Shamusworld >> Repos - rmac/blob - mach.c

   1 //
   2 // RMAC - Reboot's Macro Assembler for the Atari Jaguar Console System
   3 // MACH.C - Code Generation
   4 // Copyright (C) 199x Landon Dyer, 2011 Reboot and Friends
   5 // RMAC derived from MADMAC v1.07 Written by Landon Dyer, 1986
   6 // Source utilised with the kind permission of Landon Dyer
   7 //
   8
   9 #include "mach.h"
  10 #include "error.h"
  11 #include "sect.h"
  12 #include "direct.h"
  13 #include "token.h"
  14 #include "procln.h"
  15 #include "riscasm.h"
  16
  17 #define DEF_KW
  18 #include "kwtab.h"
  19
  20
  21 // Fucntion prototypes
  22 int m_unimp(WORD, WORD), m_badmode(WORD, WORD), m_bad6mode(WORD, WORD), m_bad6inst(WORD, WORD);
  23 int m_self(WORD, WORD);
  24 int m_abcd(WORD, WORD);
  25 int m_reg(WORD, WORD);
  26 int m_imm(WORD, WORD);
  27 int m_imm8(WORD, WORD);
  28 int m_shi(WORD, WORD);
  29 int m_shr(WORD, WORD);
  30 int m_bitop(WORD, WORD);
  31 int m_exg(WORD, WORD);
  32 int m_ea(WORD, WORD);
  33 int m_br(WORD, WORD);
  34 int m_dbra(WORD, WORD);
  35 int m_link(WORD, WORD);
  36 int m_adda(WORD, WORD);
  37 int m_addq(WORD, WORD);
  38 //int m_move(WORD, int);
  39 int m_move(WORD, WORD);
  40 int m_moveq(WORD, WORD);
  41 int m_usp(WORD, WORD);
  42 int m_movep(WORD, WORD);
  43 int m_trap(WORD, WORD);
  44 int m_movem(WORD, WORD);
  45 int m_clra(WORD, WORD);
  46
  47 // Common error messages
  48 char range_error[] = "expression out of range";
  49 char abs_error[] = "illegal absolute expression";
  50 char seg_error[] = "bad (section) expression";
  51 char rel_error[] = "illegal relative address";
  52 char siz_error[] = "bad size specified";
  53 char undef_error[] = "undefined expression";
  54 char fwd_error[] = "forward or undefined expression";
  55
  56 extern int ea0gen(WORD);
  57 extern int ea1gen(WORD);
  58
  59 // Include code tables
  60 MNTAB machtab[] = {
  61 //   { (WORD)-1, (unsigned long)-1L, (unsigned long)-1L, 0x0000, 0, m_badmode }, // 0
  62    { 0xFFFF, 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, 0x0000, 0, m_badmode }, // 0
  63    #include "68ktab.h"
  64    {  0,  0L,  0L, 0x0000, 0, m_unimp   }                   // Last entry
  65 };
  66
  67 // Register number << 9
  68 WORD reg_9[8] = {
  69       0, 1<<9, 2<<9, 3<<9,
  70    4<<9, 5<<9, 6<<9, 7<<9
  71 };
  72
  73 // SIZB==>00, SIZW==>01, SIZL==>10, SIZN==>01 << 6
  74 WORD siz_6[] = {
  75    (WORD)-1,                                                // n/a
  76    0,                                                       // SIZB
  77    1<<6, (WORD)-1,                                          // SIZW, n/a
  78    2<<6, (WORD)-1, (WORD)-1, (WORD)-1,                      // SIZL, n/a, n/a, n/a
  79    1<<6                                                     // SIZN
  80 };
  81
  82 // Byte/word/long size for MOVE instrs
  83 WORD siz_12[] = {
  84    (WORD)-1,
  85    0x1000,                                                  // Byte
  86    0x3000, (WORD)-1,                                        // Word
  87    0x2000, (WORD)-1, (WORD)-1, (WORD)-1,                    // Long
  88    0x3000                                                   // Word (SIZN)
  89 };
  90
  91 // Word/long size (0=.w, 1=.l) in bit 8
  92 WORD lwsiz_8[] = {
  93    (WORD)-1,                                                // n/a
  94    (WORD)-1,                                                // SIZB
  95    0, (WORD)-1,                                             // SIZW, n/a
  96    1<<8, (WORD)-1, (WORD)-1, (WORD)-1,                      // SIZL, n/a, n/a, n/a
  97    0                                                        // SIZN
  98 };
  99
 100 // Addressing mode in bits 6..11 (register/mode fields are reversed)
 101 WORD am_6[] = {
 102    00000, 01000, 02000, 03000, 04000, 05000, 06000, 07000,
 103    00100, 01100, 02100, 03100, 04100, 05100, 06100, 07100,
 104    00200, 01200, 02200, 03200, 04200, 05200, 06200, 07200,
