3a_asm: playing around
[calu.git] / 3a_asm / DT.hs
diff --git a/3a_asm/DT.hs b/3a_asm/DT.hs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a5aa64e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,395 @@
+-----------------------------------------------------------------------------
+--
+-- Module      :  Text.Assembler.PPC64
+-- Copyright   : (c) Jeff Douglas
+-- License     :  BSD3
+--
+-- Maintainer  : Jeff Douglas
+-- Stability   : experimental
+-- Portability : portable
+--
+-- |
+--
+-----------------------------------------------------------------------------
+
+module DT where
+
+import Prelude hiding (and,or)
+
+import Data.Bits hiding (xor)
+import qualified Data.Map as Map
+import Data.Word
+import Text.Printf
+import Text.Parsec
+import Text.Parsec.String
+import Text.Parsec.Combinator
+import Control.Monad
+import Control.Applicative hiding ((<|>))
+
+parseInstructions = many1 instruction
+
+testins :: String -> IO ()
+testins input =
+       case (parse instruction "" (input++"\n")) of
+               Left err -> do { putStr "fail :/"; print err}
+               Right x -> do { printf "0x%08X\n" x }
+
+-- parsing --
+instruction :: Parser Word32
+instruction = foldl1 (<|>) (fmap try instructions) <* char '\n'
+
+instructions = [
+       add, addi]
+
+comma = char ','
+mnem m = string m >> space
+
+iLit :: Parser Word32
+iLit = liftM read (many1 digit)
+
+imm5 :: Parser String
+imm5 = do {a <- digit; b <- digit; return [a,b]}
+
+reg :: Parser Word32
+reg = do {string "r"; liftM read (imm5)}
+
+(<.>) p n = p<*comma<*>n
+(<@>) p n = p<*char '('<*>n<*char ')'
+infixl 1 <.>
+infixl 1 <@>
+
+-- branch instructions
+b = ins "b" v1 $ iform 18 0 0
+ba = ins "ba" v1 $ iform 18 1 0
+bl = ins "bl" v1 $ iform 18 0 1
+bla = ins "bla" v1 $ iform 18 1 1
+
+bc = ins "bc" csv3 $ bform 16 0 0
+bca = ins "bca" csv3 $ bform 16 1 0
+bcl = ins "bcl" csv3 $ bform 16 0 1
+bcla = ins "bcla" csv3 $ bform 16 1 1
+
+bclr = ins "bclr" csv3 $ xlform'b 19 16 0
+bclrl = ins "bclrl" csv3 $ xlform'b 19 16 1
+
+bcctr = ins "bcctr" csv3 $ xlform'b 19 528 0
+bcctrl = ins "bcctrl" csv3 $ xlform'b 19 528 1
+
+-- system call instruction
+sc = ins "sc" v1 $ scform 17
+
+-- condition register logical instructions
+crand = ins "crand" csv3 $ xlform'a 19 257
+cror = ins "cror" csv3 $ xlform'a 19 449
+crxor = ins "cxor" csv3 $ xlform'a 19 193
+crnand = ins "crnand" csv3 $ xlform'a 19 225
+crnor = ins "crnor" csv3 $ xlform'a 19 33
+creqv = ins "creqv" csv3 $ xlform'a 19 289
+crandc = ins "crandc" csv3 $ xlform'a 19 129
+crorc = ins "crorc" csv3 $ xlform'a 19 417
+
+-- condition register field instruction
+mcrf = ins "mcrf" csv2 $ xlform'c 19 0
+
+-- fixed point load instructions
+lbz = ins "lbz" csv3 $ dform'a 34
+lbzx = ins "lbzx" csv3 $ xform'a 31 87
+lbzu = ins "lbzu" csv3 $ dform'a 35
+lbzux = ins "lbzux" csv3 $ xform'a 31 119
+lhz = ins "lhz" csv3 $ dform'a 40
+lhzx = ins "lhz" csv3 $ xform'a 31 279
