3_test/deepjit.s

   1 .data
   2 .org 0x10
   3 inputdata:
   4 ;8 * 8 4
   5 .fill 1, 0x382A3834
   6 ;1 X * 8
   7 .fill 1, 0x31582A38
   8 ;+ D X -
   9 .fill 1, 0x2B44582D
  10 ;P \xF8 J D
  11 .fill 1, 0x50F84A44
  12 ;+ * 8 6
  13 .fill 1, 0x2B2A3836
  14 ;\000 \020 I D
  15 .fill 1, 0x00204944
  16 ;~ < \000 \000
  17 .fill 1, 0x7E3C0000
  18 ;8 P \005 J
  19 .fill 1, 0x3850054A
  20 ;* 8
  21 .fill 1, 0x2A38
  22
  23 stack:
  24 .fill 256, 0
  25
  26 ;needed for jumps
  27 ;assuming that no more than 42 instr are used
  28 instrtable:
  29 .fill 42, 0
  30
  31 prog_eof:
  32 .fill 1, 0xE701FFFC;ldw r0, 0-4(r3)
  33 .fill 1, 0xEB00000A;ret+
  34
  35 prog_mul:
  36 .fill 1, 0xE1998020;subi r3, r3, 4
  37 .fill 1, 0xe7318000;ldw r6, 0(r3)
  38 .fill 1, 0xe739fffc;ldw r7, 0-4(r3)
  39 .fill 1, 0xed400004;ldis r8, 0
  40 .fill 1, 0xe1038000;mov r0, r7
  41 .fill 1, 0xe2800008;andx r0, 1
  42 .fill 1, 0x00443001;adddnz r8, r8, r6
  43 .fill 1, 0x01bb8008;subinz r7, r7, 1
  44 .fill 1, 0x113b8000;addizs r7, r7, 0
  45 ;loop:
  46 .fill 1, 0x00443001;adddnz r8, r8, r6
  47 .fill 1, 0x00443001;adddnz r8, r8, r6
  48 .fill 1, 0xe1bb8010;subi r7, r7, 2
  49 .fill 1, 0x0b7ffe83;brnz+ loop
  50 .fill 1, 0xe7c1fffc;stw r8, 0-4(r3)
  51
  52 prog_consts:
  53 .fill 1, 0xed300004;ldis r6, CONST
  54 .fill 1, 0xe7b18000;stw r6, 0(r3)
  55 .fill 1, 0xe1198020;addi r3, r3, 4
  56
  57 prog_add:
  58 .fill 1, 0xe1998020;subi r3, r3, 4
  59 .fill 1, 0xe7318000;ldw r6, 0(r3)
  60 .fill 1, 0xe739fffc;ldw r7, 0-4(r3)
  61 .fill 1, 0xe03bb000;add r7, r7, r6
  62 .fill 1, 0xe7b9fffc;stw r7, 0-4(r3)
  63
  64 prog_sub:
  65 .fill 1, 0xe1998020;subi r3, r3, 4
  66 .fill 1, 0xe7318000;ldw r6, 0(r3)
  67 .fill 1, 0xe739fffc;ldw r7, 0-4(r3)
  68 .fill 1, 0xe0bbb000;sub r7, r7, r6
  69 .fill 1, 0xe7b9fffc;stw r7, 0-4(r3)
  70
  71 prog_lessthan:
  72 .fill 1, 0xe1998020;subi r3, r3, 4
  73 .fill 1, 0xe7318000;ldw r6, 0(r3)
  74 .fill 1, 0xe739fffc;ldw r7, 0-4(r3)
  75 .fill 1, 0xed400004;ldis r8, 0
  76 .fill 1, 0xec3b0000;cmp r7, r6
  77 .fill 1, 0xbd4007fc;ldislt r8, 0xFF
  78 .fill 1, 0xe7c1fffc;stw r8, 0-4(r3)
  79
  80 prog_dup:
  81 .fill 1, 0xe731fffc;ldw r6, 0-4(r3)
  82 .fill 1, 0xe7b18000;stw r6, 0(r3)
  83 .fill 1, 0xe1198020;addi r3, r3, 4
  84
  85 prog_jmp:
  86 .fill 1, 0xe1998020;subi r3, r3, 4
  87 .fill 1, 0xe7318000;ldw r6, 0(r3)
  88 .fill 1, 0xecb00000;cmpi r6,0
  89 ;static calced
  90 .fill 1, 0xbb000103;breq- vm_next
  91 .fill 1, 0xeb000003;br+ #CONST
  92
  93 prog_imm:
  94 .fill 1, 0xed400000;ldil r6, CONST
  95 .fill 1, 0xed400002;ldih r6, CONST
  96 .fill 1, 0xe7b18000;stw r6, 0(r3)
  97 .fill 1, 0xe1198020;addi r3, r3, 4
  98
  99 prog_pop:
 100 .fill 1, 0xe1998020;subi r3, r3, 4
 101
 102 prog_xch:
 103 .fill 1, 0xe731fffc;ldw r6, 0-4(r3)
 104 .fill 1, 0xe739fff8;ldw r7, 0-8(r3)
 105 .fill 1, 0xe7b1fff8;stw r6, 0-8(r3)
 106 .fill 1, 0xe7b9fffc;stw r7, 0-4(r3)
 107
 108 prog_not:
 109 .fill 1, 0xe731fffc;ldw r6, 0-4(r3)
 110 .fill 1, 0xe4b7fffa;not r6
 111 .fill 1, 0xe7b1fffc;stw r6, 0-4(r3)
 112
 113 .text
 114 main:
 115         ;set address of input
 116         ldil r1, inputdata@lo
 117         ldih r1, inputdata@hi
 118
 119         ;set address of program start
 120         ldil r2, prog_start@lo
 121         ldih r2, prog_start@hi
 122
 123         ;set address to instruction table
 124         ldil r3, instrtable@lo
