1.0.24.19: COMPILE-TIME reports timings at millisecond accuracy
[sbcl.git] / src / compiler / x86 / insts.lisp
index e823a2a..e312795 100644 (file)
   (accum :type 'accum)
   (imm))
 
+(sb!disassem:define-instruction-format (two-bytes 16
+                                        :default-printer '(:name))
+  (op :fields (list (byte 8 0) (byte 8 8))))
+
 ;;; Same as simple, but with direction bit
 (sb!disassem:define-instruction-format (simple-dir 8 :include 'simple)
   (op :field (byte 6 2))
         (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b11 reg (reg-tn-encoding thing)))
        (stack
         ;; Convert stack tns into an index off of EBP.
-        (let ((disp (- (* (1+ (tn-offset thing)) n-word-bytes))))
+        (let ((disp (frame-byte-offset (tn-offset thing))))
           (cond ((<= -128 disp 127)
                  (emit-mod-reg-r/m-byte segment #b01 reg #b101)
                  (emit-byte segment disp))
      (emit-word segment value))
     (:dword
      (emit-dword segment value))))
+
+(defun toggle-word-width (chunk inst stream dstate)
+  (declare (ignore chunk inst stream))
+  (let ((word-width (or (sb!disassem:dstate-get-prop dstate 'word-width)
+                        +default-operand-size+)))
+    (setf (sb!disassem:dstate-get-prop dstate 'word-width)
+          (ecase word-width
+            (:word :dword)
+            (:dword :word)))))
+
+;;; This is a "prefix" instruction, which means that it modifies the
+;;; following instruction in some way without having an actual
+;;; mnemonic of its own.
+(define-instruction operand-size-prefix (segment)
+  (:printer byte ((op +operand-size-prefix-byte+))
+            nil                         ; don't actually print it
+            :control #'toggle-word-width))
 \f
 ;;;; general data transfer
 
-(define-instruction mov (segment dst src)
+(define-instruction mov (segment dst src &optional prefix)
   ;; immediate to register
   (:printer reg ((op #b1011) (imm nil :type 'imm-data))
             '(:name :tab reg ", " imm))
   (:printer reg/mem-imm ((op '(#b1100011 #b000))))
 
   (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
    (let ((size (matching-operand-size dst src)))
      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
      (cond ((register-p dst)
   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1011011) (reg nil :type 'word-reg)))
   (:emitter (emit-move-with-extension segment dst src #b10110110)))
 
-(define-instruction push (segment src)
+(define-instruction push (segment src &optional prefix)
   ;; register
   (:printer reg-no-width ((op #b01010)))
   ;; register/memory
   ;; ### segment registers?
 
   (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
    (cond ((integerp src)
           (cond ((<= -128 src 127)
                  (emit-byte segment #b01101010)
    (emit-byte segment #b10001101)
    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))
 
-(define-instruction cmpxchg (segment dst src)
+(define-instruction cmpxchg (segment dst src &optional prefix)
   ;; Register/Memory with Register.
   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1011000)) '(:name :tab reg/mem ", " reg))
   (:emitter
    (aver (register-p src))
+   (emit-prefix segment prefix)
    (let ((size (matching-operand-size src dst)))
      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
      (emit-byte segment #b00001111)
      (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))))
 
 \f
+(defun emit-prefix (segment name)
+  (ecase name
+    ((nil))
+    (:lock
+     #!+sb-thread
+     (emit-byte segment #xf0))
+    (:fs
+     (emit-byte segment #x64))
+    (:gs
+     (emit-byte segment #x65))))
 
 (define-instruction fs-segment-prefix (segment)
+  (:printer byte ((op #b01100100)))
   (:emitter
-   (emit-byte segment #x64)))
+   (bug "FS emitted as a separate instruction!")))
+
+(define-instruction gs-segment-prefix (segment)
+  (:printer byte ((op #b01100101)))
+  (:emitter
+   (bug "GS emitted as a separate instruction!")))
 
 ;;;; flag control instructions
 
 ;;;; arithmetic
 
 (defun emit-random-arith-inst (name segment dst src opcode
-                                    &optional allow-constants)
+                               &optional allow-constants)
   (let ((size (matching-operand-size dst src)))
     (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
     (cond
       (reg-reg/mem-dir ((op ,(dpb subop (byte 3 1) #b000000))))))
   )
 
-(define-instruction add (segment dst src)
+(define-instruction add (segment dst src &optional prefix)
   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b000))
-  (:emitter (emit-random-arith-inst "ADD" segment dst src #b000)))
+  (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
+   (emit-random-arith-inst "ADD" segment dst src #b000)))
 
 (define-instruction adc (segment dst src)
   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b010))
   (:emitter (emit-random-arith-inst "ADC" segment dst src #b010)))
 
-(define-instruction sub (segment dst src)
+(define-instruction sub (segment dst src &optional prefix)
   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b101))
-  (:emitter (emit-random-arith-inst "SUB" segment dst src #b101)))
+  (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
+   (emit-random-arith-inst "SUB" segment dst src #b101)))
 
 (define-instruction sbb (segment dst src)
   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b011))
   (:emitter (emit-random-arith-inst "SBB" segment dst src #b011)))
 
