src/compiler/x86-64/insts.lisp

   1 ;;;; that part of the description of the x86-64 instruction set
   2 ;;;; which can live on the cross-compilation host
   3
   4 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   5 ;;;; more information.
   6 ;;;;
   7 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   8 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
   9 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
  10 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  11 ;;;; files for more information.
  12
  13 (in-package "SB!VM")
  14 ;;; FIXME: SB!DISASSEM: prefixes are used so widely in this file that
  15 ;;; I wonder whether the separation of the disassembler from the
  16 ;;; virtual machine is valid or adds value.
  17
  18 ;;; Note: In CMU CL, this used to be a call to SET-DISASSEM-PARAMS.
  19 (setf sb!disassem:*disassem-inst-alignment-bytes* 1)
  20
  21 ;;; This type is used mostly in disassembly and represents legacy
  22 ;;; registers only. R8-R15 are handled separately.
  23 (deftype reg () '(unsigned-byte 3))
  24
  25 ;;; This includes legacy registers and R8-R15.
  26 (deftype full-reg () '(unsigned-byte 4))
  27
  28 ;;; Default word size for the chip: if the operand size /= :dword
  29 ;;; we need to output #x66 (or REX) prefix
  30 (def!constant +default-operand-size+ :dword)
  31
  32 ;;; The default address size for the chip. It could be overwritten
  33 ;;; to :dword with a #x67 prefix, but this is never needed by SBCL
  34 ;;; and thus not supported by this assembler/disassembler.
  35 (def!constant +default-address-size+ :qword)
  36 \f
  37 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
  38
  39 (defun offset-next (value dstate)
  40   (declare (type integer value)
  41            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
  42   (+ (sb!disassem:dstate-next-addr dstate) value))
  43
  44 (defparameter *byte-reg-names*
  45   #(al cl dl bl spl bpl sil dil r8b r9b r10b r11b r12b r13b r14b r15b))
  46 (defparameter *word-reg-names*
  47   #(ax cx dx bx sp bp si di r8w r9w r10w r11w r12w r13w r14w r15w))
  48 (defparameter *dword-reg-names*
  49   #(eax ecx edx ebx esp ebp esi edi r8d r9d r10d r11d r12d r13d r14d r15d))
  50 (defparameter *qword-reg-names*
  51   #(rax rcx rdx rbx rsp rbp rsi rdi r8 r9 r10 r11 r12 r13 r14 r15))
  52
  53 ;;; The printers for registers, memory references and immediates need to
  54 ;;; take into account the width bit in the instruction, whether a #x66
  55 ;;; or a REX prefix was issued, and the contents of the REX prefix.
  56 ;;; This is implemented using prefilters to put flags into the slot
  57 ;;; INST-PROPERTIES of the DSTATE.  These flags are the following
  58 ;;; symbols:
  59 ;;;
  60 ;;; OPERAND-SIZE-8   The width bit was zero
  61 ;;; OPERAND-SIZE-16  The "operand size override" prefix (#x66) was found
  62 ;;; REX              A REX prefix was found
  63 ;;; REX-W            A REX prefix with the "operand width" bit set was
  64 ;;;                  found
  65 ;;; REX-R            A REX prefix with the "register" bit set was found
  66 ;;; REX-X            A REX prefix with the "index" bit set was found
  67 ;;; REX-B            A REX prefix with the "base" bit set was found
  68
  69 ;;; Return the operand size depending on the prefixes and width bit as
  70 ;;; stored in DSTATE.
  71 (defun inst-operand-size (dstate)
  72   (declare (type sb!disassem:disassem-state dstate))
  73   (cond ((sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'operand-size-8)
  74          :byte)
  75         ((sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'rex-w)
  76          :qword)
  77         ((sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'operand-size-16)
  78          :word)
  79         (t
  80          +default-operand-size+)))
  81
  82 ;;; The same as INST-OPERAND-SIZE, but for those instructions (e.g.
  83 ;;; PUSH, JMP) that have a default operand size of :qword. It can only
  84 ;;; be overwritten to :word.
  85 (defun inst-operand-size-default-qword (dstate)
  86   (declare (type sb!disassem:disassem-state dstate))
  87   (if (sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'operand-size-16)
  88       :word
  89       :qword))
  90
  91 (defun print-reg-with-width (value width stream dstate)
  92   (declare (type full-reg value)
  93            (type stream stream)
  94            (ignore dstate))
  95   (princ (aref (ecase width
  96                  (:byte *byte-reg-names*)
  97                  (:word *word-reg-names*)
  98                  (:dword *dword-reg-names*)
  99                  (:qword *qword-reg-names*))
 100                value)
 101          stream)
 102   ;; XXX plus should do some source-var notes
 103   )
 104
 105 (defun print-reg (value stream dstate)
 106   (declare (type full-reg value)
 107            (type stream stream)
 108            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 109   (print-reg-with-width value
 110                         (inst-operand-size dstate)
 111                         stream
 112                         dstate))
 113
 114 (defun print-reg-default-qword (value stream dstate)
 115   (declare (type full-reg value)
 116            (type stream stream)
 117            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 118   (print-reg-with-width value
 119                         (inst-operand-size-default-qword dstate)
 120                         stream
 121                         dstate))
 122
 123 (defun print-byte-reg (value stream dstate)
 124   (declare (type full-reg value)
 125            (type stream stream)
 126            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 127   (print-reg-with-width value :byte stream dstate))
 128
 129 (defun print-addr-reg (value stream dstate)
 130   (declare (type full-reg value)
 131            (type stream stream)
 132            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 133   (print-reg-with-width value +default-address-size+ stream dstate))
 134
 135 ;;; Print a register or a memory reference of the given WIDTH.
 136 ;;; If SIZED-P is true, add an explicit size indicator for memory
 137 ;;; references.
 138 (defun print-reg/mem-with-width (value width sized-p stream dstate)
 139   (declare (type (or list full-reg) value)
 140            (type (member :byte :word :dword :qword) width)
 141            (type boolean sized-p)
 142            (type stream stream)
 143            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 144   (if (typep value 'full-reg)
 145       (print-reg-with-width value width stream dstate)
 146     (print-mem-access value (and sized-p width) stream dstate)))
 147
 148 ;;; Print a register or a memory reference. The width is determined by
 149 ;;; calling INST-OPERAND-SIZE.
 150 (defun print-reg/mem (value stream dstate)
 151   (declare (type (or list full-reg) value)
 152            (type stream stream)
 153            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 154   (print-reg/mem-with-width
 155    value (inst-operand-size dstate) nil stream dstate))
 156
 157 ;; Same as print-reg/mem, but prints an explicit size indicator for
 158 ;; memory references.
 159 (defun print-sized-reg/mem (value stream dstate)
 160   (declare (type (or list full-reg) value)
 161            (type stream stream)
 162            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 163   (print-reg/mem-with-width
 164    value (inst-operand-size dstate) t stream dstate))
 165
 166 ;;; Same as print-sized-reg/mem, but with a default operand size of
 167 ;;; :qword.
 168 (defun print-sized-reg/mem-default-qword (value stream dstate)
 169   (declare (type (or list full-reg) value)
 170            (type stream stream)
 171            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 172   (print-reg/mem-with-width
 173    value (inst-operand-size-default-qword dstate) t stream dstate))
 174
 175 (defun print-sized-byte-reg/mem (value stream dstate)
 176   (declare (type (or list full-reg) value)
 177            (type stream stream)
 178            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 179   (print-reg/mem-with-width value :byte t stream dstate))
 180
 181 (defun print-sized-word-reg/mem (value stream dstate)
 182   (declare (type (or list full-reg) value)
 183            (type stream stream)
 184            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 185   (print-reg/mem-with-width value :word t stream dstate))
 186
 187 (defun print-sized-dword-reg/mem (value stream dstate)
 188   (declare (type (or list full-reg) value)
 189            (type stream stream)
 190            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 191   (print-reg/mem-with-width value :dword t stream dstate))
 192
 193 (defun print-label (value stream dstate)
 194   (declare (ignore dstate))
 195   (sb!disassem:princ16 value stream))
 196
 197 ;;; This prefilter is used solely for its side effects, namely to put
 198 ;;; the bits found in the REX prefix into the DSTATE for use by other
 199 ;;; prefilters and by printers.
 200 (defun prefilter-wrxb (value dstate)
 201   (declare (type (unsigned-byte 4) value)
 202            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 203   (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'rex)
 204   (when (plusp (logand value #b1000))
 205     (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'rex-w))
 206   (when (plusp (logand value #b0100))
 207     (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'rex-r))
 208   (when (plusp (logand value #b0010))
 209     (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'rex-x))
 210   (when (plusp (logand value #b0001))
 211     (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'rex-b))
 212   value)
 213
 214 ;;; This prefilter is used solely for its side effect, namely to put
 215 ;;; the property OPERAND-SIZE-8 into the DSTATE if VALUE is 0.
 216 (defun prefilter-width (value dstate)
 217   (declare (type bit value)
 218            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 219   (when (zerop value)
 220     (sb!disassem:dstate-put-inst-prop dstate 'operand-size-8))
 221   value)
 222
 223 ;;; A register field that can be extended by REX.R.
 224 (defun prefilter-reg-r (value dstate)
 225   (declare (type reg value)
 226            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 227   (if (sb!disassem::dstate-get-inst-prop dstate 'rex-r)
 228       (+ value 8)
 229       value))
 230
 231 ;;; A register field that can be extended by REX.B.
 232 (defun prefilter-reg-b (value dstate)
 233   (declare (type reg value)
 234            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 235   (if (sb!disassem::dstate-get-inst-prop dstate 'rex-b)
 236       (+ value 8)
 237       value))
 238
 239 ;;; Returns either an integer, meaning a register, or a list of
 240 ;;; (BASE-REG OFFSET INDEX-REG INDEX-SCALE), where any component
 241 ;;; may be missing or nil to indicate that it's not used or has the
 242 ;;; obvious default value (e.g., 1 for the index-scale). VALUE is a list
 243 ;;; of the mod and r/m field of the ModRM byte of the instruction.
 244 ;;; Depending on VALUE a SIB byte and/or an offset may be read. The
 245 ;;; REX.B bit from DSTATE is used to extend the sole register or the
 246 ;;; BASE-REG to a full register, the REX.X bit does the same for the
 247 ;;; INDEX-REG.
 248 (defun prefilter-reg/mem (value dstate)
 249   (declare (type list value)
 250            (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 251   (let ((mod (first value))
 252         (r/m (second value)))
 253     (declare (type (unsigned-byte 2) mod)
 254              (type (unsigned-byte 3) r/m))
 255     (let ((full-reg (if (sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'rex-b)
 256                         (+ r/m 8)
 257                         r/m)))
 258       (declare (type full-reg full-reg))
 259       (cond ((= mod #b11)
 260              ;; registers
 261              full-reg)
 262             ((= r/m #b100)
 263              ;; sib byte
 264              (let ((sib (sb!disassem:read-suffix 8 dstate)))
 265                (declare (type (unsigned-byte 8) sib))
 266                (let ((base-reg (ldb (byte 3 0) sib))
 267                      (index-reg (ldb (byte 3 3) sib))
 268                      (index-scale (ldb (byte 2 6) sib)))
 269                  (declare (type (unsigned-byte 3) base-reg index-reg)
 270                           (type (unsigned-byte 2) index-scale))
 271                  (let* ((offset
 272                          (case mod
 273                                (#b00
 274                                 (if (= base-reg #b101)
 275                                     (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate)
 276                                   nil))
 277                                (#b01
 278                                 (sb!disassem:read-signed-suffix 8 dstate))
 279                                (#b10
 280                                 (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate)))))
 281                    (list (unless (and (= mod #b00) (= base-reg #b101))
 282                            (if (sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'rex-b)
 283                                (+ base-reg 8)
 284                                base-reg))
 285                          offset
 286                          (unless (= index-reg #b100)
 287                            (if (sb!disassem:dstate-get-inst-prop dstate 'rex-x)
 288                                (+ index-reg 8)
 289                                index-reg))
 290                          (ash 1 index-scale))))))
 291             ((and (= mod #b00) (= r/m #b101))
 292              (list 'rip (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate)) )
 293             ((= mod #b00)
 294              (list full-reg))
 295             ((= mod #b01)
 296            (list full-reg (sb!disassem:read-signed-suffix 8 dstate)))
 297           (t                            ; (= mod #b10)
 298            (list full-reg (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate)))))))
 299
 300 (defun read-address (value dstate)
 301   (declare (ignore value))              ; always nil anyway
 302   (sb!disassem:read-suffix (width-bits (inst-operand-size dstate)) dstate))
 303
 304 (defun width-bits (width)
 305   (ecase width
 306     (:byte 8)
 307     (:word 16)
 308     (:dword 32)
 309     (:qword 64)
 310     (:float 32)
 311     (:double 64)))
 312
 313 ) ; EVAL-WHEN
 314 \f
 315 ;;;; disassembler argument types
 316
 317 ;;; Used to capture the lower four bits of the REX prefix.
 318 (sb!disassem:define-arg-type wrxb
 319   :prefilter #'prefilter-wrxb)
 320
 321 (sb!disassem:define-arg-type width
 322   :prefilter #'prefilter-width
 323   :printer (lambda (value stream dstate)
 324              (declare (ignore value))
 325              (princ (schar (symbol-name (inst-operand-size dstate)) 0)
 326                     stream)))
 327
 328 (sb!disassem:define-arg-type displacement
 329   :sign-extend t
 330   :use-label #'offset-next
 331   :printer (lambda (value stream dstate)
 332              (sb!disassem:maybe-note-assembler-routine value nil dstate)
 333              (print-label value stream dstate)))
 334
 335 (sb!disassem:define-arg-type accum
 336   :printer (lambda (value stream dstate)
 337              (declare (ignore value)
 338                       (type stream stream)
 339                       (type sb!disassem:disassem-state dstate))
 340              (print-reg 0 stream dstate)))
 341
 342 (sb!disassem:define-arg-type reg
 343   :prefilter #'prefilter-reg-r
 344   :printer #'print-reg)
 345
 346 (sb!disassem:define-arg-type reg-b
 347   :prefilter #'prefilter-reg-b
 348   :printer #'print-reg)
 349
 350 (sb!disassem:define-arg-type reg-b-default-qword
 351   :prefilter #'prefilter-reg-b
 352   :printer #'print-reg-default-qword)
 353
 354 (sb!disassem:define-arg-type imm-addr
 355   :prefilter #'read-address
 356   :printer #'print-label)
 357
 358 ;;; Normally, immediate values for an operand size of :qword are of size
 359 ;;; :dword and are sign-extended to 64 bits. For an exception, see the
 360 ;;; argument type definition following this one.
 361 (sb!disassem:define-arg-type signed-imm-data
 362   :prefilter (lambda (value dstate)
 363                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 364                (let ((width (width-bits (inst-operand-size dstate))))
 365                  (when (= width 64)
 366                    (setf width 32))
 367                  (sb!disassem:read-signed-suffix width dstate))))
 368
 369 ;;; Used by the variant of the MOV instruction with opcode B8 which can
 370 ;;; move immediates of all sizes (i.e. including :qword) into a
 371 ;;; register.
 372 (sb!disassem:define-arg-type signed-imm-data-upto-qword
 373   :prefilter (lambda (value dstate)
 374                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 375                (sb!disassem:read-signed-suffix
 376                 (width-bits (inst-operand-size dstate))
 377                 dstate)))
 378
 379 ;;; Used by those instructions that have a default operand size of
 380 ;;; :qword. Nevertheless the immediate is at most of size :dword.
 381 ;;; The only instruction of this kind having a variant with an immediate
 382 ;;; argument is PUSH.
 383 (sb!disassem:define-arg-type signed-imm-data-default-qword
 384   :prefilter (lambda (value dstate)
 385                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 386                (let ((width (width-bits
 387                              (inst-operand-size-default-qword dstate))))
 388                  (when (= width 64)
 389                    (setf width 32))
 390                  (sb!disassem:read-signed-suffix width dstate))))
 391
 392 (sb!disassem:define-arg-type signed-imm-byte
 393   :prefilter (lambda (value dstate)
 394                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 395                (sb!disassem:read-signed-suffix 8 dstate)))
 396
 397 (sb!disassem:define-arg-type imm-byte
 398   :prefilter (lambda (value dstate)
 399                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 400                (sb!disassem:read-suffix 8 dstate)))
 401
 402 ;;; needed for the ret imm16 instruction
 403 (sb!disassem:define-arg-type imm-word-16
 404   :prefilter (lambda (value dstate)
 405                (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 406                (sb!disassem:read-suffix 16 dstate)))
 407
 408 (sb!disassem:define-arg-type reg/mem
 409   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 410   :printer #'print-reg/mem)
 411 (sb!disassem:define-arg-type sized-reg/mem
 412   ;; Same as reg/mem, but prints an explicit size indicator for
 413   ;; memory references.
 414   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 415   :printer #'print-sized-reg/mem)
 416
 417 ;;; Arguments of type reg/mem with a fixed size.
