forked from KolibriOS/kolibrios
271 lines
16 KiB
Plaintext
271 lines
16 KiB
Plaintext
|
||
Экспериментальная 32/64-битная виртуальная машина RVMxI
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
Использование
|
||
|
||
Скомпилировать исполнитель/дизассемблер в .\tools\RVMxI.ob07
|
||
для Windows32/64 Console или Linux32/64:
|
||
|
||
Compiler.exe .\tools\RVMxI.ob07 win32con -nochk a -out RVMxI.exe
|
||
Compiler.exe .\tools\RVMxI.ob07 win64con -nochk a -out RVMxI.exe
|
||
Compiler ./tools/RVMxI.ob07 linux32exe -nochk a -out RVMxI
|
||
Compiler ./tools/RVMxI.ob07 linux64exe -nochk a -out RVMxI
|
||
|
||
Будет создан файл "RVMxI.exe" и/или "RVMxI".
|
||
|
||
Компилировать программу в байт-код RVMxI:
|
||
|
||
Compiler.exe program.ob07 rvm32i [-ram size] [-def host_linux]
|
||
Compiler.exe program.ob07 rvm64i [-ram size] [-def host_linux]
|
||
-ram size -- установить размер оперативной памяти для программы в килобайтах 32768..262144
|
||
(32..256 Мбайт), по умолчанию 32768 (32 Мбайт)
|
||
-def host_linux -- если байт-код будет исполняться на Linux (по умолчанию -- Windows)
|
||
|
||
Будет создан файл "program.bin".
|
||
|
||
Выпонить программу:
|
||
|
||
RVMxI.exe program.bin -run <параметры>
|
||
|
||
Дизассемблировать программу:
|
||
|
||
RVMxI.exe program.bin -dis program.txt
|
||
|
||
Будет создан файл "program.txt".
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
Архитектура
|
||
|
||
Регистры
|
||
|
||
Не меньше пяти 32/64-битных регистров:
|
||
|
||
R0, R1, R2 регистры общего назначения
|
||
BP(R3) указатель кадра стэка
|
||
SP(R4) указатель стэка (растет вниз)
|
||
|
||
R5, R6... регистры общего назначения (опционально)
|
||
|
||
Регистра связи нет (адрес возврата передается через стэк),
|
||
регистр-счетчик команд (PC) -- скрытый, регистр флагов -- скрытый.
|
||
|
||
Нет вещественных регистров, операции с плавающей точкой (single (32-бит) или double (64-бит))
|
||
эмулируются.
|
||
|
||
Формат кадра стэка
|
||
|
||
Стэк:
|
||
|
||
меньше <- |лок. переменные|старый BP|адрес возврата|парам1|парам2|...|парамN| -> больше
|
||
|
||
(* 32 бита *)
|
||
адрес(парам1) = BP + 8
|
||
адрес(парам2) = BP + 12
|
||
...
|
||
|
||
(* 64 бита *)
|
||
адрес(парам1) = BP + 16
|
||
адрес(парам2) = BP + 24
|
||
...
|
||
|
||
Параметры передаются через стэк справа налево (как cdecl), результат передается через R0,
|
||
вызывающая процедура очищает стэк (как cdecl).
