Annotation of gforth/arch/alpha/asm.fs, revision 1.4

1.2       anton       1: 
1.1       anton       2: \ bernd thallner 9725890 881
                      3: \ assembler in forth for alpha
                      4: 
1.4     ! anton       5: \ require ../../code.fs
1.1       anton       6: 
1.4     ! anton       7: get-current
        !             8: also assembler definitions
1.2       anton       9: 
                     10: \ register
1.1       anton      11: 
                     12:  $0 constant v0
                     13:  $1 constant t0
                     14:  $2 constant t1
                     15:  $3 constant t2
                     16:  $4 constant t3
                     17:  $5 constant t4
                     18:  $6 constant t5
                     19:  $7 constant t6
                     20:  $8 constant t7
                     21:  $9 constant s0
                     22:  $a constant s1
                     23:  $b constant s2
                     24:  $c constant s3
                     25:  $d constant s4
                     26:  $e constant s5
                     27:  $f constant fp
1.4     ! anton      28: \ commented out to avoid shadowing hex numbers
        !            29: \  $10 constant a0
        !            30: \  $11 constant a1
        !            31: \  $12 constant a2
        !            32: \  $13 constant a3
        !            33: \  $14 constant a4
        !            34: \  $15 constant a5
1.1       anton      35: $16 constant t8
                     36: $17 constant t9
                     37: $18 constant t10
                     38: $19 constant t11
                     39: $1a constant ra
                     40: $1b constant t12
                     41: $1c constant at
                     42: $1d constant gp
                     43: $1e constant sp
                     44: $1f constant zero
                     45: 
1.2       anton      46: \ util
                     47: 
                     48: : h@ ( addr -- n )             \ 32 bit fetch
                     49: dup dup aligned = if
                     50:   @
                     51:   $00000000ffffffff and
                     52: else
                     53:   4 - @
1.3       anton      54:   $20 rshift
1.2       anton      55: endif
                     56: ;
                     57: 
                     58: : h! ( n addr -- )             \ 32 bit store
                     59: dup dup aligned = if
                     60:   dup @
                     61:   $ffffffff00000000 and
                     62:   rot or
                     63:   swap !
                     64: else
                     65:   4 - dup @
                     66:   $00000000ffffffff and
1.3       anton      67:   rot $20 lshift or
1.2       anton      68:   swap !
                     69: endif
                     70: ;
                     71: 
                     72: : h, ( h -- )                  \ 32 bit store + allot
1.1       anton      73: here here aligned = if
                     74:   here !
                     75: else
1.3       anton      76:   32 lshift
1.1       anton      77:   here 4 - dup
                     78:   @ rot or
                     79:   swap !
                     80: endif
                     81: 4 allot
                     82: ;
                     83: 
1.2       anton      84: \ format
                     85: 
1.1       anton      86: : Bra ( oo )                   \ branch instruction format
                     87:   create ,
                     88: does> ( ra, branch_disp, addr )
1.3       anton      89:   @ 26 lshift
1.1       anton      90:   swap $1fffff and or
1.3       anton      91:   swap $1f and 21 lshift or h,
1.1       anton      92: ;
                     93: 
                     94: : Mbr ( oo.h )                 \ memory branch instruction format
                     95:   create 2,
                     96: does> ( ra, rb, hint, addr )
1.3       anton      97:   2@ 14 lshift
                     98:   swap 26 lshift or
1.1       anton      99:   swap $3fff and or
1.3       anton     100:   swap $1f and 16 lshift or
                    101:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     102:   h,
                    103: ; 