 418 (sb!disassem:define-arg-type sized-byte-reg/mem
 419   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 420   :printer #'print-sized-byte-reg/mem)
 421 (sb!disassem:define-arg-type sized-word-reg/mem
 422   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 423   :printer #'print-sized-word-reg/mem)
 424 (sb!disassem:define-arg-type sized-dword-reg/mem
 425   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 426   :printer #'print-sized-dword-reg/mem)
 427
 428 ;;; Same as sized-reg/mem, but with a default operand size of :qword.
 429 (sb!disassem:define-arg-type sized-reg/mem-default-qword
 430   :prefilter #'prefilter-reg/mem
 431   :printer #'print-sized-reg/mem-default-qword)
 432
 433 ;;; added by jrd
 434 (eval-when (#-sb-xc :compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 435 (defun print-fp-reg (value stream dstate)
 436   (declare (ignore dstate))
 437   (format stream "FR~D" value))
 438 (defun prefilter-fp-reg (value dstate)
 439   ;; just return it
 440   (declare (ignore dstate))
 441   value)
 442 ) ; EVAL-WHEN
 443 (sb!disassem:define-arg-type fp-reg
 444                              :prefilter #'prefilter-fp-reg
 445                              :printer #'print-fp-reg)
 446
 447 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 448 (defparameter *conditions*
 449   '((:o . 0)
 450     (:no . 1)
 451     (:b . 2) (:nae . 2) (:c . 2)
 452     (:nb . 3) (:ae . 3) (:nc . 3)
 453     (:eq . 4) (:e . 4) (:z . 4)
 454     (:ne . 5) (:nz . 5)
 455     (:be . 6) (:na . 6)
 456     (:nbe . 7) (:a . 7)
 457     (:s . 8)
 458     (:ns . 9)
 459     (:p . 10) (:pe . 10)
 460     (:np . 11) (:po . 11)
 461     (:l . 12) (:nge . 12)
 462     (:nl . 13) (:ge . 13)
 463     (:le . 14) (:ng . 14)
 464     (:nle . 15) (:g . 15)))
 465 (defparameter *condition-name-vec*
 466   (let ((vec (make-array 16 :initial-element nil)))
 467     (dolist (cond *conditions*)
 468       (when (null (aref vec (cdr cond)))
 469         (setf (aref vec (cdr cond)) (car cond))))
 470     vec))
 471 ) ; EVAL-WHEN
 472
 473 ;;; Set assembler parameters. (In CMU CL, this was done with
 474 ;;; a call to a macro DEF-ASSEMBLER-PARAMS.)
 475 (eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
 476   (setf sb!assem:*assem-scheduler-p* nil))
 477
 478 (sb!disassem:define-arg-type condition-code
 479   :printer *condition-name-vec*)
 480
 481 (defun conditional-opcode (condition)
 482   (cdr (assoc condition *conditions* :test #'eq)))
 483 \f
 484 ;;;; disassembler instruction formats
 485
 486 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 487   (defun swap-if (direction field1 separator field2)
 488     `(:if (,direction :constant 0)
 489           (,field1 ,separator ,field2)
 490           (,field2 ,separator ,field1))))
 491
 492 (sb!disassem:define-instruction-format (byte 8 :default-printer '(:name))
 493   (op    :field (byte 8 0))
 494   ;; optional fields
 495   (accum :type 'accum)
 496   (imm))
 497
 498 (sb!disassem:define-instruction-format (simple 8)
 499   (op    :field (byte 7 1))
 500   (width :field (byte 1 0) :type 'width)
 501   ;; optional fields
 502   (accum :type 'accum)
 503   (imm))
 504
 505 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-simple 16)
 506   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 507   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 508   (op    :field (byte 7 9))
 509   (width :field (byte 1 8) :type 'width)
 510   ;; optional fields
 511   (accum :type 'accum)
 512   (imm))
 513
 514 ;;; Same as simple, but with direction bit
 515 (sb!disassem:define-instruction-format (simple-dir 8 :include 'simple)
 516   (op :field (byte 6 2))
 517   (dir :field (byte 1 1)))
 518
 519 ;;; Same as simple, but with the immediate value occurring by default,
 520 ;;; and with an appropiate printer.
 521 (sb!disassem:define-instruction-format (accum-imm 8
 522                                      :include 'simple
 523                                      :default-printer '(:name
 524                                                         :tab accum ", " imm))
 525   (imm :type 'signed-imm-data))
 526
 527 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-accum-imm 16
 528                                      :include 'rex-simple
 529                                      :default-printer '(:name
 530                                                         :tab accum ", " imm))
 531   (imm :type 'signed-imm-data))
 532
 533 (sb!disassem:define-instruction-format (reg-no-width 8
 534                                      :default-printer '(:name :tab reg))
 535   (op    :field (byte 5 3))
 536   (reg   :field (byte 3 0) :type 'reg-b)
 537   ;; optional fields
 538   (accum :type 'accum)
 539   (imm))
 540
 541 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg-no-width 16
 542                                      :default-printer '(:name :tab reg))
 543   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 544   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 545   (op      :field (byte 5 11))
 546   (reg     :field (byte 3 8)    :type 'reg-b)
 547   ;; optional fields
 548   (accum :type 'accum)
 549   (imm))
 550
 551 ;;; Same as reg-no-width, but with a default operand size of :qword.
 552 (sb!disassem:define-instruction-format (reg-no-width-default-qword 8
 553                                         :include 'reg-no-width
 554                                         :default-printer '(:name :tab reg))
 555   (reg   :type 'reg-b-default-qword))
 556
 557 ;;; Same as rex-reg-no-width, but with a default operand size of :qword.
 558 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg-no-width-default-qword 16
 559                                         :include 'rex-reg-no-width
 560                                         :default-printer '(:name :tab reg))
 561   (reg     :type 'reg-b-default-qword))
 562
 563 (sb!disassem:define-instruction-format (modrm-reg-no-width 24
 564                                      :default-printer '(:name :tab reg))
 565   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 566   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 567   (ff   :field (byte 8 8)  :value #b11111111)
 568   (mod   :field (byte 2 22))
 569   (modrm-reg :field (byte 3 19))
 570   (reg     :field (byte 3 16)   :type 'reg-b)
 571   ;; optional fields
 572   (accum :type 'accum)
 573   (imm))
 574
 575 ;;; Adds a width field to reg-no-width. Note that we can't use
 576 ;;; :INCLUDE 'REG-NO-WIDTH here to save typing because that would put
 577 ;;; the WIDTH field last, but the prefilter for WIDTH must run before
 578 ;;; the one for IMM to be able to determine the correct size of IMM.
 579 (sb!disassem:define-instruction-format (reg 8
 580                                         :default-printer '(:name :tab reg))
 581   (op    :field (byte 4 4))
 582   (width :field (byte 1 3) :type 'width)
 583   (reg   :field (byte 3 0) :type 'reg-b)
 584   ;; optional fields
 585   (accum :type 'accum)
 586   (imm))
 587
 588 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg 16
 589                                         :default-printer '(:name :tab reg))
 590   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 591   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 592   (width   :field (byte 1 11)   :type 'width)
 593   (op      :field (byte 4 12))
 594   (reg     :field (byte 3 8)    :type 'reg-b)
 595   ;; optional fields
 596   (accum   :type 'accum)
 597   (imm))
 598
 599 (sb!disassem:define-instruction-format (two-bytes 16
 600                                         :default-printer '(:name))
 601   (op :fields (list (byte 8 0) (byte 8 8))))
 602
 603 (sb!disassem:define-instruction-format (reg-reg/mem 16
 604                                         :default-printer
 605                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 606   (op      :field (byte 7 1))
 607   (width   :field (byte 1 0)    :type 'width)
 608   (reg/mem :fields (list (byte 2 14) (byte 3 8))
 609                                 :type 'reg/mem)
 610   (reg     :field (byte 3 11)   :type 'reg)
 611   ;; optional fields
 612   (imm))
 613
 614 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg-reg/mem 24
 615                                         :default-printer
 616                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 617   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 618   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 619   (width   :field (byte 1 8)    :type 'width)
 620   (op      :field (byte 7 9))
 621   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 622                                 :type 'reg/mem)
 623   (reg     :field (byte 3 19)   :type 'reg)
 624   ;; optional fields
 625   (imm))
 626
 627 ;;; same as reg-reg/mem, but with direction bit
 628 (sb!disassem:define-instruction-format (reg-reg/mem-dir 16
 629                                         :include 'reg-reg/mem
 630                                         :default-printer
 631                                         `(:name
 632                                           :tab
 633                                           ,(swap-if 'dir 'reg/mem ", " 'reg)))
 634   (op  :field (byte 6 2))
 635   (dir :field (byte 1 1)))
 636
 637 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg-reg/mem-dir 24
 638                                         :include 'rex-reg-reg/mem
 639                                         :default-printer
 640                                         `(:name
 641                                           :tab
 642                                           ,(swap-if 'dir 'reg/mem ", " 'reg)))
 643   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 644   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 645   (op  :field (byte 6 10))
 646   (dir :field (byte 1 9)))
 647
 648 ;;; Same as reg-reg/mem, but uses the reg field as a second op code.
 649 (sb!disassem:define-instruction-format (reg/mem 16
 650                                         :default-printer '(:name :tab reg/mem))
 651   (op      :fields (list (byte 7 1) (byte 3 11)))
 652   (width   :field (byte 1 0)    :type 'width)
 653   (reg/mem :fields (list (byte 2 14) (byte 3 8))
 654                                 :type 'sized-reg/mem)
 655   ;; optional fields
 656   (imm))
 657
 658 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg/mem 24
 659                                         :default-printer '(:name :tab reg/mem))
 660   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 661   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 662   (op      :fields (list (byte 7 9) (byte 3 19)))
 663   (width   :field (byte 1 8)    :type 'width)
 664   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 665                                 :type 'sized-reg/mem)
 666   ;; optional fields
 667   (imm))
 668
 669 ;;; Same as reg/mem, but without a width field and with a default
 670 ;;; operand size of :qword.
 671 (sb!disassem:define-instruction-format (reg/mem-default-qword 16
 672                                         :default-printer '(:name :tab reg/mem))
 673   (op      :fields (list (byte 8 0) (byte 3 11)))
 674   (reg/mem :fields (list (byte 2 14) (byte 3 8))
 675                                 :type 'sized-reg/mem-default-qword))
 676
 677 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg/mem-default-qword 24
 678                                         :default-printer '(:name :tab reg/mem))
 679   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 680   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 681   (op      :fields (list (byte 8 8) (byte 3 19)))
 682   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 683                                 :type 'sized-reg/mem-default-qword))
 684
 685 ;;; Same as reg/mem, but with the immediate value occurring by default,
 686 ;;; and with an appropiate printer.
 687 (sb!disassem:define-instruction-format (reg/mem-imm 16
 688                                         :include 'reg/mem
 689                                         :default-printer
 690                                         '(:name :tab reg/mem ", " imm))
 691   (reg/mem :type 'sized-reg/mem)
 692   (imm     :type 'signed-imm-data))
 693
 694 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-reg/mem-imm 24
 695                                         :include 'rex-reg/mem
 696                                         :default-printer
 697                                         '(:name :tab reg/mem ", " imm))
 698   (reg/mem :type 'sized-reg/mem)
 699   (imm     :type 'signed-imm-data))
 700
 701 ;;; Same as reg/mem, but with using the accumulator in the default printer
 702 (sb!disassem:define-instruction-format
 703     (accum-reg/mem 16
 704      :include 'reg/mem :default-printer '(:name :tab accum ", " reg/mem))
 705   (reg/mem :type 'reg/mem)              ; don't need a size
 706   (accum :type 'accum))
 707
 708 ;;; Same as reg-reg/mem, but with a prefix of #b00001111
 709 (sb!disassem:define-instruction-format (ext-reg-reg/mem 24
 710                                         :default-printer
 711                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 712   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #b00001111)
 713   (op      :field (byte 7 9))
 714   (width   :field (byte 1 8)    :type 'width)
 715   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 716                                 :type 'reg/mem)
 717   (reg     :field (byte 3 19)   :type 'reg)
 718   ;; optional fields
 719   (imm))
 720
 721 (sb!disassem:define-instruction-format (ext-reg-reg/mem-no-width 24
 722                                         :default-printer
 723                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 724   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #b00001111)
 725   (op      :field (byte 8 8))
 726   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 727                                 :type 'reg/mem)
 728   (reg     :field (byte 3 19)   :type 'reg))
 729
 730 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-ext-reg-reg/mem-no-width 32
 731                                         :default-printer
 732                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 733   (rex     :field (byte 4 4)    :value #b0100)
 734   (wrxb    :field (byte 4 0)    :type 'wrxb)
 735   (prefix  :field (byte 8 8)    :value #b00001111)
 736   (op      :field (byte 8 16))
 737   (reg/mem :fields (list (byte 2 30) (byte 3 24))
 738                                 :type 'reg/mem)
 739   (reg     :field (byte 3 27)   :type 'reg))
 740
 741 ;;; Same as reg-reg/mem, but with a prefix of #xf2 0f
 742 (sb!disassem:define-instruction-format (xmm-ext-reg-reg/mem 32
 743                                         :default-printer
 744                                         `(:name :tab reg ", " reg/mem))
 745   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #xf2)
 746   (prefix2  :field (byte 8 8)   :value #x0f)
 747   (op      :field (byte 7 17))
 748   (width   :field (byte 1 16)   :type 'width)
 749   (reg/mem :fields (list (byte 2 30) (byte 3 24))
 750                                 :type 'reg/mem)
 751   (reg     :field (byte 3 27)   :type 'reg)
 752   ;; optional fields
 753   (imm))
 754
 755 ;;; reg-no-width with #x0f prefix
 756 (sb!disassem:define-instruction-format (ext-reg-no-width 16
 757                                         :default-printer '(:name :tab reg))
 758   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #b00001111)
 759   (op    :field (byte 5 11))
 760   (reg   :field (byte 3 8) :type 'reg-b))
 761
 762 ;;; Same as reg/mem, but with a prefix of #b00001111
 763 (sb!disassem:define-instruction-format (ext-reg/mem 24
 764                                         :default-printer '(:name :tab reg/mem))
 765   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #b00001111)
 766   (op      :fields (list (byte 7 9) (byte 3 19)))
 767   (width   :field (byte 1 8)    :type 'width)
 768   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 769                                 :type 'sized-reg/mem)
 770   ;; optional fields
 771   (imm))
 772
 773 (sb!disassem:define-instruction-format (ext-reg/mem-imm 24
 774                                         :include 'ext-reg/mem
 775                                         :default-printer
 776                                         '(:name :tab reg/mem ", " imm))
 777   (imm :type 'signed-imm-data))
 778 \f
 779 ;;;; This section was added by jrd, for fp instructions.
 780
 781 ;;; regular fp inst to/from registers/memory
 782 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point 16
 783                                         :default-printer
 784                                         `(:name :tab reg/mem))
 785   (prefix :field (byte 5 3) :value #b11011)
 786   (op     :fields (list (byte 3 0) (byte 3 11)))
 787   (reg/mem :fields (list (byte 2 14) (byte 3 8)) :type 'reg/mem))
 788
 789 ;;; fp insn to/from fp reg
 790 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point-fp 16
 791                                         :default-printer `(:name :tab fp-reg))
 792   (prefix :field (byte 5 3) :value #b11011)
 793   (suffix :field (byte 2 14) :value #b11)
 794   (op     :fields (list (byte 3 0) (byte 3 11)))
 795   (fp-reg :field (byte 3 8) :type 'fp-reg))
 796
 797 ;;; fp insn to/from fp reg, with the reversed source/destination flag.
 798 (sb!disassem:define-instruction-format
 799  (floating-point-fp-d 16
 800    :default-printer `(:name :tab ,(swap-if 'd "ST0" ", " 'fp-reg)))
 801   (prefix :field (byte 5 3) :value #b11011)
 802   (suffix :field (byte 2 14) :value #b11)
 803   (op     :fields (list (byte 2 0) (byte 3 11)))
 804   (d      :field (byte 1 2))
 805   (fp-reg :field (byte 3 8) :type 'fp-reg))
 806
 807
 808 ;;; (added by (?) pfw)
 809 ;;; fp no operand isns
 810 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point-no 16
 811                                       :default-printer '(:name))
 812   (prefix :field (byte 8  0) :value #b11011001)
 813   (suffix :field (byte 3 13) :value #b111)
 814   (op     :field (byte 5  8)))
 815
 816 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point-3 16
 817                                       :default-printer '(:name))
 818   (prefix :field (byte 5 3) :value #b11011)
 819   (suffix :field (byte 2 14) :value #b11)
 820   (op     :fields (list (byte 3 0) (byte 6 8))))
 821
 822 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point-5 16
 823                                       :default-printer '(:name))
 824   (prefix :field (byte 8  0) :value #b11011011)
 825   (suffix :field (byte 3 13) :value #b111)
 826   (op     :field (byte 5  8)))
 827
 828 (sb!disassem:define-instruction-format (floating-point-st 16
 829                                       :default-printer '(:name))
 830   (prefix :field (byte 8  0) :value #b11011111)
 831   (suffix :field (byte 3 13) :value #b111)
 832   (op     :field (byte 5  8)))
 833
 834 (sb!disassem:define-instruction-format (string-op 8
 835                                      :include 'simple
 836                                      :default-printer '(:name width)))
 837
 838 (sb!disassem:define-instruction-format (rex-string-op 16
 839                                      :include 'rex-simple
 840                                      :default-printer '(:name width)))
 841
 842 (sb!disassem:define-instruction-format (short-cond-jump 16)
 843   (op    :field (byte 4 4))
 844   (cc    :field (byte 4 0) :type 'condition-code)
 845   (label :field (byte 8 8) :type 'displacement))
 846
 847 (sb!disassem:define-instruction-format (short-jump 16
 848                                      :default-printer '(:name :tab label))
 849   (const :field (byte 4 4) :value #b1110)
 850   (op    :field (byte 4 0))
 851   (label :field (byte 8 8) :type 'displacement))
 852
 853 (sb!disassem:define-instruction-format (near-cond-jump 16)
 854   (op    :fields (list (byte 8 0) (byte 4 12)) :value '(#b00001111 #b1000))
 855   (cc    :field (byte 4 8) :type 'condition-code)
 856   ;; The disassembler currently doesn't let you have an instruction > 32 bits
 857   ;; long, so we fake it by using a prefilter to read the offset.
