basis/cpu/ppc/assembler/assembler.factor

   1 ! Copyright (C) 2005, 2009 Slava Pestov.
   2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
   3 USING: kernel namespaces words math math.order locals
   4 cpu.ppc.assembler.backend ;
   5 IN: cpu.ppc.assembler
   6
   7 ! See the Motorola or IBM documentation for details. The opcode
   8 ! names are standard, and the operand order is the same as in
   9 ! the docs, except a few differences, namely, in IBM/Motorola
  10 ! assembler syntax, loads and stores are written like:
  11 !
  12 ! stw r14,10(r15)
  13 !
  14 ! In Factor, we write:
  15 !
  16 ! 14 15 10 STW
  17
  18 ! D-form
  19 D: ADDI 14
  20 D: ADDIC 12
  21 D: ADDIC. 13
  22 D: ADDIS 15
  23 D: CMPI 11
  24 D: CMPLI 10
  25 D: LBZ 34
  26 D: LBZU 35
  27 D: LFD 50
  28 D: LFDU 51
  29 D: LFS 48
  30 D: LFSU 49
  31 D: LHA 42
  32 D: LHAU 43
  33 D: LHZ 40
  34 D: LHZU 41
  35 D: LWZ 32
  36 D: LWZU 33
  37 D: MULI 7
  38 D: MULLI 7
  39 D: STB 38
  40 D: STBU 39
  41 D: STFD 54
  42 D: STFDU 55
  43 D: STFS 52
  44 D: STFSU 53
  45 D: STH 44
  46 D: STHU 45
  47 D: STW 36
  48 D: STWU 37
  49
  50 ! SD-form
  51 SD: ANDI 28
  52 SD: ANDIS 29
  53 SD: ORI 24
  54 SD: ORIS 25
  55 SD: XORI 26
  56 SD: XORIS 27
  57
  58 ! X-form
  59 X: AND 0 28 31
  60 X: AND. 1 28 31
  61 X: CMP 0 0 31
  62 X: CMPL 0 32 31
  63 X: EQV 0 284 31
  64 X: EQV. 1 284 31
  65 X: FCMPO 0 32 63
  66 X: FCMPU 0 0 63
  67 X: LBZUX 0 119 31
  68 X: LBZX 0 87 31
  69 X: LFDUX 0 631 31
  70 X: LFDX 0 599 31
  71 X: LFSUX 0 567 31
  72 X: LFSX 0 535 31
  73 X: LHAUX 0 375 31
  74 X: LHAX 0 343 31
  75 X: LHZUX 0 311 31
  76 X: LHZX 0 279 31
  77 X: LWZUX 0 55 31
  78 X: LWZX 0 23 31
  79 X: NAND 0 476 31
  80 X: NAND. 1 476 31
  81 X: NOR 0 124 31
  82 X: NOR. 1 124 31
  83 X: OR 0 444 31
  84 X: OR. 1 444 31
  85 X: ORC 0 412 31
  86 X: ORC. 1 412 31
  87 X: SLW 0 24 31
  88 X: SLW. 1 24 31
  89 X: SRAW 0 792 31
  90 X: SRAW. 1 792 31
  91 X: SRAWI 0 824 31
  92 X: SRW 0 536 31
  93 X: SRW. 1 536 31
  94 X: STBUX 0 247 31
  95 X: STBX 0 215 31
  96 X: STFDUX 0 759 31
  97 X: STFDX 0 727 31
  98 X: STFSUX 0 695 31
  99 X: STFSX 0 663 31
 100 X: STHUX 0 439 31
 101 X: STHX 0 407 31
 102 X: STWUX 0 183 31
 103 X: STWX 0 151 31
 104 X: XOR 0 316 31
 105 X: XOR. 1 316 31
 106 X1: EXTSB 0 954 31
 107 X1: EXTSB. 1 954 31
 108 : FRSP ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 12 63 x-insn ;
 109 : FRSP. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 12 63 x-insn ;
 110 : FMR ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 72 63 x-insn ;
 111 : FMR. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 72 63 x-insn ;
 112 : FCTIWZ ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 0 15 63 x-insn ;