                    104: 
                    105: : F-P ( oo.fff )               \ floating-point operate instruction format
                    106:   create 2,
                    107: does> ( fa, fb, fc, addr )
1.3       anton     108:   2@ 5 lshift
                    109:   swap 26 lshift or
1.1       anton     110:   swap $1f and or
1.3       anton     111:   swap $1f and 16 lshift or
                    112:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     113:   h,
                    114: ;
                    115: 
                    116: : Mem ( oo )                   \ memory instruction format
                    117:   create ,
                    118: does> ( ra, memory_disp, rb, addr )
1.3       anton     119:   @ 26 lshift
                    120:   swap $1f and 16 lshift or
1.1       anton     121:   swap $ffff and or 
1.3       anton     122:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     123:   h,
                    124: ;
                    125: 
                    126: : Mfc ( oo.ffff )              \ memory instruction with function code format
                    127:   create 2,
                    128: does> ( ra, rb, addr )
                    129:   2@
1.3       anton     130:   swap 26 lshift or
                    131:   swap $1f and 16 lshift or
                    132:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     133:   h,
                    134: ;
                    135: 
                    136: : Opr ( oo.ff )                        \ operate instruction format
                    137:   create 2,
                    138: does> ( ra, rb, rc, addr )
                    139:   2@
1.3       anton     140:   5 lshift
                    141:   swap 26 lshift or
1.1       anton     142:   swap $1f and or
1.3       anton     143:   swap $1f and 16 lshift or
                    144:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     145:   h, 
                    146: ;
                    147: 
                    148: : Opr# ( oo.ff )               \ operate instruction format
                    149:   create 2,
                    150: does> ( ra, lit, rc, addr )
                    151:   2@
1.3       anton     152:   5 lshift
                    153:   swap 26 lshift or
                    154:   1 12 lshift or
1.1       anton     155:   swap $1f and or
1.3       anton     156:   swap $ff and 13 lshift or
                    157:   swap $1f and 21 lshift or
1.1       anton     158:   h, 
                    159: ;
                    160: 
                    161: : Pcd ( oo )                   \ palcode instruction format
                    162:   create ,
                    163: does> ( palcode, addr )
1.3       anton     164:   @ 26 lshift
1.1       anton     165:   swap $3ffffff and or
                    166:   h,
                    167: ;
                    168: 
1.2       anton     169: \ instructions
                    170: 
1.1       anton     171: $15 $80   F-P  addf,
                    172: $15 $a0   F-P  addg,
                    173: $10 $00   Opr  addl,
                    174: $10 $00   Opr# addl#,
                    175: $10 $40   Opr  addlv,
                    176: $10 $40   Opr# addlv#,
                    177: $10 $20   Opr  addq,
                    178: $10 $20   Opr# addq#,
                    179: $10 $60   Opr  addqv,
                    180: $10 $60   Opr# addqv#,
                    181: $16 $80   F-P  adds,
                    182: $16 $a0   F-P  addt,
                    183: $11 $00   Opr  and,
                    184: $11 $00   Opr# and#,
                    185: $39       Bra  beq,
                    186: $3e       Bra  bge,
                    187: $3f       Bra  bgt,
                    188: $11 $08   Opr  bic,
                    189: $11 $08   Opr# bic#,
                    190: $11 $20   Opr  bis,
                    191: $11 $20   Opr# bis#,
                    192: $38       Bra  blbc,
                    193: $3c       Bra  blbs,
                    194: $3b       Bra  ble,
                    195: $3a       Bra  blt,
                    196: $3d       Bra  bne,
                    197: $30       Bra  br,
                    198: $34       Bra  bsr,