 105    00300, 01300, 02300, 03300, 04300, 05300, 06300, 07300,
 106    00400, 01400, 02400, 03400, 04400, 05400, 06400, 07400,
 107    00500, 01500, 02500, 03500, 04500, 05500, 06500, 07500,
 108    00600, 01600, 02600, 03600, 04600, 05600, 06600, 07600,
 109    00700, 01700, 02700, 03700, 04700, 05700, 06700, 07700
 110 };
 111
 112
 113 // Error messages
 114 int m_unimp(WORD unused1, WORD unused2)
 115 {
 116         return (int)error("unimplemented mnemonic");
 117 }
 118
 119
 120 //int m_badmode(void)
 121 int m_badmode(WORD unused1, WORD unused2)
 122 {
 123         return (int)error("inappropriate addressing mode");
 124 }
 125
 126
 127 int m_self(WORD inst, WORD usused)
 128 {
 129         D_word(inst);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133
 134 //
 135 // Do one EA in bits 0..5
 136 //
 137 // Bits in `inst' have the following meaning:
 138 //
 139 // Bit zero specifies which ea (ea0 or ea1) to generate in the lower six bits
 140 // of the instr.
 141 //
 142 // If bit one is set, the OTHER ea (the one that wasn't generated by bit zero)
 143 // is generated after the instruction. Regardless of bit 0's value, ea0 is
 144 // always deposited in memory before ea1.
 145 //
 146 // If bit two is set, standard size bits are set in the instr in bits 6 and 7.
 147 //
 148 // If bit four is set, bit three specifies which eaXreg to place in bits 9..11
 149 // of the instr.
 150 //
 151 int m_ea(WORD inst, WORD siz)
 152 {
 153         WORD flg = inst;                                        // Save flag bits
 154         inst &= ~0x3F;                                          // Clobber flag bits in instr
 155
 156         // Install "standard" instr size bits
 157         if (flg & 4)
 158                 inst |= siz_6[siz];
 159
 160         if (flg & 16)
 161         {
 162                 // OR-in register number
 163                 if (flg & 8)
 164                 {
 165                         inst |= reg_9[a1reg];           // ea1reg in bits 9..11
 166                 }
 167                 else
 168                 {
 169                         inst |= reg_9[a0reg];           // ea0reg in bits 9..11
 170                 }
 171         }
 172
 173         if (flg & 1)
 174         {
 175                 // Use am1
 176                 inst |= am1 | a1reg;                    // Get ea1 into instr
 177                 D_word(inst);                                   // Deposit instr
 178
 179                 // Generate ea0 if requested
 180                 if (flg & 2)
 181                         ea0gen(siz);
 182
 183                 ea1gen(siz);                                    // Generate ea1
 184         }
 185         else
 186         {
 187                 // Use am0
 188                 inst |= am0 | a0reg;                    // Get ea0 into instr
 189                 D_word(inst);                                   // Deposit instr
 190                 ea0gen(siz);                                    // Generate ea0
 191
 192                 // Generate ea1 if requested
 193                 if (flg & 2)
 194                         ea1gen(siz);
 195         }
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200
 201 //
 202 // Dx,Dy nnnnXXXnssnnnYYY If bit 0 of `inst' is set, install size bits in bits
 203 // 6..7
 204 //
 205 int m_abcd(WORD inst, WORD siz)
 206 {
 207         if (inst & 1)
 208         {
 209                 // Install size bits
 210                 inst--;
 211                 inst |= siz_6[siz];
 212         }
 213
 214         inst |= a0reg | reg_9[a1reg];
 215         D_word(inst);
 216
 217         return 0;
 218 }
 219
 220
 221 //
 222 // {adda} ea,AREG
 223 //
 224 int m_adda(WORD inst, WORD siz)
 225 {
 226         inst |= am0 | a0reg | lwsiz_8[siz] | reg_9[a1reg];
 227         D_word(inst);
 228         ea0gen(siz);    // Generate EA
 229
 230         return 0;
 231 }
 232
 233
 234 //
 235 // If bit 0 of `inst' is 1, install size bits in bits 6..7 of instr.
