Diff for /gforth/arch/alpha/asm.fs between versions 1.3 and 1.11

version 1.3, 1999/10/13 13:00:07 version 1.11, 2007/12/31 19:02:24
Line 1 Line 1
   
 \ bernd thallner 9725890 881  
 \ assembler in forth for alpha  \ assembler in forth for alpha
   
 \ requires code.fs  \ Copyright (C) 1999,2000,2007 Free Software Foundation, Inc.
   
   \ This file is part of Gforth.
   
   \ Gforth is free software; you can redistribute it and/or
   \ modify it under the terms of the GNU General Public License
   \ as published by the Free Software Foundation, either version 3
   \ of the License, or (at your option) any later version.
   
   \ This program is distributed in the hope that it will be useful,
   \ but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   \ MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   \ GNU General Public License for more details.
   
   \ You should have received a copy of the GNU General Public License
   \ along with this program. If not, see http://www.gnu.org/licenses/.
   
   \ contributed by Bernd Thallner
   
   require ./../../code.fs
   
 \ also assembler definitions  get-current
   also assembler definitions
   
 \ register  \ register
   
Line 24 Line 42
  $d constant s4   $d constant s4
  $e constant s5   $e constant s5
  $f constant fp   $f constant fp
 $10 constant a0  \ commented out to avoid shadowing hex numbers
 $11 constant a1  \  $10 constant a0
 $12 constant a2  \  $11 constant a1
 $13 constant a3  \  $12 constant a2
 $14 constant a4  \  $13 constant a3
 $15 constant a5  \  $14 constant a4
   \  $15 constant a5
 $16 constant t8  $16 constant t8
 $17 constant t9  $17 constant t9
 $18 constant t10  $18 constant t10
Line 79  endif Line 98  endif
 4 allot  4 allot
 ;  ;
   
 \ format  \ operands
   
 : Bra ( oo )                    \ branch instruction format  
   create ,  
 does> ( ra, branch_disp, addr )  
   @ 26 lshift  
   swap $1fffff and or  
   swap $1f and 21 lshift or h,  
 ;  
   
 : Mbr ( oo.h )                  \ memory branch instruction format  
   create 2,  
 does> ( ra, rb, hint, addr )  
   2@ 14 lshift  
   swap 26 lshift or  
   swap $3fff and or  
   swap $1f and 16 lshift or  
   swap $1f and 21 lshift or  
   h,  
 ;   
   
 : F-P ( oo.fff )                \ floating-point operate instruction format  
   create 2,  
 does> ( fa, fb, fc, addr )  
   2@ 5 lshift  
   swap 26 lshift or  
   swap $1f and or  
   swap $1f and 16 lshift or  
   swap $1f and 21 lshift or  
   h,  
 ;  
   
 : Mem ( oo )                    \ memory instruction format  
   create ,  
 does> ( ra, memory_disp, rb, addr )  
   @ 26 lshift  
   swap $1f and 16 lshift or  
   swap $ffff and or   
   swap $1f and 21 lshift or  
   h,  
 ;  
   
 : Mfc ( oo.ffff )               \ memory instruction with function code format  
   create 2,  
 does> ( ra, rb, addr )  
   2@  
   swap 26 lshift or  
   swap $1f and 16 lshift or  
   swap $1f and 21 lshift or  
   h,  
 ;  
   
 : Opr ( oo.ff )                 \ operate instruction format  : check-range ( u1 u2 u3 -- )
   create 2,      within 0= -24 and throw ;
 does> ( ra, rb, rc, addr )  
   2@  
   5 lshift  
   swap 26 lshift or  
   swap $1f and or  
   swap $1f and 16 lshift or  
   swap $1f and 21 lshift or  
   h,   
 ;  
   
 : Opr# ( oo.ff )                \ operate instruction format  : rega ( rega code -- code )
   create 2,      \ ra field, named rega to avoid conflict with register ra
 does> ( ra, lit, rc, addr )      swap dup 0 $20 check-range
   2@      21 lshift or ;
   5 lshift  
   swap 26 lshift or  : rb ( rb code -- code )
   1 12 lshift or      swap dup 0 $20 check-range
   swap $1f and or      16 lshift or ;
   swap $ff and 13 lshift or  
   swap $1f and 21 lshift or  : rc ( rc code -- code )
   h,       swap dup 0 $20 check-range
 ;      or ;
   