 858   (label :type 'displacement
 859          :prefilter (lambda (value dstate)
 860                       (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 861                       (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate))))
 862
 863 (sb!disassem:define-instruction-format (near-jump 8
 864                                      :default-printer '(:name :tab label))
 865   (op    :field (byte 8 0))
 866   ;; The disassembler currently doesn't let you have an instruction > 32 bits
 867   ;; long, so we fake it by using a prefilter to read the address.
 868   (label :type 'displacement
 869          :prefilter (lambda (value dstate)
 870                       (declare (ignore value)) ; always nil anyway
 871                       (sb!disassem:read-signed-suffix 32 dstate))))
 872
 873
 874 (sb!disassem:define-instruction-format (cond-set 24
 875                                      :default-printer '('set cc :tab reg/mem))
 876   (prefix :field (byte 8 0) :value #b00001111)
 877   (op    :field (byte 4 12) :value #b1001)
 878   (cc    :field (byte 4 8) :type 'condition-code)
 879   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 880            :type 'sized-byte-reg/mem)
 881   (reg     :field (byte 3 19)   :value #b000))
 882
 883 (sb!disassem:define-instruction-format (cond-move 24
 884                                      :default-printer
 885                                         '('cmov cc :tab reg ", " reg/mem))
 886   (prefix  :field (byte 8 0)    :value #b00001111)
 887   (op      :field (byte 4 12)   :value #b0100)
 888   (cc      :field (byte 4 8)    :type 'condition-code)
 889   (reg/mem :fields (list (byte 2 22) (byte 3 16))
 890                                 :type 'reg/mem)
 891   (reg     :field (byte 3 19)   :type 'reg))
 892
 893 (sb!disassem:define-instruction-format (enter-format 32
 894                                      :default-printer '(:name
 895                                                         :tab disp
 896                                                         (:unless (:constant 0)
 897                                                           ", " level)))
 898   (op :field (byte 8 0))
 899   (disp :field (byte 16 8))
 900   (level :field (byte 8 24)))
 901
 902 ;;; Single byte instruction with an immediate byte argument.
 903 (sb!disassem:define-instruction-format (byte-imm 16
 904                                      :default-printer '(:name :tab code))
 905  (op :field (byte 8 0))
 906  (code :field (byte 8 8)))
 907 \f
 908 ;;;; primitive emitters
 909
 910 (define-bitfield-emitter emit-word 16
 911   (byte 16 0))
 912
 913 (define-bitfield-emitter emit-dword 32
 914   (byte 32 0))
 915
 916 (define-bitfield-emitter emit-qword 64
 917   (byte 64 0))
 918
 919 (define-bitfield-emitter emit-byte-with-reg 8
 920   (byte 5 3) (byte 3 0))
 921
 922 (define-bitfield-emitter emit-mod-reg-r/m-byte 8
 923   (byte 2 6) (byte 3 3) (byte 3 0))
 924
 925 (define-bitfield-emitter emit-sib-byte 8
 926   (byte 2 6) (byte 3 3) (byte 3 0))
 927
 928 (define-bitfield-emitter emit-rex-byte 8
 929   (byte 4 4) (byte 1 3) (byte 1 2) (byte 1 1) (byte 1 0))
 930
 931
 932 \f
 933 ;;;; fixup emitters
 934
 935 (defun emit-absolute-fixup (segment fixup &optional quad-p)
 936   (note-fixup segment (if quad-p :absolute64 :absolute) fixup)
 937   (let ((offset (fixup-offset fixup)))
 938     (if (label-p offset)
 939         (emit-back-patch segment
 940                          (if quad-p 8 4)
 941                          (lambda (segment posn)
 942                            (declare (ignore posn))
 943                            (let ((val  (- (+ (component-header-length)
 944                                              (or (label-position offset)
 945                                                  0))
 946                                           other-pointer-lowtag)))
 947                              (if quad-p
 948                                  (emit-qword segment val )
 949                                  (emit-dword segment val )))))
 950         (if quad-p
 951             (emit-qword segment (or offset 0))
 952             (emit-dword segment (or offset 0))))))
 953
 954 (defun emit-relative-fixup (segment fixup)
 955   (note-fixup segment :relative fixup)
 956   (emit-dword segment (or (fixup-offset fixup) 0)))
 957
 958 \f
 959 ;;;; the effective-address (ea) structure
 960
 961 (defun reg-tn-encoding (tn)
 962   (declare (type tn tn))
 963   (aver (member  (sb-name (sc-sb (tn-sc tn))) '(registers float-registers)))
 964   ;; ea only has space for three bits of register number: regs r8
 965   ;; and up are selected by a REX prefix byte which caller is responsible
 966   ;; for having emitted where necessary already
 967   (cond ((fp-reg-tn-p tn)
 968          (mod (tn-offset tn) 8))
 969         (t
 970          (let ((offset (mod (tn-offset tn) 16)))
 971            (logior (ash (logand offset 1) 2)
 972                    (ash offset -1))))))
 973
 974 (defstruct (ea (:constructor make-ea (size &key base index scale disp))
 975                (:copier nil))
 976   ;; note that we can represent an EA qith a QWORD size, but EMIT-EA
 977   ;; can't actually emit it on its own: caller also needs to emit REX
 978   ;; prefix
 979   (size nil :type (member :byte :word :dword :qword))
 980   (base nil :type (or tn null))
 981   (index nil :type (or tn null))
 982   (scale 1 :type (member 1 2 4 8))
 983   (disp 0 :type (or (unsigned-byte 32) (signed-byte 32) fixup)))
 984 (def!method print-object ((ea ea) stream)
 985   (cond ((or *print-escape* *print-readably*)
 986          (print-unreadable-object (ea stream :type t)
 987            (format stream
 988                    "~S~@[ base=~S~]~@[ index=~S~]~@[ scale=~S~]~@[ disp=~S~]"
 989                    (ea-size ea)
 990                    (ea-base ea)
 991                    (ea-index ea)
 992                    (let ((scale (ea-scale ea)))
 993                      (if (= scale 1) nil scale))
 994                    (ea-disp ea))))
 995         (t
 996          (format stream "~A PTR [" (symbol-name (ea-size ea)))
 997          (when (ea-base ea)
 998            (write-string (sb!c::location-print-name (ea-base ea)) stream)
 999            (when (ea-index ea)
1000              (write-string "+" stream)))
1001          (when (ea-index ea)
1002            (write-string (sb!c::location-print-name (ea-index ea)) stream))
1003          (unless (= (ea-scale ea) 1)
1004            (format stream "*~A" (ea-scale ea)))
1005          (typecase (ea-disp ea)
1006            (null)
1007            (integer
1008             (format stream "~@D" (ea-disp ea)))
1009            (t
1010             (format stream "+~A" (ea-disp ea))))
1011          (write-char #\] stream))))
1012
1013 (defun emit-constant-tn-rip (segment constant-tn reg)
1014   ;; AMD64 doesn't currently have a code object register to use as a
1015   ;; base register for constant access. Instead we use RIP-relative
1016   ;; addressing. The offset from the SIMPLE-FUN-HEADER to the instruction
1017   ;; is passed to the backpatch callback. In addition we need the offset
1018   ;; from the start of the function header to the slot in the CODE-HEADER
1019   ;; that stores the constant. Since we don't know where the code header
1020   ;; starts, instead count backwards from the function header.
1021   (let* ((2comp (component-info *component-being-compiled*))
1022          (constants (ir2-component-constants 2comp))
1023          (len (length constants))
1024          ;; Both CODE-HEADER and SIMPLE-FUN-HEADER are 16-byte aligned.
1025          ;; If there are an even amount of constants, there will be
1026          ;; an extra qword of padding before the function header, which
1027          ;; needs to be adjusted for. XXX: This will break if new slots
1028          ;; are added to the code header.
1029          (offset (* (- (+ len (if (evenp len)
1030                                   1
1031                                   2))
1032                        (tn-offset constant-tn))
1033                     n-word-bytes)))
1034     ;; RIP-relative addressing
1035     (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b00 reg #b101)
1036     (emit-back-patch segment
1037                      4
1038                      (lambda (segment posn)
1039                        ;; The addressing is relative to end of instruction,
1040                        ;; i.e. the end of this dword. Hence the + 4.
1041                        (emit-dword segment (+ 4 (- (+ offset posn)))))))
1042   (values))
1043
1044 (defun emit-label-rip (segment fixup reg)
1045   (let ((label (fixup-offset fixup)))
1046     ;; RIP-relative addressing
1047     (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b00 reg #b101)
1048     (emit-back-patch segment
1049                      4
1050                      (lambda (segment posn)
1051                        (emit-dword segment (- (label-position label)
1052                                               (+ posn 4))))))
1053   (values))
1054
1055 (defun emit-ea (segment thing reg &optional allow-constants)
1056   (etypecase thing
1057     (tn
1058      ;; this would be eleganter if we had a function that would create
1059      ;; an ea given a tn
1060      (ecase (sb-name (sc-sb (tn-sc thing)))
1061        ((registers float-registers)
1062         (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b11 reg (reg-tn-encoding thing)))
1063        (stack
1064         ;; Convert stack tns into an index off RBP.
1065         (let ((disp (- (* (1+ (tn-offset thing)) n-word-bytes))))
1066           (cond ((< -128 disp 127)
1067                  (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b01 reg #b101)
1068                  (emit-byte segment disp))
1069                 (t
1070                  (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b10 reg #b101)
1071                  (emit-dword segment disp)))))
1072        (constant
1073         (unless allow-constants
1074           ;; Why?
1075           (error
1076            "Constant TNs can only be directly used in MOV, PUSH, and CMP."))
1077         (emit-constant-tn-rip segment thing reg))))
1078     (ea
1079      (let* ((base (ea-base thing))
1080             (index (ea-index thing))
1081             (scale (ea-scale thing))
1082             (disp (ea-disp thing))
1083             (mod (cond ((or (null base)
1084                             (and (eql disp 0)
1085                                  (not (= (reg-tn-encoding base) #b101))))
1086                         #b00)
1087                        ((and (fixnump disp) (<= -128 disp 127))
1088                         #b01)
1089                        (t
1090                         #b10)))
1091             (r/m (cond (index #b100)
1092                        ((null base) #b101)
1093                        (t (reg-tn-encoding base)))))
1094        (when (and (= mod 0) (= r/m #b101))
1095          ;; this is rip-relative in amd64, so we'll use a sib instead
1096          (setf r/m #b100 scale 1))
1097        (emit-mod-reg-r/m-byte segment mod reg r/m)
1098        (when (= r/m #b100)
1099          (let ((ss (1- (integer-length scale)))
1100                (index (if (null index)
1101                           #b100
1102                           (let ((index (reg-tn-encoding index)))
1103                             (if (= index #b100)
1104                                 (error "can't index off of ESP")
1105                                 index))))
1106                (base (if (null base)
1107                          #b101
1108                          (reg-tn-encoding base))))
1109            (emit-sib-byte segment ss index base)))
1110        (cond ((= mod #b01)
1111               (emit-byte segment disp))
1112              ((or (= mod #b10) (null base))
1113               (if (fixup-p disp)
1114                   (emit-absolute-fixup segment disp)
1115                   (emit-dword segment disp))))))
1116     (fixup
1117      (typecase (fixup-offset thing)
1118        (label
1119         (emit-label-rip segment thing reg))
1120        (t
1121         (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b00 reg #b100)
1122         (emit-sib-byte segment 0 #b100 #b101)
1123         (emit-absolute-fixup segment thing))))))
1124
1125 (defun fp-reg-tn-p (thing)
1126   (and (tn-p thing)
1127        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'float-registers)))
1128
1129 ;;; like the above, but for fp-instructions--jrd
1130 (defun emit-fp-op (segment thing op)
1131   (if (fp-reg-tn-p thing)
1132       (emit-byte segment (dpb op (byte 3 3) (dpb (tn-offset thing)
1133                                                  (byte 3 0)
1134                                                  #b11000000)))
1135     (emit-ea segment thing op)))
1136
1137 (defun byte-reg-p (thing)
1138   (and (tn-p thing)
1139        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'registers)
1140        (member (sc-name (tn-sc thing)) *byte-sc-names*)
1141        t))
1142
1143 (defun byte-ea-p (thing)
1144   (typecase thing
1145     (ea (eq (ea-size thing) :byte))
1146     (tn
1147      (and (member (sc-name (tn-sc thing)) *byte-sc-names*) t))
1148     (t nil)))
1149
1150 (defun word-reg-p (thing)
1151   (and (tn-p thing)
1152        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'registers)
1153        (member (sc-name (tn-sc thing)) *word-sc-names*)
1154        t))
1155
1156 (defun word-ea-p (thing)
1157   (typecase thing
1158     (ea (eq (ea-size thing) :word))
1159     (tn (and (member (sc-name (tn-sc thing)) *word-sc-names*) t))
1160     (t nil)))
1161
1162 (defun dword-reg-p (thing)
1163   (and (tn-p thing)
1164        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'registers)
1165        (member (sc-name (tn-sc thing)) *dword-sc-names*)
1166        t))
1167
1168 (defun dword-ea-p (thing)
1169   (typecase thing
1170     (ea (eq (ea-size thing) :dword))
1171     (tn
1172      (and (member (sc-name (tn-sc thing)) *dword-sc-names*) t))
1173     (t nil)))
1174
1175 (defun qword-reg-p (thing)
1176   (and (tn-p thing)
1177        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'registers)
1178        (member (sc-name (tn-sc thing)) *qword-sc-names*)
1179        t))
1180
1181 (defun qword-ea-p (thing)
1182   (typecase thing
1183     (ea (eq (ea-size thing) :qword))
1184     (tn
1185      (and (member (sc-name (tn-sc thing)) *qword-sc-names*) t))
1186     (t nil)))
1187
1188 (defun register-p (thing)
1189   (and (tn-p thing)
1190        (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc thing))) 'registers)))
1191
1192 (defun accumulator-p (thing)
1193   (and (register-p thing)
1194        (= (tn-offset thing) 0)))
1195
1196 \f
1197 ;;;; utilities
1198
1199 (def!constant +operand-size-prefix-byte+ #b01100110)
1200
1201 (defun maybe-emit-operand-size-prefix (segment size)
1202   (unless (or (eq size :byte)
1203               (eq size :qword)          ; REX prefix handles this
1204               (eq size +default-operand-size+))
1205     (emit-byte segment +operand-size-prefix-byte+)))
1206
1207 (defun maybe-emit-rex-prefix (segment operand-size r x b)
1208   (labels ((if-hi (r)
1209              (if (and r (> (tn-offset r)
1210                            ;; offset of r8 is 16, offset of xmm8 is 8
1211                            (if (fp-reg-tn-p r)
1212                                7
1213                                15)))
1214                  1
1215                  0)))
1216     (let ((rex-w (if (eq operand-size :qword) 1 0))
1217           (rex-r (if-hi r))
1218           (rex-x (if-hi x))
1219           (rex-b (if-hi b)))
1220       (when (or (eq operand-size :byte) ;; REX needed to access SIL/DIL
1221                 (not (zerop (logior rex-w rex-r rex-x rex-b))))
1222         (emit-rex-byte segment #b0100 rex-w rex-r rex-x rex-b)))))
1223
1224 (defun maybe-emit-rex-for-ea (segment ea reg &key operand-size)
1225   (let ((ea-p (ea-p ea)))               ;emit-ea can also be called with a tn
1226     (maybe-emit-rex-prefix segment
1227                            (or operand-size (operand-size ea))
1228                            reg
1229                            (and ea-p (ea-index ea))
1230                            (cond (ea-p (ea-base ea))
1231                                  ((and (tn-p ea)
1232                                        (member (sb-name (sc-sb (tn-sc ea)))
1233                                                '(float-registers registers)))
1234                                   ea)
1235                                  (t nil)))))
1236
1237 (defun operand-size (thing)
1238   (typecase thing
1239     (tn
1240      ;; FIXME: might as well be COND instead of having to use #. readmacro
1241      ;; to hack up the code
1242      (case (sc-name (tn-sc thing))
1243        (#.*qword-sc-names*
1244         :qword)
1245        (#.*dword-sc-names*
1246         :dword)
1247        (#.*word-sc-names*
1248         :word)
1249        (#.*byte-sc-names*
1250         :byte)
1251        ;; added by jrd: float-registers is a separate size (?)