                    199: $00       Pcd  call_pal,
                    200: $11 $24   Opr  cmoveq,
                    201: $11 $24   Opr# cmoveq#,
                    202: $11 $46   Opr  cmovge,
                    203: $11 $46   Opr# cmovge#,
                    204: $11 $66   Opr  cmovgt,
                    205: $11 $66   Opr# cmovgt#,
                    206: $11 $16   Opr  cmovlbc,
                    207: $11 $16   Opr# cmovlbc#,
                    208: $11 $14   Opr  cmovlbs,
                    209: $11 $14   Opr# cmovlbs#,
                    210: $11 $64   Opr  cmovle,
                    211: $11 $64   Opr# cmovle#,
                    212: $11 $44   Opr  cmovlt,
                    213: $11 $44   Opr# cmovlt#,
                    214: $11 $26   Opr  cmovne,
                    215: $11 $26   Opr# cmovne#,
                    216: $10 $0f   Opr  cmpbge,
                    217: $10 $0f   Opr# cmpbge#,
                    218: $10 $2d   Opr  cmpeq,
                    219: $10 $2d   Opr# cmpeq#,
                    220: $15 $a5   F-P  cmpgeq,
                    221: $15 $a7   F-P  cmpgle,
                    222: $15 $a6   F-P  cmpglt,
                    223: $10 $6d   Opr  cmple,
                    224: $10 $6d   Opr# cmple#,
                    225: $10 $4d   Opr  cmplt,
                    226: $10 $4d   Opr# cmplt#,
                    227: $16 $a5   F-P  cmpteq,
                    228: $16 $a7   F-P  cmptle,
                    229: $16 $a6   F-P  cmptlt,
                    230: $16 $a4   F-P  cmptun,
                    231: $10 $3d   Opr  cmpule,
                    232: $10 $3d   Opr# cmpule#,
                    233: $10 $1d   Opr  cmpult,
                    234: $10 $1d   Opr# cmpult#,
                    235: $17 $20   F-P  cpys,
                    236: $17 $22   F-P  cpyse,
                    237: $17 $21   F-P  cpysn,
                    238: $15 $9e   F-P  cvtdg,
                    239: $15 $ad   F-P  cvtgd,
                    240: $15 $ac   F-P  cvtgf,
                    241: $15 $af   F-P  cvtgq,
                    242: $17 $10   F-P  cvtlq,
                    243: $15 $bc   F-P  cvtqf,
                    244: $15 $be   F-P  cvtqg,
                    245: $17 $30   F-P  cvtql,
                    246: $17 $530  F-P  cvtqlsv,
                    247: $17 $130  F-P  cvtqlv,
                    248: $16 $bc   F-P  cvtqs,
                    249: $16 $be   F-P  cvtqt,
                    250: $16 $2ac  F-P  cvtst,
                    251: $16 $af   F-P  cvttq,
                    252: $16 $ac   F-P  cvtts,
                    253: $15 $83   F-P  divf,
                    254: $15 $a3   F-P  divg,
                    255: $16 $83   F-P  divs,
                    256: $16 $a3   F-P  divt,
                    257: $11 $48   Opr  eqv,
                    258: $11 $48   Opr# eqv#,
                    259: $18 $400  Mfc  excb,
                    260: $12 $06   Opr  extbl,
                    261: $12 $06   Opr# extbl#,
                    262: $12 $6a   Opr  extlh,
                    263: $12 $6a   Opr# extlh#,
                    264: $12 $26   Opr  extll,
                    265: $12 $26   Opr# extll#,
                    266: $12 $7a   Opr  extqh,
                    267: $12 $7a   Opr# extqh#,
                    268: $12 $36   Opr  extql,
                    269: $12 $36   Opr# extql#,
                    270: $12 $5a   Opr  extwh,
                    271: $12 $5a   Opr# extwh#,
                    272: $12 $16   Opr  extwl,
                    273: $12 $16   Opr# extwl#,
                    274: $31       Bra  fbeq,
                    275: $36       Bra  fbge,
                    276: $37       Bra  fbgt,
                    277: $33       Bra  fble,
                    278: $32       Bra  fblt,
                    279: $35       Bra  fbne,
                    280: $17 $2a   F-P  fcmoveq,
                    281: $17 $2d   F-P  fcmovge,
                    282: $17 $2f   F-P  fcmovgt,
                    283: $17 $2e   F-P  fcmovle,
                    284: $17 $2c   F-P  fcmovlt,
                    285: $17 $2b   F-P  fcmovne,
                    286: $18 $8000 Mfc  fetch,
                    287: $18 $a000 Mfc  fetch_m,
                    288: $12 $0b   Opr  insbl,