 113 : FCTIWZ. ( a s -- ) [ 0 ] 2dip 1 15 63 x-insn ;
 114
 115 ! XO-form
 116 XO: ADD 0 0 266 31
 117 XO: ADD. 0 1 266 31
 118 XO: ADDC 0 0 10 31
 119 XO: ADDC. 0 1 10 31
 120 XO: ADDCO 1 0 10 31
 121 XO: ADDCO. 1 1 10 31
 122 XO: ADDE 0 0 138 31
 123 XO: ADDE. 0 1 138 31
 124 XO: ADDEO 1 0 138 31
 125 XO: ADDEO. 1 1 138 31
 126 XO: ADDO 1 0 266 31
 127 XO: ADDO. 1 1 266 31
 128 XO: DIVW 0 0 491 31
 129 XO: DIVW. 0 1 491 31
 130 XO: DIVWO 1 0 491 31
 131 XO: DIVWO. 1 1 491 31
 132 XO: DIVWU 0 0 459 31
 133 XO: DIVWU. 0 1 459 31
 134 XO: DIVWUO 1 0 459 31
 135 XO: DIVWUO. 1 1 459 31
 136 XO: MULHW 0 0 75 31
 137 XO: MULHW. 0 1 75 31
 138 XO: MULHWU 0 0 11 31
 139 XO: MULHWU. 0 1 11 31
 140 XO: MULLW 0 0 235 31
 141 XO: MULLW. 0 1 235 31
 142 XO: MULLWO 1 0 235 31
 143 XO: MULLWO. 1 1 235 31
 144 XO: SUBF 0 0 40 31
 145 XO: SUBF. 0 1 40 31
 146 XO: SUBFC 0 0 8 31
 147 XO: SUBFC. 0 1 8 31
 148 XO: SUBFCO 1 0 8 31
 149 XO: SUBFCO. 1 1 8 31
 150 XO: SUBFE 0 0 136 31
 151 XO: SUBFE. 0 1 136 31
 152 XO: SUBFEO 1 0 136 31
 153 XO: SUBFEO. 1 1 136 31
 154 XO: SUBFO 1 0 40 31
 155 XO: SUBFO. 1 1 40 31
 156 XO1: NEG 0 0 104 31
 157 XO1: NEG. 0 1 104 31
 158 XO1: NEGO 1 0 104 31
 159 XO1: NEGO. 1 1 104 31
 160
 161 ! A-form
 162 : RLWINM ( d a b c xo -- ) 0 21 a-insn ;
 163 : RLWINM. ( d a b c xo -- ) 1 21 a-insn ;
 164 : FADD ( d a b -- ) 0 21 0 63 a-insn ;
 165 : FADD. ( d a b -- ) 0 21 1 63 a-insn ;
 166 : FSUB ( d a b -- ) 0 20 0 63 a-insn ;
 167 : FSUB. ( d a b -- ) 0 20 1 63 a-insn ;
 168 : FMUL ( d a c -- )  0 swap 25 0 63 a-insn ;
 169 : FMUL. ( d a c -- ) 0 swap 25 1 63 a-insn ;
 170 : FDIV ( d a b -- ) 0 18 0 63 a-insn ;
 171 : FDIV. ( d a b -- ) 0 18 1 63 a-insn ;
 172 : FSQRT ( d b -- ) 0 swap 0 22 0 63 a-insn ;
 173 : FSQRT. ( d b -- ) 0 swap 0 22 1 63 a-insn ;
 174
 175 ! Branches
 176 : B ( dest -- ) 0 0 (B) ;
 177 : BL ( dest -- ) 0 1 (B) ;
 178 BC: LT 12 0
 179 BC: GE 4 0
 180 BC: GT 12 1
 181 BC: LE 4 1
 182 BC: EQ 12 2
 183 BC: NE 4 2
 184 BC: O  12 3
 185 BC: NO 4 3
 186 B: CLR 0 8 0 0 19
 187 B: CLRL 0 8 0 1 19
 188 B: CCTR 0 264 0 0 19
 189 : BLR ( -- ) 20 BCLR ;
 190 : BLRL ( -- ) 20 BCLRL ;
 191 : BCTR ( -- ) 20 BCCTR ;
 192
 193 ! Special registers
 194 MFSPR: XER 1
 195 MFSPR: LR 8
 196 MFSPR: CTR 9
 197 MTSPR: XER 1
 198 MTSPR: LR 8
 199 MTSPR: CTR 9
 200
 201 ! Pseudo-instructions
 202 : LI ( value dst -- ) swap [ 0 ] dip ADDI ; inline
 203 : SUBI ( dst src1 src2 -- ) neg ADDI ; inline
 204 : LIS ( value dst -- ) swap [ 0 ] dip ADDIS ; inline
 205 : SUBIC ( dst src1 src2 -- ) neg ADDIC ; inline
 206 : SUBIC. ( dst src1 src2 -- ) neg ADDIC. ; inline
 207 : NOT ( dst src -- ) dup NOR ; inline
 208 : NOT. ( dst src -- ) dup NOR. ; inline