1252        (#.*float-sc-names*
1253         :float)
1254        (#.*double-sc-names*
1255         :double)
1256        (t
1257         (error "can't tell the size of ~S ~S" thing (sc-name (tn-sc thing))))))
1258     (ea
1259      (ea-size thing))
1260     (fixup
1261      ;; GNA.  Guess who spelt "flavor" correctly first time round?
1262      ;; There's a strong argument in my mind to change all uses of
1263      ;; "flavor" to "kind": and similarly with some misguided uses of
1264      ;; "type" here and there.  -- CSR, 2005-01-06.
1265      (case (fixup-flavor thing)
1266        ((:foreign-dataref) :qword)))
1267     (t
1268      nil)))
1269
1270 (defun matching-operand-size (dst src)
1271   (let ((dst-size (operand-size dst))
1272         (src-size (operand-size src)))
1273     (if dst-size
1274         (if src-size
1275             (if (eq dst-size src-size)
1276                 dst-size
1277                 (error "size mismatch: ~S is a ~S and ~S is a ~S."
1278                        dst dst-size src src-size))
1279             dst-size)
1280         (if src-size
1281             src-size
1282             (error "can't tell the size of either ~S or ~S" dst src)))))
1283
1284 (defun emit-sized-immediate (segment size value &optional quad-p)
1285   (ecase size
1286     (:byte
1287      (emit-byte segment value))
1288     (:word
1289      (emit-word segment value))
1290     ((:dword :qword)
1291      ;; except in a very few cases (MOV instructions A1,A3,B8) we expect
1292      ;; dword data bytes even when 64 bit work is being done.  So, mostly
1293      ;; we treat quad constants as dwords.
1294      (if (and quad-p (eq size :qword))
1295          (emit-qword segment value)
1296          (emit-dword segment value)))))
1297 \f
1298 ;;;; general data transfer
1299
1300 (define-instruction mov (segment dst src)
1301   ;; immediate to register
1302   (:printer reg ((op #b1011) (imm nil :type 'signed-imm-data))
1303             '(:name :tab reg ", " imm))
1304   (:printer rex-reg ((op #b1011) (imm nil :type 'signed-imm-data-upto-qword))
1305             '(:name :tab reg ", " imm))
1306   ;; absolute mem to/from accumulator
1307   (:printer simple-dir ((op #b101000) (imm nil :type 'imm-addr))
1308             `(:name :tab ,(swap-if 'dir 'accum ", " '("[" imm "]"))))
1309   ;; register to/from register/memory
1310   (:printer reg-reg/mem-dir ((op #b100010)))
1311   (:printer rex-reg-reg/mem-dir ((op #b100010)))
1312   ;; immediate to register/memory
1313   (:printer reg/mem-imm ((op '(#b1100011 #b000))))
1314   (:printer rex-reg/mem-imm ((op '(#b1100011 #b000))))
1315
1316   (:emitter
1317    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1318      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1319      (cond ((register-p dst)
1320             (cond ((integerp src)
1321                    (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil dst)
1322                    (emit-byte-with-reg segment
1323                                        (if (eq size :byte)
1324                                            #b10110
1325                                            #b10111)
1326                                        (reg-tn-encoding dst))
1327                    (emit-sized-immediate segment size src (eq size :qword)))
1328                   (t
1329                    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
1330                    (emit-byte segment
1331                               (if (eq size :byte)
1332                                   #b10001010
1333                                   #b10001011))
1334                    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst) t))))
1335            ((integerp src)
1336             ;; C7 only deals with 32 bit immediates even if register is
1337             ;; 64 bit: only b8-bf use 64 bit immediates
1338             (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1339             (cond ((typep src '(or (signed-byte 32) (unsigned-byte 32)))
1340                    (emit-byte segment
1341                               (if (eq size :byte) #b11000110 #b11000111))
1342                    (emit-ea segment dst #b000)
1343                    (emit-sized-immediate segment
1344                                          (case size (:qword :dword) (t size))
1345                                          src))
1346                   (t
1347                    (aver nil))))
1348            ((register-p src)
1349             (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
1350             (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10001000 #b10001001))
1351             (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))
1352            ((fixup-p src)
1353             ;; Generally we can't MOV a fixupped value into an EA, since
1354             ;; MOV on non-registers can only take a 32-bit immediate arg.
1355             ;; Make an exception for :FOREIGN fixups (pretty much just
1356             ;; the runtime asm, since other foreign calls go through the
1357             ;; the linkage table) and for linkage table references, since
1358             ;; these should always end up in low memory.
1359             (aver (or (eq (fixup-flavor src) :foreign)
1360                       (eq (fixup-flavor src) :foreign-dataref)
1361                       (eq (ea-size dst) :dword)))
1362             (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1363             (emit-byte segment #b11000111)
1364             (emit-ea segment dst #b000)
1365             (emit-absolute-fixup segment src))
1366            (t
1367             (error "bogus arguments to MOV: ~S ~S" dst src))))))
1368
1369 (defun emit-move-with-extension (segment dst src signed-p)
1370   (aver (register-p dst))
1371   (let ((dst-size (operand-size dst))
1372         (src-size (operand-size src))
1373         (opcode (if signed-p  #b10111110 #b10110110)))
1374     (ecase dst-size
1375       (:word
1376        (aver (eq src-size :byte))
1377        (maybe-emit-operand-size-prefix segment :word)
1378        (emit-byte segment #b00001111)
1379        (emit-byte segment opcode)
1380        (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
1381       ((:dword :qword)
1382        (ecase src-size
1383          (:byte
1384           (maybe-emit-operand-size-prefix segment :dword)
1385           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst
1386                                  :operand-size (operand-size dst))
1387           (emit-byte segment #b00001111)
1388           (emit-byte segment opcode)
1389           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
1390          (:word
1391           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst
1392                                  :operand-size (operand-size dst))
1393           (emit-byte segment #b00001111)
1394           (emit-byte segment (logior opcode 1))
1395           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
1396          (:dword
1397           (aver (eq dst-size :qword))
1398           ;; dst is in reg, src is in modrm
1399           (let ((ea-p (ea-p src)))
1400             (maybe-emit-rex-prefix segment (if signed-p :qword :dword) dst
1401                                    (and ea-p (ea-index src))
1402                                    (cond (ea-p (ea-base src))
1403                                          ((tn-p src) src)
1404                                          (t nil)))
1405             (emit-byte segment #x63)    ;movsxd
1406             ;;(emit-byte segment opcode)
1407             (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))))))))
1408
1409 (define-instruction movsx (segment dst src)
1410   (:printer ext-reg-reg/mem-no-width
1411             ((op #b10111110) (reg/mem nil :type 'sized-byte-reg/mem)))
1412   (:printer rex-ext-reg-reg/mem-no-width
1413             ((op #b10111110) (reg/mem nil :type 'sized-byte-reg/mem)))
1414   (:printer ext-reg-reg/mem-no-width
1415             ((op #b10111111) (reg/mem nil :type 'sized-word-reg/mem)))
1416   (:printer rex-ext-reg-reg/mem-no-width
1417             ((op #b10111111) (reg/mem nil :type 'sized-word-reg/mem)))
1418   (:emitter (emit-move-with-extension segment dst src :signed)))
1419
1420 (define-instruction movzx (segment dst src)
1421   (:printer ext-reg-reg/mem-no-width
1422             ((op #b10110110) (reg/mem nil :type 'sized-byte-reg/mem)))
1423   (:printer rex-ext-reg-reg/mem-no-width
1424             ((op #b10110110) (reg/mem nil :type 'sized-byte-reg/mem)))
1425   (:printer ext-reg-reg/mem-no-width
1426             ((op #b10110111) (reg/mem nil :type 'sized-word-reg/mem)))
1427   (:printer rex-ext-reg-reg/mem-no-width
1428             ((op #b10110111) (reg/mem nil :type 'sized-word-reg/mem)))
1429   (:emitter (emit-move-with-extension segment dst src nil)))
1430
1431 (define-instruction movsxd (segment dst src)
1432   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b0110001) (width 1)
1433                              (reg/mem nil :type 'sized-dword-reg/mem)))
1434   (:emitter (emit-move-with-extension segment dst src :signed)))
1435
1436 ;;; this is not a real amd64 instruction, of course
1437 (define-instruction movzxd (segment dst src)
1438   ; (:printer reg-reg/mem ((op #x63) (reg nil :type 'reg)))
1439   (:emitter (emit-move-with-extension segment dst src nil)))
1440
1441 (define-instruction push (segment src)
1442   ;; register
1443   (:printer reg-no-width-default-qword ((op #b01010)))
1444   (:printer rex-reg-no-width-default-qword ((op #b01010)))
1445   ;; register/memory
1446   (:printer reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b110))))
1447   (:printer rex-reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b110))))
1448   ;; immediate
1449   (:printer byte ((op #b01101010) (imm nil :type 'signed-imm-byte))
1450             '(:name :tab imm))
1451   (:printer byte ((op #b01101000)
1452                   (imm nil :type 'signed-imm-data-default-qword))
1453             '(:name :tab imm))
1454   ;; ### segment registers?
1455
1456   (:emitter
1457    (cond ((integerp src)
1458           (cond ((<= -128 src 127)
1459                  (emit-byte segment #b01101010)
1460                  (emit-byte segment src))
1461                 (t
1462                  ;; AMD64 manual says no REX needed but is unclear
1463                  ;; whether it expects 32 or 64 bit immediate here
1464                  (emit-byte segment #b01101000)
1465                  (emit-dword segment src))))
1466          (t
1467           (let ((size (operand-size src)))
1468             (aver (not (eq size :byte)))
1469             (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1470             (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
1471             (cond ((register-p src)
1472                    (emit-byte-with-reg segment #b01010 (reg-tn-encoding src)))
1473                   (t
1474                    (emit-byte segment #b11111111)
1475                    (emit-ea segment src #b110 t))))))))
1476
1477 (define-instruction pusha (segment)
1478   (:printer byte ((op #b01100000)))
1479   (:emitter
1480    (emit-byte segment #b01100000)))
1481
1482 (define-instruction pop (segment dst)
1483   (:printer reg-no-width-default-qword ((op #b01011)))
1484   (:printer rex-reg-no-width-default-qword ((op #b01011)))
1485   (:printer reg/mem-default-qword ((op '(#b10001111 #b000))))
1486   (:printer rex-reg/mem-default-qword ((op '(#b10001111 #b000))))
1487   (:emitter
1488    (let ((size (operand-size dst)))
1489      (aver (not (eq size :byte)))
1490      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1491      (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1492      (cond ((register-p dst)
1493             (emit-byte-with-reg segment #b01011 (reg-tn-encoding dst)))
1494            (t
1495             (emit-byte segment #b10001111)
1496             (emit-ea segment dst #b000))))))
1497
1498 (define-instruction popa (segment)
1499   (:printer byte ((op #b01100001)))
1500   (:emitter
1501    (emit-byte segment #b01100001)))
1502
1503 (define-instruction xchg (segment operand1 operand2)
1504   ;; Register with accumulator.
1505   (:printer reg-no-width ((op #b10010)) '(:name :tab accum ", " reg))
1506   ;; Register/Memory with Register.
1507   (:printer reg-reg/mem ((op #b1000011)))
1508   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b1000011)))
1509   (:emitter
1510    (let ((size (matching-operand-size operand1 operand2)))
1511      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1512      (labels ((xchg-acc-with-something (acc something)
1513                 (if (and (not (eq size :byte)) (register-p something))
1514                     (progn
1515                       (maybe-emit-rex-for-ea segment acc something)
1516                       (emit-byte-with-reg segment
1517                                           #b10010
1518                                           (reg-tn-encoding something)))
1519                     (xchg-reg-with-something acc something)))
1520               (xchg-reg-with-something (reg something)
1521                 (maybe-emit-rex-for-ea segment something reg)
1522                 (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10000110 #b10000111))
1523                 (emit-ea segment something (reg-tn-encoding reg))))
1524        (cond ((accumulator-p operand1)
1525               (xchg-acc-with-something operand1 operand2))
1526              ((accumulator-p operand2)
1527               (xchg-acc-with-something operand2 operand1))
1528              ((register-p operand1)
1529               (xchg-reg-with-something operand1 operand2))
1530              ((register-p operand2)
1531               (xchg-reg-with-something operand2 operand1))
1532              (t
1533               (error "bogus args to XCHG: ~S ~S" operand1 operand2)))))))
1534
1535 (define-instruction lea (segment dst src)
1536   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b1000110)))
1537   (:printer reg-reg/mem ((op #b1000110) (width 1)))
1538   (:emitter
1539    (aver (or (dword-reg-p dst) (qword-reg-p dst)))
1540    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst
1541                           :operand-size :qword)
1542    (emit-byte segment #b10001101)
1543    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
1544
1545 (define-instruction cmpxchg (segment dst src)
1546   ;; Register/Memory with Register.
1547   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1011000)) '(:name :tab reg/mem ", " reg))
1548   (:emitter
1549    (aver (register-p src))
1550    (let ((size (matching-operand-size src dst)))
1551      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1552      (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
1553      (emit-byte segment #b00001111)
1554      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10110000 #b10110001))
1555      (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))))
1556
1557 \f
1558
1559 (define-instruction fs-segment-prefix (segment)
1560   (:emitter
1561    (emit-byte segment #x64)))
1562
1563 ;;;; flag control instructions
1564
1565 ;;; CLC -- Clear Carry Flag.
1566 (define-instruction clc (segment)
1567   (:printer byte ((op #b11111000)))
1568   (:emitter
1569    (emit-byte segment #b11111000)))
1570
1571 ;;; CLD -- Clear Direction Flag.
1572 (define-instruction cld (segment)
1573   (:printer byte ((op #b11111100)))
1574   (:emitter
1575    (emit-byte segment #b11111100)))
1576
1577 ;;; CLI -- Clear Iterrupt Enable Flag.
1578 (define-instruction cli (segment)
1579   (:printer byte ((op #b11111010)))
1580   (:emitter
1581    (emit-byte segment #b11111010)))
1582
1583 ;;; CMC -- Complement Carry Flag.
1584 (define-instruction cmc (segment)
1585   (:printer byte ((op #b11110101)))
1586   (:emitter
1587    (emit-byte segment #b11110101)))
1588
1589 ;;; LAHF -- Load AH into flags.
1590 (define-instruction lahf (segment)
1591   (:printer byte ((op #b10011111)))
1592   (:emitter
1593    (emit-byte segment #b10011111)))
1594
1595 ;;; POPF -- Pop flags.
1596 (define-instruction popf (segment)
1597   (:printer byte ((op #b10011101)))
1598   (:emitter
1599    (emit-byte segment #b10011101)))
1600
1601 ;;; PUSHF -- push flags.
1602 (define-instruction pushf (segment)
1603   (:printer byte ((op #b10011100)))
1604   (:emitter
1605    (emit-byte segment #b10011100)))
1606
1607 ;;; SAHF -- Store AH into flags.
1608 (define-instruction sahf (segment)
1609   (:printer byte ((op #b10011110)))
1610   (:emitter
1611    (emit-byte segment #b10011110)))
1612
1613 ;;; STC -- Set Carry Flag.
1614 (define-instruction stc (segment)
1615   (:printer byte ((op #b11111001)))
1616   (:emitter
1617    (emit-byte segment #b11111001)))
1618
1619 ;;; STD -- Set Direction Flag.
1620 (define-instruction std (segment)
1621   (:printer byte ((op #b11111101)))
1622   (:emitter
1623    (emit-byte segment #b11111101)))
1624
1625 ;;; STI -- Set Interrupt Enable Flag.
1626 (define-instruction sti (segment)
1627   (:printer byte ((op #b11111011)))
1628   (:emitter
1629    (emit-byte segment #b11111011)))
1630 \f
1631 ;;;; arithmetic
1632
1633 (defun emit-random-arith-inst (name segment dst src opcode
1634                                     &optional allow-constants)
1635   (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1636     (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1637     (cond
1638      ((integerp src)
1639       (cond ((and (not (eq size :byte)) (<= -128 src 127))
1640              (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1641              (emit-byte segment #b10000011)
1642              (emit-ea segment dst opcode allow-constants)
1643              (emit-byte segment src))
1644             ((accumulator-p dst)
1645              (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1646              (emit-byte segment
1647                         (dpb opcode
1648                              (byte 3 3)
1649                              (if (eq size :byte)
1650                                  #b00000100
1651                                  #b00000101)))
1652              (emit-sized-immediate segment size src))
1653             (t
1654              (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1655              (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10000000 #b10000001))
1656              (emit-ea segment dst opcode allow-constants)
1657              (emit-sized-immediate segment size src))))
1658      ((register-p src)
1659       (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
1660       (emit-byte segment
1661                  (dpb opcode
1662                       (byte 3 3)
1663                       (if (eq size :byte) #b00000000 #b00000001)))
1664       (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src) allow-constants))
1665      ((register-p dst)
1666       (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
1667       (emit-byte segment
1668                  (dpb opcode
1669                       (byte 3 3)
1670                       (if (eq size :byte) #b00000010 #b00000011)))
1671       (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst) allow-constants))
1672      (t
1673       (error "bogus operands to ~A" name)))))
1674
1675 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
1676   (defun arith-inst-printer-list (subop)
1677     `((accum-imm ((op ,(dpb subop (byte 3 2) #b0000010))))
1678       (rex-accum-imm ((op ,(dpb subop (byte 3 2) #b0000010))))
1679       (reg/mem-imm ((op (#b1000000 ,subop))))
1680       (rex-reg/mem-imm ((op (#b1000000 ,subop))))
1681       ;; The redundant encoding #x82 is invalid in 64-bit mode,
1682       ;; therefore we force WIDTH to 1.
