Diff for /gforth/arch/alpha/asm.fs between versions 1.2 and 1.5

version 1.2, 1999/09/30 14:01:09 version 1.5, 2000/06/17 19:38:28
Line 2 Line 2
 \ bernd thallner 9725890 881  \ bernd thallner 9725890 881
 \ assembler in forth for alpha  \ assembler in forth for alpha
   
 \ requires code.fs  \ require ../../code.fs
   
 \ also assembler definitions  get-current
   also assembler definitions
   
 \ register  \ register
   
Line 24 Line 25
  $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 43  $1f constant zero Line 45  $1f constant zero
   
 \ util  \ util
   
 : right_shift ( a n -- a>>=n )  
 0  
 ?do  
   2/  
 loop  
 ;  
   
 : left_shift ( a n -- a<<=n )  
 0  
 ?do  
   2*  
 loop  
 ;  
   
 : h@ ( addr -- n )              \ 32 bit fetch  : h@ ( addr -- n )              \ 32 bit fetch
 dup dup aligned = if  dup dup aligned = if
   @    @
   $00000000ffffffff and    $00000000ffffffff and
 else  else
   4 - @    4 - @
   $20 right_shift    $20 rshift
 endif  endif
 ;  ;
   
Line 76  dup dup aligned = if Line 64  dup dup aligned = if
 else  else
   4 - dup @    4 - dup @
   $00000000ffffffff and    $00000000ffffffff and
   rot $20 left_shift or    rot $20 lshift or
   swap !    swap !
 endif  endif
 ;  ;
Line 85  endif Line 73  endif
 here here aligned = if  here here aligned = if
   here !    here !
 else  else
   32 left_shift    32 lshift
   here 4 - dup    here 4 - dup
   @ rot or    @ rot or
   swap !    swap !
Line 93  endif Line 81  endif
 4 allot  4 allot
 ;  ;
   
 \ format  \ operands
   
 : Bra ( oo )                    \ branch instruction format  : check-range ( u1 u2 u3 -- )
   create ,      within 0= -24 and throw ;
 does> ( ra, branch_disp, addr )  
   @ 26 left_shift  : rega ( rega code -- code )
   swap $1fffff and or      \ ra field, named rega to avoid conflict with register ra
   swap $1f and 21 left_shift or h,      swap dup 0 $20 check-range
 ;      21 lshift or ;
   
 : Mbr ( oo.h )                  \ memory branch instruction format  : rb ( rb code -- code )
   create 2,      swap dup 0 $20 check-range
 does> ( ra, rb, hint, addr )      16 lshift or ;
   2@ 14 left_shift  
   swap 26 left_shift or  : rc ( rc code -- code )
   swap $3fff and or      swap dup 0 $20 check-range
   swap $1f and 16 left_shift or      or ;
   swap $1f and 21 left_shift or  
   h,  : hint ( addr code -- code )
 ;       swap 2 rshift $3fff and or ;
   
 : F-P ( oo.fff )                \ floating-point operate instruction format  : disp ( n code -- code )
   create 2,      swap dup -$8000 $8000 check-range
 does> ( fa, fb, fc, addr )      $ffff and or ;
   2@ 5 left_shift  
   swap 26 left_shift or  : branch-disp ( addr code -- code )
   swap $1f and or      swap here 4 + -
   swap $1f and 16 left_shift or      dup 3 and 0<> -24 and throw
   swap $1f and 21 left_shift or      dup -$100000 $100000 check-range
   h,      $1fffff and or ;
 ;  
   : imm ( u code -- code )
 : Mem ( oo )                    \ memory instruction format      swap dup 0 $100 check-range
   create ,      13 lshift or ;
 does> ( ra, memory_disp, rb, addr )  
   @ 26 left_shift  : palcode ( u code -- code )
   swap $1f and 16 left_shift or      swap dup 0 $4000000 check-range or ;
   swap $ffff and or   
   swap $1f and 21 left_shift or  \ formats
   h,  
 ;  : Bra ( opcode -- )                     \ branch instruction format
       create 26 lshift ,
 : Mfc ( oo.ffff )               \ memory instruction with function code format  does> ( rega target-addr -- )
   create 2,      @ branch-disp rega h, ;
 does> ( ra, rb, addr )  
   2@  : Mbr ( opcode hint -- )                \ memory branch instruction format
   swap 26 left_shift or      create 14 lshift swap 26 lshift or ,
   swap $1f and 16 left_shift or  does> ( rega rb hint -- )
   swap $1f and 21 left_shift or      @ hint rb rega h, ; 
   h,  
 ;  : F-P ( opcode func -- )        \ floating-point operate instruction format
       create 5 lshift swap 26 lshift or ,
 : Opr ( oo.ff )                 \ operate instruction format  does> ( fa fb fc -- )
   create 2,      @ rc rb rega h, ;
 does> ( ra, rb, rc, addr )  
   2@  : Mem ( opcode -- )             \ memory instruction format
   5 left_shift    create 26 lshift ,
   swap 26 left_shift or  does> ( rega memory_disp rb -- )
   swap $1f and or    @ rb disp rega h, ;
   swap $1f and 16 left_shift or  
   swap $1f and 21 left_shift or  : Mfc ( opcode func -- )        \ memory instruction with function code format
   h,     create swap 26 lshift or ,
 ;  does> ( rega rb -- )
     @ rb rega h, ;
 : Opr# ( oo.ff )                \ operate instruction format  
   create 2,  : Opr ( opcode.ff )             \ operate instruction format
 does> ( ra, lit, rc, addr )    create 5 lshift swap 26 lshift or ,
   2@  does> ( rega rb rc -- )
   5 left_shift    @ rc rb rega h, ;
   swap 26 left_shift or  
   1 12 left_shift or  : Opr# ( opcode func -- )               \ operate instruction format
   swap $1f and or    create 5 lshift swap 26 lshift or 1 12 lshift or ,
   swap $ff and 13 left_shift or  does> ( rega imm rc -- )
   swap $1f and 21 left_shift or    @ rc imm rega h, ;
   h,   
 ;  : Pcd ( opcode -- )             \ palcode instruction format
     create 26 lshift ,
 : Pcd ( oo )                    \ palcode instruction format  does> ( palcode addr -- )
   create ,    @ palcode h, ;
 does> ( palcode, addr )  
   @ 26 left_shift  
   swap $3ffffff and or  
   h,  
 ;  
   