 209 : MR ( dst src -- ) dup OR ; inline
 210 : MR. ( dst src -- ) dup OR. ; inline
 211 : (SLWI) ( d a b -- d a b x y ) 0 31 pick - ; inline
 212 : SLWI ( d a b -- ) (SLWI) RLWINM ;
 213 : SLWI. ( d a b -- ) (SLWI) RLWINM. ;
 214 : (SRWI) ( d a b -- d a b x y ) 32 over - swap 31 ; inline
 215 : SRWI ( d a b -- ) (SRWI) RLWINM ;
 216 : SRWI. ( d a b -- ) (SRWI) RLWINM. ;
 217 :: LOAD32 ( n r -- )
 218     n -16 shift HEX: ffff bitand r LIS
 219     r r n HEX: ffff bitand ORI ;
 220 : immediate? ( n -- ? ) HEX: -8000 HEX: 7fff between? ;
 221 : LOAD ( n r -- ) over immediate? [ LI ] [ LOAD32 ] if ;
 222
 223 ! Altivec/VMX instructions
 224 VA: VMHADDSHS  32 4
 225 VA: VMHRADDSHS 33 4
 226 VA: VMLADDUHM  34 4
 227 VA: VMSUMUBM   36 4
 228 VA: VMSUMMBM   37 4
 229 VA: VMSUMUHM   38 4
 230 VA: VMSUMUHS   39 4
 231 VA: VMSUMSHM   40 4
 232 VA: VMSUMSHS   41 4
 233 VA: VSEL       42 4
 234 VA: VPERM      43 4
 235 VA: VSLDOI     44 4
 236 VA: VMADDFP    46 4
 237 VA: VNMSUBFP   47 4
 238
 239 VX: VADDUBM    0 4
 240 VX: VADDUHM   64 4
 241 VX: VADDUWM  128 4
 242 VX: VADDCUW  384 4
 243 VX: VADDUBS  512 4
 244 VX: VADDUHS  576 4
 245 VX: VADDUWS  640 4
 246 VX: VADDSBS  768 4
 247 VX: VADDSHS  832 4
 248 VX: VADDSWS  896 4
 249
 250 VX: VSUBUBM 1024 4
 251 VX: VSUBUHM 1088 4
 252 VX: VSUBUWM 1152 4
 253 VX: VSUBCUW 1408 4
 254 VX: VSUBUBS 1536 4
 255 VX: VSUBUHS 1600 4
 256 VX: VSUBUWS 1664 4
 257 VX: VSUBSBS 1792 4
 258 VX: VSUBSHS 1856 4
 259 VX: VSUBSWS 1920 4
 260
 261 VX: VMAXUB    2 4
 262 VX: VMAXUH   66 4
 263 VX: VMAXUW  130 4
 264 VX: VMAXSB  258 4
 265 VX: VMAXSH  322 4
 266 VX: VMAXSW  386 4
 267
 268 VX: VMINUB  514 4
 269 VX: VMINUH  578 4
 270 VX: VMINUW  642 4
 271 VX: VMINSB  770 4
 272 VX: VMINSH  834 4
 273 VX: VMINSW  898 4
 274
 275 VX: VAVGUB 1026 4
 276 VX: VAVGUH 1090 4
 277 VX: VAVGUW 1154 4
 278 VX: VAVGSB 1282 4
 279 VX: VAVGSH 1346 4
 280 VX: VAVGSW 1410 4
 281
 282 VX: VRLB      4 4
 283 VX: VRLH     68 4
 284 VX: VRLW    132 4
 285 VX: VSLB    260 4
 286 VX: VSLH    324 4
 287 VX: VSLW    388 4
 288 VX: VSL     452 4
 289 VX: VSRB    516 4
 290 VX: VSRH    580 4
 291 VX: VSRW    644 4
 292 VX: VSR     708 4
 293 VX: VSRAB   772 4
 294 VX: VSRAH   836 4
 295 VX: VSRAW   900 4
 296
 297 VX: VAND   1028 4
 298 VX: VANDC  1092 4
 299 VX: VOR    1156 4
 300 VX: VNOR   1284 4
 301 VX: VXOR   1220 4
 302
 303 VXD: MFVSCR 1540 4
 304 VXB: MTVSCR 1604 4
 305
 306 VX: VMULOUB     8 4
 307 VX: VMULOUH    72 4
 308 VX: VMULOSB   264 4
 309 VX: VMULOSH   328 4
 310 VX: VMULEUB   520 4
 311 VX: VMULEUH   584 4
 312 VX: VMULESB   776 4
 313 VX: VMULESH   840 4
 314 VX: VSUM4UBS 1544 4
 315 VX: VSUM4SBS 1800 4
 316 VX: VSUM4SHS 1608 4