 125         ldih r3, instrtable@hi
 126
 127         ;set address to defer table
 128         ldil r9, instrtable@lo
 129         ldih r9, instrtable@hi
 130
 131
 132         ;call jit compiler
 133         call+ jit
 134
 135         ;set address to stack
 136         ldil r3, stack@lo
 137         ldih r3, stack@hi
 138
 139         ;call jit'ed prog
 140         call+ prog_start
 141
 142         br+ main
 143
 144 ;first version only supports backward jumps
 145 jit:
 146         ;r1 ... address to input, every byte is a new input
 147         ;       includes pc implicitly
 148         ;r2 ... address to program start
 149         ;r3 ... address of instruction table
 150         ;r4 ... gets loaded with instr. prog. addr.
 151         ;r5 ... input
 152         ;r9 ... address to actual entry in defer table
 153         ;r10... address to defer table
 154
 155         ;backup defer table address
 156         mov r10, r9
 157         ;decrement address to input by 1
 158         subi r1, r1, 1
 159
 160 vm_default:
 161 vm_loop:
 162         ;increment input address
 163         addi r1, r1, 1
 164
 165         ;store address of next instruction in table
 166         stw r2, 0(r3)
 167         ;increment instr. table
 168         addi r3, r3, 4
 169
 170         ;load input
 171         ldb r5, 0(r1)
 172         ;we need to multiply input by 4 to get correct address offset
 173         lls r0, r5, 2
 174         ;calc position in jumptable
 175         ldw r0, jumptable(r0)
 176         ;jump to instr
 177         brr r0
 178
 179 vm_eof:
 180         ;load address of program
 181         ldil r4, prog_eof@lo
 182         ldih r4, prog_eof@hi
 183         ;program instruction (2)
 184         ldw r0, 0(r4)
 185         stx r0, 0(r2)
 186         ldw r0, 4(r4)
 187         stx r0, 4(r2)
 188
 189         ;end of program
 190         ;now it is time to clear up the defer table
 191
 192         ldil r7, prog_jmp@lo
 193         ldih r7, prog_jmp@hi
 194         ;load branch template
 195         ldw r7, 16(r7)
 196
 197         ;if actual and base are equal, no entry
 198         cmp r9, r10
 199         ;return
 200         reteq-
 201
 202 vm_defer:
 203         ;load pointer to where to jump to
 204         ldw r6, 0(r10)
 205         ;load where to jump to
 206         ldw r6, 0(r6)
 207         ;load where to save from defer table
 208         stw r8, 4(r10)
 209
 210         ;generate branch
 211         sub r11, r6, r8
 212         ;set the upper 16 bit 0
 213         andx r11, 0xFFFF
 214         ;shift to the position of imm in br
 215         lls r11, r11, 7
 216         or r6, r7, r11
 217         stx r6, 0(r8)
 218
 219         addi r10, r10, 8
 220         cmp r10, r9
 221         reteq+
 222         brnq- vm_defer
 223
 224 ;case *
 225 ;42
 226 vm_mul:
 227         ;load address of program
 228         ldil r4, prog_mul@lo
 229         ldih r4, prog_mul@hi
 230
 231         ;program instruction (14)
 232         ldw r0, 0(r4)
 233         stx r0, 0(r2)
 234         ldw r0, 4(r4)
 235         stx r0, 4(r2)
 236         ldw r0, 8(r4)
 237         stx r0, 8(r2)
 238         ldw r0, 12(r4)
 239         stx r0, 12(r2)
 240         ldw r0, 16(r4)
 241         stx r0, 16(r2)
 242         ldw r0, 20(r4)
 243         stx r0, 20(r2)
 244         ldw r0, 24(r4)
 245         stx r0, 24(r2)
 246         ldw r0, 28(r4)
