the type system of Common Lisp and using it to
203 optimize code, and about producing notes to let the user know when the
204 compiler doesn't have enough type information to produce efficient
205 code. It also tries (almost always successfully) to follow the unusual
206 but very useful principle that "declarations are assertions", \fIi.e.\fR
207 type declarations should be checked at runtime unless the user
208 explicitly tells the system that speed is more important than safety.
210 The compiled code uses garbage collection to automatically
211 manage memory. The garbage collector implementation varies considerably
212 from CPU to CPU. In particular, on some CPUs the GC is nearly exact,
213 while on others it's more conservative, and on some CPUs the GC
214 is generational, while on others simpler stop and copy strategies
215 are used.
217 For more information about the compiler, see the user manual.
219 .SH COMMAND LINE SYNTAX
221 Command line syntax can be considered an advanced topic; for ordinary
222 interactive use, no command line arguments should be necessary.
224 In order to understand the command line argument syntax for SBCL, it
225 is helpful to understand that the SBCL system is implemented as two
226 components, a low-level runtime environment written in C and a
227 higher-level system written in Common Lisp itself. Some command line
228 arguments are processed during the initialization of the low-level
229 runtime environment, some command line arguments are processed during
230 the initialization of the Common Lisp system, and any remaining
231 command line arguments are passed on to user code.
233 The full, unambiguous syntax for invoking SBCL at the command line is
234 .TP 3
235 .B sbcl [runtime options] \-\-end\-runtime\-options [toplevel options] \-\-end\-toplevel\-options [user options]
238 For convenience, the \-\-end\-runtime\-options and \-\-end\-toplevel\-options
239 elements can be omitted. Omitting these elements can be convenient
240 when you are running the program interactively, and you can see that
241 no ambiguities are possible with the option values you are using.
242 Omitting these elements is probably a bad idea for any batch file
243 where any of the options are under user control, since it makes it
244 impossible for SBCL to detect erroneous command line input, so that
245 erroneous command line arguments will be passed on to the user program
246 even if they was intended for the runtime system or the Lisp system.
248 Supported runtime options are
249 .TP 3
250 .B \-\-core <corefilename>
251 Run the specified Lisp core file instead of the default. (See the FILES
252 section for the standard core, or the system documentation for
253 \f(CRSB\-EXT:SAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR for information about how to create a 
254 custom core.) Note that if the Lisp core file is a user-created core
255 file, it may run a nonstandard toplevel which does not recognize the
256 standard toplevel options.
257 .TP 3
258 .B \-\-dynamic-space-size <megabytes>
259 Size of the dynamic space reserved on startup in megabytes. Default value
260 is platform dependent.
261 .TP 3
262 .B \-\-control-stack-size <megabytes>
263 Size of control stack reserved for each thread in megabytes. Default value
264 is 2.
265 .TP 3
266 .B \-\-noinform
267 Suppress the printing of any banner or other informational message at
268 startup. (This makes it easier to write Lisp programs which work
269 cleanly in Unix pipelines. See also the "\-\-noprint" and
270 "\-\-disable\-debugger" options.)
271 .TP 3
272 .B \-\-help
273 Print some basic information about SBCL, then exit.
274 .TP 3
275 .B \-\-version
276 Print SBCL's version information, then exit.
279 In the future, runtime options may be added to control behavior such
280 as lazy allocation of memory.
282 Runtime options, including any \-\-end\-runtime\-options option,
283 are stripped out of the command line before the
284 Lisp toplevel logic gets a chance to see it.
286 The toplevel options supported by the standard SBCL core are
287 .TP 3
288 .B \-\-sysinit <filename>
289 Load filename instead of the default system-wide initialization file.
290 (See the FILES section.)
291 .TP 3
292 .B \-\-no\-sysinit
293 Do not load a system-wide initialization file. If this option is
294 given, the \-\-sysinit option is ignored.
295 .TP 3
296 .B \-\-userinit <filename>
297 Load filename instead of the default user initialization file. (See
298 the FILES section.)
299 .TP 3
300 .B \-\-no\-userinit
301 Do not load a user initialization file. If this option is
302 given, the \-\-userinit option is ignored.
303 .TP 3
304 .B \-\-eval <command>
305 After executing any initialization file, but before starting the
306 read-eval-print loop on standard input, read and evaluate the command
307 given. More than one \-\-eval option can be used, and all will be read
308 and executed, in the order they appear on the command line.