1683       (reg/mem-imm ((op (#b1000001 ,subop)) (width 1)
1684                     (imm nil :type signed-imm-byte)))
1685       (rex-reg/mem-imm ((op (#b1000001 ,subop))
1686                     (imm nil :type signed-imm-byte)))
1687       (reg-reg/mem-dir ((op ,(dpb subop (byte 3 1) #b000000))))
1688       (rex-reg-reg/mem-dir ((op ,(dpb subop (byte 3 1) #b000000))))))
1689   )
1690
1691 (define-instruction add (segment dst src)
1692   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b000))
1693   (:emitter (emit-random-arith-inst "ADD" segment dst src #b000)))
1694
1695 (define-instruction adc (segment dst src)
1696   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b010))
1697   (:emitter (emit-random-arith-inst "ADC" segment dst src #b010)))
1698
1699 (define-instruction sub (segment dst src)
1700   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b101))
1701   (:emitter (emit-random-arith-inst "SUB" segment dst src #b101)))
1702
1703 (define-instruction sbb (segment dst src)
1704   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b011))
1705   (:emitter (emit-random-arith-inst "SBB" segment dst src #b011)))
1706
1707 (define-instruction cmp (segment dst src)
1708   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b111))
1709   (:emitter (emit-random-arith-inst "CMP" segment dst src #b111 t)))
1710
1711 (define-instruction inc (segment dst)
1712   ;; Register
1713   (:printer modrm-reg-no-width ((modrm-reg #b000)))
1714   ;; Register/Memory
1715   ;; (:printer rex-reg/mem ((op '(#b11111111 #b001))))
1716   (:printer reg/mem ((op '(#b1111111 #b000))))
1717   (:emitter
1718    (let ((size (operand-size dst)))
1719      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1720      (cond #+nil ; these opcodes become REX prefixes in x86-64
1721            ((and (not (eq size :byte)) (register-p dst))
1722             (emit-byte-with-reg segment #b01000 (reg-tn-encoding dst)))
1723            (t
1724             (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1725             (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11111110 #b11111111))
1726             (emit-ea segment dst #b000))))))
1727
1728 (define-instruction dec (segment dst)
1729   ;; Register.
1730   (:printer modrm-reg-no-width ((modrm-reg #b001)))
1731   ;; Register/Memory
1732   (:printer reg/mem ((op '(#b1111111 #b001))))
1733   (:emitter
1734    (let ((size (operand-size dst)))
1735      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1736      (cond #+nil
1737            ((and (not (eq size :byte)) (register-p dst))
1738             (emit-byte-with-reg segment #b01001 (reg-tn-encoding dst)))
1739            (t
1740             (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1741             (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11111110 #b11111111))
1742             (emit-ea segment dst #b001))))))
1743
1744 (define-instruction neg (segment dst)
1745   (:printer reg/mem ((op '(#b1111011 #b011))))
1746   (:emitter
1747    (let ((size (operand-size dst)))
1748      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1749      (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1750      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
1751      (emit-ea segment dst #b011))))
1752
1753 (define-instruction mul (segment dst src)
1754   (:printer accum-reg/mem ((op '(#b1111011 #b100))))
1755   (:emitter
1756    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1757      (aver (accumulator-p dst))
1758      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1759      (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
1760      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
1761      (emit-ea segment src #b100))))
1762
1763 (define-instruction imul (segment dst &optional src1 src2)
1764   (:printer accum-reg/mem ((op '(#b1111011 #b101))))
1765   (:printer ext-reg-reg/mem-no-width ((op #b10101111)))
1766   (:printer rex-ext-reg-reg/mem-no-width ((op #b10101111)))
1767   (:printer reg-reg/mem ((op #b0110100) (width 1)
1768                          (imm nil :type 'signed-imm-data))
1769             '(:name :tab reg ", " reg/mem ", " imm))
1770   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b0110100) (width 1)
1771                              (imm nil :type 'signed-imm-data))
1772             '(:name :tab reg ", " reg/mem ", " imm))
1773   (:printer reg-reg/mem ((op #b0110101) (width 1)
1774                          (imm nil :type 'signed-imm-byte))
1775             '(:name :tab reg ", " reg/mem ", " imm))
1776   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b0110101) (width 1)
1777                              (imm nil :type 'signed-imm-byte))
1778             '(:name :tab reg ", " reg/mem ", " imm))
1779   (:emitter
1780    (flet ((r/m-with-immed-to-reg (reg r/m immed)
1781             (let* ((size (matching-operand-size reg r/m))
1782                    (sx (and (not (eq size :byte)) (<= -128 immed 127))))
1783               (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1784               (maybe-emit-rex-for-ea segment r/m reg)
1785               (emit-byte segment (if sx #b01101011 #b01101001))
1786               (emit-ea segment r/m (reg-tn-encoding reg))
1787               (if sx
1788                   (emit-byte segment immed)
1789                   (emit-sized-immediate segment size immed)))))
1790      (cond (src2
1791             (r/m-with-immed-to-reg dst src1 src2))
1792            (src1
1793             (if (integerp src1)
1794                 (r/m-with-immed-to-reg dst dst src1)
1795                 (let ((size (matching-operand-size dst src1)))
1796                   (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1797                   (maybe-emit-rex-for-ea segment src1 dst)
1798                   (emit-byte segment #b00001111)
1799                   (emit-byte segment #b10101111)
1800                   (emit-ea segment src1 (reg-tn-encoding dst)))))
1801            (t
1802             (let ((size (operand-size dst)))
1803               (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1804               (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1805               (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
1806               (emit-ea segment dst #b101)))))))
1807
1808 (define-instruction div (segment dst src)
1809   (:printer accum-reg/mem ((op '(#b1111011 #b110))))
1810   (:emitter
1811    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1812      (aver (accumulator-p dst))
1813      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1814      (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
1815      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
1816      (emit-ea segment src #b110))))
1817
1818 (define-instruction idiv (segment dst src)
1819   (:printer accum-reg/mem ((op '(#b1111011 #b111))))
1820   (:emitter
1821    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1822      (aver (accumulator-p dst))
1823      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1824      (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
1825      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
1826      (emit-ea segment src #b111))))
1827
1828 (define-instruction bswap (segment dst)
1829   (:printer ext-reg-no-width ((op #b11001)))
1830   (:emitter
1831    (let ((size (operand-size dst)))
1832      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil dst)
1833      (emit-byte segment #x0f)
1834      (emit-byte-with-reg segment #b11001 (reg-tn-encoding dst)))))
1835
1836 ;;; CBW -- Convert Byte to Word. AX <- sign_xtnd(AL)
1837 (define-instruction cbw (segment)
1838   (:emitter
1839    (maybe-emit-operand-size-prefix segment :word)
1840    (emit-byte segment #b10011000)))
1841
1842 ;;; CWDE -- Convert Word To Double Word Extened. EAX <- sign_xtnd(AX)
1843 (define-instruction cwde (segment)
1844   (:emitter
1845    (maybe-emit-operand-size-prefix segment :dword)
1846    (emit-byte segment #b10011000)))
1847
1848 ;;; CWD -- Convert Word to Double Word. DX:AX <- sign_xtnd(AX)
1849 (define-instruction cwd (segment)
1850   (:emitter
1851    (maybe-emit-operand-size-prefix segment :word)
1852    (emit-byte segment #b10011001)))
1853
1854 ;;; CDQ -- Convert Double Word to Quad Word. EDX:EAX <- sign_xtnd(EAX)
1855 (define-instruction cdq (segment)
1856   (:printer byte ((op #b10011001)))
1857   (:emitter
1858    (maybe-emit-operand-size-prefix segment :dword)
1859    (emit-byte segment #b10011001)))
1860
1861 ;;; CQO -- Convert Quad or Octaword. RDX:RAX <- sign_xtnd(RAX)
1862 (define-instruction cqo (segment)
1863   (:emitter
1864    (maybe-emit-rex-prefix segment :qword nil nil nil)
1865    (emit-byte segment #b10011001)))
1866
1867 (define-instruction xadd (segment dst src)
1868   ;; Register/Memory with Register.
1869   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1100000)) '(:name :tab reg/mem ", " reg))
1870   (:emitter
1871    (aver (register-p src))
1872    (let ((size (matching-operand-size src dst)))
1873      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1874      (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
1875      (emit-byte segment #b00001111)
1876      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11000000 #b11000001))
1877      (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))))
1878
1879 \f
1880 ;;;; logic
1881
1882 (defun emit-shift-inst (segment dst amount opcode)
1883   (let ((size (operand-size dst)))
1884     (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1885     (multiple-value-bind (major-opcode immed)
1886         (case amount
1887           (:cl (values #b11010010 nil))
1888           (1 (values #b11010000 nil))
1889           (t (values #b11000000 t)))
1890       (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
1891       (emit-byte segment
1892                  (if (eq size :byte) major-opcode (logior major-opcode 1)))
1893       (emit-ea segment dst opcode)
1894       (when immed
1895         (emit-byte segment amount)))))
1896
1897 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
1898   (defun shift-inst-printer-list (subop)
1899     `((reg/mem ((op (#b1101000 ,subop)))
1900                (:name :tab reg/mem ", 1"))
1901       (rex-reg/mem ((op (#b1101000 ,subop)))
1902                    (:name :tab reg/mem ", 1"))
1903       (reg/mem ((op (#b1101001 ,subop)))
1904                (:name :tab reg/mem ", " 'cl))
1905       (rex-reg/mem ((op (#b1101001 ,subop)))
1906                (:name :tab reg/mem ", " 'cl))
1907       (reg/mem-imm ((op (#b1100000 ,subop))
1908                     (imm nil :type imm-byte)))
1909       (rex-reg/mem-imm ((op (#b1100000 ,subop))
1910                     (imm nil :type imm-byte))))))
1911
1912 (define-instruction rol (segment dst amount)
1913   (:printer-list
1914    (shift-inst-printer-list #b000))
1915   (:emitter
1916    (emit-shift-inst segment dst amount #b000)))
1917
1918 (define-instruction ror (segment dst amount)
1919   (:printer-list
1920    (shift-inst-printer-list #b001))
1921   (:emitter
1922    (emit-shift-inst segment dst amount #b001)))
1923
1924 (define-instruction rcl (segment dst amount)
1925   (:printer-list
1926    (shift-inst-printer-list #b010))
1927   (:emitter
1928    (emit-shift-inst segment dst amount #b010)))
1929
1930 (define-instruction rcr (segment dst amount)
1931   (:printer-list
1932    (shift-inst-printer-list #b011))
1933   (:emitter
1934    (emit-shift-inst segment dst amount #b011)))
1935
1936 (define-instruction shl (segment dst amount)
1937   (:printer-list
1938    (shift-inst-printer-list #b100))
1939   (:emitter
1940    (emit-shift-inst segment dst amount #b100)))
1941
1942 (define-instruction shr (segment dst amount)
1943   (:printer-list
1944    (shift-inst-printer-list #b101))
1945   (:emitter
1946    (emit-shift-inst segment dst amount #b101)))
1947
1948 (define-instruction sar (segment dst amount)
1949   (:printer-list
1950    (shift-inst-printer-list #b111))
1951   (:emitter
1952    (emit-shift-inst segment dst amount #b111)))
1953
1954 (defun emit-double-shift (segment opcode dst src amt)
1955   (let ((size (matching-operand-size dst src)))
1956     (when (eq size :byte)
1957       (error "Double shifts can only be used with words."))
1958     (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
1959     (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
1960     (emit-byte segment #b00001111)
1961     (emit-byte segment (dpb opcode (byte 1 3)
1962                             (if (eq amt :cl) #b10100101 #b10100100)))
1963     (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src))
1964     (unless (eq amt :cl)
1965       (emit-byte segment amt))))
1966
1967 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
1968   (defun double-shift-inst-printer-list (op)
1969     `(#+nil
1970       (ext-reg-reg/mem-imm ((op ,(logior op #b100))
1971                             (imm nil :type signed-imm-byte)))
1972       (ext-reg-reg/mem ((op ,(logior op #b101)))
1973          (:name :tab reg/mem ", " 'cl)))))
1974
1975 (define-instruction shld (segment dst src amt)
1976   (:declare (type (or (member :cl) (mod 32)) amt))
1977   (:printer-list (double-shift-inst-printer-list #b10100000))
1978   (:emitter
1979    (emit-double-shift segment #b0 dst src amt)))
1980
1981 (define-instruction shrd (segment dst src amt)
1982   (:declare (type (or (member :cl) (mod 32)) amt))
1983   (:printer-list (double-shift-inst-printer-list #b10101000))
1984   (:emitter
1985    (emit-double-shift segment #b1 dst src amt)))
1986
1987 (define-instruction and (segment dst src)
1988   (:printer-list
1989    (arith-inst-printer-list #b100))
1990   (:emitter
1991    (emit-random-arith-inst "AND" segment dst src #b100)))
1992
1993 (define-instruction test (segment this that)
1994   (:printer accum-imm ((op #b1010100)))
1995   (:printer rex-accum-imm ((op #b1010100)))
1996   (:printer reg/mem-imm ((op '(#b1111011 #b000))))
1997   (:printer rex-reg/mem-imm ((op '(#b1111011 #b000))))
1998   (:printer reg-reg/mem ((op #b1000010)))
1999   (:printer rex-reg-reg/mem ((op #b1000010)))
2000   (:emitter
2001    (let ((size (matching-operand-size this that)))
2002      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2003      (flet ((test-immed-and-something (immed something)
2004               (cond ((accumulator-p something)
2005                      (maybe-emit-rex-for-ea segment something nil)
2006                      (emit-byte segment
2007                                 (if (eq size :byte) #b10101000 #b10101001))
2008                      (emit-sized-immediate segment size immed))
2009                     (t
2010                      (maybe-emit-rex-for-ea segment something nil)
2011                      (emit-byte segment
2012                                 (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
2013                      (emit-ea segment something #b000)
2014                      (emit-sized-immediate segment size immed))))
2015             (test-reg-and-something (reg something)
2016               (maybe-emit-rex-for-ea segment something reg)
2017               (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10000100 #b10000101))
2018               (emit-ea segment something (reg-tn-encoding reg))))
2019        (cond ((integerp that)
2020               (test-immed-and-something that this))
2021              ((integerp this)
2022               (test-immed-and-something this that))
2023              ((register-p this)
2024               (test-reg-and-something this that))
2025              ((register-p that)
2026               (test-reg-and-something that this))
2027              (t
2028               (error "bogus operands for TEST: ~S and ~S" this that)))))))
2029
2030 (define-instruction or (segment dst src)
2031   (:printer-list
2032    (arith-inst-printer-list #b001))
2033   (:emitter
2034    (emit-random-arith-inst "OR" segment dst src #b001)))
2035
2036 (define-instruction xor (segment dst src)
2037   (:printer-list
2038    (arith-inst-printer-list #b110))
2039   (:emitter
2040    (emit-random-arith-inst "XOR" segment dst src #b110)))
2041
2042 (define-instruction not (segment dst)
2043   (:printer reg/mem ((op '(#b1111011 #b010))))
2044   (:emitter
2045    (let ((size (operand-size dst)))
2046      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2047      (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
2048      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b11110110 #b11110111))
2049      (emit-ea segment dst #b010))))
2050 \f
2051 ;;;; string manipulation
2052
2053 (define-instruction cmps (segment size)
2054   (:printer string-op ((op #b1010011)))
2055   (:printer rex-string-op ((op #b1010011)))
2056   (:emitter
2057    (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2058    (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2059    (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10100110 #b10100111))))
2060
2061 (define-instruction ins (segment acc)
2062   (:printer string-op ((op #b0110110)))
2063   (:printer rex-string-op ((op #b0110110)))
2064   (:emitter
2065    (let ((size (operand-size acc)))
2066      (aver (accumulator-p acc))
2067      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2068      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2069      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b01101100 #b01101101)))))
2070
2071 (define-instruction lods (segment acc)
2072   (:printer string-op ((op #b1010110)))
2073   (:printer rex-string-op ((op #b1010110)))
2074   (:emitter
2075    (let ((size (operand-size acc)))
2076      (aver (accumulator-p acc))
2077      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2078      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2079      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10101100 #b10101101)))))
2080
2081 (define-instruction movs (segment size)
2082   (:printer string-op ((op #b1010010)))
2083   (:printer rex-string-op ((op #b1010010)))
2084   (:emitter
2085    (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2086    (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2087    (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10100100 #b10100101))))
2088
2089 (define-instruction outs (segment acc)
2090   (:printer string-op ((op #b0110111)))
2091   (:printer rex-string-op ((op #b0110111)))
