/extra/cpu/ppc/assembler/assembler.factor

http://github.com/abeaumont/factor · Factor · 428 lines · 369 code · 38 blank · 21 comment · 2 complexity · 9052c2806ff70eed85420c4adcf22c2d MD5 · raw file 

    

  1. ! Copyright (C) 2005, 2009 Slava Pestov.
    2. 

  2. ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
    3. 

  3. USING: kernel namespaces words math math.order locals
    4. 

  4. cpu.ppc.assembler.backend ;
    5. 

  5. IN: cpu.ppc.assembler
    6. 

  6. 

  7. ! See the Motorola or IBM documentation for details. The opcode
    8. 

  8. ! names are standard, and the operand order is the same as in
    9. 

  9. ! the docs, except a few differences, namely, in IBM/Motorola
    10. 

  10. ! assembler syntax, loads and stores are written like:
    11. 

  11. !
    12. 

  12. ! stw r14,10(r15)
    13. 

  13. !
    14. 

  14. ! In Factor, we write:
    15. 

  15. !
    16. 

  16. ! 14 15 10 STW
    17. 

  17. 

  18. ! D-form
    19. 

  19. D: ADDI 14
    20. 

  20. D: ADDIC 12
    21. 

  21. D: ADDIC. 13
    22. 

  22. D: ADDIS 15
    23. 

  23. D: CMPI 11
    24. 

  24. D: CMPLI 10
    25. 

  25. D: LBZ 34
    26. 

  26. D: LBZU 35
    27. 

  27. D: LFD 50
    28. 

  28. D: LFDU 51
    29. 

  29. D: LFS 48
    30. 

  30. D: LFSU 49
    31. 

  31. D: LHA 42
    32. 

  32. D: LHAU 43
    33. 

  33. D: LHZ 40
    34. 

  34. D: LHZU 41
    35. 

  35. D: LWZ 32
    36. 

  36. D: LWZU 33
    37. 

  37. D: MULI 7
    38. 

  38. D: MULLI 7
    39. 

  39. D: STB 38
    40. 

  40. D: STBU 39
    41. 

  41. D: STFD 54
    42. 

  42. D: STFDU 55
    43. 

  43. D: STFS 52
    44. 

  44. D: STFSU 53
    45. 

  45. D: STH 44
    46. 

  46. D: STHU 45
    47. 

  47. D: STW 36
    48. 

  48. D: STWU 37
    49. 

  49. 

  50. ! SD-form
    51. 

  51. SD: ANDI 28
    52. 

  52. SD: ANDIS 29
    53. 

  53. SD: ORI 24
    54. 

  54. SD: ORIS 25
    55. 

  55. SD: XORI 26
    56. 

  56. SD: XORIS 27
    57. 

  57. 

  58. ! X-form
    59. 