 236 // If bit 1 of `inst' is 1, install a1reg in bits 9..11 of instr.
 237 //
 238 int m_reg(WORD inst, WORD siz)
 239 {
 240         if (inst & 1)
 241                 // Install size bits
 242                 inst |= siz_6[siz];
 243
 244         if (inst & 2)
 245                 // Install other register (9..11)
 246                 inst |= reg_9[a1reg];
 247
 248         inst &= ~7;                     // Clear off crufty bits
 249         inst |= a0reg;          // Install first register
 250         D_word(inst);
 251
 252         return 0;
 253 }
 254
 255
 256 //
 257 // <op> #expr
 258 //
 259 int m_imm(WORD inst, WORD siz)
 260 {
 261         D_word(inst);
 262         ea0gen(siz);
 263
 264         return 0;
 265 }
 266
 267
 268 //
 269 // <op>.b #expr
 270 //
 271 int m_imm8(WORD inst, WORD siz)
 272 {
 273         siz = siz;
 274         D_word(inst);
 275         ea0gen(SIZB);
 276
 277         return 0;
 278 }
 279
 280
 281 //
 282 // <shift> Dn,Dn
 283 //
 284 int m_shr(WORD inst, WORD siz)
 285 {
 286         inst |= reg_9[a0reg] | a1reg | siz_6[siz];
 287         D_word(inst);
 288
 289         return 0;
 290 }
 291
 292
 293 //
 294 // <shift> #n,Dn
 295 //
 296 int m_shi(WORD inst, WORD siz)
 297 {
 298         inst |= a1reg | siz_6[siz];
 299
 300         if (a0exattr & DEFINED)
 301         {
 302                 if (a0exval > 8)
 303                         return error(range_error);
 304
 305                 inst |= (a0exval & 7) << 9;
 306                 D_word(inst);
 307         }
 308         else
 309         {
 310                 AddFixup(FU_QUICK, sloc, a0expr);
 311                 D_word(inst);
 312         }
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317
 318 //
 319 // {bset, btst, bchg, bclr} -- #immed,ea -- Dn,ea
 320 //
 321 int m_bitop(WORD inst, WORD siz)
 322 {
 323         // Enforce instruction sizes
 324         if (am1 == DREG)
 325         {                               // X,Dn must be .n or .l
 326                 if (siz & (SIZB | SIZW))
 327                         return error(siz_error);
 328         }
 329         else if (siz & (SIZW | SIZL))   // X,ea must be .n or .b
 330                 return error(siz_error);
 331
 332         // Construct instr and EAs
 333         inst |= am1 | a1reg;
 334
 335         if (am0 == IMMED)
 336         {
 337                 D_word(inst);
 338                 ea0gen(SIZB);                           // Immediate bit number
 339         }
 340         else
 341         {
 342                 inst |= reg_9[a0reg];
 343                 D_word(inst);
 344         }
 345
 346         // ea to bit-munch
 347         ea1gen(SIZB);
 348
 349         return 0;
 350 }
 351
 352
 353 int m_dbra(WORD inst, WORD siz)
 354 {
 355         VALUE v;
 356
 357         siz = siz;
 358         inst |= a0reg;
 359         D_word(inst);
 360
 361         if (a1exattr & DEFINED)
 362         {
 363                 if ((a1exattr & TDB) != cursect)
 364                         return error(rel_error);
 365
 366                 v = a1exval - sloc;
 367
 368                 if (v + 0x8000 > 0x10000)
 369                         return error(range_error);
 370
 371                 D_word(v);
 372         }
 373         else
 374         {
 375                 AddFixup(FU_WORD | FU_PCREL | FU_ISBRA, sloc, a1expr);
 376                 D_word(0);
 377         }
 378
 379         return 0;
 380 }
 381
 382
 383 //
 384 // EXG
 385 //
 386 int m_exg(WORD inst, WORD siz)
 387 {
 388         int m;
 389
 390         siz = siz;
 391