+lhzu = ins "lhzu" csv3 $ dform'a 41
+lhzux = ins "lhzux" csv3 $ xform'a 31 311
+lha = ins "lha" csv3 $ dform'a 42
+lhax = ins "lhax" csv3 $ xform'a 31 343
+lhau = ins "lhau" csv3 $ dform'a 43
+lhaux = ins "lhaux" csv3 $ xform'a 31 375
+lwz = ins "lwz" csv3 $ dform'a 32
+lwzx = ins "lwzx" csv3 $ xform'a 31 23
+lwzu = ins "lwzu" csv3 $ dform'a 33
+lwzux = ins "lwzux" csv3 $ xform'a 31 55
+lwa = ins "lwa" csv3 $ dsform 58 2
+lwax = ins "lwax" csv3 $ xform'a  31 341
+lwaux = ins "lwaux" csv3 $ xform'a 31 373
+ld = ins "ld" csv3 $ dsform 58 151
+ldx = ins "ldx" csv3 $ xform'a 31 21
+ldu = ins "ldu" csv3 $ dsform 58 1
+ldux = ins "ldux" csv3 $ xform'a 31 53
+
+-- fixed point store instructions
+stb = ins "stb" csv3 $ dform'a 38
+stbx = ins "stbx" csv3 $ xform'a 31 215
+stbu = ins "stbu" csv3 $ dform'a 39
+stbux = ins "stbux" csv3 $ xform'a 31 247
+sth = ins "sth" csv3 $ dform'a 44
+sthx = ins "sthx" csv3 $ xform'a 31 407
+sthu = ins "sthu" csv3 $ dform'a 45
+sthux = ins "sthux" csv3 $ xform'a 31 439
+stw = ins "stw" csv3 $ dform'a 36
+stwx = ins "stwx" csv3 $ xform'a 31 151
+stwu = ins "stwu" csv3 $ dform'a 37
+stwux = ins "stwux" csv3 $ xform'a 31 183
+std = ins "std" csv3 $ dsform 62 0
+stdx = ins "stdx" csv3 $ xform'a 31 149
+stdu = ins "stdu" csv3 $ dsform 37 1
+stdux = ins "stdux" csv3 $ xform'a 31 181
+
+-- fixed-point load and store with byte reversal instructions
+lhbrx = ins "lhbrx" csv3 $ xform'a 31 790
+lwbrx = ins "lwbrx" csv3 $ xform'a 31 534
+sthbrx = ins "sthbrx" csv3 $ xform'a 31 918
+stwbrx = ins "stwbrx" csv3 $ xform'a 31 662
+
+-- fixed point load and store multiple instructions
+lmw = ins "lmw" csv3 $ dform'a 46
+stmw = ins "stmw" csv3 $ dform'a 47
+
+-- fixed point move assist instructions
+lswi = ins "lswi" csv3 $ xform'a 31 597
+lswx = ins "lswx" csv3 $ xform'a 31 533
+stswi = ins "stswi" csv3 $ xform'a 31 725
+stswx = ins "stswx" csv3 $ xform'a 31 661
+
+--fixed point arithmetic instructions
+addi = ins "addi" csv3 $ dform'a 14
+addis = ins "addis" csv3 $ dform'a 15
+
+add = ins "add" csv3 $ xoform 31 266 0 0
+add_ = ins "add." csv3 $ xoform 31 266 0 1
+addo = ins "addo" csv3 $ xoform 31 266 1 0
+addo_ = ins "addo." csv3 $ xoform 31 266 1 1
+subf = ins "subf" csv3 $ xoform 31 40 0 0
+subf_ = ins "subf." csv3 $ xoform 31 40 0 1
+subfo = ins "subfo" csv3 $ xoform 31 40 1 0
+subfo_ = ins "subfo." csv3 $ xoform 31 40 1 1
+
+addic = ins "addic" csv3 $ dform'a 12
+addic_ = ins "addic." csv3 $ dform'a 13
+subfic = ins "subfic" csv3 $ dform'a 8
+
+addc = ins "addc" csv3 $ xoform 31 10 0 0
+addc_ = ins "addc." csv3 $ xoform 31 10 0 1
+addco = ins "addco" csv3 $ xoform 31 10 1 0
+addco_ = ins "addco." csv3 $ xoform 31 10 1 1
+
+subfc = ins "subfc" csv3 $ xoform 31 8 0 0
+subfc_ = ins "subfc." csv3 $ xoform 31 8 0 1
+subfco = ins "subfco" csv3 $ xoform 31 8 1 1
+subfco_ = ins "subfco." csv3 $ xoform 31 8 1 1
+
+adde = ins "adde" csv3 $ xoform 31 138 0 0
+adde_ = ins "adde." csv3 $ xoform 31 138 0 1