  59. X: AND 0 28 31
    60. 

  60. X: AND. 1 28 31
    61. 

  61. X: CMP 0 0 31
    62. 

  62. X: CMPL 0 32 31
    63. 

  63. X: EQV 0 284 31
    64. 

  64. X: EQV. 1 284 31
    65. 

  65. X: FCMPO 0 32 63
    66. 

  66. X: FCMPU 0 0 63
    67. 

  67. X: LBZUX 0 119 31
    68. 

  68. X: LBZX 0 87 31
    69. 

  69. X: LFDUX 0 631 31
    70. 

  70. X: LFDX 0 599 31
    71. 

  71. X: LFSUX 0 567 31
    72. 

  72. X: LFSX 0 535 31
    73. 

  73. X: LHAUX 0 375 31
    74. 

  74. X: LHAX 0 343 31
    75. 

  75. X: LHZUX 0 311 31
    76. 

  76. X: LHZX 0 279 31
    77. 

  77. X: LWZUX 0 55 31
    78. 

  78. X: LWZX 0 23 31
    79. 

  79. X: NAND 0 476 31
    80. 

  80. X: NAND. 1 476 31
    81. 

  81. X: NOR 0 124 31
    82. 

  82. X: NOR. 1 124 31
    83. 

  83. X: OR 0 444 31
    84. 

  84. X: OR. 1 444 31
    85. 

  85. X: ORC 0 412 31
    86. 

  86. X: ORC. 1 412 31
    87. 

  87. X: SLW 0 24 31
    88. 

  88. X: SLW. 1 24 31
    89. 

  89. X: SRAW 0 792 31
    90. 

  90. X: SRAW. 1 792 31
    91. 

  91. X: SRAWI 0 824 31
    92. 

  92. X: SRW 0 536 31
    93. 

  93. X: SRW. 1 536 31
    94. 

  94. X: STBUX 0 247 31
    95. 

  95. X: STBX 0 215 31
    96. 

  96. X: STFDUX 0 759 31
    97. 

  97. X: STFDX 0 727 31
    98. 

  98. X: STFSUX 0 695 31
    99. 

  99. X: STFSX 0 663 31
    100. 

  100. X: STHUX 0 439 31
    101. 

  101. X: STHX 0 407 31
    102. 

  102. X: STWUX 0 183 31
    103. 

  103. X: STWX 0 151 31
    104. 

  104. X: XOR 0 316 31
    105. 

  105. X: XOR. 1 316 31
    106. 

  106. X1: EXTSB 0 954 31
    107. 

  107. X1: EXTSB. 1 954 31
    108. 

  108. : FRSP ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 12 63 x-insn ;
    109. 

  109. : FRSP. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 12 63 x-insn ;
    110. 

  110. : FMR ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 72 63 x-insn ;
    111. 

  111. : FMR. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 72 63 x-insn ;
    112. 

  112. : FCTIWZ ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 15 63 x-insn ;
    113. 

  113. : FCTIWZ. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 15 63 x-insn ;
    114. 

  114. 

  115. ! XO-form
    116. 

  116. XO: ADD 0 0 266 31
    117. 

  117. XO: ADD. 0 1 266 31
    118. 

  118. XO: ADDC 0 0 10 31
    119. 

  119. XO: ADDC. 0 1 10 31
    120. 

  120. XO: ADDCO 1 0 10 31
    121. 

  121. XO: ADDCO. 1 1 10 31
    122. 

  122. XO: ADDE 0 0 138 31
    123. 

  123. XO: ADDE. 0 1 138 31
    124. 

  124. XO: ADDEO 1 0 138 31
    125. 

  125. XO: ADDEO. 1 1 138 31
    126. 

  126. XO: ADDO 1 0 266 31
    127. 

  127. XO: ADDO. 1 1 266 31
    128. 

  128. XO: DIVW 0 0 491 31
    129. 

  129. XO: DIVW. 0 1 491 31
    130. 

  130. XO: DIVWO 1 0 491 31
    131. 

  131. XO: DIVWO. 1 1 491 31
    132. 

  132. XO: DIVWU 0 0 459 31
    133. 

  133. XO: DIVWU. 0 1 459 31
    134. 

  134. XO: DIVWUO 1 0 459 31
    135. 

  135. XO: DIVWUO. 1 1 459 31
    136. 

  136. XO: MULHW 0 0 75 31
    137. 

  137. XO: MULHW. 0 1 75 31
    138. 

  138. XO: MULHWU 0 0 11 31
    139. 

  139. XO: MULHWU. 0 1 11 31
    140. 

  140. XO: MULLW 0 0 235 31
    141. 

  141. XO: MULLW. 0 1 235 31
    142. 

  142. XO: MULLWO 1 0 235 31
    143. 

  143. XO: MULLWO. 1 1 235 31
    144. 

  144. XO: SUBF 0 0 40 31
    145. 

  145. XO: SUBF. 0 1 40 31
    146. 

  146. XO: SUBFC 0 0 8 31
    147. 

  147. XO: SUBFC. 0 1 8 31
    148. 

  148. XO: SUBFCO 1 0 8 31
    149. 

  149. XO: SUBFCO. 1 1 8 31
    150. 

  150. XO: SUBFE 0 0 136 31
    151. 

  151. XO: SUBFE. 0 1 136 31
    152. 

  152. XO: SUBFEO 1 0 136 31
    153. 

  153. XO: SUBFEO. 1 1 136 31
    154. 

  154. XO: SUBFO 1 0 40 31
    155. 

  155. XO: SUBFO. 1 1 40 31
    156. 

  156. XO1: NEG 0 0 104 31
    157. 

  157. XO1: NEG. 0 1 104 31
    158. 

  158. XO1: NEGO 1 0 104 31
    159. 

  159. XO1: NEGO. 1 1 104 31
    160. 

  160. 

  161. ! A-form
    162. 