 392         if (am0 == DREG && am1 == DREG)
 393                 m = 0x0040;                                           // Dn,Dn
 394         else if (am0 == AREG && am1 == AREG)
 395                 m = 0x0048;                                           // An,An
 396         else
 397         {
 398                 if (am0 == AREG)
 399                 {                                     // Dn,An or An,Dn
 400                         m = a1reg;                                         // Get AREG into a1reg
 401                         a1reg = a0reg;
 402                         a0reg = m;
 403                 }
 404
 405                 m = 0x0088;
 406         }
 407
 408         inst |= m | reg_9[a0reg] | a1reg;
 409         D_word(inst);
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414
 415 //
 416 // LINK
 417 //
 418 int m_link(WORD inst, WORD siz)
 419 {
 420         siz = siz;
 421         inst |= a0reg;
 422         D_word(inst);
 423         ea1gen(SIZW);
 424
 425         return 0;
 426 }
 427
 428
 429 //
 430 // Handle MOVE <C_ALL> <C_ALTDATA>
 431 //        MOVE <C_ALL> <M_AREG>
 432 //
 433 // Optimize MOVE.L #<smalldata>,D0 to a MOVEQ
 434 //
 435 //int m_move(WORD inst, int siz)
 436 int m_move(WORD inst, WORD size)
 437 {
 438         // Cast the passed in value to an int
 439         int siz = (int)size;
 440
 441         // Try to optimize to MOVEQ
 442         if (siz == SIZL && am0 == IMMED && am1 == DREG
 443                 && (a0exattr & (TDB|DEFINED)) == DEFINED && a0exval + 0x80 < 0x100)
 444         {
 445                 m_moveq((WORD)0x7000, (WORD)0);
 446         }
 447         else
 448         {
 449                 inst |= siz_12[siz] | am_6[am1] | reg_9[a1reg] | am0 | a0reg;
 450
 451                 D_word(inst);
 452
 453                 if (am0 >= ADISP)
 454                         ea0gen((WORD)siz);
 455
 456                 if (am1 >= ADISP)
 457                         ea1gen((WORD)siz);
 458         }
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463
 464 //
 465 // move USP,An -- move An,USP
 466 //
 467 int m_usp(WORD inst, WORD siz)
 468 {
 469         siz = siz;
 470
 471         if (am0 == AM_USP)
 472                 inst |= a1reg;          // USP, An
 473         else
 474                 inst |= a0reg;          // An, USP
 475
 476         D_word(inst);
 477
 478         return 0;
 479 }
 480
 481
 482 //
 483 // moveq
 484 //
 485 int m_moveq(WORD inst, WORD siz)
 486 {
 487         siz = siz;
 488
 489         // Arrange for future fixup
 490         if (!(a0exattr & DEFINED))
 491         {
 492                 AddFixup(FU_BYTE | FU_SEXT, sloc + 1, a0expr);
 493                 a0exval = 0;
 494         }
 495         else if (a0exval + 0x100 >= 0x200)
 496                 return error(range_error);
 497
 498         inst |= reg_9[a1reg] | (a0exval & 0xFF);
 499         D_word(inst);
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504
 505 //
 506 // movep Dn, disp(An) -- movep disp(An), Dn
 507 //
 508 int m_movep(WORD inst, WORD siz)
 509 {
 510         if (siz == SIZL)
 511                 inst |= 0x0040;
 512
 513         if (am0 == DREG)
 514         {
 515                 inst |= reg_9[a0reg] | a1reg;
 516                 D_word(inst);
 517
 518                 if (am1 == AIND)
 519                         D_word(0)
 520                 else
 521                         ea1gen(siz);
 522         }
 523         else
 524         {
 525                 inst |= reg_9[a1reg] | a0reg;
 526                 D_word(inst);
 527
 528                 if (am0 == AIND)