+addeo = ins "addeo" csv3 $ xoform 31 138 1 0
+addeo_ = ins "addeo." csv3 $ xoform 31 138 1 1
+
+subfe = ins "subfe" csv3 $ xoform 31 136 0 0
+subfe_ = ins "subfe." csv3 $ xoform 31 136 0 1
+subfeo = ins "subfeo" csv3 $ xoform 31 136 1 0
+subfeo_ = ins "subfeo." csv3 $ xoform 31 136 1 1
+
+addme = ins "addme" csv2 $ xoform' 31 234 0 0
+addme_ = ins "addme." csv2 $ xoform' 31 234 0 1
+addmeo = ins "addmeo" csv2 $ xoform' 31 234 1 0
+addmeo_ = ins "addmeo." csv2 $ xoform' 31 234 1 1
+
+subfme = ins "subfme" csv2 $ xoform' 31 232 0 0
+subfme_ = ins "subfme." csv2 $ xoform' 31 232 0 1
+subfmeo = ins "subfmeo" csv2 $ xoform' 31 232 1 0
+subfmeo_ = ins "subfmeo." csv2 $ xoform' 31 232 1 1
+
+addze = ins "addze" csv2 $ xoform' 31 202 0 0
+addze_ = ins "addze." csv2 $ xoform' 31 202 0 1
+addzeo = ins "addzeo" csv2 $ xoform' 31 202 1 0
+addzeo_ = ins "addzeo." csv2 $ xoform' 31 202 1 1
+
+subfze = ins "subfze" csv2 $ xoform' 31 202 0 0
+subfze_ = ins "subfze." csv2 $ xoform' 31 202 0 1
+subfzeo = ins "subfzeo" csv2 $ xoform' 31 202 1 0
+subfzeo_ = ins "subfzeo." csv2 $ xoform' 31 202 1 1
+
+neg = ins "neg" csv2 $ xoform' 31 104 0 0
+neg_ = ins "neg." csv2 $ xoform' 31 104 0 1
+nego = ins "nego" csv2 $ xoform' 31 104 1 0
+nego_ = ins "nego." csv2 $ xoform' 31 104 1 1
+
+mulli = ins "mulli" csv3 $ dform'a 7
+
+mulld = ins "mulld" csv3 $ xoform 31 233 0 0
+mulld_ = ins "mulld." csv3 $ xoform 31 233 0 1
+mulldo = ins "mulldo" csv3 $ xoform 31 233 1 0
+mulldo_ = ins "mulldo." csv3 $ xoform 31 233 1 1
+
+mullw = ins "mullw" csv3 $ xoform 31 235 0 0
+mullw_ = ins "mullw." csv3 $ xoform 31 235 0 1
+mullwo = ins "mullwo" csv3 $ xoform 31 235 1 0
+mullwo_ = ins "mullwo." csv3 $ xoform 31 235 1 1
+
+mulhd = ins "mulhd" csv3 $ xoform 31 73 0 0
+mulhd_ = ins "mulhd." csv3 $ xoform 31 73 0 1
+
+mulhw = ins "mulhw" csv3 $ xoform 31 75 0 0
+mulhw_ = ins "mulhw." csv3 $ xoform 31 75 0 1
+
+mulhdu = ins "mulhdu" csv3 $ xoform 31 9 0 0
+mulhdu_ = ins "mulhdu." csv3 $ xoform 31 9 0 1
+
+mulhwu = ins "mulhwu" csv3 $ xoform 31 11 0 0
+mulhwu_ = ins "mulhwu." csv3 $ xoform 31 11 0 1
+
+divd = ins "divd" csv3 $ xoform 31 489 0 0
+divd_ = ins "divd." csv3 $ xoform 31 489 0 1
+divdo = ins "divdo" csv3 $ xoform 31 489 1 0
+divdo_ = ins "divdo." csv3 $ xoform 31 489 1 1
+
+divw = ins "divw" csv3 $ xoform 31 491 0 0
+divw_ = ins "divw." csv3 $ xoform 31 491 0 1
+divwo = ins "divwo" csv3 $ xoform 31 491 1 0
+divwo_ = ins "divwo." csv3 $ xoform 31 491 1 1
+
+divdu = ins "divdu" csv3 $ xoform 31 457 0 0
+divdu_ = ins "divdu." csv3 $ xoform 31 457 0 1
+divduo = ins "divduo" csv3 $ xoform 31 457 1 0
+divduo_ = ins "divduo." csv3 $ xoform 31 457 1 1
+
+divwu = ins "divwu" csv3 $ xoform 31 459 0 0
+divwu_ = ins "divwu." csv3 $ xoform 31 459 0 1
+divwuo = ins "divdwo" csv3 $ xoform 31 459 1 0
+divwuo_ = ins "divdwo." csv3 $ xoform 31 459 1 1
+
+-- fixed-point compare instructions
+-- check out bit 9 in cmp
+cmpi = ins "cmpi" csv3 $ dform'b 11 0