309 .TP 3
310 .B \-\-load <filename>
311 This is equivalent to \-\-eval \(aq(load "<filename>")\(aq. The special
312 syntax is intended to reduce quoting headaches when invoking SBCL
313 from shell scripts.
314 .TP 3
315 .B \-\-noprint
316 When ordinarily the toplevel "read-eval-print loop" would be executed,
317 execute a "read-eval loop" instead, \fIi.e.\fR don't print a prompt and
318 don't echo results. Combined with the \-\-noinform runtime option, this
319 makes it easier to write Lisp "scripts" which work cleanly in Unix
320 pipelines.
321 .TP 3
322 .B \-\-disable\-debugger
323 This is equivalent to \-\-eval \(aq(sb\-ext:disable\-debugger)\(aq. By
324 default, a Common Lisp system tries to ask the programmer for help
325 when it gets in trouble (by printing a debug prompt, then listening,
326 on \f(CR*DEBUG\-IO*\fR). However, this is not useful behavior for a system
327 running with no programmer available, and this option tries to set up
328 more appropriate behavior for that situation. This is implemented by
329 redefining \f(CRINVOKE\-DEBUGGER\fR so that any call exits the process with a
330 failure code after printing a backtrace. (Note that because it is
331 implemented by modifying special variables and \f(CRFDEFINITION\fRs, its
332 effects persist in .core files created by
333 \f(CRSB\-EXT:SAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR.  If you want to undo its
334 effects, \fIe.g.\fR if you build a system unattended and then want to
335 operate a derived system interactively, see the
336 \f(CRSB\-EXT:ENABLE\-DEBUGGER\fR command.)
339 Regardless of the order in which \-\-sysinit, \-\-userinit, and
340 \-\-eval options appear on the command line, the sysinit file, if it
341 exists, is loaded first; then the userinit file, if it exists, is
342 loaded; then any \-\-eval commands are read and executed in sequence;
343 then the read-eval-print loop is started on standard input. At any
344 step, error conditions or commands such as \f(CRSB\-EXT:QUIT\fR can
345 cause execution to be terminated before proceeding to subsequent
346 steps.
348 Note that when running SBCL with the \-\-core option, using a core
349 file created by a user call to the
350 \f(CRSB\-EXT:SAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR, the toplevel options may be
351 under the control of user code passed as arguments to
352 \f(CRSB\-EXT:SAVE\-LISP\-AND\-DIE\fR. For this purpose, the
353 \-\-end\-toplevel\-options option itself can be considered a toplevel
354 option, \fIi.e.\fR the user core, at its option, may not support it.
356 In the standard SBCL startup sequence (\fIi.e.\fR with no user core
357 involved) toplevel options and any \-\-end\-toplevel\-options option are
358 stripped out of the command line argument list before user code gets a
359 chance to see it.
361 .SH SYSTEM REQUIREMENTS
363 SBCL currently runs on X86 (Linux, FreeBSD, OpenBSD, and NetBSD),
364 X86-64 (Linux), Alpha (Linux, Tru64), PPC (Linux, Darwin/MacOS X),
365 SPARC (Linux and Solaris 2.x), and MIPS (Linux).  For information on
366 other ongoing and possible ports, see the sbcl\-devel mailing list,
367 and/or the web site.
369 SBCL requires on the order of 16Mb RAM to run on X86 systems, though
370 all but the smallest programs would be happier with 32Mb or more.
372 .SH KNOWN BUGS
374 This section attempts to list the most serious and long-standing bugs.
375 For more detailed and current information on bugs, see the BUGS file
376 in the distribution.
378 It is possible to get in deep trouble by exhausting heap memory.  The
379 SBCL system overcommits memory at startup, so, on typical Unix-alikes
380 like Linux and FreeBSD, this means that if the SBCL system turns out
381 to use more virtual memory than the system has available for it, other
382 processes tend to be killed randomly (!).
384 The compiler's handling of function return values unnecessarily
385 violates the "declarations are assertions" principle that it otherwise
386 adheres to. Using \f(CRPROCLAIM\fR or \f(CRDECLAIM\fR to specify the
387 return type of a function causes the compiler to believe you without
388 checking. Thus compiling a file containing
389 \f(CR
390   (DECLAIM (FTYPE (FUNCTION (T) NULL) SOMETIMES))
391   (DEFUN SOMETIMES (X) (ODDP X))
392   (DEFUN FOO (X) (IF (SOMETIMES X) \(aqTHIS\-TIME \(aqNOT\-THIS\-TIME))\fR
394 then running \f(CR(FOO 1)\fR gives \f(CRNOT\-THIS\-TIME\fR, because
395 the compiler relied on the truth of the \f(CRDECLAIM\fR without checking it.