                    289: $12 $0b   Opr# insbl#,
                    290: $12 $67   Opr  inslh,
                    291: $12 $67   Opr# inslh#,
                    292: $12 $2b   Opr  insll,
                    293: $12 $2b   Opr# insll#,
                    294: $12 $77   Opr  insqh,
                    295: $12 $77   Opr# insqh#,
                    296: $12 $3b   Opr  insql,
                    297: $12 $3b   Opr# insql#,
                    298: $12 $57   Opr  inswh,
                    299: $12 $57   Opr# inswh#,
                    300: $12 $1b   Opr  inswl,
                    301: $12 $1b   Opr# inswl#,
                    302: $1a $00   Mbr  jmp,
                    303: $1a $01   Mbr  jsr,
                    304: $1a $03   Mbr  jsr_coroutine,
                    305: $08       Mem  lda,
                    306: $09       Mem  ldah,
                    307: $20       Mem  ldf,
                    308: $21       Mem  ldg,
                    309: $28       Mem  ldl,
                    310: $2a       Mem  ldl_l,
                    311: $29       Mem  ldq,
                    312: $2b       Mem  ldq_l,
                    313: $0b       Mem  ldq_u,
                    314: $22       Mem  lds,
                    315: $23       Mem  ldt,
                    316: $18 $4000 Mfc  mb,
                    317: $17 $25   F-P  mf_fpcr,
                    318: $12 $02   Opr  mskbl,
                    319: $12 $02   Opr# mskbl#,
                    320: $12 $62   Opr  msklh,
                    321: $12 $62   Opr# msklh#,
                    322: $12 $22   Opr  mskll,
                    323: $12 $22   Opr# mskll#,
                    324: $12 $72   Opr  mskqh,
                    325: $12 $72   Opr# mskqh#,
                    326: $12 $32   Opr  mskql,
                    327: $12 $32   Opr# mskql#,
                    328: $12 $52   Opr  mskwh,
                    329: $12 $52   Opr# mskwh#,
                    330: $12 $12   Opr  mskwl,
                    331: $12 $12   Opr# mskwl#,
                    332: $17 $24   F-P  mt_fpcr,
                    333: $15 $82   F-P  mulf,
                    334: $15 $a2   F-P  mulg,
                    335: $13 $00   Opr  mull,
                    336: $13 $00   Opr# mull#,
                    337: $13 $40   Opr  mullv,
                    338: $13 $40   Opr# mullv#,
                    339: $13 $20   Opr  mullq,
                    340: $13 $20   Opr# mullq#,
                    341: $13 $60   Opr  mullqv,
                    342: $13 $60   Opr# mullqv#,
                    343: $16 $82   F-P  mulls,
                    344: $16 $a2   F-P  mullt,
                    345: $11 $28   Opr  ornot,
                    346: $11 $28   Opr# ornot#,
                    347: $18 $e000 Mfc  rc,
                    348: $1a $02   Mbr  ret,
                    349: $18 $c000 Mfc  rpcc,
                    350: $18 $f000 Mfc  rs,
                    351: $10 $02   Opr  s4addl,
                    352: $10 $02   Opr# s4addl#,
                    353: $10 $22   Opr  s4addq,
                    354: $10 $22   Opr# s4addq#,
                    355: $10 $0b   Opr  s4subl,
                    356: $10 $0b   Opr# s4subl#,
                    357: $10 $2b   Opr  s4subq,
                    358: $10 $2b   Opr# s4subq#,
                    359: $10 $12   Opr  s8addl,
                    360: $10 $12   Opr# s8addl#,
                    361: $10 $32   Opr  s8addq,
                    362: $10 $32   Opr# s8addq#,
                    363: $10 $1b   Opr  s8ubl,
                    364: $10 $1b   Opr# s8ubl#,
                    365: $10 $3b   Opr  s8ubq,
                    366: $10 $3b   Opr# s8ubq#,
                    367: $12 $39   Opr  sll,
                    368: $12 $39   Opr# sll#,
                    369: $12 $3c   Opr  sra,
                    370: $12 $3c   Opr# sra#,
                    371: $12 $34   Opr  srl,
                    372: $12 $34   Opr# srl#,
                    373: $24       Mem  stf,
                    374: $25       Mem  stg,
                    375: $26       Mem  sts,
                    376: $2c       Mem  stl,
                    377: $2e       Mem  stl_c,
                    378: $2d       Mem  stq,
                    379: $2f       Mem  stq_c,
