8_benchs/src/vm.s

   1 .data
   2 .org 0x10
   3 inputdata:
   4 .fill
   5 stack:
   6 .fill 256, 0
   7 jumptable:
   8 ;0
   9 .fill 0, vm_eof
  10 .fill 40, vm_default
  11 ;42
  12 .fill 1, vm_mul
  13 ;43
  14 .fill 1, vm_add
  15 ;44
  16 .fill 1, vm_default
  17 ;45
  18 .fill 1, vm_sub
  19 ;46-47
  20 .fill 2, vm_default
  21 ;48-57
  22 .fill 10, vm_consts
  23 ;58-59
  24 .fill 2, vm_default
  25 ;60
  26 .fill 1, vm_lessthan
  27 ;61-67
  28 .fill 7, vm_default
  29 ;68
  30 .fill 1, vm_dup
  31 ;69-72
  32 .fill 4, vm_default
  33 ;73
  34 .fill 1, vm_imm
  35 ;74
  36 .fill 1, vm_jmp
  37 ;75-79
  38 .fill 5, vm_default
  39 ;80
  40 .fill 1, vm_pop
  41 ;81-87
  42 .fill 7, vm_default
  43 ;88
  44 .fill 1, vm_xch
  45 ;88-125
  46 .fill 40, vm_default
  47 ;126
  48 .fill 1, vm_not
  49 ;127-255
  50 .fill 129, vm_default
  51
  52 .text
  53 main:
  54         ldi r1, inputdata
  55         call+ vm
  56         br+ main
  57
  58 vm:
  59         ;r1 ... addr to input
  60         ;r2 ... pc
  61         ;r3 ... effective stack address
  62         ;r4 ... effective input addr
  63         ;r5 ... input
  64
  65         ;set pc to -4
  66         ldis r2, 0xFFFF
  67         ;load base address of stack
  68         ldi r3, stack
  69
  70 vm_default:
  71 vm_loop:
  72         ;increment pc
  73         addi r2, r2, 1
  74         ;generate effective input addr
  75         add r4, r1, r2
  76         ;load input
  77         ldw r5, 0(r4)
  78         ;jump to instr
  79         brr r5
  80
  81 vm_eof:
  82         ;load stack[sp-1]
  83         ldw r0, 0-4(r3);
  84         ret+;
  85
  86 ;case *
  87 ;42
  88 vm_mul:
  89         br+ vm_loop
  90
  91 ;case +
  92 ;43
  93 vm_add:
  94         ;decrement sp
  95         subi r3, r3, 4
  96         ;load sp
  97         ldw r6, 0(r3)
  98         ;load sp-1
  99         ldw r7, 0-4(r3)
 100         ;sp-1 = sp-1 + sp
 101         add r7, r7, r6
 102         ;store sp-1
 103         stw r7, 0-4(r3)
 104         br+ vm_loop
 105
 106 ;case -
 107 ;45
 108 vm_sub:
 109         ;decrement sp
 110         subi r3, r3, 4
 111         ;load sp
 112         ldw r6, 0(r3)
 113         ;load sp-1
 114         ldw r7, 0-4(r3)
 115         ;sp-1 = sp-1 - sp
 116         sub r7, r7, r6
 117         ;store sp-1
 118         stw r7, 0-4(r3)
 119         br+ vm_loop
 120
 121 ;case 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 122 ;48-57
 123 vm_consts:
 124         ;input minus offset
 125         subi r6, r5, 48
 126         ;store onto stack
 127         stw r6, 0(r3)
 128         ;increment stack addr
 129         addi r3, r3, 4
 130         br+ vm_loop
 131
 132 ;case <
 133 ;60
 134 vm_lessthan:
 135         ;decrement sp
 136         subi r3, r3, 4
 137         ;load sp
 138         ldw r6, 0(r3)
 139         ;load sp-1
 140         ldw r7, 0-4(r3)
 141         ;load r8 with 0
 142         ldi r8, 0
 143         ;compare sp-1 with sp
 144         cmp r7, r6
 145         ;set r8 to -1 if less than
 146         ldilt r8, 1
 147         ;store r8 to sp-1
 148         stw r8, 0-4(r3)
 149         br+ vm_loop
 150
 151
 152 ;case D
 153 ;68
 154 vm_dup:
 155         ;load sp-1
 156         ldw r6, 0-4(r3)
 157         ;store to sp
 158         stw r6, 0(r3)
 159         ;increment stack addr
 160         addi r3, r3, 4
 161         br+ vm_loop
 162
 163 ;case I
 164 ;73
 165 vm_imm:
 166         ;load new high byte
 167         ldb r6, 4(pc)
 168         ;shift high byte
 169         lls r6, r6, 8
 170         ;load 2nd byte
 171         ldb r7, 3(pc)
 172         ;add to high byte
 173         add r6, r6, r7
 174         ;shift
 175         lls r6, r6, 8
 176         ;load
 177         ldb r7, 2(pc)
 178         ;add
 179         add r6, r6, r7
 180         ;shift
 181         lls r6, r6, 8
 182         ;load
 183         ldb r7, 1(pc)
 184         ;add
 185         add r6, r6, r7
 186         ;store result to stack
 187         stw r6, 0(r3)
 188         ;pc+4
 189         addi r2, r2, 4
 190         br+ vm_loop
 191
 192 ;case J
 193 ;74
 194 vm_jmp:
 195         ;decrement sp
 196         sub r3, r3, 4
 197         ;load sp
 198         ldw r6, 0(r3)
 199         ;compare to 0
 200         cmpi r6,0
 201         ;increment pc if == 0
 202         addieqD r2, r2, 4
 203         brnq+ vm_loop
 204         ;if != 0
 205         ;load pc+1 input
 206         ldb r6, 1(r4)
 207         ;pc += data
 208         add r2, r2, r6
 209         br+ vm_loop
 210
 211 ;case P
 212 ;80
 213 vm_pop:
 214         ;decrement stack addr
 215         subi r3, r3, 4
 216         br+ vm_loop
 217
 218 ;case X
 219 ;88
 220 vm_xch:
 221         ;load sp-1
 222         ldw r6, 0-4(r3)
 223         ;load sp-2
 224         ldw r7, 0-8(r3)
 225         ;store sp-1 to sp-2
 226         stw r6, 0-8(r3)
 227         ;store sp-2 to sp-1
 228         stw r7, 0-4(r3)
 229         br+ vm_loop
 230
 231 ;case ~
 232 ;126
 233 vm_not:
 234         ldw r6, 0-4(r3)
 235         not r6
 236         stw r6, 0-4(r3)
 237         br+ vm_loop
 238