 247         stx r0, 28(r2)
 248         ldw r0, 32(r4)
 249         stx r0, 32(r2)
 250         ldw r0, 36(r4)
 251         stx r0, 36(r2)
 252         ldw r0, 40(r4)
 253         stx r0, 40(r2)
 254         ldw r0, 44(r4)
 255         stx r0, 44(r2)
 256         ldw r0, 48(r4)
 257         stx r0, 48(r2)
 258         ldw r0, 52(r4)
 259         stx r0, 52(r2)
 260
 261         ;increment address
 262         addi r2, r2, 56
 263
 264         br+ vm_loop
 265
 266 ;case +
 267 ;43
 268 vm_add:
 269         ;load address of program
 270         ldil r4, prog_add@lo
 271         ldih r4, prog_add@hi
 272
 273         ;program instruction (5)
 274         ldw r0, 0(r4)
 275         stx r0, 0(r2)
 276         ldw r0, 4(r4)
 277         stx r0, 4(r2)
 278         ldw r0, 8(r4)
 279         stx r0, 8(r2)
 280         ldw r0, 12(r4)
 281         stx r0, 12(r2)
 282         ldw r0, 16(r4)
 283         stx r0, 16(r2)
 284
 285         ;increment address
 286         addi r2, r2, 20
 287
 288         br+ vm_loop
 289
 290 ;case -
 291 ;45
 292 vm_sub:
 293         ;load address of program
 294         ldil r4, prog_sub@lo
 295         ldih r4, prog_sub@hi
 296
 297         ;program instruction (5)
 298         ldw r0, 0(r4)
 299         stx r0, 0(r2)
 300         ldw r0, 4(r4)
 301         stx r0, 4(r2)
 302         ldw r0, 8(r4)
 303         stx r0, 8(r2)
 304         ldw r0, 12(r4)
 305         stx r0, 12(r2)
 306         ldw r0, 16(r4)
 307         stx r0, 16(r2)
 308
 309         ;increment address
 310         addi r2, r2, 20
 311
 312         br+ vm_loop
 313
 314 ;case 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 315 ;48-57
 316 vm_consts:
 317         ;load address of program
 318         ldil r4, prog_consts@lo
 319         ldih r4, prog_consts@hi
 320
 321         ;program instruction (3)
 322         ldw r0, 0(r4)
 323         ;the first instr. loads r6 with the number
 324         ;thus we shall emulate this
 325
 326         ;call number
 327         subi r6, r5, 48
 328         ;shift 3 bits left, as the immediate in ldi has
 329         ;an offset of 3
 330         lls r6, r6, 3
 331         ;now 'add' this to the ldi
 332         or r0, r0, r6
 333
 334         ;store this 'dynamic' instruction
 335         stx r0, 0(r2)
 336         ldw r0, 4(r4)
 337         stx r0, 4(r2)
 338         ldw r0, 8(r4)
 339         stx r0, 8(r2)
 340
 341         ;increment address
 342         addi r2, r2, 12
 343
 344         br+ vm_loop
 345
 346 ;case <
 347 ;60
 348 vm_lessthan:
 349         ;load address of program
 350         ldil r4, prog_lessthan@lo
 351         ldih r4, prog_lessthan@hi
 352
 353         ;program instruction (7)
 354         ldw r0, 0(r4)
 355         stx r0, 0(r2)
 356         ldw r0, 4(r4)
 357         stx r0, 4(r2)
 358         ldw r0, 8(r4)
 359         stx r0, 8(r2)
 360         ldw r0, 12(r4)
 361         stx r0, 12(r2)
 362         ldw r0, 16(r4)
 363         stx r0, 16(r2)
 364         ldw r0, 20(r4)
 365         stx r0, 20(r2)
 366         ldw r0, 24(r4)
 367         stx r0, 24(r2)
 368
 369         ;increment address
 370         addi r2, r2, 28
 371
 372         br+ vm_loop
 373
 374 ;case D
 375 ;68
 376 vm_dup:
 377         ;load address of program
 378         ldil r4, prog_dup@lo
 379         ldih r4, prog_dup@hi
 380
 381         ;program instruction (3)
 382         ldw r0, 0(r4)