|
||
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
Формат "исполняемого" файла
|
||
|
||
RECORD
|
||
|
||
Text: ARRAY i OF RECORD opcode, param1, param2: INTEGER END; (* байт-код *)
|
||
Types: ARRAY t OF INTEGER; (* таблица типов-записей *)
|
||
Strings: ARRAY s OF BYTE; (* строковые литералы *)
|
||
offTypes: INTEGER; (* смещение таблицы типов-записей от начала файла (в байтах) *)
|
||
offStrings: INTEGER; (* смещение строковых литералов от начала файла (в байтах) *)
|
||
GlobalSize: INTEGER; (* размер глобальных переменных (в словах; слово = 4 байта) *)
|
||
HeapStackSize: INTEGER; (* размер области кучи/стэка (в словах; слово = 4 байта) *)
|
||
Reserved: ARRAY 8 OF INTEGER (* зарезервировано *)
|
||
|
||
END
|
||
|
||
Где:
|
||
|
||
INTEGER = INT32/INT64
|
||
i = offTypes DIV (3 * sizeof(INTEGER));
|
||
t = (offStrings - offTypes) DIV sizeof(INTEGER)
|
||
s = FILE_SIZE - offStrings - 12 * sizeof(INTEGER)
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
Система команд
|
||
|
||
мнемоника опкод парам1 парам2 действие
|
||
|
||
STOP 0 0 0 остановить программу
|
||
RET 1 0 0 возврат из процедуры (pop PC)
|
||
ENTER imm 2 imm 0 push BP; BP := SP; WHILE imm > 0 DO push 0; DEC(imm) END
|
||
NEG Rn 3 n 0 Rn := -Rn
|
||
NOT Rn 4 n 0 Rn := ORD(-BITS(Rn))
|
||
NOP 5 0 0 нет операции
|
||
XCHG Rn, Rm 6 n m temp := Rn; Rn := Rm; Rm := temp
|
||
LDB Rn, [Rm + imm] 7 m*256 + n imm Rn := UInt8Ptr(Rm + imm)^
|
||
LDH Rn, [Rm + imm] 8 m*256 + n imm Rn := UInt16Ptr(Rm + imm)^
|
||
LDW Rn, [Rm + imm] 9 m*256 + n imm Rn := UInt32Ptr(Rm + imm)^
|
||
* PUSH Rn 10 n 0 DEC(SP, 4); UInt32Ptr(SP)^ := Rn
|
||
* PUSH imm 11 imm 0 DEC(SP, 4); UInt32Ptr(SP)^ := imm
|
||
* POP Rn 12 n 0 Rn := UInt32Ptr(SP)^; INC(SP, 4)
|
||
** PUSH Rn 10 n 0 DEC(SP, 8); UInt64Ptr(SP)^ := Rn
|
||
** PUSH imm 11 imm 0 DEC(SP, 8); UInt64Ptr(SP)^ := imm
|
||
** POP Rn 12 n 0 Rn := UInt64Ptr(SP)^; INC(SP, 8)
|
||
L#hex: 13 hex 0 метка:
|
||
LEA Rn, TYPES + imm 14 n + 000H imm Rn := imm + address(TYPES)
|
||
LEA Rn, STRINGS + imm 14 n + 100H imm Rn := imm + address(STRINGS)
|
||
LEA Rn, GLOBAL + imm 14 n + 200H imm Rn := imm + address(GLOBAL)
|
||
LEA Rn, HEAP + imm 14 n + 300H imm Rn := imm + address(HEAP)
|
||
LEA Rn, STACK + imm 14 n + 400H imm Rn := imm + address(STACK)
|
||
LLA Rn, L#hex 15 n hex Rn := address(L#hex)
|
||
** LDD Rn, [Rm + imm] 16 m*256 + n imm Rn := UInt64Ptr(Rm + imm)^
|
||
|
||
JMP L#hex 19 hex 0 goto L#hex
|
||
CALL L#hex 20 hex 0 push PC; goto L#hex
|
||
CALL Rn 21 n 0 push PC; goto Rn
|
||
MOV Rn, Rm 22 n m Rn := Rm
|
||
MOV Rn, imm 23 n imm Rn := imm
|
||
MUL Rn, Rm 24 n m Rn := Rn * Rm
|
||
MUL Rn, imm 25 n imm Rn := Rm * imm
|
||
ADD Rn, Rm 26 n m Rn := Rn + Rm
|
||
ADD Rn, imm 27 n imm Rn := Rn + imm
|