 : Pcd ( oo )                    \ palcode instruction format  : hint ( addr code -- code )
   create ,      swap 2 rshift $3fff and or ;
 does> ( palcode, addr )  
   @ 26 lshift  : disp ( n code -- code )
   swap $3ffffff and or      swap dup -$8000 $8000 check-range
   h,      $ffff and or ;
 ;  
   : branch-rel ( n code -- code )
       swap dup 3 and 0<> -24 and throw
       2/ 2/
       dup -$100000 $100000 check-range
       $1fffff and or ;
   
   : branch-disp ( addr code -- code )
       swap here 4 + - swap branch-rel ;
   
   : imm ( u code -- code )
       swap dup 0 $100 check-range
       13 lshift or ;
   
   : palcode ( u code -- code )
       swap dup 0 $4000000 check-range or ;
   
   \ formats
   
   : Bra ( opcode -- )                     \ branch instruction format
       create 26 lshift ,
   does> ( rega target-addr -- )
       @ branch-disp rega h, ;
   
   : Mbr ( opcode hint -- )                \ memory branch instruction format
       create 14 lshift swap 26 lshift or ,
   does> ( rega rb hint -- )
       @ hint rb rega h, ; 
   
   : F-P ( opcode func -- )        \ floating-point operate instruction format
       create 5 lshift swap 26 lshift or ,
   does> ( fa fb fc -- )
       @ rc rb rega h, ;
   
   : Mem ( opcode -- )             \ memory instruction format
     create 26 lshift ,
   does> ( rega memory_disp rb -- )
     @ rb disp rega h, ;
   
   : Mfc ( opcode func -- )        \ memory instruction with function code format
     create swap 26 lshift or ,
   does> ( rega rb -- )
     @ rb rega h, ;
   
   : Opr ( opcode.ff )             \ operate instruction format
     create 5 lshift swap 26 lshift or ,
   does> ( rega rb rc -- )
     @ rc rb rega h, ;
   
   : Opr# ( opcode func -- )               \ operate instruction format
     create 5 lshift swap 26 lshift or 1 12 lshift or ,
   does> ( rega imm rc -- )
     @ rc imm rega h, ;
   
   : Pcd ( opcode -- )             \ palcode instruction format
     create 26 lshift ,
   does> ( palcode addr -- )
     @ palcode h, ;
   
 \ instructions  \ instructions
   
Line 191  $38       Bra  blbc, Line 208  $38       Bra  blbc,
 $3c       Bra  blbs,  $3c       Bra  blbs,
 $3b       Bra  ble,  $3b       Bra  ble,
 $3a       Bra  blt,  $3a       Bra  blt,
 $3d       Bra  bne,  $3d       Bra  bne, 
 $30       Bra  br,  $30       Bra  br,
 $34       Bra  bsr,  $34       Bra  bsr,
 $00       Pcd  call_pal,  $00       Pcd  call_pal,
Line 400  $12 $30   Opr# zap#, Line 417  $12 $30   Opr# zap#,
 $12 $31   Opr  zapnot,  $12 $31   Opr  zapnot,
 $12 $31   Opr# zapnot#,  $12 $31   Opr# zapnot#,
   
 \ structures  \ conditions; they are reversed because of the if and until logic (the
   \ stuff enclosed by if is performed if the branch around has the
   \ inverse condition).
   
   ' beq,  constant ne
   ' bge,  constant lt
   ' bgt,  constant le
   ' blbc, constant lbs
   ' blbs, constant lbc
   ' ble,  constant gt
   ' blt,  constant ge
   ' bne,  constant eq
   ' fbeq, constant fne
   ' fbge, constant flt
   ' fbgt, constant fle
   ' fble, constant fgt
   ' fblt, constant fge
   ' fbne, constant feq
   
   \ control structures
   
   : magic-asm ( u1 u2 -- u3 u4 )
       \ turns a magic number into an asm-magic number or back
       $fedcba0987654321 xor ;
   