 383         stx r0, 0(r2)
 384         ldw r0, 4(r4)
 385         stx r0, 4(r2)
 386         ldw r0, 8(r4)
 387         stx r0, 8(r2)
 388
 389         ;increment address
 390         addi r2, r2, 12
 391
 392         br+ vm_loop
 393
 394 ;case I
 395 ;73
 396 vm_imm:
 397         ;the following instructions calculate the immediate
 398         ;load new high byte
 399         ldb r6, 4(r1)
 400         ;shift high byte
 401         lls r6, r6, 8
 402         ;load 2nd byte
 403         ldb r7, 3(r1)
 404         ;add to high byte
 405         add r6, r6, r7
 406         ;shift
 407         lls r6, r6, 8
 408         ;load
 409         ldb r7, 2(r1)
 410         ;add
 411         add r6, r6, r7
 412         ;shift
 413         lls r6, r6, 8
 414         ;load
 415         ldb r7, 1(r1)
 416         ;add
 417         add r6, r6, r7
 418
 419         ;now we will generate ldih/l which will store this
 420         ;immediate into a register
 421
 422         ;load address of program
 423         ldil r4, prog_imm@lo
 424         ldih r4, prog_imm@hi
 425
 426         ;save r6 to r7
 427         mov r7, r6
 428
 429         ;generate 1st instr
 430         ldw r0, 0(r4)
 431         andx r6, 0xFFFF
 432         lls r6, r6, 3
 433         or r0, r0, r6
 434         stx r0, 0(r2)
 435
 436         ;generate 2nd instr
 437         ldw r0, 4(r4)
 438         andxh r7, 0xFFFF
 439         lrs r7, r7, 13
 440         or r0, r0, r7
 441         stx r0, 4(r2)
 442
 443         ;now we program the instructions that will save the
 444         ;immediate onto the stack and increment the later
 445
 446         ldw r0, 8(r4)
 447         stx r0, 8(r2)
 448         ldw r0, 12(r4)
 449         stx r0, 12(r2)
 450
 451         ;increment address
 452         addi r2, r2, 16
 453
 454         ;pc+4
 455         addi r1, r1, 4
 456         br+ vm_loop
 457
 458 ;case J
 459 ;74
 460 vm_jmp:
 461         ;gfreit mi net ...
 462         ;gespeicherte instrs sollten input indepentent sein
 463         ;jumptable verwenden
 464         ;fuer forward jumps muss deferrer table gemacht werden *puke*
 465
 466         ;load address of program
 467         ldil r4, prog_jmp@lo
 468         ldih r4, prog_jmp@hi
 469
 470         ;program instruction (3)
 471         ;decrement sp
 472         ;subi r3, r3, 4
 473         ldw r0, 0(r4)
 474         stx r0, 0(r2)
 475         ;load sp
 476         ;ldw r6, 0(r3)
 477         ldw r0, 4(r4)
 478         stx r0, 4(r2)
 479         ;compare to 0
 480         ;cmpi r6,0
 481         ldw r0, 8(r4)
 482         stx r0, 8(r2)
 483
 484         ;breq+ vm_next
 485         ;is statically known
 486         ldw r0, 12(r4)
 487         stx r0, 12(r2)
 488
 489         ;r8 has now the current base
 490         ldw r8, 0(r3)
 491         ;we add the offset to this instruction
 492         addi r8, r8, 12
 493
 494
 495         ;we know calculate the jump destination
 496         ;set r6 to 0 (to clear upper bytes)
 497         ldis r6, 0
 498         ;load pc+1 input
 499         ldb r6, 1(r1)
 500         ;compare input with neg. max of 8 bit
 501         cmpi r6, 0x80
 502         brlt- vm_possign
 503
 504
 505
 506         ;generate negativ offset
 507         ldis r7, 0xFF00
 508         ;r6 is now the 'real' negativ number
 509         or r6, r6, r7
 510         ;todo: testing showed (at least once) we are off by 2 instr.