                    380: $0f       Mem  stq_u,
                    381: $27       Mem  stt,
                    382: $15 $81   F-P  subf,
                    383: $15 $a1   F-P  subg,
                    384: $10 $09   Opr  subl,
                    385: $10 $09   Opr# subl#,
                    386: $10 $49   Opr  sublv,
                    387: $10 $49   Opr# sublv#,
                    388: $10 $29   Opr  subq,
                    389: $10 $29   Opr# subq#,
                    390: $10 $69   Opr  subqv,
                    391: $10 $69   Opr# subqv#,
                    392: $16 $81   F-P  subs,
                    393: $16 $a1   F-P  subt,
                    394: $18 $00   Mfc  trapb,
                    395: $13 $30   Opr  umulh,
                    396: $13 $30   Opr# umulh#,
                    397: $18 $4400 Mfc  wmb,
                    398: $11 $40   Opr  xor,
                    399: $11 $40   Opr# xor#,
                    400: $12 $30   Opr  zap,
                    401: $12 $30   Opr# zap#,
                    402: $12 $31   Opr  zapnot,
                    403: $12 $31   Opr# zapnot#,
1.2       anton     404: 
                    405: \ structures
                    406: 
                    407: \ <register_number> if, <if_code> [ else, <else_code> ] endif,
                    408: 
1.3       anton     409: : ahead, ( -- asmorig )
                    410:     31 0 br,
                    411:     here 4 -
1.2       anton     412: ;
                    413: 
1.3       anton     414: : if, ( -- asmorig )
                    415:   0 beq,
1.2       anton     416:   here 4 -
                    417: ;
                    418: 
1.3       anton     419: : endif, ( asmorig -- )
1.2       anton     420:   dup here swap - 4 - 4 /
                    421:   $1fffff and
                    422:   over h@ or swap h!
                    423: ;
                    424: 
1.3       anton     425: : else, ( asmorig1 -- asmorig2 )
                    426:     ahead,
                    427:     swap
                    428:     endif,
                    429: ;
                    430: 
1.2       anton     431: \ begin, <code> again,
                    432: 
1.3       anton     433: : begin, ( -- asmdest )
1.2       anton     434:   here
                    435: ;
                    436: 
1.3       anton     437: : again, ( asmdest -- )
1.2       anton     438:   here - 4 - 4 /
                    439:   $1fffff and
                    440:   31 swap br,
                    441: ;
                    442: 
                    443: \ begin, <code> <register_number> until,
                    444: 
1.3       anton     445: : until, ( asmdest -- )
1.2       anton     446:   here rot swap - 4 - 4 /
                    447:   $1fffff and
                    448:   bne,
                    449: ;
                    450: 
                    451: \ begin, <register_number> while, <code> repeat,
                    452: 
1.3       anton     453: : while, ( asmdest -- asmorig asmdest )
                    454:   if,
                    455:   swap
1.2       anton     456: ;
                    457: 
1.3       anton     458: : repeat, ( asmorig asmdest -- )
                    459:   again,
                    460:   endif,
1.2       anton     461: ;
                    462: 
1.4     ! anton     463: \  \ jump marks
1.3       anton     464: 
1.4     ! anton     465: \  \ example:
1.2       anton     466: 
1.4     ! anton     467: \  \ init_marktbl              \ initializes mark table
        !           468: \  \ 31 0 br,
        !           469: \  \ 0 store_branch    \ store jump address for mark 0
        !           470: \  \ 1 2 3 addf,
        !           471: \  \ 0 set_mark                \ store mark 0
        !           472: \  \ 2 3 4 addf,
        !           473: \  \ 2 0 beq,
        !           474: \  \ 0 store_branch    \ store jump address for mark 0
        !           475: \  \ calculate_marks       \ calculate all jumps
        !           476: 
        !           477: \  \ with <mark_address> <jump_address> calculate_branch you can calculate the
        !           478: \  \ displacement field without the mark_table for one branch
        !           479: 