  162. : RLWINM ( d a b c xo -- ) 0 21 a-insn ;
    163. 

  163. : RLWINM. ( d a b c xo -- ) 1 21 a-insn ;
    164. 

  164. : FADD ( d a b -- ) 0 21 0 63 a-insn ;
    165. 

  165. : FADD. ( d a b -- ) 0 21 1 63 a-insn ;
    166. 

  166. : FSUB ( d a b -- ) 0 20 0 63 a-insn ;
    167. 

  167. : FSUB. ( d a b -- ) 0 20 1 63 a-insn ;
    168. 

  168. : FMUL ( d a c -- )  0 swap 25 0 63 a-insn ;
    169. 

  169. : FMUL. ( d a c -- ) 0 swap 25 1 63 a-insn ;
    170. 

  170. : FDIV ( d a b -- ) 0 18 0 63 a-insn ;
    171. 

  171. : FDIV. ( d a b -- ) 0 18 1 63 a-insn ;
    172. 

  172. : FSQRT ( d b -- ) 0 swap 0 22 0 63 a-insn ;
    173. 

  173. : FSQRT. ( d b -- ) 0 swap 0 22 1 63 a-insn ;
    174. 

  174. 

  175. ! Branches
    176. 

  176. : B ( dest -- ) 0 0 (B) ;
    177. 

  177. : BL ( dest -- ) 0 1 (B) ;
    178. 

  178. BC: LT 12 0
    179. 

  179. BC: GE 4 0
    180. 

  180. BC: GT 12 1
    181. 

  181. BC: LE 4 1
    182. 

  182. BC: EQ 12 2
    183. 

  183. BC: NE 4 2
    184. 

  184. BC: O  12 3
    185. 

  185. BC: NO 4 3
    186. 

  186. B: CLR 0 8 0 0 19
    187. 

  187. B: CLRL 0 8 0 1 19
    188. 

  188. B: CCTR 0 264 0 0 19
    189. 

  189. : BLR ( -- ) 20 BCLR ;
    190. 

  190. : BLRL ( -- ) 20 BCLRL ;
    191. 

  191. : BCTR ( -- ) 20 BCCTR ;
    192. 

  192. 

  193. ! Special registers
    194. 

  194. MFSPR: XER 1
    195. 

  195. MFSPR: LR 8
    196. 

  196. MFSPR: CTR 9
    197. 

  197. MTSPR: XER 1
    198. 

  198. MTSPR: LR 8
    199. 

  199. MTSPR: CTR 9
    200. 

  200. 

  201. ! Pseudo-instructions
    202. 

  202. : LI ( value dst -- ) swap [ 0 ] dip ADDI ; inline
    203. 

  203. : SUBI ( dst src1 src2 -- ) neg ADDI ; inline
    204. 

  204. : LIS ( value dst -- ) swap [ 0 ] dip ADDIS ; inline
    205. 

  205. : SUBIC ( dst src1 src2 -- ) neg ADDIC ; inline
    206. 

  206. : SUBIC. ( dst src1 src2 -- ) neg ADDIC. ; inline
    207. 

  207. : NOT ( dst src -- ) dup NOR ; inline
    208. 

  208. : NOT. ( dst src -- ) dup NOR. ; inline
    209. 

  209. : MR ( dst src -- ) dup OR ; inline
    210. 

  210. : MR. ( dst src -- ) dup OR. ; inline
    211. 

  211. : (SLWI) ( d a b -- d a b x y ) 0 31 pick - ; inline
    212. 

  212. : SLWI ( d a b -- ) (SLWI) RLWINM ;
    213. 

  213. : SLWI. ( d a b -- ) (SLWI) RLWINM. ;
    214. 

  214. : (SRWI) ( d a b -- d a b x y ) 32 over - swap 31 ; inline
    215. 

  215. : SRWI ( d a b -- ) (SRWI) RLWINM ;
    216. 

  216. : SRWI. ( d a b -- ) (SRWI) RLWINM. ;
    217. 

  217. :: LOAD32 ( n r -- )
    218. 

  218.     n -16 shift HEX: ffff bitand r LIS
    219. 

  219.     r r n HEX: ffff bitand ORI ;
    220. 

  220. : immediate? ( n -- ? ) HEX: -8000 HEX: 7fff between? ;
    221. 