 511         addi r6, r6, 2
 512         ;multiply by to get the offset
 513         lls r6, r6, 2
 514         ;generate address in table
 515         add r6, r3, r6
 516         ;r0 now has the target address
 517         ldw r0, 0(r6)
 518         ;we calc the offset
 519         sub r8, r0, r2
 520         ;we shift 2 bits out, because rel. br takes instr.
 521         ;count and not address amount ...
 522         lrs r8, r8, 2
 523         ;set the upper 16 bit 0
 524         andx r8, 0xFFFF
 525         ;shift to the position of imm in br
 526         lls r8, r8, 7
 527         ;load template br
 528         ldw r0, 16(r4)
 529         or r0, r0, r8
 530         stx r0, 16(r2)
 531
 532         ;increment address
 533         addi r2, r2, 20
 534
 535         br+ vm_loop
 536
 537
 538 vm_possign:
 539         ;we know save the address in the instrtable where the addr to jump to stands
 540         ;the value doesn't exists at the moment, but it will at evaluation
 541
 542         ;save position to save the instr into defer table
 543         stw r8, 4(r9)
 544
 545         ;todo: check if -1 is needed
 546         subi r6, r6, 1
 547         ;multiply with 2 to get offset right
 548         lls r6, r6, 2
 549         ;add to current base
 550         add r6, r3, r6
 551         ;save the address to defer table
 552         stw r6, 0(r9)
 553         ;increment defer table address
 554         addi r9, r9, 8
 555         ;increment address
 556         addi r2, r2, 20
 557         br+ vm_loop
 558
 559 ;case P
 560 ;80
 561 vm_pop:
 562         ;load address of program
 563         ldil r4, prog_pop@lo
 564         ldih r4, prog_pop@hi
 565
 566         ;program instruction (1)
 567         ldw r0, 0(r4)
 568         stx r0, 0(r2)
 569
 570         ;increment address
 571         addi r2, r2, 4
 572
 573         br+ vm_loop
 574
 575 ;case X
 576 ;88
 577 vm_xch:
 578         ;load address of program
 579         ldil r4, prog_xch@lo
 580         ldih r4, prog_xch@hi
 581
 582         ;program instruction (4)
 583         ldw r0, 0(r4)
 584         stx r0, 0(r2)
 585         ldw r0, 4(r4)
 586         stx r0, 4(r2)
 587         ldw r0, 8(r4)
 588         stx r0, 8(r2)
 589         ldw r0, 12(r4)
 590         stx r0, 12(r2)
 591
 592         ;increment address
 593         addi r2, r2, 16
 594
 595         br+ vm_loop
 596
 597 ;case ~
 598 ;126
 599 vm_not:
 600         ;load address of program
 601         ldil r4, prog_not@lo
 602         ldih r4, prog_not@hi
 603
 604         ;program instruction (3)
 605         ldw r0, 0(r4)
 606         stx r0, 0(r2)
 607         ldw r0, 4(r4)
 608         stx r0, 4(r2)
 609         ldw r0, 8(r4)
 610         stx r0, 8(r2)
 611
 612         ;increment address
 613         addi r2, r2, 12
 614
 615         br+ vm_loop
 616
 617 prog_start:
 618
 619 .data
 620 jumptable:
 621 ;0
 622 .fill 1, vm_eof
 623 .fill 41, vm_default
 624 ;42
 625 .fill 1, vm_mul
 626 ;43
 627 .fill 1, vm_add
 628 ;44
 629 .fill 1, vm_default
 630 ;45
 631 .fill 1, vm_sub
 632 ;46-47
 633 .fill 2, vm_default
 634 ;48-57
 635 .fill 10, vm_consts
 636 ;58-59
 637 .fill 2, vm_default
 638 ;60
 639 .fill 1, vm_lessthan
 640 ;61-67
 641 .fill 7, vm_default
 642 ;68
 643 .fill 1, vm_dup
 644 ;69-72
 645 .fill 4, vm_default
 646 ;73
 647 .fill 1, vm_imm
 648 ;74
 649 .fill 1, vm_jmp
 650 ;75-79
 651 .fill 5, vm_default
 652 ;80
 653 .fill 1, vm_pop
 654 ;81-87
 655 .fill 7, vm_default
 656 ;88
 657 .fill 1, vm_xch
 658 ;89-125
 659 .fill 37, vm_default
 660 ;126
 661 .fill 1, vm_not
 662 ;127-255
 663 .fill 129, vm_default
 664
 665 ;we assume not more than 3 entries
 666 defertable:
 667 .fill 6, 0