 \ instructions  \ instructions
   
Line 205  $38       Bra  blbc, Line 188  $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 414  $12 $30   Opr# zap#, Line 397  $12 $30   Opr# zap#,
 $12 $31   Opr  zapnot,  $12 $31   Opr  zapnot,
 $12 $31   Opr# zapnot#,  $12 $31   Opr# zapnot#,
   
 \ structures  \ conditions
   
   ' 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
   
 \ <register_number> if, <if_code> [ else, <else_code> ] endif,  \ <register_number> if, <if_code> [ else, <else_code> ] endif,
   
 : if,  \  : magic-asm ( u1 u2 -- u3 u4 )
   0 beq, here 4 -  \      \ turns a magic number into an asm-magic number or back
   \      $fedcba0987654321 xor ;
   
   \  : patch-branch ( branch-delay-addr target-addr -- )
   \      \ there is a branch just before branch-delay-addr; PATCH-BRANCH
   \      \ patches this branch to branch to target-addr
   \      over - ( branch-delay-addr rel )
   \      swap cell - dup >r ( rel branch-addr R:branch-addr )
   \      @ asm-rel r> ! ; \ !! relies on the imm field being 0 before
   
   
   
   : ahead, ( -- asmorig )
       31 0 br,
       here 4 -
 ;  ;
   
 : else,  : if, ( -- asmorig )
   dup here swap - 4 /    0 beq,
   $1fffff and  
   over h@ or swap h!  
   31 0 br,  
   here 4 -    here 4 -
 ;  ;
   
 : endif,  : endif, ( asmorig -- )
   dup here swap - 4 - 4 /    dup here swap - 4 - 4 /
   $1fffff and    $1fffff and
   over h@ or swap h!    over h@ or swap h!
 ;  ;
   
   : else, ( asmorig1 -- asmorig2 )
       ahead,
       swap
       endif,
   ;
   
 \ begin, <code> again,  \ begin, <code> again,
   
 : begin,  : begin, ( -- asmdest )
   here    here
 ;  ;
   
 : again,  : again, ( asmdest -- )
   here - 4 - 4 /    here - 4 - 4 /
   $1fffff and    $1fffff and
   31 swap br,    31 swap br,
Line 450  $12 $31   Opr# zapnot#, Line 467  $12 $31   Opr# zapnot#,
   
 \ begin, <code> <register_number> until,  \ begin, <code> <register_number> until,
   
 : until,  : until, ( asmdest -- )
   here rot swap - 4 - 4 /    here rot swap - 4 - 4 /
   $1fffff and    $1fffff and
   bne,    bne,
Line 458  $12 $31   Opr# zapnot#, Line 475  $12 $31   Opr# zapnot#,
   
 \ begin, <register_number> while, <code> repeat,  \ begin, <register_number> while, <code> repeat,
   
 : while,  : while, ( asmdest -- asmorig asmdest )
   0 beq, here 4 -    if,
 ;    swap
   ;
 : repeat,  
   swap here - 4 - 4 /  : repeat, ( asmorig asmdest -- )
   $1fffff and    again,
   31 swap br,    endif,
   dup here 4 - swap - 4 /  ;
   $1fffff and  
   over h@ or swap h!  \  \ jump marks
 ;  
   \  \ example:
 \ labels  
   \  \ init_marktbl               \ initializes mark table
 10 constant mark_numbers  \  \ 31 0 br,
 10 constant mark_uses  \  \ 0 store_branch     \ store jump address for mark 0
   \  \ 1 2 3 addf,
 create mark_table  \  \ 0 set_mark         \ store mark 0
 mark_numbers mark_uses 1 + * cells allot  \  \ 2 3 4 addf,
   \  \ 2 0 beq,
 : set_mark ( mark_number -- )  \  \ 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
 : set_branch ( mark_number -- )  \  \ displacement field without the mark_table for one branch
   
 ;  \  \ example:
   \  \ here 31 0 br,
 : calculate_marks ( -- )  \  \ 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
   \  ;
   
   previous set-current
   
   
   

Removed from v.1.2  
changed lines
  Added in v.1.5


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