77743793a77d38d30d69345ea0926c923a9088c1
[mes.git] / module / mes / libc-i386.mes
1 ;;; -*-scheme-*-
2
3 ;;; Mes --- Maxwell Equations of Software
4 ;;; Copyright © 2016,2017 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
5 ;;;
6 ;;; This file is part of Mes.
7 ;;;
8 ;;; Mes is free software; you can redistribute it and/or modify it
9 ;;; under the terms of the GNU General Public License as published by
10 ;;; the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
11 ;;; your option) any later version.
12 ;;;
13 ;;; Mes is distributed in the hope that it will be useful, but
14 ;;; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 ;;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 ;;; GNU General Public License for more details.
17 ;;;
18 ;;; You should have received a copy of the GNU General Public License
19 ;;; along with Mes.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
20
21 ;;; Commentary:
22
23 ;;; libc-i386.mes defines C library routines
24
25 ;;; Code:
26
27 (define (i386:function-preamble)
28   '(#x55                                ; push   %ebp
29     #x89 #xe5))                         ; mov    %esp,%ebp
30
31 (define (i386:function-locals)
32   '(#x83 #xec #x20))               ; sub    $0x10,%esp -- 8 local vars
33
34 (define (i386:ref-global o)
35   `(#x68 ,@(int->bv32 o)))               ; push  $0x<o>
36
37 (define (i386:global->accu o)
38   `(#xb8 ,@(int->bv32 o)))              ; mov    $<>,%eax
39
40 (define (i386:ref-local n)
41   (or n rl)
42   `(#xff #x75 ,(- 0 (* 4 n))))          ; pushl  0x<n>(%ebp)
43
44 (define (i386:push-accu)
45   `(#x50))                              ; push %eax
46
47 (define (i386:push-arg f g t d)
48   (lambda (o)
49     (cond ((number? o)
50            `(#x68 ,@(int->bv32 o)))     ; push $<o>
51           ((pair? o) o)
52           ((procedure? o) (o f g t d))
53           (_ barf))))
54
55 (define (i386:ret . rest)
56   (lambda (f g t d)
57     `(
58       ,@(cond ((null? rest) '())
59               ((number? (car rest))
60                `(#xb8                     ; mov    $<>,%eax
61                  ,@(int->bv32 (car rest))))
62               ((pair? (car rest)) (car rest))
63               ((procedure? (car rest))
64                ((car rest) f g t d)))
65     #xc9                                ; leave
66     #xc3                                ; ret
67     )))
68
69 (define (i386:accu->local n)
70   (or n al)
71   `(#x89 #x45 ,(- 0 (* 4 n))))          ; mov    ,%eax,-<0xn>(%ebp)
72
73 (define (i386:accu-zero?)
74   `(#x85 #xc0))                         ; cmpl   %eax,%eax
75
76 (define (i386:accu-non-zero?)
77   (append '(#x85 #xc0)                  ; cmpl   %eax,%eax
78           (i386:xor-zf)))
79
80 (define (i386:local->accu n)
81   (or n la)
82   `(#x8b #x45 ,(- 0 (* 4 n))))          ; mov    -<0xn>(%ebp),%eax
83
84 (define (i386:local->base n)
85   (or n lb)
86   `(#x8b #x55 ,(- 0 (* 4 n))))          ; mov    -<0xn>(%ebp),%edx
87
88 (define (i386:byte-base-mem->accu)
89   '(#x01 #xd0                           ; add    %edx,%eax
90          #x0f #xb6 #x00))               ; movzbl (%eax),%eax
91
92 (define (i386:byte-mem->accu)
93   '(#x0f #xb6 #x00))                    ; movzbl (%eax),%eax
94
95 (define (i386:byte-mem->base)
96   '(#x0f #xb6 #x10))                    ; movzbl (%eax),%edx
97
98 (define (i386:base-mem->accu)
99   '(#x01 #xd0                           ; add    %edx,%eax
100          #x8b #x00))                    ; mov    (%eax),%eax
101
102 (define (i386:value->accu v)
103   `(#xb8 ,@(int->bv32 v)))              ; mov    $<v>,%eax
104
105 (define (i386:value->base v)
106   `(#xba ,@(int->bv32 v)))              ; mov    $<v>,%edx
107
108 (define (i386:local-add n v)
109   (or n ladd)
110   `(#x83 #x45 ,(- 0 (* 4 n)) ,v))       ; addl   $<v>,0x<n>(%ebp)
111     
112 (define (i386:local-assign n v)
113   (or n lassign)
114   `(#xc7 #x45 ,(- 0 (* 4 n))            ; movl   $<v>,0x<n>(%ebp)
115          ,@(int->bv32 v)))
116
117 (define (i386:local-test n v)
118   (or n lt)
119   `(#x83 #x7d ,(- 0 (* 4 n)) ,v))       ; cmpl   $<v>,0x<n>(%ebp)
120
121 (define (i386:ret-local n)
122   (or n rl)
123   `(
124     #x89 #x45 ,(- 0 (* 4 n))            ; mov    %eax,-0x<n>(%ebp)
125     ))
126
127 (define (i386:call f g t d address . arguments)
128   (let* ((pushes (append-map (i386:push-arg f g t d) (reverse arguments)))
129          (s (length pushes))
130          (n (length arguments)))
131    `(
132      ,@pushes                           ; push args
133      #xe8 ,@(int->bv32 (- address 5 s)) ; call relative
134      #x83 #xc4 ,(* n 4)                 ; add    $00,%esp
135      )))
136   
137 (define (i386:accu-not)
138   `(#x0f #x94 #xc0                      ; sete %al
139          #x0f #xb6 #xc0))               ; movzbl %al,%eax
140
141 (define (i386:xor-accu v)