  221. : LOAD ( n r -- ) over immediate? [ LI ] [ LOAD32 ] if ;
    222. 

  222. 

  223. ! Altivec/VMX instructions
    224. 

  224. VA: VMHADDSHS  32 4
    225. 

  225. VA: VMHRADDSHS 33 4
    226. 

  226. VA: VMLADDUHM  34 4
    227. 

  227. VA: VMSUMUBM   36 4
    228. 

  228. VA: VMSUMMBM   37 4
    229. 

  229. VA: VMSUMUHM   38 4
    230. 

  230. VA: VMSUMUHS   39 4
    231. 

  231. VA: VMSUMSHM   40 4
    232. 

  232. VA: VMSUMSHS   41 4
    233. 

  233. VA: VSEL       42 4
    234. 

  234. VA: VPERM      43 4
    235. 

  235. VA: VSLDOI     44 4
    236. 

  236. VA: VMADDFP    46 4
    237. 

  237. VA: VNMSUBFP   47 4
    238. 

  238. 

  239. VX: VADDUBM    0 4
    240. 

  240. VX: VADDUHM   64 4
    241. 

  241. VX: VADDUWM  128 4
    242. 

  242. VX: VADDCUW  384 4
    243. 

  243. VX: VADDUBS  512 4
    244. 

  244. VX: VADDUHS  576 4
    245. 

  245. VX: VADDUWS  640 4
    246. 

  246. VX: VADDSBS  768 4
    247. 

  247. VX: VADDSHS  832 4
    248. 

  248. VX: VADDSWS  896 4
    249. 

  249. 

  250. VX: VSUBUBM 1024 4
    251. 

  251. VX: VSUBUHM 1088 4
    252. 

  252. VX: VSUBUWM 1152 4
    253. 

  253. VX: VSUBCUW 1408 4
    254. 

  254. VX: VSUBUBS 1536 4
    255. 

  255. VX: VSUBUHS 1600 4
    256. 

  256. VX: VSUBUWS 1664 4
    257. 

  257. VX: VSUBSBS 1792 4
    258. 

  258. VX: VSUBSHS 1856 4
    259. 

  259. VX: VSUBSWS 1920 4
    260. 

  260. 

  261. VX: VMAXUB    2 4
    262. 

  262. VX: VMAXUH   66 4
    263. 

  263. VX: VMAXUW  130 4
    264. 

  264. VX: VMAXSB  258 4
    265. 

  265. VX: VMAXSH  322 4
    266. 

  266. VX: VMAXSW  386 4
    267. 

  267. 

  268. VX: VMINUB  514 4
    269. 

  269. VX: VMINUH  578 4
    270. 

  270. VX: VMINUW  642 4
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  271. VX: VMINSB  770 4
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  272. VX: VMINSH  834 4
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  273. VX: VMINSW  898 4
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  274. 

  275. VX: VAVGUB 1026 4
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  276. VX: VAVGUH 1090 4
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  279. VX: VAVGSH 1346 4
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  280. VX: VAVGSW 1410 4
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  281. 

  282. VX: VRLB      4 4
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  283. VX: VRLH     68 4
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  290. VX: VSRH    580 4
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  296. 

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  302. 

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  304. VXB: MTVSCR 1604 4
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  305. 

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  307. VX: VMULOUH    72 4
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  322. 

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  336. 

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  339. 

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  346. 

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  350. 

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  354. 

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  357. 

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  364. VX: VPKSHSS     398 4 
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  365. VX: VPKSWSS     462 4 
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  366. VX: VPKPX       782 4 
    367. 

  367. 

  368. VXDB: VUPKHSB   526 4 
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  369. VXDB: VUPKHSH   590 4 
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  370. VXDB: VUPKLSB   654 4 
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  373. VXDB: VUPKLPX   974 4 
    374. 

  374. 

  375. : -T ( strm a b -- strm-t a b ) [ 16 bitor ] 2dip ;
    376. 

  376. 

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  378. : DSTT ( strm a b -- ) -T DST ;
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  379. 

  380. XD: DSTST 0 374 31
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  381. : DSTSTT ( strm a b -- ) -T DSTST ;
    382. 

  382. 

  383. XD: (DSS) 0 822 31
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  384. : DSS ( strm -- ) 0 0 (DSS) ;
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  385. : DSSALL ( -- ) 16 0 0 (DSS) ;
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  386. 

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