2092   (:emitter
2093    (let ((size (operand-size acc)))
2094      (aver (accumulator-p acc))
2095      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2096      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2097      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b01101110 #b01101111)))))
2098
2099 (define-instruction scas (segment acc)
2100   (:printer string-op ((op #b1010111)))
2101   (:printer rex-string-op ((op #b1010111)))
2102   (:emitter
2103    (let ((size (operand-size acc)))
2104      (aver (accumulator-p acc))
2105      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2106      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2107      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10101110 #b10101111)))))
2108
2109 (define-instruction stos (segment acc)
2110   (:printer string-op ((op #b1010101)))
2111   (:printer rex-string-op ((op #b1010101)))
2112   (:emitter
2113    (let ((size (operand-size acc)))
2114      (aver (accumulator-p acc))
2115      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2116      (maybe-emit-rex-prefix segment size nil nil nil)
2117      (emit-byte segment (if (eq size :byte) #b10101010 #b10101011)))))
2118
2119 (define-instruction xlat (segment)
2120   (:printer byte ((op #b11010111)))
2121   (:emitter
2122    (emit-byte segment #b11010111)))
2123
2124 (define-instruction rep (segment)
2125   (:emitter
2126    (emit-byte segment #b11110010)))
2127
2128 (define-instruction repe (segment)
2129   (:printer byte ((op #b11110011)))
2130   (:emitter
2131    (emit-byte segment #b11110011)))
2132
2133 (define-instruction repne (segment)
2134   (:printer byte ((op #b11110010)))
2135   (:emitter
2136    (emit-byte segment #b11110010)))
2137
2138 \f
2139 ;;;; bit manipulation
2140
2141 (define-instruction bsf (segment dst src)
2142   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1011110) (width 0)))
2143   (:emitter
2144    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
2145      (when (eq size :byte)
2146        (error "can't scan bytes: ~S" src))
2147      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2148      (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
2149      (emit-byte segment #b00001111)
2150      (emit-byte segment #b10111100)
2151      (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))))
2152
2153 (define-instruction bsr (segment dst src)
2154   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1011110) (width 1)))
2155   (:emitter
2156    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
2157      (when (eq size :byte)
2158        (error "can't scan bytes: ~S" src))
2159      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2160      (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
2161      (emit-byte segment #b00001111)
2162      (emit-byte segment #b10111101)
2163      (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))))
2164
2165 (defun emit-bit-test-and-mumble (segment src index opcode)
2166   (let ((size (operand-size src)))
2167     (when (eq size :byte)
2168       (error "can't scan bytes: ~S" src))
2169     (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2170     (cond ((integerp index)
2171            (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
2172            (emit-byte segment #b00001111)
2173            (emit-byte segment #b10111010)
2174            (emit-ea segment src opcode)
2175            (emit-byte segment index))
2176           (t
2177            (maybe-emit-rex-for-ea segment src index)
2178            (emit-byte segment #b00001111)
2179            (emit-byte segment (dpb opcode (byte 3 3) #b10000011))
2180            (emit-ea segment src (reg-tn-encoding index))))))
2181
2182 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
2183   (defun bit-test-inst-printer-list (subop)
2184     `((ext-reg/mem-imm ((op (#b1011101 ,subop))
2185                         (reg/mem nil :type reg/mem)
2186                         (imm nil :type imm-byte)
2187                         (width 0)))
2188       (ext-reg-reg/mem ((op ,(dpb subop (byte 3 2) #b1000001))
2189                         (width 1))
2190                        (:name :tab reg/mem ", " reg)))))
2191
2192 (define-instruction bt (segment src index)
2193   (:printer-list (bit-test-inst-printer-list #b100))
2194   (:emitter
2195    (emit-bit-test-and-mumble segment src index #b100)))
2196
2197 (define-instruction btc (segment src index)
2198   (:printer-list (bit-test-inst-printer-list #b111))
2199   (:emitter
2200    (emit-bit-test-and-mumble segment src index #b111)))
2201
2202 (define-instruction btr (segment src index)
2203   (:printer-list (bit-test-inst-printer-list #b110))
2204   (:emitter
2205    (emit-bit-test-and-mumble segment src index #b110)))
2206
2207 (define-instruction bts (segment src index)
2208   (:printer-list (bit-test-inst-printer-list #b101))
2209   (:emitter
2210    (emit-bit-test-and-mumble segment src index #b101)))
2211
2212 \f
2213 ;;;; control transfer
2214
2215 (define-instruction call (segment where)
2216   (:printer near-jump ((op #b11101000)))
2217   (:printer reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b010))))
2218   (:printer rex-reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b010))))
2219   (:emitter
2220    (typecase where
2221      (label
2222       (maybe-emit-rex-for-ea segment where nil)
2223       (emit-byte segment #b11101000) ; 32 bit relative
2224       (emit-back-patch segment
2225                        4
2226                        (lambda (segment posn)
2227                          (emit-dword segment
2228                                      (- (label-position where)
2229                                         (+ posn 4))))))
2230      (fixup
2231       (maybe-emit-rex-for-ea segment where nil)
2232       (emit-byte segment #b11101000)
2233       (emit-relative-fixup segment where))
2234      (t
2235       (maybe-emit-rex-for-ea segment where nil)
2236       (emit-byte segment #b11111111)
2237       (emit-ea segment where #b010)))))
2238
2239 (defun emit-byte-displacement-backpatch (segment target)
2240   (emit-back-patch segment
2241                    1
2242                    (lambda (segment posn)
2243                      (let ((disp (- (label-position target) (1+ posn))))
2244                        (aver (<= -128 disp 127))
2245                        (emit-byte segment disp)))))
2246
2247 (define-instruction jmp (segment cond &optional where)
2248   ;; conditional jumps
2249   (:printer short-cond-jump ((op #b0111)) '('j cc :tab label))
2250   (:printer near-cond-jump () '('j cc :tab label))
2251   ;; unconditional jumps
2252   (:printer short-jump ((op #b1011)))
2253   (:printer near-jump ((op #b11101001)) )
2254   (:printer reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b100))))
2255   (:printer rex-reg/mem-default-qword ((op '(#b11111111 #b100))))
2256   (:emitter
2257    (cond (where
2258           (emit-chooser
2259            segment 6 2
2260            (lambda (segment posn delta-if-after)
2261              (let ((disp (- (label-position where posn delta-if-after)
2262                             (+ posn 2))))
2263                (when (<= -128 disp 127)
2264                  (emit-byte segment
2265                             (dpb (conditional-opcode cond)
2266                                  (byte 4 0)
2267                                  #b01110000))
2268                  (emit-byte-displacement-backpatch segment where)
2269                  t)))
2270            (lambda (segment posn)
2271              (let ((disp (- (label-position where) (+ posn 6))))
2272                (emit-byte segment #b00001111)
2273                (emit-byte segment
2274                           (dpb (conditional-opcode cond)
2275                                (byte 4 0)
2276                                #b10000000))
2277                (emit-dword segment disp)))))
2278          ((label-p (setq where cond))
2279           (emit-chooser
2280            segment 5 0
2281            (lambda (segment posn delta-if-after)
2282              (let ((disp (- (label-position where posn delta-if-after)
2283                             (+ posn 2))))
2284                (when (<= -128 disp 127)
2285                  (emit-byte segment #b11101011)
2286                  (emit-byte-displacement-backpatch segment where)
2287                  t)))
2288            (lambda (segment posn)
2289              (let ((disp (- (label-position where) (+ posn 5))))
2290                (emit-byte segment #b11101001)
2291                (emit-dword segment disp)))))
2292          ((fixup-p where)
2293           (emit-byte segment #b11101001)
2294           (emit-relative-fixup segment where))
2295          (t
2296           (unless (or (ea-p where) (tn-p where))
2297                   (error "don't know what to do with ~A" where))
2298           ;; near jump defaults to 64 bit
2299           ;; w-bit in rex prefix is unnecessary
2300           (maybe-emit-rex-for-ea segment where nil :operand-size :dword)
2301           (emit-byte segment #b11111111)
2302           (emit-ea segment where #b100)))))
2303
2304 (define-instruction jmp-short (segment label)
2305   (:emitter
2306    (emit-byte segment #b11101011)
2307    (emit-byte-displacement-backpatch segment label)))
2308
2309 (define-instruction ret (segment &optional stack-delta)
2310   (:printer byte ((op #b11000011)))
2311   (:printer byte ((op #b11000010) (imm nil :type 'imm-word-16))
2312             '(:name :tab imm))
2313   (:emitter
2314    (cond (stack-delta
2315           (emit-byte segment #b11000010)
2316           (emit-word segment stack-delta))
2317          (t
2318           (emit-byte segment #b11000011)))))
2319
2320 (define-instruction jecxz (segment target)
2321   (:printer short-jump ((op #b0011)))
2322   (:emitter
2323    (emit-byte segment #b11100011)
2324    (emit-byte-displacement-backpatch segment target)))
2325
2326 (define-instruction loop (segment target)
2327   (:printer short-jump ((op #b0010)))
2328   (:emitter
2329    (emit-byte segment #b11100010)       ; pfw this was 11100011, or jecxz!!!!
2330    (emit-byte-displacement-backpatch segment target)))
2331
2332 (define-instruction loopz (segment target)
2333   (:printer short-jump ((op #b0001)))
2334   (:emitter
2335    (emit-byte segment #b11100001)
2336    (emit-byte-displacement-backpatch segment target)))
2337
2338 (define-instruction loopnz (segment target)
2339   (:printer short-jump ((op #b0000)))
2340   (:emitter
2341    (emit-byte segment #b11100000)
2342    (emit-byte-displacement-backpatch segment target)))
2343 \f
2344 ;;;; conditional move
2345 (define-instruction cmov (segment cond dst src)
2346   (:printer cond-move ())
2347   (:emitter
2348    (aver (register-p dst))
2349    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
2350      (aver (or (eq size :word) (eq size :dword) (eq size :qword) ))
2351      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size))
2352    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
2353    (emit-byte segment #b00001111)
2354    (emit-byte segment (dpb (conditional-opcode cond) (byte 4 0) #b01000000))
2355    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
2356
2357 ;;;; conditional byte set
2358
2359 (define-instruction set (segment dst cond)
2360   (:printer cond-set ())
2361   (:emitter
2362    (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil)
2363    (emit-byte segment #b00001111)
2364    (emit-byte segment (dpb (conditional-opcode cond) (byte 4 0) #b10010000))
2365    (emit-ea segment dst #b000)))
2366 \f
2367 ;;;; enter/leave
2368
2369 (define-instruction enter (segment disp &optional (level 0))
2370   (:declare (type (unsigned-byte 16) disp)
2371             (type (unsigned-byte 8) level))
2372   (:printer enter-format ((op #b11001000)))
2373   (:emitter
2374    (emit-byte segment #b11001000)
2375    (emit-word segment disp)
2376    (emit-byte segment level)))
2377
2378 (define-instruction leave (segment)
2379   (:printer byte ((op #b11001001)))
2380   (:emitter
2381    (emit-byte segment #b11001001)))
2382 \f
2383 ;;;; interrupt instructions
2384
2385 (defun snarf-error-junk (sap offset &optional length-only)
2386   (let* ((length (sb!sys:sap-ref-8 sap offset))
2387          (vector (make-array length :element-type '(unsigned-byte 8))))
2388     (declare (type sb!sys:system-area-pointer sap)
2389              (type (unsigned-byte 8) length)
2390              (type (simple-array (unsigned-byte 8) (*)) vector))
2391     (cond (length-only
2392            (values 0 (1+ length) nil nil))
2393           (t
2394            (sb!kernel:copy-from-system-area sap (* n-byte-bits (1+ offset))
2395                                             vector (* n-word-bits
2396                                                       vector-data-offset)
2397                                             (* length n-byte-bits))
2398            (collect ((sc-offsets)
2399                      (lengths))
2400              (lengths 1)                ; the length byte
2401              (let* ((index 0)
2402                     (error-number (sb!c:read-var-integer vector index)))
2403                (lengths index)
2404                (loop
2405                  (when (>= index length)
2406                    (return))
2407                  (let ((old-index index))
2408                    (sc-offsets (sb!c:read-var-integer vector index))
2409                    (lengths (- index old-index))))
2410                (values error-number
2411                        (1+ length)
2412                        (sc-offsets)
2413                        (lengths))))))))
2414
2415 #|
2416 (defmacro break-cases (breaknum &body cases)
2417   (let ((bn-temp (gensym)))
2418     (collect ((clauses))
2419       (dolist (case cases)
2420         (clauses `((= ,bn-temp ,(car case)) ,@(cdr case))))
2421       `(let ((,bn-temp ,breaknum))
2422          (cond ,@(clauses))))))
2423 |#
2424
2425 (defun break-control (chunk inst stream dstate)
2426   (declare (ignore inst))
2427   (flet ((nt (x) (if stream (sb!disassem:note x dstate))))
2428     ;; FIXME: Make sure that BYTE-IMM-CODE is defined. The genesis
2429     ;; map has it undefined; and it should be easier to look in the target
2430     ;; Lisp (with (DESCRIBE 'BYTE-IMM-CODE)) than to definitively deduce
2431     ;; from first principles whether it's defined in some way that genesis
2432     ;; can't grok.
2433     (case (byte-imm-code chunk dstate)
2434       (#.error-trap
2435        (nt "error trap")
2436        (sb!disassem:handle-break-args #'snarf-error-junk stream dstate))
2437       (#.cerror-trap
2438        (nt "cerror trap")
2439        (sb!disassem:handle-break-args #'snarf-error-junk stream dstate))
2440       (#.breakpoint-trap
2441        (nt "breakpoint trap"))
2442       (#.pending-interrupt-trap
2443        (nt "pending interrupt trap"))
2444       (#.halt-trap
2445        (nt "halt trap"))
2446       (#.fun-end-breakpoint-trap
2447        (nt "function end breakpoint trap")))))
2448
2449 (define-instruction break (segment code)
2450   (:declare (type (unsigned-byte 8) code))
2451   (:printer byte-imm ((op #b11001100)) '(:name :tab code)
2452             :control #'break-control)
2453   (:emitter
2454    (emit-byte segment #b11001100)
2455    (emit-byte segment code)))
2456
2457 (define-instruction int (segment number)
2458   (:declare (type (unsigned-byte 8) number))
2459   (:printer byte-imm ((op #b11001101)))
2460   (:emitter
2461    (etypecase number
2462      ((member 3)
2463       (emit-byte segment #b11001100))
2464      ((unsigned-byte 8)
2465       (emit-byte segment #b11001101)
2466       (emit-byte segment number)))))
2467
2468 (define-instruction into (segment)
2469   (:printer byte ((op #b11001110)))
2470   (:emitter
2471    (emit-byte segment #b11001110)))
2472
2473 (define-instruction bound (segment reg bounds)
2474   (:emitter
2475    (let ((size (matching-operand-size reg bounds)))
2476      (when (eq size :byte)
2477        (error "can't bounds-test bytes: ~S" reg))
2478      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
2479      (maybe-emit-rex-for-ea segment bounds reg)
2480      (emit-byte segment #b01100010)
2481      (emit-ea segment bounds (reg-tn-encoding reg)))))
2482
2483 (define-instruction iret (segment)
2484   (:printer byte ((op #b11001111)))
2485   (:emitter
2486    (emit-byte segment #b11001111)))
2487 \f
2488 ;;;; processor control
2489
2490 (define-instruction hlt (segment)
2491   (:printer byte ((op #b11110100)))
2492   (:emitter
2493    (emit-byte segment #b11110100)))
2494
2495 (define-instruction nop (segment)
2496   (:printer byte ((op #b10010000)))
2497   (:emitter
2498    (emit-byte segment #b10010000)))
2499
2500 (define-instruction wait (segment)
2501   (:printer byte ((op #b10011011)))
2502   (:emitter
2503    (emit-byte segment #b10011011)))
2504
2505 (define-instruction lock (segment)
2506   (:printer byte ((op #b11110000)))
2507   (:emitter
2508    (emit-byte segment #b11110000)))
2509 \f
2510 ;;;; miscellaneous hackery
2511
2512 (define-instruction byte (segment byte)
2513   (:emitter
2514    (emit-byte segment byte)))
2515
2516 (define-instruction word (segment word)
2517   (:emitter
2518    (emit-word segment word)))
2519
2520 (define-instruction dword (segment dword)
2521   (:emitter
2522    (emit-dword segment dword)))
2523
2524 (defun emit-header-data (segment type)
2525   (emit-back-patch segment
2526                    n-word-bytes
2527                    (lambda (segment posn)
2528                      (emit-qword segment
2529                                  (logior type
2530                                          (ash (+ posn
2531                                                  (component-header-length))
2532                                               (- n-widetag-bits
2533                                                  word-shift)))))))
2534
2535 (define-instruction simple-fun-header-word (segment)
2536   (:emitter
2537    (emit-header-data segment simple-fun-header-widetag)))
2538
2539 (define-instruction lra-header-word (segment)
2540   (:emitter
2541    (emit-header-data segment return-pc-header-widetag)))
2542 \f
2543 ;;;; fp instructions
2544 ;;;;
2545 ;;;; Note: We treat the single-precision and double-precision variants
2546 ;;;; as separate instructions.