+-- check out bit 9 in cmp
+cmp = ins "cmp" csv3 $ xform'b 31 0 0
+-- check out bit 9 in cmpli
+cmpli = ins "cmpli" csv3 $ dform'b 10 0
+-- check out bit 9 in cmpl
+cmpl = ins "cmpl" csv3 $ xform'b 32 0 0
+
+-- fixed-point trap instructions
+tdi = ins "tdi" csv3 $ dform'a 2
+twi = ins "twi" csv3 $ dform'a 3
+td = ins "td" csv3 $ xform'a 31 68
+tw = ins "tw" csv3 $ xform'a 31 4
+
+-- fixed-point logical instructions
+andi_ = ins "andi." csv3 $ dform'a 28
+andis_ = ins "andis" csv3 $ dform'a 29
+ori = ins "ori" csv3 $ dform'a 24
+oris = ins "oris" csv3 $ dform'a 25
+xori = ins "ori" csv3 $ dform'a 26
+xors = ins "oris" csv3 $ dform'a 27
+and = ins "and" csv3 $ xform'c 31 28 0
+and_ = ins "and." csv3 $ xform'c 31 28 1
+or = ins "or" csv3 $ xform'c 31 444 0
+or_ = ins "or." csv3 $ xform'c 31 444 1
+xor = ins "xor" csv3 $ xform'c 31 316 0
+xor_ = ins "xor." csv3 $ xform'c 31 316 1
+nand = ins "nand" csv3 $ xform'c 31 476 0
+nand_ = ins "nand." csv3 $ xform'c 31 476 1
+nor = ins "nor" csv3 $ xform'c 31 124 0
+nor_ = ins "nor." csv3 $ xform'c 31 124 1
+eqv = ins "eqv" csv3 $ xform'c 31 284 0
+eqv_ = ins "eqv." csv3 $ xform'c 31 284 1
+andc = ins "andc" csv3 $ xform'c 31 60 0
+andc_ = ins "andc." csv3 $ xform'c 31 60 1
+orc = ins "orc" csv3 $ xform'c 31 412 0
+orc_ = ins "orc." csv3 $ xform'c 31 412 1
+extsb = ins "extsb" csv2 $ xform'd 31 954 0
+extsb_ = ins "extsb." csv2 $ xform'd 31 954 1
+extsh = ins "extsh" csv2 $ xform'd 31 922 0
+extsh_ = ins "extsh." csv2 $ xform'd 31 922 1
+extsw = ins "extsw" csv2 $ xform'd 31 986 0
+extsw_ = ins "extsw." csv2 $ xform'd 31 986 1
+cntlzd = ins "cntlzd" csv2 $ xform'd 31 58 0
+cntlzd_ = ins "cntlzd." csv2 $ xform'd 31 58 1
+popcntb = ins "popcntb" csv2 $ xform'd 31 122 0
+cntlzw = ins "cntlzw" csv2 $ xform'd 31 26 0
+cntlzw_ = ins "cntlzw." csv2 $ xform'd 31 26 1
+
+-- fixed-point rotate and shift instructions
+rldicl  = ins "rldicl"  csv4 $ mdform 30 0 0
+rldicl_ = ins "rldicl." csv4 $ mdform 30 0 1
+rldicr  = ins "rldicr"  csv4 $ mdform 30 1 0
+rldicr_ = ins "rldicr." csv4 $ mdform 30 1 1
+rldic  = ins "rldic"  csv4 $ mdform 30 2 0
+rldic_ = ins "rldic." csv4 $ mdform 30 2 1
+rlwinm  = ins "rlwinm"  csv5 $ mform 21 0
+rlwinm_ = ins "rlwinm." csv5 $ mform 21 1
+rldcl  = ins "rldcl"  csv4 $ mdsform 30 8 0
+rldcl_ = ins "rldcl." csv4 $ mdsform 30 8 1
+rldcr  = ins "rldcr"  csv4 $ mdsform 30 9 0
+rldcr_ = ins "rldcr." csv4 $ mdsform 30 9 1
+rlwnm  = ins "rlwnm"  csv5 $ mform 23 0
+rlwnm_ = ins "rlwnm." csv5 $ mform 23 1
+rldimi  = ins "rldimi"  csv4 $ mdform 30 3 0
+rldimi_ = ins "rldimi." csv4 $ mdform 30 3 1
+rlwimi  = ins "rlwimi"  csv5 $ mform 20 0
+rlwimi_ = ins "rlwimi." csv5 $ mform 20 1
+
+-- fixed-point shift instructions
+sld  = ins "sld"  csv3 $ xform'c 31 27 0
+sld_ = ins "sld." csv3 $ xform'c 31 27 1
+slw  = ins "slw"  csv3 $ xform'c 31 24 0
+slw_ = ins "slw." csv3 $ xform'c 31 24 1
+srd  = ins "srd"  csv3 $ xform'c 31 539 0
+srd_ = ins "srd." csv3 $ xform'c 31 539 1