   : patch-branch ( behind-branch-addr target-addr -- )
       \ there is a branch just before behind-branch-addr; PATCH-BRANCH
       \ patches this branch to branch to target-addr
       over - ( behind-branch-addr rel )
       swap 4 - dup >r ( rel branch-addr R:branch-addr )
       h@ branch-rel r> h! ; \ !! relies on the imm field being 0 before
   
   : if, ( reg xt -- asm-orig )
       \ xt is for a branch word ( reg addr -- )
       here 4 + swap execute \ put 0 into the disp field
       here live-orig magic-asm live-orig ;
   
   : ahead, ( -- asm-orig )
       zero ['] br, if, ;
   
   : then, ( asm-orig -- )
       orig? magic-asm orig?
       here patch-branch ;
   
   : begin, ( -- asm-dest )
       here dest magic-asm dest ;
   
   : until, ( asm-dest reg xt -- )
       \ xt is a condition ( reg addr -- )
       here 4 + swap execute
       dest? magic-asm dest?
       here swap patch-branch ;
   
   : again, ( asm-dest -- )
       zero ['] br, until, ;
   
   : while, ( asm-dest -- asm-orig asm-dest )
       if, 1 cs-roll ;
   
   : else, ( asm-orig1 -- asm-orig2 )
       ahead, 1 cs-roll then, ;
   
   : repeat, ( asm-orig asm-dest -- )
       again, then, ;
   
   : endif, ( asm-orig -- )
       then, ;
   
   \  \ jump marks
   
   \  \ example:
   
   \  \ init_marktbl               \ initializes mark table
   \  \ 31 0 br,
   \  \ 0 store_branch     \ store jump address for mark 0
   \  \ 1 2 3 addf,
   \  \ 0 set_mark         \ store mark 0
   \  \ 2 3 4 addf,
   \  \ 2 0 beq,
   \  \ 0 store_branch     \ store jump address for mark 0
   \  \ calculate_marks       \ calculate all jumps
   
   \  \ with <mark_address> <jump_address> calculate_branch you can calculate the
   \  \ displacement field without the mark_table for one branch
   
   \  \ example:
   \  \ here 31 0 br,
   \  \ here 1 2 3 addf,
   \  \ calculate_branch
   
   \  5 constant mark_numbers
   \  5 constant mark_uses
   
   \  create mark_table
   \  mark_numbers mark_uses 1+ * cells allot
   
   \  : init_marktbl ( -- )                        \ initializes mark table
   \    mark_table mark_numbers mark_uses 1+ * cells +
   \    mark_table
   \    begin
   \      over over >
   \    while
   \      dup 0 swap !
   \      1 cells +
   \    repeat
   \    drop drop
   \  ;
   
   \  : set_mark ( mark_number -- )                \ sets mark, store address in mark table
   \    dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"
   \    mark_uses 1+ * cells
   \    mark_table + here 8 - swap !
   \  ;
   
   \  : store_branch ( mark_number -- )    \ stores address of branch in mark table
   \    dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"
   \    mark_uses 1+ * cells
   \    mark_table + 1 cells +
   \    dup mark_uses cells + swap
   \    begin
   \      over over > over @ and 
   \    while
   \      1 cells +
   \    repeat
   \    swap over = abort" error, not enough space in mark_table, increase mark_uses"
   \    here 4 - swap !
   \  ;
   
   \  : calculate_branch ( mark_addr branch_addr -- ) \ calculate branch displacement field for one branch
   \    swap over - 4 + 4 /
   \    $1fffff and
   \    over h@ or swap h!
   \  ;
   
   \  : calculate_mark ( tb mark_address -- tb )   \ calculates branch displacement field for one mark
   \    over 1 cells +
   \    dup mark_uses cells + swap
   \    begin
   \      over over >
   \    while
   \      2over swap drop ( ei i markaddr ej j markaddr )
   \      over @
   \      dup if
   \        calculate_branch
   \      else
   \        drop drop
   \      endif
   \      1 cells +
   \    repeat drop drop drop
   \  ;
   
   \  : calculate_marks ( -- )             \ calculates branch displacement field for all marks
   \    mark_table mark_numbers 1- mark_uses 1+ * cells +
   \    mark_table
   \    begin
   \      over over >=
   \    while
   \      dup @
   \        dup if \ used mark
   \          calculate_mark
   \        else
   \          drop
   \        endif
   \      mark_uses 1+ cells +
   \    repeat
   \    drop drop
   \  ;
   