2547
2548 ;;; Load single to st(0).
2549 (define-instruction fld (segment source)
2550   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b000))))
2551   (:emitter
2552     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2553          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2554     (emit-byte segment #b11011001)
2555     (emit-fp-op segment source #b000)))
2556
2557 ;;; Load double to st(0).
2558 (define-instruction fldd (segment source)
2559   (:printer floating-point ((op '(#b101 #b000))))
2560   (:printer floating-point-fp ((op '(#b001 #b000))))
2561   (:emitter
2562    (if (fp-reg-tn-p source)
2563        (emit-byte segment #b11011001)
2564        (progn
2565          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil)
2566          (emit-byte segment #b11011101)))
2567    (emit-fp-op segment source #b000)))
2568
2569 ;;; Load long to st(0).
2570 (define-instruction fldl (segment source)
2571   (:printer floating-point ((op '(#b011 #b101))))
2572   (:emitter
2573     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2574          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2575     (emit-byte segment #b11011011)
2576     (emit-fp-op segment source #b101)))
2577
2578 ;;; Store single from st(0).
2579 (define-instruction fst (segment dest)
2580   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b010))))
2581   (:emitter
2582     (cond ((fp-reg-tn-p dest)
2583            (emit-byte segment #b11011101)
2584            (emit-fp-op segment dest #b010))
2585           (t
2586            (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil)
2587            (emit-byte segment #b11011001)
2588            (emit-fp-op segment dest #b010)))))
2589
2590 ;;; Store double from st(0).
2591 (define-instruction fstd (segment dest)
2592   (:printer floating-point ((op '(#b101 #b010))))
2593   (:printer floating-point-fp ((op '(#b101 #b010))))
2594   (:emitter
2595    (cond ((fp-reg-tn-p dest)
2596           (emit-byte segment #b11011101)
2597           (emit-fp-op segment dest #b010))
2598          (t
2599           (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil)
2600           (emit-byte segment #b11011101)
2601           (emit-fp-op segment dest #b010)))))
2602
2603 ;;; Arithmetic ops are all done with at least one operand at top of
2604 ;;; stack. The other operand is is another register or a 32/64 bit
2605 ;;; memory loc.
2606
2607 ;;; dtc: I've tried to follow the Intel ASM386 conventions, but note
2608 ;;; that these conflict with the Gdb conventions for binops. To reduce
2609 ;;; the confusion I've added comments showing the mathamatical
2610 ;;; operation and the two syntaxes. By the ASM386 convention the
2611 ;;; instruction syntax is:
2612 ;;;
2613 ;;;      Fop Source
2614 ;;; or   Fop Destination, Source
2615 ;;;
2616 ;;; If only one operand is given then it is the source and the
2617 ;;; destination is ST(0). There are reversed forms of the fsub and
2618 ;;; fdiv instructions inducated by an 'R' suffix.
2619 ;;;
2620 ;;; The mathematical operation for the non-reverse form is always:
2621 ;;;     destination = destination op source
2622 ;;;
2623 ;;; For the reversed form it is:
2624 ;;;     destination = source op destination
2625 ;;;
2626 ;;; The instructions below only accept one operand at present which is
2627 ;;; usually the source. I've hack in extra instructions to implement
2628 ;;; the fops with a ST(i) destination, these have a -sti suffix and
2629 ;;; the operand is the destination with the source being ST(0).
2630
2631 ;;; Add single:
2632 ;;;   st(0) = st(0) + memory or st(i).
2633 (define-instruction fadd (segment source)
2634   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b000))))
2635   (:emitter
2636     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2637          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2638     (emit-byte segment #b11011000)
2639     (emit-fp-op segment source #b000)))
2640
2641 ;;; Add double:
2642 ;;;   st(0) = st(0) + memory or st(i).
2643 (define-instruction faddd (segment source)
2644   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b000))))
2645   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b000))))
2646   (:emitter
2647    (and (not (fp-reg-tn-p source))
2648         (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2649    (if (fp-reg-tn-p source)
2650        (emit-byte segment #b11011000)
2651      (emit-byte segment #b11011100))
2652    (emit-fp-op segment source #b000)))
2653
2654 ;;; Add double destination st(i):
2655 ;;;   st(i) = st(0) + st(i).
2656 (define-instruction fadd-sti (segment destination)
2657   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b000))))
2658   (:emitter
2659    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2660    (emit-byte segment #b11011100)
2661    (emit-fp-op segment destination #b000)))
2662 ;;; with pop
2663 (define-instruction faddp-sti (segment destination)
2664   (:printer floating-point-fp ((op '(#b110 #b000))))
2665   (:emitter
2666    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2667    (emit-byte segment #b11011110)
2668    (emit-fp-op segment destination #b000)))
2669
2670 ;;; Subtract single:
2671 ;;;   st(0) = st(0) - memory or st(i).
2672 (define-instruction fsub (segment source)
2673   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b100))))
2674   (:emitter
2675     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2676          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2677     (emit-byte segment #b11011000)
2678     (emit-fp-op segment source #b100)))
2679
2680 ;;; Subtract single, reverse:
2681 ;;;   st(0) = memory or st(i) - st(0).
2682 (define-instruction fsubr (segment source)
2683   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b101))))
2684   (:emitter
2685     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2686          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2687     (emit-byte segment #b11011000)
2688     (emit-fp-op segment source #b101)))
2689
2690 ;;; Subtract double:
2691 ;;;   st(0) = st(0) - memory or st(i).
2692 (define-instruction fsubd (segment source)
2693   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b100))))
2694   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b100))))
2695   (:emitter
2696    (if (fp-reg-tn-p source)
2697        (emit-byte segment #b11011000)
2698        (progn
2699          (and (not (fp-reg-tn-p source))
2700               (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2701          (emit-byte segment #b11011100)))
2702    (emit-fp-op segment source #b100)))
2703
2704 ;;; Subtract double, reverse:
2705 ;;;   st(0) = memory or st(i) - st(0).
2706 (define-instruction fsubrd (segment source)
2707   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b101))))
2708   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b101))))
2709   (:emitter
2710    (if (fp-reg-tn-p source)
2711        (emit-byte segment #b11011000)
2712        (progn
2713          (and (not (fp-reg-tn-p source))
2714               (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2715          (emit-byte segment #b11011100)))
2716    (emit-fp-op segment source #b101)))
2717
2718 ;;; Subtract double, destination st(i):
2719 ;;;   st(i) = st(i) - st(0).
2720 ;;;
2721 ;;; ASM386 syntax: FSUB ST(i), ST
2722 ;;; Gdb    syntax: fsubr %st,%st(i)
2723 (define-instruction fsub-sti (segment destination)
2724   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b101))))
2725   (:emitter
2726    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2727    (emit-byte segment #b11011100)
2728    (emit-fp-op segment destination #b101)))
2729 ;;; with a pop
2730 (define-instruction fsubp-sti (segment destination)
2731   (:printer floating-point-fp ((op '(#b110 #b101))))
2732   (:emitter
2733    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2734    (emit-byte segment #b11011110)
2735    (emit-fp-op segment destination #b101)))
2736
2737 ;;; Subtract double, reverse, destination st(i):
2738 ;;;   st(i) = st(0) - st(i).
2739 ;;;
2740 ;;; ASM386 syntax: FSUBR ST(i), ST
2741 ;;; Gdb    syntax: fsub %st,%st(i)
2742 (define-instruction fsubr-sti (segment destination)
2743   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b100))))
2744   (:emitter
2745    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2746    (emit-byte segment #b11011100)
2747    (emit-fp-op segment destination #b100)))
2748 ;;; with a pop
2749 (define-instruction fsubrp-sti (segment destination)
2750   (:printer floating-point-fp ((op '(#b110 #b100))))
2751   (:emitter
2752    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2753    (emit-byte segment #b11011110)
2754    (emit-fp-op segment destination #b100)))
2755
2756 ;;; Multiply single:
2757 ;;;   st(0) = st(0) * memory or st(i).
2758 (define-instruction fmul (segment source)
2759   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b001))))
2760   (:emitter
2761    (and (not (fp-reg-tn-p source))
2762         (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2763    (emit-byte segment #b11011000)
2764    (emit-fp-op segment source #b001)))
2765
2766 ;;; Multiply double:
2767 ;;;   st(0) = st(0) * memory or st(i).
2768 (define-instruction fmuld (segment source)
2769   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b001))))
2770   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b001))))
2771   (:emitter
2772    (if (fp-reg-tn-p source)
2773        (emit-byte segment #b11011000)
2774        (progn
2775          (and (not (fp-reg-tn-p source))
2776               (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2777          (emit-byte segment #b11011100)))
2778    (emit-fp-op segment source #b001)))
2779
2780 ;;; Multiply double, destination st(i):
2781 ;;;   st(i) = st(i) * st(0).
2782 (define-instruction fmul-sti (segment destination)
2783   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b001))))
2784   (:emitter
2785    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2786    (emit-byte segment #b11011100)
2787    (emit-fp-op segment destination #b001)))
2788
2789 ;;; Divide single:
2790 ;;;   st(0) = st(0) / memory or st(i).
2791 (define-instruction fdiv (segment source)
2792   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b110))))
2793   (:emitter
2794    (and (not (fp-reg-tn-p source))
2795         (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2796    (emit-byte segment #b11011000)
2797    (emit-fp-op segment source #b110)))
2798
2799 ;;; Divide single, reverse:
2800 ;;;   st(0) = memory or st(i) / st(0).
2801 (define-instruction fdivr (segment source)
2802   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b111))))
2803   (:emitter
2804    (and (not (fp-reg-tn-p source))
2805         (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2806    (emit-byte segment #b11011000)
2807    (emit-fp-op segment source #b111)))
2808
2809 ;;; Divide double:
2810 ;;;   st(0) = st(0) / memory or st(i).
2811 (define-instruction fdivd (segment source)
2812   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b110))))
2813   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b110))))
2814   (:emitter
2815    (if (fp-reg-tn-p source)
2816        (emit-byte segment #b11011000)
2817        (progn
2818          (and (not (fp-reg-tn-p source))
2819               (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2820          (emit-byte segment #b11011100)))
2821    (emit-fp-op segment source #b110)))
2822
2823 ;;; Divide double, reverse:
2824 ;;;   st(0) = memory or st(i) / st(0).
2825 (define-instruction fdivrd (segment source)
2826   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b111))))
2827   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b111))))
2828   (:emitter
2829    (if (fp-reg-tn-p source)
2830        (emit-byte segment #b11011000)
2831        (progn
2832          (and (not (fp-reg-tn-p source))
2833               (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2834          (emit-byte segment #b11011100)))
2835    (emit-fp-op segment source #b111)))
2836
2837 ;;; Divide double, destination st(i):
2838 ;;;   st(i) = st(i) / st(0).
2839 ;;;
2840 ;;; ASM386 syntax: FDIV ST(i), ST
2841 ;;; Gdb    syntax: fdivr %st,%st(i)
2842 (define-instruction fdiv-sti (segment destination)
2843   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b111))))
2844   (:emitter
2845    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2846    (emit-byte segment #b11011100)
2847    (emit-fp-op segment destination #b111)))
2848
2849 ;;; Divide double, reverse, destination st(i):
2850 ;;;   st(i) = st(0) / st(i).
2851 ;;;
2852 ;;; ASM386 syntax: FDIVR ST(i), ST
2853 ;;; Gdb    syntax: fdiv %st,%st(i)
2854 (define-instruction fdivr-sti (segment destination)
2855   (:printer floating-point-fp ((op '(#b100 #b110))))
2856   (:emitter
2857    (aver (fp-reg-tn-p destination))
2858    (emit-byte segment #b11011100)
2859    (emit-fp-op segment destination #b110)))
2860
2861 ;;; Exchange fr0 with fr(n). (There is no double precision variant.)
2862 (define-instruction fxch (segment source)
2863   (:printer floating-point-fp ((op '(#b001 #b001))))
2864   (:emitter
2865     (unless (and (tn-p source)
2866                  (eq (sb-name (sc-sb (tn-sc source))) 'float-registers))
2867       (cl:break))
2868     (emit-byte segment #b11011001)
2869     (emit-fp-op segment source #b001)))
2870
2871 ;;; Push 32-bit integer to st0.
2872 (define-instruction fild (segment source)
2873   (:printer floating-point ((op '(#b011 #b000))))
2874   (:emitter
2875     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2876          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2877     (emit-byte segment #b11011011)
2878     (emit-fp-op segment source #b000)))
2879
2880 ;;; Push 64-bit integer to st0.
2881 (define-instruction fildl (segment source)
2882   (:printer floating-point ((op '(#b111 #b101))))
2883   (:emitter
2884     (and (not (fp-reg-tn-p source))
2885          (maybe-emit-rex-for-ea segment source nil))
2886     (emit-byte segment #b11011111)
2887     (emit-fp-op segment source #b101)))
2888
2889 ;;; Store 32-bit integer.
2890 (define-instruction fist (segment dest)
2891   (:printer floating-point ((op '(#b011 #b010))))
2892   (:emitter
2893    (and (not (fp-reg-tn-p dest))
2894         (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil))
2895    (emit-byte segment #b11011011)
2896    (emit-fp-op segment dest #b010)))
2897
2898 ;;; Store and pop 32-bit integer.
2899 (define-instruction fistp (segment dest)
2900   (:printer floating-point ((op '(#b011 #b011))))
2901   (:emitter
2902    (and (not (fp-reg-tn-p dest))
2903         (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil))
2904    (emit-byte segment #b11011011)
2905    (emit-fp-op segment dest #b011)))
2906
2907 ;;; Store and pop 64-bit integer.
2908 (define-instruction fistpl (segment dest)
2909   (:printer floating-point ((op '(#b111 #b111))))
2910   (:emitter
2911    (and (not (fp-reg-tn-p dest))
2912         (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil))
2913    (emit-byte segment #b11011111)
2914    (emit-fp-op segment dest #b111)))
2915
2916 ;;; Store single from st(0) and pop.
2917 (define-instruction fstp (segment dest)
2918   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b011))))
2919   (:emitter
2920    (cond ((fp-reg-tn-p dest)
2921           (emit-byte segment #b11011101)
2922           (emit-fp-op segment dest #b011))
2923          (t
2924           (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil)
2925           (emit-byte segment #b11011001)
2926           (emit-fp-op segment dest #b011)))))
2927
2928 ;;; Store double from st(0) and pop.
2929 (define-instruction fstpd (segment dest)
2930   (:printer floating-point ((op '(#b101 #b011))))
2931   (:printer floating-point-fp ((op '(#b101 #b011))))
2932   (:emitter
2933    (cond ((fp-reg-tn-p dest)
2934           (emit-byte segment #b11011101)
2935           (emit-fp-op segment dest #b011))
2936          (t
2937           (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil)
2938           (emit-byte segment #b11011101)
2939           (emit-fp-op segment dest #b011)))))
2940
2941 ;;; Store long from st(0) and pop.
2942 (define-instruction fstpl (segment dest)
2943   (:printer floating-point ((op '(#b011 #b111))))
2944   (:emitter
2945    (and (not (fp-reg-tn-p dest))
2946         (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil))
2947    (emit-byte segment #b11011011)
2948    (emit-fp-op segment dest #b111)))
2949
2950 ;;; Decrement stack-top pointer.
2951 (define-instruction fdecstp (segment)
2952   (:printer floating-point-no ((op #b10110)))
2953   (:emitter
2954    (emit-byte segment #b11011001)
2955    (emit-byte segment #b11110110)))
2956
2957 ;;; Increment stack-top pointer.
2958 (define-instruction fincstp (segment)
2959   (:printer floating-point-no ((op #b10111)))
2960   (:emitter
2961    (emit-byte segment #b11011001)
2962    (emit-byte segment #b11110111)))
2963
2964 ;;; Free fp register.
2965 (define-instruction ffree (segment dest)
2966   (:printer floating-point-fp ((op '(#b101 #b000))))
2967   (:emitter
2968    (and (not (fp-reg-tn-p dest))
2969         (maybe-emit-rex-for-ea segment dest nil))
2970    (emit-byte segment #b11011101)
2971    (emit-fp-op segment dest #b000)))
2972
2973 (define-instruction fabs (segment)
2974   (:printer floating-point-no ((op #b00001)))
2975   (:emitter
2976    (emit-byte segment #b11011001)
2977    (emit-byte segment #b11100001)))
2978
2979 (define-instruction fchs (segment)
2980   (:printer floating-point-no ((op #b00000)))
2981   (:emitter
2982    (emit-byte segment #b11011001)
2983    (emit-byte segment #b11100000)))
2984
2985 (define-instruction frndint(segment)
2986   (:printer floating-point-no ((op #b11100)))
2987   (:emitter
2988    (emit-byte segment #b11011001)
2989    (emit-byte segment #b11111100)))
2990
2991 ;;; Initialize NPX.
2992 (define-instruction fninit(segment)
2993   (:printer floating-point-5 ((op #b00011)))
2994   (:emitter
2995    (emit-byte segment #b11011011)
2996    (emit-byte segment #b11100011)))
2997
2998 ;;; Store Status Word to AX.