-(define-instruction cmp (segment dst src)
+(define-instruction cmp (segment dst src &optional prefix)
   (:printer-list (arith-inst-printer-list #b111))
-  (:emitter (emit-random-arith-inst "CMP" segment dst src #b111 t)))
+  (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
+   (emit-random-arith-inst "CMP" segment dst src #b111 t)))
 
 (define-instruction inc (segment dst)
   ;; Register.
    (maybe-emit-operand-size-prefix segment :dword)
    (emit-byte segment #b10011001)))
 
-(define-instruction xadd (segment dst src)
+(define-instruction xadd (segment dst src &optional prefix)
   ;; Register/Memory with Register.
   (:printer ext-reg-reg/mem ((op #b1100000)) '(:name :tab reg/mem ", " reg))
   (:emitter
    (aver (register-p src))
+   (emit-prefix segment prefix)
    (let ((size (matching-operand-size src dst)))
      (maybe-emit-operand-size-prefix segment size)
      (emit-byte segment #b00001111)
              (t
               (error "bogus operands for TEST: ~S and ~S" this that)))))))
 
-(define-instruction or (segment dst src)
+;;; Emit the most compact form of the test immediate instruction,
+;;; using an 8 bit test when the immediate is only 8 bits and the
+;;; value is one of the four low registers (eax, ebx, ecx, edx) or the
+;;; control stack.
+(defun emit-optimized-test-inst (x y)
+  (typecase y
+    ((unsigned-byte 7)
+     (let ((offset (tn-offset x)))
+       (cond ((and (sc-is x any-reg descriptor-reg)
+                   (or (= offset eax-offset) (= offset ebx-offset)
+                       (= offset ecx-offset) (= offset edx-offset)))
+              (inst test (make-random-tn :kind :normal
+                                         :sc (sc-or-lose 'byte-reg)
+                                         :offset offset)
+                    y))
+             ((sc-is x control-stack)
+              (inst test (make-ea :byte :base ebp-tn
+                                  :disp (- (* (1+ offset) n-word-bytes)))
+                    y))
+             (t
+              (inst test x y)))))
+    (t
+     (inst test x y))))
+
+(define-instruction or (segment dst src &optional prefix)
   (:printer-list
    (arith-inst-printer-list #b001))
   (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
    (emit-random-arith-inst "OR" segment dst src #b001)))
 
-(define-instruction xor (segment dst src)
+(define-instruction xor (segment dst src &optional prefix)
   (:printer-list
    (arith-inst-printer-list #b110))
   (:emitter
+   (emit-prefix segment prefix)
    (emit-random-arith-inst "XOR" segment dst src #b110)))
 
 (define-instruction not (segment dst)
     ;; Lisp (with (DESCRIBE 'BYTE-IMM-CODE)) than to definitively deduce
     ;; from first principles whether it's defined in some way that genesis
     ;; can't grok.
-    (case #-darwin (byte-imm-code chunk dstate)
-          #+darwin (word-imm-code chunk dstate)
+    (case #!-darwin (byte-imm-code chunk dstate)
+          #!+darwin (word-imm-code chunk dstate)
       (#.error-trap
        (nt "error trap")
        (sb!disassem:handle-break-args #'snarf-error-junk stream dstate))
 
 (define-instruction break (segment code)
   (:declare (type (unsigned-byte 8) code))
-  #-darwin (:printer byte-imm ((op #b11001100)) '(:name :tab code)
+  #!-darwin (:printer byte-imm ((op #b11001100)) '(:name :tab code)
                      :control #'break-control)
-  #+darwin (:printer word-imm ((op #b0000101100001111)) '(:name :tab code)
+  #!+darwin (:printer word-imm ((op #b0000101100001111)) '(:name :tab code)
                      :control #'break-control)
   (:emitter
-   #-darwin (emit-byte segment #b11001100)
+   #!-darwin (emit-byte segment #b11001100)
    ;; On darwin, trap handling via SIGTRAP is unreliable, therefore we
    ;; throw a sigill with 0x0b0f instead and check for this in the
    ;; SIGILL handler and pass it on to the sigtrap handler if
    ;; appropriate
-   #+darwin (emit-word segment #b0000101100001111)
+   #!+darwin (emit-word segment #b0000101100001111)
    (emit-byte segment code)))
 
 (define-instruction int (segment number)
   (:emitter
    (emit-byte segment #b10011011)))
 
+;;; FIXME: It would be better to make the disassembler understand the prefix as part
+;;; of the instructions...
 (define-instruction lock (segment)
   (:printer byte ((op #b11110000)))
   (:emitter
-   (emit-byte segment #b11110000)))
+   (bug "LOCK prefix used as a standalone instruction")))
 \f
 ;;;; miscellaneous hackery
 
   (:emitter
    (emit-byte segment #b11011001)
    (emit-byte segment #b11101101)))
+
+;;;; Miscellany
+
+(define-instruction cpuid (segment)
+  (:printer two-bytes ((op '(#b00001111 #b10100010))))
+  (:emitter
+   (emit-byte segment #b00001111)
+   (emit-byte segment #b10100010)))
+
+(define-instruction rdtsc (segment)
+  (:printer two-bytes ((op '(#b00001111 #b00110001))))
+  (:emitter
+   (emit-byte segment #b00001111)
+   (emit-byte segment #b00110001)))