page0072 のバックアップ(No.16)

Rev2のベタ命令セット（バックエンド命令セット）

(by K, 2014.04.24)

(1) 基本構成

最初に4バイトのシグネチャがある。
```
05 EC 02 00
```
- ちなみにこの末尾の00はサブリビジョンで、将来のバージョンでは01や02になる可能性がある。
- なお、OSECPU-VM命令セットは、他の様々な用途に応用される可能性があると思うが、その場合は、このシグネチャを強要しない（推奨もしない）。それぞれがそれぞれの方法でOSECPU-VMリビジョン2のバックエンドの命令セットであることを判断する。
  - 応用を示唆する例：すべてがOSECPUアプリになる？
- というか、そもそもここに書く命令セットは「ベタ」であって、サイズの追及もされていない冗長なものなので、これをそのまま応用することはないような気もする。
シグネチャの後はhh4エンコードで命令列を並べる。データ系命令以外はこれに従う。
- hh4: http://osask.net/w/634.html
- [Q]なぜ以前のようにバイト列で定義しないのですか？
- [A]OSECPU-VMは32bitに限定されない仕様に近づくから。・・・完全に32bitの制約が無くなるのが「第三世代OSASK」で、OSECPU-VMはそのうちの32bit以下だけをサポートしたものに相当する。
- 32bit前提じゃなくなると、immやtypが32bit固定だとは言いにくくなる。だから単純なバイト列では規定できない。それで可変ビット長なhh4を採用。hh4なら固定ビット長方式もできる。

命令表：（rはRxxのこと、pはPxxのこと、bitは定数32を入れておくとよい、uimmは符号なし整数のこと）

+0	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7	命令表記	説明
00								NOP();
01	uimm	opt						LB(opt, uimm);
02	imm	r	bit					LIMM(bit, r, imm);
03	uimm	p						PLIMM(p, uimm);
04	r							CND(r);	CND命令は下位1bitしか見ない
05								(reserve)	API特別構文用
06								(reserve)	ループ構文用
07								(reserve)	ループ構文用
08	p	typ	0	r	bit			-LMEM(r, typ, p, 0);
09	r	bit	p	typ	0			-SMEM(r, typ, p, 0);
0A	p1	typ	0	p0				-PLMEM(p0, typ, p1, 0);
0B	p0	p1	typ	0				-PSMEM(p0, typ, p1, 0);
0C								(LEA)
0D								(reserve)	型指定プリフィクス用
0E	r	bit	p1	typ	p0			-PADD(p0, typ, p1, r);
0F	p0	p1	typ	r	bit			-PDIF(r, typ, p0, p1);
10	r1	r2	r0	bit				-OR(r0, r1, r2);	r1=r2にすると、CP(r0,r1);になる
11	r1	r2	r0	bit				-XOR(r0, r1, r2);
12	r1	r2	r0	bit				-AND(r0, r1, r2);
13	r1	r2	r0	bit				-SBX(r0, r1, r2);	符号ビット拡張、r2はR3Fしか指定できない
14	r1	r2	r0	bit				ADD(bit, r0, r1, r2);
15	r1	r2	r0	bit				-SUB(r0, r1, r2);
16	r1	r2	r0	bit				-MUL(r0, r1, r2);
17								(reserve)	CP構文用
18	r1	r2	r0	bit				-SHL(r0, r1, r2);
19	r1	r2	r0	bit				-SAR(r0, r1, r2);
1A	r1	r2	r0	bit				-DIV(r0, r1, r2);
1B	r1	r2	r0	bit				-MOD(r0, r1, r2);
1C								(PLMT0)
1D								(PLMT1)
1E	p1	p0						PCP(p0, p1);
1F								(PCST)
20	r1	r2	bit1	r0	bit0			CMPE(bit0, bit1, r0, r1, r2);	bit1はr1とr2のbit、bit0はr0のbit
21								CMPNE
22								CMPL
23								CMPGE
24								CMPLE
25								CMPG
26								TSTZ
27								TSTNZ
28	p0	p1	r	bit				-PCMPE(r, p0, p1);
29								PCMPNE
2A								PCMPL
2B								PCMPGE
2C								PCMPLE
2D								PCMPG
2E	typ	len	...					data	typもlenもuimm, data部分はhh4エンコードをしない生データ
2F	uimm							(reserve)	各種プリフィクス
30								talloc
31								tfree
32								malloc
33								mfree
34
35
36
37
38								(reserve)	PALMEM構文用
39								(reserve)	PASMEM構文用
3A								(reserve)	PAPLMEM構文用
3B								(reserve)	PAPSMEM構文用
3C								ENTER
3D								LEAVE
3E								(reserve)	call構文用
3F								(reserve)	call構文用
40	mod	fimm	f	bit				FLIMM
41	f1	bit1	f0	bit0				FCP
42	r	bit1	f	bit0				CNVIF
43	f	bit1	r	bit0				CNVFI
44								(FLMEM)
45								(FSMEM)
46								(reserve)	PAFLMEM構文用
47								(reserve)	PAFSMEM構文用
48	f1	f2	bit1	r	bit0			FCMPE
49								FCMPNE
4A								FCMPL
4B								FCMPGE
4C								FCMPLE
4D								FCMPG
4E									NaN検出用の命令にするかも
4F									NaN検出用の命令にするかも
50								FADD
51								FSUB
52								FMUL
53								FDIV
FD	uimm	dr						LIDR0	load uimm. to debug register
FE	uimm	len						remark

2013年のころのバイトコードと比較すると、データの流れが左から右になっている。
- なぜ？・・・そのほうがデコーダを書きやすいから。
typはpの直後に来る。
- なぜ？・・・そのほうが型推論を書きやすいから。
bitってなんですか？
- Rxxの演算精度のこと。bit=32の場合、Rxxは32bitかそれ以上で計算してほしいということ。
- これが何のために必要かというと、今まではcharの演算で済むときでさえ無条件で32bit演算していたわけで、これは32bitのCPUでは大して問題にならないとしても、8bitのCPUにとっては大きなロスになる。bitを指定できないとこの無駄をVMは「気づくことすらできなかった」が、bitが入ることでこれを反映して無駄を取り除けるようになる。
- 「第三世代OSASK」では、bitは64や256などを指定してもよくなる。
- このようにアーキテクチャが固有の標準bitを持たないことを「ビットフリー」ということにする。
C0～DFまでは独自拡張用に開けておくので勝手に使って構わない。
E0～EFは内部エラー通知用。

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こめんと欄

hikarupsp_WebCPU-VM_internalをすごく参考にしています！ -- K 2014-04-24 (木) 17:09:32

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