 529                         D_word(0)
 530                 else
 531                         ea0gen(siz);
 532         }
 533
 534         return 0;
 535 }
 536
 537
 538 //
 539 // Bcc -- BSR
 540 //
 541 int m_br(WORD inst, WORD siz)
 542 {
 543         VALUE v;
 544
 545         if (a0exattr & DEFINED)
 546         {
 547                 if ((a0exattr & TDB) != cursect)
 548 //{
 549 //printf("m_br(): a0exattr = %X, cursect = %X, a0exval = %X, sloc = %X\n", a0exattr, cursect, a0exval, sloc);
 550                         return error(rel_error);
 551 //}
 552
 553                 v = a0exval - (sloc + 2);
 554
 555                 // Optimize branch instr. size
 556                 if (siz == SIZN)
 557                 {
 558                         if (v != 0 && v + 0x80 < 0x100)
 559                         {
 560                                 // Fits in .B
 561                                 inst |= v & 0xFF;
 562                                 D_word(inst);
 563                                 return 0;
 564                         }
 565                         else
 566                         {
 567                                 // Fits in .W
 568                                 if (v + 0x8000 > 0x10000)
 569                                         return error(range_error);
 570
 571                                 D_word(inst);
 572                                 D_word(v);
 573                                 return 0;
 574                         }
 575                 }
 576
 577                 if (siz == SIZB)
 578                 {
 579                         if (v + 0x80 >= 0x100)
 580                                 return error(range_error);
 581
 582                         inst |= v & 0xFF;
 583                         D_word(inst);
 584                 }
 585                 else
 586                 {
 587                         if (v + 0x8000 >= 0x10000)
 588                                 return error(range_error);
 589
 590                         D_word(inst);
 591                         D_word(v);
 592                 }
 593
 594                 return 0;
 595         }
 596         else if (siz == SIZN)
 597                 siz = SIZW;
 598
 599         if (siz == SIZB)
 600         {
 601                 // .B
 602                 AddFixup(FU_BBRA | FU_PCREL | FU_SEXT, sloc, a0expr);
 603                 D_word(inst);
 604                 return 0;
 605         }
 606         else
 607         {
 608                 // .W
 609                 D_word(inst);
 610                 AddFixup(FU_WORD | FU_PCREL | FU_LBRA | FU_ISBRA, sloc, a0expr);
 611                 D_word(0);
 612         }
 613
 614         return 0;
 615 }
 616
 617
 618 //
 619 // ADDQ -- SUBQ
 620 //
 621 int m_addq(WORD inst, WORD siz)
 622 {
 623         inst |= siz_6[siz] | am1 | a1reg;
 624
 625         if (a0exattr & DEFINED)
 626         {
 627                 if (a0exval > 8 ||      a0exval == 0)                       // Range in 1..8
 628                         return error(range_error);
 629
 630                 inst |= (a0exval & 7) << 9;
 631                 D_word(inst);
 632         }
 633         else
 634         {
 635                 AddFixup(FU_QUICK, sloc, a0expr);
 636                 D_word(inst);
 637         }
 638
 639         ea1gen(siz);
 640
 641         return 0;
 642 }
 643
 644
 645 //
 646 // trap #n
 647 //
 648 int m_trap(WORD inst, WORD siz)
 649 {
 650         siz = siz;
 651
 652         if (a0exattr & DEFINED)
 653         {
 654                 if (a0exattr & TDB)