2999 (define-instruction fnstsw(segment)
3000   (:printer floating-point-st ((op #b00000)))
3001   (:emitter
3002    (emit-byte segment #b11011111)
3003    (emit-byte segment #b11100000)))
3004
3005 ;;; Load Control Word.
3006 ;;;
3007 ;;; src must be a memory location
3008 (define-instruction fldcw(segment src)
3009   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b101))))
3010   (:emitter
3011    (and (not (fp-reg-tn-p src))
3012         (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil))
3013    (emit-byte segment #b11011001)
3014    (emit-fp-op segment src #b101)))
3015
3016 ;;; Store Control Word.
3017 (define-instruction fnstcw(segment dst)
3018   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b111))))
3019   (:emitter
3020    (and (not (fp-reg-tn-p dst))
3021         (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil))
3022    (emit-byte segment #b11011001)
3023    (emit-fp-op segment dst #b111)))
3024
3025 ;;; Store FP Environment.
3026 (define-instruction fstenv(segment dst)
3027   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b110))))
3028   (:emitter
3029    (and (not (fp-reg-tn-p dst))
3030         (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil))
3031    (emit-byte segment #b11011001)
3032    (emit-fp-op segment dst #b110)))
3033
3034 ;;; Restore FP Environment.
3035 (define-instruction fldenv(segment src)
3036   (:printer floating-point ((op '(#b001 #b100))))
3037   (:emitter
3038    (and (not (fp-reg-tn-p src))
3039         (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil))
3040    (emit-byte segment #b11011001)
3041    (emit-fp-op segment src #b100)))
3042
3043 ;;; Save FP State.
3044 (define-instruction fsave(segment dst)
3045   (:printer floating-point ((op '(#b101 #b110))))
3046   (:emitter
3047    (and (not (fp-reg-tn-p dst))
3048         (maybe-emit-rex-for-ea segment dst nil))
3049    (emit-byte segment #b11011101)
3050    (emit-fp-op segment dst #b110)))
3051
3052 ;;; Restore FP State.
3053 (define-instruction frstor(segment src)
3054   (:printer floating-point ((op '(#b101 #b100))))
3055   (:emitter
3056    (and (not (fp-reg-tn-p src))
3057         (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil))
3058    (emit-byte segment #b11011101)
3059    (emit-fp-op segment src #b100)))
3060
3061 ;;; Clear exceptions.
3062 (define-instruction fnclex(segment)
3063   (:printer floating-point-5 ((op #b00010)))
3064   (:emitter
3065    (emit-byte segment #b11011011)
3066    (emit-byte segment #b11100010)))
3067
3068 ;;; comparison
3069 (define-instruction fcom (segment src)
3070   (:printer floating-point ((op '(#b000 #b010))))
3071   (:emitter
3072    (and (not (fp-reg-tn-p src))
3073         (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil))
3074    (emit-byte segment #b11011000)
3075    (emit-fp-op segment src #b010)))
3076
3077 (define-instruction fcomd (segment src)
3078   (:printer floating-point ((op '(#b100 #b010))))
3079   (:printer floating-point-fp ((op '(#b000 #b010))))
3080   (:emitter
3081    (if (fp-reg-tn-p src)
3082        (emit-byte segment #b11011000)
3083        (progn
3084          (maybe-emit-rex-for-ea segment src nil)
3085          (emit-byte segment #b11011100)))
3086    (emit-fp-op segment src #b010)))
3087
3088 ;;; Compare ST1 to ST0, popping the stack twice.
3089 (define-instruction fcompp (segment)
3090   (:printer floating-point-3 ((op '(#b110 #b011001))))
3091   (:emitter
3092    (emit-byte segment #b11011110)
3093    (emit-byte segment #b11011001)))
3094
3095 ;;; unordered comparison
3096 (define-instruction fucom (segment src)
3097   (:printer floating-point-fp ((op '(#b101 #b100))))
3098   (:emitter
3099    (aver (fp-reg-tn-p src))
3100    (emit-byte segment #b11011101)
3101    (emit-fp-op segment src #b100)))
3102
3103 (define-instruction ftst (segment)
3104   (:printer floating-point-no ((op #b00100)))
3105   (:emitter
3106    (emit-byte segment #b11011001)
3107    (emit-byte segment #b11100100)))
3108
3109 ;;;; 80387 specials
3110
3111 (define-instruction fsqrt(segment)
3112   (:printer floating-point-no ((op #b11010)))
3113   (:emitter
3114    (emit-byte segment #b11011001)
3115    (emit-byte segment #b11111010)))
3116
3117 (define-instruction fscale(segment)
3118   (:printer floating-point-no ((op #b11101)))
3119   (:emitter
3120    (emit-byte segment #b11011001)
3121    (emit-byte segment #b11111101)))
3122
3123 (define-instruction fxtract(segment)
3124   (:printer floating-point-no ((op #b10100)))
3125   (:emitter
3126    (emit-byte segment #b11011001)
3127    (emit-byte segment #b11110100)))
3128
3129 (define-instruction fsin(segment)
3130   (:printer floating-point-no ((op #b11110)))
3131   (:emitter
3132    (emit-byte segment #b11011001)
3133    (emit-byte segment #b11111110)))
3134
3135 (define-instruction fcos(segment)
3136   (:printer floating-point-no ((op #b11111)))
3137   (:emitter
3138    (emit-byte segment #b11011001)
3139    (emit-byte segment #b11111111)))
3140
3141 (define-instruction fprem1(segment)
3142   (:printer floating-point-no ((op #b10101)))
3143   (:emitter
3144    (emit-byte segment #b11011001)
3145    (emit-byte segment #b11110101)))
3146
3147 (define-instruction fprem(segment)
3148   (:printer floating-point-no ((op #b11000)))
3149   (:emitter
3150    (emit-byte segment #b11011001)
3151    (emit-byte segment #b11111000)))
3152
3153 (define-instruction fxam (segment)
3154   (:printer floating-point-no ((op #b00101)))
3155   (:emitter
3156    (emit-byte segment #b11011001)
3157    (emit-byte segment #b11100101)))
3158
3159 ;;; These do push/pop to stack and need special handling
3160 ;;; in any VOPs that use them. See the book.
3161
3162 ;;; st0 <- st1*log2(st0)
3163 (define-instruction fyl2x(segment)      ; pops stack
3164   (:printer floating-point-no ((op #b10001)))
3165   (:emitter
3166    (emit-byte segment #b11011001)
3167    (emit-byte segment #b11110001)))
3168
3169 (define-instruction fyl2xp1(segment)
3170   (:printer floating-point-no ((op #b11001)))
3171   (:emitter
3172    (emit-byte segment #b11011001)
3173    (emit-byte segment #b11111001)))
3174
3175 (define-instruction f2xm1(segment)
3176   (:printer floating-point-no ((op #b10000)))
3177   (:emitter
3178    (emit-byte segment #b11011001)
3179    (emit-byte segment #b11110000)))
3180
3181 (define-instruction fptan(segment)      ; st(0) <- 1; st(1) <- tan
3182   (:printer floating-point-no ((op #b10010)))
3183   (:emitter
3184    (emit-byte segment #b11011001)
3185    (emit-byte segment #b11110010)))
3186
3187 (define-instruction fpatan(segment)     ; POPS STACK
3188   (:printer floating-point-no ((op #b10011)))
3189   (:emitter
3190    (emit-byte segment #b11011001)
3191    (emit-byte segment #b11110011)))
3192
3193 ;;;; loading constants
3194
3195 (define-instruction fldz(segment)
3196   (:printer floating-point-no ((op #b01110)))
3197   (:emitter
3198    (emit-byte segment #b11011001)
3199    (emit-byte segment #b11101110)))
3200
3201 (define-instruction fld1(segment)
3202   (:printer floating-point-no ((op #b01000)))
3203   (:emitter
3204    (emit-byte segment #b11011001)
3205    (emit-byte segment #b11101000)))
3206
3207 (define-instruction fldpi(segment)
3208   (:printer floating-point-no ((op #b01011)))
3209   (:emitter
3210    (emit-byte segment #b11011001)
3211    (emit-byte segment #b11101011)))
3212
3213 (define-instruction fldl2t(segment)
3214   (:printer floating-point-no ((op #b01001)))
3215   (:emitter
3216    (emit-byte segment #b11011001)
3217    (emit-byte segment #b11101001)))
3218
3219 (define-instruction fldl2e(segment)
3220   (:printer floating-point-no ((op #b01010)))
3221   (:emitter
3222    (emit-byte segment #b11011001)
3223    (emit-byte segment #b11101010)))
3224
3225 (define-instruction fldlg2(segment)
3226   (:printer floating-point-no ((op #b01100)))
3227   (:emitter
3228    (emit-byte segment #b11011001)
3229    (emit-byte segment #b11101100)))
3230
3231 (define-instruction fldln2(segment)
3232   (:printer floating-point-no ((op #b01101)))
3233   (:emitter
3234    (emit-byte segment #b11011001)
3235    (emit-byte segment #b11101101)))
3236
3237 ;; new xmm insns required by sse float
3238 ;; movsd andpd comisd comiss
3239
3240 (define-instruction movsd (segment dst src)
3241 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3242   (:emitter
3243    (cond ((typep src 'tn)
3244           (emit-byte segment #xf2)
3245           (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
3246           (emit-byte segment #x0f)
3247           (emit-byte segment #x11)
3248           (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))
3249          (t
3250           (emit-byte segment #xf2)
3251           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3252           (emit-byte segment #x0f)
3253           (emit-byte segment #x10)
3254           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))))
3255
3256 (define-instruction movss (segment dst src)
3257 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3258   (:emitter
3259    (cond ((tn-p src)
3260           (emit-byte segment #xf3)
3261           (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
3262           (emit-byte segment #x0f)
3263           (emit-byte segment #x11)
3264           (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))
3265          (t
3266           (emit-byte segment #xf3)
3267           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3268           (emit-byte segment #x0f)
3269           (emit-byte segment #x10)
3270           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))))
3271
3272 (define-instruction andpd (segment dst src)
3273 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3274   (:emitter
3275    (emit-byte segment #x66)
3276    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3277    (emit-byte segment #x0f)
3278    (emit-byte segment #x54)
3279    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3280
3281 (define-instruction andps (segment dst src)
3282   (:emitter
3283    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3284    (emit-byte segment #x0f)
3285    (emit-byte segment #x54)
3286    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3287
3288 (define-instruction comisd (segment dst src)
3289 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3290   (:emitter
3291    (emit-byte segment #x66)
3292    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3293    (emit-byte segment #x0f)
3294    (emit-byte segment #x2f)
3295    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3296
3297 (define-instruction comiss (segment dst src)
3298 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3299   (:emitter
3300    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3301    (emit-byte segment #x0f)
3302    (emit-byte segment #x2f)
3303    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3304
3305 ;;  movd movq xorp xord
3306
3307 ;; we only do the xmm version of movd
3308 (define-instruction movd (segment dst src)
3309 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3310   (:emitter
3311    (cond ((fp-reg-tn-p dst)
3312           (emit-byte segment #x66)
3313           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3314           (emit-byte segment #x0f)
3315           (emit-byte segment #x6e)
3316           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
3317          (t
3318           (aver (fp-reg-tn-p src))
3319           (emit-byte segment #x66)
3320           (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
3321           (emit-byte segment #x0f)
3322           (emit-byte segment #x7e)
3323           (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src))))))
3324
3325 (define-instruction movq (segment dst src)
3326 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3327   (:emitter
3328    (cond ((fp-reg-tn-p dst)
3329           (emit-byte segment #xf3)
3330           (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3331           (emit-byte segment #x0f)
3332           (emit-byte segment #x7e)
3333           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
3334          (t
3335           (aver (fp-reg-tn-p src))
3336           (emit-byte segment #x66)
3337           (maybe-emit-rex-for-ea segment dst src)
3338           (emit-byte segment #x0f)
3339           (emit-byte segment #xd6)
3340           (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src))))))
3341
3342 (define-instruction xorpd (segment dst src)
3343 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3344   (:emitter
3345    (emit-byte segment #x66)
3346    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3347    (emit-byte segment #x0f)
3348    (emit-byte segment #x57)
3349    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3350
3351 (define-instruction xorps (segment dst src)
3352 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3353   (:emitter
3354    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3355    (emit-byte segment #x0f)
3356    (emit-byte segment #x57)
3357    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3358
3359 (define-instruction cvtsd2si (segment dst src)
3360 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3361   (:emitter
3362    (emit-byte segment #xf2)
3363    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst :operand-size :qword)
3364    (emit-byte segment #x0f)
3365    (emit-byte segment #x2d)
3366    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3367
3368 (define-instruction cvtsd2ss (segment dst src)
3369 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3370   (:emitter
3371    (emit-byte segment #xf2)
3372    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3373    (emit-byte segment #x0f)
3374    (emit-byte segment #x5a)
3375    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3376
3377 (define-instruction cvtss2si (segment dst src)
3378 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3379   (:emitter
3380    (emit-byte segment #xf3)
3381    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst :operand-size :qword)
3382    (emit-byte segment #x0f)
3383    (emit-byte segment #x2d)
3384    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3385
3386 (define-instruction cvtss2sd (segment dst src)
3387 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3388   (:emitter
3389    (emit-byte segment #xf3)
3390    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3391    (emit-byte segment #x0f)
3392    (emit-byte segment #x5a)
3393    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3394
3395 (define-instruction cvtsi2ss (segment dst src)
3396 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3397   (:emitter
3398    (emit-byte segment #xf3)
3399    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3400    (emit-byte segment #x0f)
3401    (emit-byte segment #x2a)
3402    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3403
3404 (define-instruction cvtsi2sd (segment dst src)
3405 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3406   (:emitter
3407    (emit-byte segment #xf2)
3408    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3409    (emit-byte segment #x0f)
3410    (emit-byte segment #x2a)
3411    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3412
3413 (define-instruction cvtdq2pd (segment dst src)
3414 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3415   (:emitter
3416    (emit-byte segment #xf3)
3417    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3418    (emit-byte segment #x0f)
3419    (emit-byte segment #xe6)
3420    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3421
3422 (define-instruction cvtdq2ps (segment dst src)
3423 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3424   (:emitter
3425    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3426    (emit-byte segment #x0f)
3427    (emit-byte segment #x5b)
3428    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3429
3430 ;; CVTTSD2SI CVTTSS2SI
3431
3432 (define-instruction cvttsd2si (segment dst src)
3433 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3434   (:emitter
3435    (emit-byte segment #xf2)
3436    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst :operand-size :qword)
3437    (emit-byte segment #x0f)
3438    (emit-byte segment #x2c)
3439    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3440
3441 (define-instruction cvttss2si (segment dst src)
3442 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3443   (:emitter
3444    (emit-byte segment #xf3)
3445    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst :operand-size :qword)
3446    (emit-byte segment #x0f)
3447    (emit-byte segment #x2c)
3448    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3449
3450 (define-instruction addsd (segment dst src)
3451 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3452   (:emitter
3453    (emit-byte segment #xf2)
3454    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3455    (emit-byte segment #x0f)
3456    (emit-byte segment #x58)
3457    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3458
3459 (define-instruction addss (segment dst src)
3460 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3461   (:emitter
3462    (emit-byte segment #xf3)
3463    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3464    (emit-byte segment #x0f)
3465    (emit-byte segment #x58)
3466    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3467
3468 (define-instruction divsd (segment dst src)
3469 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3470   (:emitter
3471    (emit-byte segment #xf2)
3472    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3473    (emit-byte segment #x0f)
3474    (emit-byte segment #x5e)
3475    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3476
3477 (define-instruction divss (segment dst src)
3478 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3479   (:emitter
3480    (emit-byte segment #xf3)
3481    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3482    (emit-byte segment #x0f)
3483    (emit-byte segment #x5e)
3484    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3485
3486 (define-instruction mulsd (segment dst src)
3487 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3488   (:emitter
3489    (emit-byte segment #xf2)
3490    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3491    (emit-byte segment #x0f)
3492    (emit-byte segment #x59)
3493    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3494
3495 (define-instruction mulss (segment dst src)
3496 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3497   (:emitter
3498    (emit-byte segment #xf3)
3499    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3500    (emit-byte segment #x0f)
3501    (emit-byte segment #x59)
3502    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3503
3504 (define-instruction subsd (segment dst src)
3505 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3506   (:emitter
3507    (emit-byte segment #xf2)
3508    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3509    (emit-byte segment #x0f)
3510    (emit-byte segment #x5c)
3511    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3512
3513 (define-instruction subss (segment dst src)
3514 ;  (:printer reg-reg/mem ((op #x10) (width 1))) ;wrong
3515   (:emitter
3516    (emit-byte segment #xf3)
3517    (maybe-emit-rex-for-ea segment src dst)
3518    (emit-byte segment #x0f)
3519    (emit-byte segment #x5c)
3520    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
3521
3522 (define-instruction ldmxcsr (segment src)
3523   (:emitter
3524    (emit-byte segment #x0f)
3525    (emit-byte segment #xae)
3526    (emit-ea segment src 2)))
3527
3528 (define-instruction stmxcsr (segment dst)
3529   (:emitter
3530    (emit-byte segment #x0f)
3531    (emit-byte segment #xae)
3532    (emit-ea segment dst 3)))
3533