397 Some things are implemented very inefficiently.
398 .TP 3
400 Multidimensional arrays are inefficient, especially
401 multidimensional arrays of floating point numbers.
402 .TP 3
404 CLOS isn't particularly efficient. (In part, CLOS is so dynamic
405 that it's slow for fundamental reasons, but beyond that, the
406 SBCL implementation of CLOS doesn't do some important known
407 optimizations.)
408 .TP 3
410 SBCL, like most (maybe all?) implementations of Common Lisp on stock
411 hardware, has trouble passing floating point numbers around
412 efficiently, because a floating point number, plus a few extra bits to
413 identify its type, is larger than a machine word. (Thus, they get
414 "boxed" in heap-allocated storage, causing GC overhead.) Within a
415 single compilation unit, or when doing built-in operations like
416 \f(CRSQRT\fR and \f(CRAREF\fR, or some special operations like
417 structure slot accesses, this is avoidable: see the user manual for
418 some efficiency hints. But for general function calls across the
419 boundaries of compilation units, passing the result of a floating
420 point calculation as a function argument (or returning a floating
421 point result as a function value) is a fundamentally slow operation.
424 .SH REPORTING BUGS
426 To report a bug, please send mail to the mailing lists sbcl-help or
427 sbcl-devel. You can find the complete mailing list addresses on the
428 web pages at <\f(CRhttp://sbcl.sourceforge.net/\fR>; note that as a
429 spam reduction measure you must subscribe to the lists before you can
430 post. (You may also find fancy SourceForge bug-tracking machinery
431 there, but don't be fooled. As of 2002-07-25 anyway, we don't actively
432 monitor that machinery, and it exists only because we haven't been
433 able to figure out how to turn it off.)
435 As with any software bug report, it's most helpful if you can provide
436 enough information to reproduce the symptoms reliably, and if you say
437 clearly what the symptoms are.  For example, "There seems to be
438 something wrong with TAN of very small negative arguments. When I
439 execute \f(CR(TAN LEAST\-NEGATIVE\-SINGLE\-FLOAT)\fR interactively on
440 sbcl-1.2.3 on my Linux 4.5 X86 box, I get an \f(CRUNBOUND\-VARIABLE\fR
441 error."
443 .SH SUPPORT
445 Various information about SBCL is available at
446 <\f(CRhttp://www.sbcl.org/\fR>. The mailing lists there are the recommended
447 place to look for support.
449 .SH ENVIRONMENT
451 .TP 10n
452 .BR SBCL_HOME
453 This variable controls where files like "sbclrc", "sbcl.core", and the
454 add-on "contrib" systems are searched for.  If it is not set, then
455 sbcl sets it from a compile-time default location which is usually
456 /usr/local/lib/sbcl/ but may have been changed \fIe.g.\fR by a third-party
457 packager.
459 .SH FILES
462 .I sbcl
463 executable program containing some low-level runtime support and
464 a loader, used to read sbcl.core
466 .I sbcl.core
467 dumped memory image containing most of SBCL, to be loaded by
468 the `sbcl' executable.  Looked for in $\f(CRSBCL_HOME\fR,
469 unless overridden by the \f(CR\-\-core\fR option.
471 .I sbclrc
472 optional system-wide startup script, looked for in $\f(CRSBCL_HOME\fR/sbclrc
473 then /etc/sbclrc, unless overridden by the \f(CR\-\-sysinit\fR command line
474 option.
476 .I .sbclrc
477 optional per-user customizable startup script (in user's home
478 directory, or as specified by  \f(CR\-\-userinit\fR)
480 .SH AUTHORS
482 Dozens of people have made substantial contributions to SBCL and its
483 subsystems, and to the CMU CL system on which it was based, over the
484 years. See the CREDITS file in the distribution for more information.
486 .SH SEE ALSO
488 Full SBCL documentation is maintained as a Texinfo manual. If is has
489 been installed, the command
491 .B info sbcl
493 should give you access to the complete manual. Depending on your
494 installation it may also be available in HTML and PDF formats in eg.
496 .B /usr/local/share/doc/sbcl/
498 See the SBCL homepage 
500 .B <\f(CRhttp://www.sbcl.org/\fR>
502 for more information, including directions on how to subscribe to the
503 sbcl\-devel and sbcl\-help mailing-lists.