        !           480: \  \ example:
        !           481: \  \ here 31 0 br,
        !           482: \  \ here 1 2 3 addf,
        !           483: \  \ calculate_branch
        !           484: 
        !           485: \  5 constant mark_numbers
        !           486: \  5 constant mark_uses
        !           487: 
        !           488: \  create mark_table
        !           489: \  mark_numbers mark_uses 1+ * cells allot
        !           490: 
        !           491: \  : init_marktbl ( -- )                       \ initializes mark table
        !           492: \    mark_table mark_numbers mark_uses 1+ * cells +
        !           493: \    mark_table
        !           494: \    begin
        !           495: \      over over >
        !           496: \    while
        !           497: \      dup 0 swap !
        !           498: \      1 cells +
        !           499: \    repeat
        !           500: \    drop drop
        !           501: \  ;
        !           502: 
        !           503: \  : set_mark ( mark_number -- )               \ sets mark, store address in mark table
        !           504: \    dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"
        !           505: \    mark_uses 1+ * cells
        !           506: \    mark_table + here 8 - swap !
        !           507: \  ;
        !           508: 
        !           509: \  : store_branch ( mark_number -- )   \ stores address of branch in mark table
        !           510: \    dup mark_numbers >= abort" error, illegal mark number"
        !           511: \    mark_uses 1+ * cells
        !           512: \    mark_table + 1 cells +
        !           513: \    dup mark_uses cells + swap
        !           514: \    begin
        !           515: \      over over > over @ and 
        !           516: \    while
        !           517: \      1 cells +
        !           518: \    repeat
        !           519: \    swap over = abort" error, not enough space in mark_table, increase mark_uses"
        !           520: \    here 4 - swap !
        !           521: \  ;
        !           522: 
        !           523: \  : calculate_branch ( mark_addr branch_addr -- ) \ calculate branch displacement field for one branch
        !           524: \    swap over - 4 + 4 /
        !           525: \    $1fffff and
        !           526: \    over h@ or swap h!
        !           527: \  ;
        !           528: 
        !           529: \  : calculate_mark ( tb mark_address -- tb )  \ calculates branch displacement field for one mark
        !           530: \    over 1 cells +
        !           531: \    dup mark_uses cells + swap
        !           532: \    begin
        !           533: \      over over >
        !           534: \    while
        !           535: \      2over swap drop ( ei i markaddr ej j markaddr )
        !           536: \      over @
        !           537: \      dup if
        !           538: \        calculate_branch
        !           539: \      else
        !           540: \        drop drop
        !           541: \      endif
        !           542: \      1 cells +
        !           543: \    repeat drop drop drop
        !           544: \  ;
        !           545: 
        !           546: \  : calculate_marks ( -- )            \ calculates branch displacement field for all marks
        !           547: \    mark_table mark_numbers 1- mark_uses 1+ * cells +
        !           548: \    mark_table
        !           549: \    begin
        !           550: \      over over >=
        !           551: \    while
        !           552: \      dup @
        !           553: \        dup if \ used mark
        !           554: \          calculate_mark
        !           555: \        else
        !           556: \          drop
        !           557: \        endif
        !           558: \      mark_uses 1+ cells +
        !           559: \    repeat
        !           560: \    drop drop
        !           561: \  ;
        !           562: 
        !           563: previous set-current
1.2       anton     564: 
                    565: 

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>