142   `(#x35 ,@(int->bv32 v)))              ;xor    $0xff,%eax
143
144 (define (i386:xor-zf)
145   '(#x9f                                ; lahf   
146     #x80 #xf4 #x40                      ; xor    $0x40,%ah
147     #x9e))                              ; sahf   
148
149 (define (i386:accu-test)
150   '(#x85 #xc0))                         ; test   %eax,%eax
151
152 (define (i386:jump n)
153   `(#xeb ,(if (>= n 0) (- n 2) (- n 2))))   ; jmp <n>
154
155 (define (i386:jump-c n)
156   `(#x72 ,(if (>= n 0) n (- n 2))))     ; jc <n>
157
158 (define (i386:jump-cz n)
159   `(#x76 ,(if (>= n 0) n (- n 2))))     ; jna <n>
160
161 (define (i386:jump-ncz n)
162   `(#x77 ,(if (>= n 0) n (- n 2))))     ; ja <n>
163
164 (define (i386:jump-nc n)
165   `(#x73 ,(if (>= n 0) n (- n 2))))     ; jnc <n>
166
167 (define (i386:jump-z n)
168   `(#x74 ,(if (>= n 0) n (- n 2)))) ; jz <n>
169
170 (define (i386:jump-nz n)
171   `(#x75 ,(if (>= n 0) n (- n 2)))) ; jnz <n>
172
173 (define (i386:test-jump-z n)
174   `(#x85 #xc0                           ; test   %eax,%eax
175     #x74 ,(if (>= n 0) n (- n 4))))     ; jz <n>
176
177 (define (i386:jump-byte-nz n)
178   `(#x84 #xc0                           ; test   %al,%al
179     #x75 ,(if (>= n 0) n (- n 4))))     ; jne <n>
180
181 (define (i386:jump-byte-z n)
182   `(#x84 #xc0                           ; test   %al,%al
183     #x74 ,(if (>= n 0) n (- n 4))))     ; jne <n>
184
185 (define (i386:byte-test-base)
186   `(#x38 #xc2))                         ; cmp    %al,%dl
187
188 (define (i386:test-base)
189   `(#x39 #xd0))                         ; cmp    %edx,%eax
190
191 (define (i386:byte-sub-base)
192   `(#x28 #xd0))                         ; sub    %dl,%al
193
194 (define (i386:byte-base-sub)
195   `(#x28 #xd0))                         ; sub    %al,%dl
196
197 (define (i386:sub-base)
198   `(#x29 #xd0))                         ; sub    %edx,%eax
199
200 (define (i386:base-sub)
201   `(#x29 #xc2))                         ; sub    %eax,%edx
202
203 ;;;\f libc bits
204 (define (i386:exit f g t d)
205   `(
206     #x5b                                ; pop    %ebx
207     #x5b                                ; pop    %ebx
208     #xb8 #x01 #x00 #x00 #x00            ; mov    $0x1,%eax
209     #xcd #x80                           ; int    $0x80
210     ))
211
212 (define (i386:write f g t d)
213   `(
214     #x55                                ; push   %ebp
215     #x89 #xe5                           ; mov    %esp,%ebp
216
217     #x8b #x5d #x08                      ; mov    $0x8(%ebp),%ebx
218     #x8b #x4d #x0c                      ; mov    $0xc(%ebp),%ecx
219     #x8b #x55 #x10                      ; mov    $0x4(%ebp),%edx
220
221     #xb8 #x04 #x00 #x00 #x00            ; mov    $0x4,%eax
222     #xcd #x80                           ; int    $0x80
223
224     #xc9                                ; leave
225     #xc3                                ; ret
226     ))
227
228 #!
229 08048121 <strcmp>:
230  8048121:       55                      push   %ebp
231  8048122:       89 e5                   mov    %esp,%ebp
232  8048124:       83 ec 10                sub    $0x10,%esp
233  8048127:       eb 08                   jmp    8048131 <strcmp+0x10>
234
235 <body>
236  8048129:       83 45 08 01             addl   $0x1,0x8(%ebp)
237  804812d:       83 45 0c 01             addl   $0x1,0xc(%ebp)
238
239 <test> *a
240  8048131:       8b 45 08                mov    0x8(%ebp),%eax
241  8048134:       0f b6 00                movzbl (%eax),%eax
242  8048137:       84 c0                   test   %al,%al
243  8048139:       74 08                   je     8048143 <strcmp+0x22>
244
245 <test1> *b
246  804813b:       8b 45 0c                mov    0xc(%ebp),%eax
247  804813e:       0f b6 00                movzbl (%eax),%eax
248  8048141:       84 c0                   test   %al,%al
249  8048143:       74 10                   je     8048155 <strcmp+0x34>
250
251 <test2> *a == *b
252  8048145:       8b 45 08                mov    0x8(%ebp),%eax
253  8048148:       0f b6 10                movzbl (%eax),%edx
254  804814b:       8b 45 0c                mov    0xc(%ebp),%eax
255  804814e:       0f b6 00                movzbl (%eax),%eax
256  8048151:       38 c2                   cmp    %al,%dl
257  8048153:       84 c0                   test   %al,%al
258  8048155:       75 d2                   jne    8048129 <strcmp+0x8>
259
260
261  8048157:       8b 45 08                mov    0x8(%ebp),%eax
262  804815a:       0f b6 10                movzbl (%eax),%edx
263  804815d:       8b 45 0c                mov    0xc(%ebp),%eax
264  8048160:       0f b6 00                movzbl (%eax),%eax
265  8048163:       28 d0                   sub    %dl,%al
266  8048165:       c9                      leave
267  8048166:       c3                      ret  
268 !#