page0072 のバックアップ(No.24)

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3バイトのシグネチャがある。
```
05 E2 00
```
- 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(bit, r, typ, p, 0);
09	r	bit	p	typ	0			SMEM(bit, 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	p1	typ	r	bit	p0			PADD(bit, p0, typ, p1, r);
0F	p0	p1	typ	r	bit			-PDIF(r, typ, p0, p1);
10	r1	r2	r0	bit				OR(bit, r0, r1, r2);	r1=r2にすると、CP(r0,r1);になる
11	r1	r2	r0	bit				XOR(bit, r0, r1, r2);
12	r1	r2	r0	bit				AND(bit, r0, r1, r2);
13	r1	r2	r0	bit				SBX(bit, 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(bit, r0, r1, r2);
16	r1	r2	r0	bit				MUL(bit, r0, r1, r2);
17
18	r1	r2	r0	bit				SHL(bit, r0, r1, r2);
19	r1	r2	r0	bit				SAR(bit, r0, r1, r2);
1A	r1	r2	r0	bit				DIV(bit, r0, r1, r2);
1B	r1	r2	r0	bit				MOD(bit, 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	r0	bit0	r1	bit1	p			talloc	r0はtyp、r1は個数、bit0はr0のbit、bit1はr1のbit
31	p	r0	bit0	r1	bit1			tfree
32	r0	bit0	r1	bit1	p			malloc
33	p	r0	bit0	r1	bit1			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	rn	bit0	pn	fn	bit1	0		ENTER	rn,pn,fnはuimmで保存する個数、bit0はRxxのbit、bit1はFxxのbit
3D	rn	bit0	pn	fn	bit1	0		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	bit0>bit1でもよい（つまり精度拡張にも使える）
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
78								(reserve)	bit/bit1オーバーライド構文用
79								(reserve)	bit0オーバーライド構文用
FD	uimm	dr						LIDR	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
（こちらにあったhikarupspさんの質問とその回答はpage0082に引っ越しました。） -- K 2014-06-09 (月) 11:23:24

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