 655                         return error(abs_error);
 656
 657                 if (a0exval >= 16)
 658                         return error(range_error);
 659
 660                 inst |= a0exval;
 661                 D_word(inst);
 662         }
 663         else
 664                 return error(undef_error);
 665
 666         return 0;
 667 }
 668
 669
 670 //
 671 // movem <rlist>,ea -- movem ea,<rlist>
 672 //
 673 int m_movem(WORD inst, WORD siz)
 674 {
 675         VALUE eval;
 676         WORD i;
 677         WORD w;
 678         WORD rmask;
 679
 680         if (siz & SIZB)
 681                 return error("bad size suffix");
 682
 683         if (siz == SIZL)
 684                 inst |= 0x0040;
 685
 686         if (*tok == '#')
 687         {
 688                 // Handle #<expr>, ea
 689                 tok++;
 690
 691                 if (abs_expr(&eval) != OK)
 692                         return 0;
 693
 694                 if (eval >= 0x10000L)
 695                         return error(range_error);
 696
 697                 rmask = (WORD)eval;
 698                 goto immed1;
 699         }
 700
 701         if (*tok >= KW_D0 && *tok <= KW_A7)
 702         {
 703                 // <rlist>, ea
 704                 if (reglist(&rmask) < 0)
 705                         return 0;
 706
 707 immed1:
 708                 if (*tok++ != ',')
 709                         return error("missing comma");
 710
 711                 if (amode(0) < 0)
 712                         return 0;
 713
 714                 inst |= am0 | a0reg;
 715
 716                 if (!(amsktab[am0] & (C_ALTCTRL | M_APREDEC)))
 717                         return error("invalid addressing mode");
 718
 719                 // If APREDEC, reverse register mask
 720                 if (am0 == APREDEC)
 721                 {
 722                         w = rmask;
 723                         rmask = 0;
 724
 725                         for(i=0x8000; i; i>>=1, w>>=1)
 726                                 rmask = (WORD)((rmask << 1) | w & 1);
 727                 }
 728         }
 729         else
 730         {
 731                 // ea, <rlist>
 732                 if (amode(0) < 0)
 733                         return 0;
 734
 735                 inst |= 0x0400 | am0 | a0reg;
 736
 737                 if (*tok++ != ',')
 738                         return error("missing comma");
 739
 740                 if (*tok == EOL)
 741                         return error("missing register list");
 742
 743                 if (*tok == '#')
 744                 {
 745                         // ea, #<expr>
 746                         tok++;
 747
 748                         if (abs_expr(&eval) != OK)
 749                                 return 0;
 750
 751                         if (eval >= 0x10000)
 752                                 return error(range_error);
 753
 754                         rmask = (WORD)eval;
 755                 }
 756                 else if (reglist(&rmask) < 0)
 757                         return 0;
 758
 759                 if (!(amsktab[am0] & (C_CTRL | M_APOSTINC)))
 760                         return error("invalid addressing mode");
 761         }
 762
 763         D_word(inst);
 764         D_word(rmask);
 765         ea0gen(siz);
 766
 767         return 0;
 768 }
 769
 770
 771 //
 772 // CLR.x An ==> SUBA.x An,An
 773 //
 774 int m_clra(WORD inst, WORD siz)
 775 {
 776         inst |= a0reg | reg_9[a0reg] | lwsiz_8[siz];
 777         D_word(inst);
 778
 779         return 0;
 780 }
 781