 \ <register_number> if, <if_code> [ else, <else_code> ] endif,  previous set-current
   
 : ahead, ( -- asmorig )  
     31 0 br,  
     here 4 -  
 ;  
   
 : if, ( -- asmorig )  
   0 beq,  
   here 4 -  
 ;  
   
 : endif, ( asmorig -- )  
   dup here swap - 4 - 4 /  
   $1fffff and  
   over h@ or swap h!  
 ;  
   
 : else, ( asmorig1 -- asmorig2 )  
     ahead,  
     swap  
     endif,  
 ;  
   
 \ begin, <code> again,  
   
 : begin, ( -- asmdest )  
   here  
 ;  
   
 : again, ( asmdest -- )  
   here - 4 - 4 /  
   $1fffff and  
   31 swap br,  
 ;  
   
 \ begin, <code> <register_number> until,  
   
 : until, ( asmdest -- )  
   here rot swap - 4 - 4 /  
   $1fffff and  
   bne,  
 ;  
   
 \ begin, <register_number> while, <code> repeat,  
   
 : while, ( asmdest -- asmorig asmdest )  
   if,  
   swap  
 ;  
   
 : repeat, ( asmorig asmdest -- )  
   again,  
   endif,  
 ;  
   
 \ jump marks  
   
 \ example:  
   
 \ init_marktbl          \ initializes mark table  
 \ 31 0 br,  
 \ 0 store_branch        \ store jump address for mark 0  
 \ 1 2 3 addf,  
 \ 0 set_mark            \ store mark 0  
 \ 2 3 4 addf,  
 \ 2 0 beq,  
 \ 0 store_branch        \ store jump address for mark 0  
 \ calculate_marks       \ calculate all jumps  
   
 \ with <mark_address> <jump_address> calculate_branch you can calculate the  
 \ displacement field without the mark_table for one branch  
   
 \ example:  
 \ here 31 0 br,  
 \ here 1 2 3 addf,  
 \ calculate_branch  
   
 5 constant mark_numbers  
 5 constant mark_uses  
   
 create mark_table  
 mark_numbers mark_uses 1+ * cells allot  
   
 : init_marktbl ( -- )                   \ initializes mark table  
   mark_table mark_numbers mark_uses 1+ * cells +  
   mark_table  
   begin  
     over over >  
   while  
     dup 0 swap !  
     1 cells +  
   repeat  
   drop drop  
 ;  
   
 : set_mark ( mark_number -- )           \ sets mark, store address in mark table  
   dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"  
   mark_uses 1+ * cells  
   mark_table + here 8 - swap !  
 ;  
   
 : store_branch ( mark_number -- )       \ stores address of branch in mark table  
   dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"  
   mark_uses 1+ * cells  
   mark_table + 1 cells +  
   dup mark_uses cells + swap  
   begin  
     over over > over @ and   
   while  
     1 cells +  
   repeat  
   swap over = abort" error, not enough space in mark_table, increase mark_uses"  
   here 4 - swap !  
 ;  
   
 : calculate_branch ( mark_addr branch_addr -- ) \ calculate branch displacement field for one branch  
   swap over - 4 + 4 /  
   $1fffff and  
   over h@ or swap h!  
 ;  
   
 : calculate_mark ( tb mark_address -- tb )      \ calculates branch displacement field for one mark  
   over 1 cells +  
   dup mark_uses cells + swap  
   begin  
     over over >  
   while  
     2over swap drop ( ei i markaddr ej j markaddr )  
     over @  
     dup if  
       calculate_branch  
     else  
       drop drop  
     endif  
     1 cells +  
   repeat drop drop drop  
 ;  
   
 : calculate_marks ( -- )                \ calculates branch displacement field for all marks  
   mark_table mark_numbers 1- mark_uses 1+ * cells +  
   mark_table  
   begin  
     over over >=  
   while  
     dup @  
       dup if \ used mark  
         calculate_mark  
       else  
         drop  
       endif  
     mark_uses 1+ cells +  
   repeat  
   drop drop  
 ;  

Removed from v.1.3  
changed lines
  Added in v.1.11


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