+srw  = ins "srw"  csv3 $ xform'c 31 536 0
+srw_ = ins "srw." csv3 $ xform'c 31 536 1
+sradi  = ins "sradi"  csv3 $ xsform 31 413 0
+sradi_ = ins "sradi." csv3 $ xsform 31 413 1
+srawi  = ins "srawi"  csv3 $ xform'c 31 824 0
+srawi_ = ins "srawi." csv3 $ xform'c 31 824 1
+srad = ins "srad" csv3 $ xform'c 31 794 0
+srad_ = ins "srad." csv3 $ xform'c 31 794 1
+sraw = ins "sraw" csv3 $ xform'c 31 792 0
+sraw_ = ins "sraw." csv3 $ xform'c 31 792 1
+
+-- move to/from system register instructions
+mtspr = ins "mtspr" csv2 $ xfxform 31 467
+mfspr = ins "mfspr" csv2 $ xfxform 31 339
+mtcrf = ins "mtcrf" csv2 $ xfxform'b 31 0 144
+
+-- floating-point processor instructions --
+-- floating-point load instructions
+lfs = ins "lfs" csv3 $ dform'a 48
+
+
+---
+ins m form e  = mnem m>>form e
+v1 f = f<$>iLit
+csv2 f =f<$>iLit<.>iLit
+csv3 f = f<$>reg<.>reg<.>iLit
+csv4 f = f<$>iLit<.>iLit<.>iLit<.>iLit
+csv5 f = f<$>iLit<.>iLit<.>iLit<.>iLit<.>iLit
+
+-- instruction fomats
+iform opcd aa lk li = pack [(opcd,6),(li,30),(aa,31),(lk,0)]
+bform opcd aa lk bo bi bd = pack [(opcd,6),(bo,11),(bi,16),(bd,30),(aa,31),(lk,0)]
+scform opcd lev = pack [(opcd,6),(lev,27),(1,31)]
+dform'a opcd rt ra d = pack [(opcd,6),(rt,11),(ra,16),(d,0)]
+dform'b opcd bf l ra si = pack [(opcd,6),(bf,9),(0,10),(l,11),(ra,16),(si,0)]
+dsform opcd rt ra ds xo = pack [(opcd,6),(rt,11),(ra,16),(ds,30),(xo,0)]
+xform'a opcd rt ra rb xo = pack [(opcd,6),(rt,11),(ra,16),(rb,21),(xo,31)]
+xform'b opcd xo bf l ra rb = pack [(opcd,6),(bf,9),(0,10),(l,11),(ra,16),(rb,21),(xo,31),(0,0)]
+xform'c opcd xo rs ra rb rc = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(rb,21),(xo,31),(rc,0)]
+xform'd opcd xo rc rs ra = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(0,21),(xo,31),(rc,0)]
+xlform'a opcd xo bt ba bb = pack [(opcd,6),(bt,11),(ba,16),(bb,21),(xo,31)]
+xlform'b opcd xo lk bo bi bh = pack [(opcd,6),(bo,11),(bi,16),(bh,21),(xo,31),(lk,0)]
+xlform'c opcd xo bf bfa = pack [(opcd,6),(bf,9),(bfa,14),(xo,31)]
+xfxform opcd xo rs spr = pack [(opcd,6),(rs,11),(spr,21),(xo,31)]
+xfxform'b opcd h xo fxm rs = pack [(opcd,6),(rs,11),(h,12),(fxm,20),(xo,31)]
+--xflform
+-- fix xsform
+xsform opcd xo rc ra rs sh = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(sh,21),(xo,30),(sh,31),(rc,0)]
+xoform opcd xo oe rc rt ra rb = pack [(opcd,6),(rt,11),(ra,16),(rb,21),(oe,22),(xo,31),(rc,0)]
+xoform' opcd xo oe rc rt ra = pack [(opcd,6),(rt,11),(ra,16),(0,21),(oe,22),(xo,31),(rc,0)]
+--aform
+mform opcd rc ra rs sh mb me = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(sh,21),(mb,26),(me,31),(rc,0)]
+-- mdform needs to be fixed to handle sh correctly
+mdform opcd h rc ra rs sh mb = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(sh,21),(mb,27),(h,30),(sh,31),(rc,0)]
+mdsform opcd h rc ra rs rb mb = pack [(opcd,6),(rs,11),(ra,16),(rb,21),(mb,27),(h,31),(rc,0)]
+
+-- bit-packing --
+pack bf = foldr1 (.|.) $ map (uncurry rotateR) bf
+