 317 VX: VSUM2SWS 1672 4
 318 VX: VSUMSWS  1928 4
 319
 320 VX: VADDFP        10 4
 321 VX: VSUBFP        74 4
 322
 323 VXDB: VREFP      266 4
 324 VXDB: VRSQRTEFP  330 4
 325 VXDB: VEXPTEFP   394 4
 326 VXDB: VLOGEFP    458 4
 327 VXDB: VRFIN      522 4
 328 VXDB: VRFIZ      586 4
 329 VXDB: VRFIP      650 4
 330 VXDB: VRFIM      714 4
 331
 332 VX: VCFUX        778 4
 333 VX: VCFSX        842 4
 334 VX: VCTUXS       906 4
 335 VX: VCTSXS       970 4
 336
 337 VX: VMAXFP      1034 4
 338 VX: VMINFP      1098 4
 339
 340 VX: VMRGHB        12 4
 341 VX: VMRGHH        76 4
 342 VX: VMRGHW       140 4
 343 VX: VMRGLB       268 4
 344 VX: VMRGLH       332 4
 345 VX: VMRGLW       396 4
 346
 347 VX: VSPLTB       524 4
 348 VX: VSPLTH       588 4
 349 VX: VSPLTW       652 4
 350
 351 VXA: VSPLTISB    780 4
 352 VXA: VSPLTISH    844 4
 353 VXA: VSPLTISW    908 4
 354
 355 VX: VSLO       1036 4
 356 VX: VSRO       1100 4
 357
 358 VX: VPKUHUM      14 4
 359 VX: VPKUWUM      78 4
 360 VX: VPKUHUS     142 4
 361 VX: VPKUWUS     206 4
 362 VX: VPKSHUS     270 4
 363 VX: VPKSWUS     334 4
 364 VX: VPKSHSS     398 4
 365 VX: VPKSWSS     462 4
 366 VX: VPKPX       782 4
 367
 368 VXDB: VUPKHSB   526 4
 369 VXDB: VUPKHSH   590 4
 370 VXDB: VUPKLSB   654 4
 371 VXDB: VUPKLSH   718 4
 372 VXDB: VUPKHPX   846 4
 373 VXDB: VUPKLPX   974 4
 374
 375 : -T ( strm a b -- strm-t a b ) [ 16 bitor ] 2dip ;
 376
 377 XD: DST 0 342 31
 378 : DSTT ( strm a b -- ) -T DST ;
 379
 380 XD: DSTST 0 374 31
 381 : DSTSTT ( strm a b -- ) -T DSTST ;
 382
 383 XD: (DSS) 0 822 31
 384 : DSS ( strm -- ) 0 0 (DSS) ;
 385 : DSSALL ( -- ) 16 0 0 (DSS) ;
 386
 387 XD: LVEBX 0    7 31
 388 XD: LVEHX 0   39 31
 389 XD: LVEWX 0   71 31
 390 XD: LVSL  0    6 31
 391 XD: LVSR  0   38 31
 392 XD: LVX   0  103 31
 393 XD: LVXL  0  359 31
 394
 395 XD: STVEBX 0  135 31
 396 XD: STVEHX 0  167 31
 397 XD: STVEWX 0  199 31
 398 XD: STVX   0  231 31
 399 XD: STVXL  0  487 31
 400
 401 VXR: VCMPBFP   0  966 4
 402 VXR: VCMPEQFP  0  198 4
 403 VXR: VCMPEQUB  0    6 4
 404 VXR: VCMPEQUH  0   70 4
 405 VXR: VCMPEQUW  0  134 4
 406 VXR: VCMPGEFP  0  454 4
 407 VXR: VCMPGTFP  0  710 4
 408 VXR: VCMPGTSB  0  774 4
 409 VXR: VCMPGTSH  0  838 4
 410 VXR: VCMPGTSW  0  902 4
 411 VXR: VCMPGTUB  0  518 4
 412 VXR: VCMPGTUH  0  582 4
 413 VXR: VCMPGTUW  0  646 4
 414
 415 VXR: VCMPBFP.  1  966 4
 416 VXR: VCMPEQFP. 1  198 4
 417 VXR: VCMPEQUB. 1    6 4
 418 VXR: VCMPEQUH. 1   70 4
 419 VXR: VCMPEQUW. 1  134 4
 420 VXR: VCMPGEFP. 1  454 4
 421 VXR: VCMPGTFP. 1  710 4
 422 VXR: VCMPGTSB. 1  774 4
 423 VXR: VCMPGTSH. 1  838 4
 424 VXR: VCMPGTSW. 1  902 4
 425 VXR: VCMPGTUB. 1  518 4
 426 VXR: VCMPGTUH. 1  582 4
 427 VXR: VCMPGTUW. 1  646 4
 428