||
SUB Rn, Rm 28 n m Rn := Rn - Rm
|
||
SUB Rn, imm 29 n imm Rn := Rn - imm
|
||
DIV Rn, Rm 30 n m Rn := Rn DIV Rm
|
||
DIV Rn, imm 31 n imm Rn := Rn DIV imm
|
||
MOD Rn, Rm 32 n m Rn := Rn MOD Rm
|
||
MOD Rn, imm 33 n imm Rn := Rn MOD imm
|
||
STB [Rn + imm], Rm 34 n*256 + m imm UInt8Ptr(Rn + imm)^ := Rm MOD 256
|
||
STB [Rn], imm 35 n imm UInt8Ptr(Rn)^ := imm MOD 256
|
||
STH [Rn + imm], Rm 36 n*256 + m imm UInt16Ptr(Rn + imm)^ := Rm MOD 65536
|
||
STH [Rn], imm 37 n imm UInt16Ptr(Rn)^ := imm MOD 65536
|
||
* STW [Rn + imm], Rm 38 n*256 + m imm UInt32Ptr(Rn + imm)^ := Rm
|
||
* STW [Rn], imm 39 n imm UInt32Ptr(Rn)^ := imm
|
||
** STW [Rn + imm], Rm 38 n*256 + m imm UInt32Ptr(Rn + imm)^ := Rm MOD 100000000H
|
||
** STW [Rn], imm 39 n imm UInt32Ptr(Rn)^ := imm MOD 100000000H
|
||
** STD [Rn + imm], Rm 40 n*256 + m imm UInt64Ptr(Rn + imm)^ := Rm
|
||
** STD [Rn], imm 41 n imm UInt64Ptr(Rn)^ := imm
|
||
|
||
AND Rn, Rm 46 n m Rn := ORD(BITS(Rn) * BITS(Rm))
|
||
AND Rn, imm 47 n imm Rn := ORD(BITS(Rn) * BITS(imm))
|
||
OR Rn, Rm 48 n m Rn := ORD(BITS(Rn) + BITS(Rm))
|
||
OR Rn, imm 49 n imm Rn := ORD(BITS(Rn) + BITS(imm))
|
||
XOR Rn, Rm 50 n m Rn := ORD(BITS(Rn) / BITS(Rm))
|
||
XOR Rn, imm 51 n imm Rn := ORD(BITS(Rn) / BITS(imm))
|
||
ASR Rn, Rm 52 n m Rn := ASR(Rn, Rm)
|
||
ASR Rn, imm 53 n imm Rn := ASR(Rn, imm)
|
||
LSR Rn, Rm 54 n m Rn := LSR(Rn, Rm)
|
||
LSR Rn, imm 55 n imm Rn := LSR(Rn, imm)
|
||
LSL Rn, Rm 56 n m Rn := LSL(Rn, Rm)
|
||
LSL Rn, imm 57 n imm Rn := LSL(Rn, imm)
|
||
ROR Rn, Rm 58 n m Rn := ROR(Rn, Rm)
|
||
ROR Rn, imm 59 n imm Rn := ROR(Rn, imm)
|
||
|
||
CMP Rn, Rm 64 n m сравнить Rn и Rm
|
||
CMP Rn, imm 65 n imm сравнить Rn и imm
|
||
BIT Rn, Rm 66 n m Rn := ORD({Rm})
|
||
SYSCALL Rn 67 n 0 системный вызов; Rn содержит адрес параметров
|
||
JBT L#hex 68 hex 0 перейти на метку L#hex, если "ниже"
|
||
ADD Rn, Rm, imm 69 m*256 + n imm Rn := Rm + imm
|
||
JEQ L#hex 70 hex 0 перейти на метку L#hex, если "равно"
|
||
JNE L#hex 71 hex 0 перейти на метку L#hex, если "не равно"
|
||
JLT L#hex 72 hex 0 перейти на метку L#hex, если "меньше"
|
||
JGE L#hex 73 hex 0 перейти на метку L#hex, если "не меньше"
|
||
JGT L#hex 74 hex 0 перейти на метку L#hex, если "больше"
|
||
JLE L#hex 75 hex 0 перейти на метку L#hex, если "не больше"
|
||
SEQ Rn 76 n 0 если "равно": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
SNE Rn 77 n 0 если "не равно": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
SLT Rn 78 n 0 если "меньше": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
SGE Rn 79 n 0 если "не меньше": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
SGT Rn 80 n 0 если "больше": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
SLE Rn 81 n 0 если "не больше": Rn := 1, иначе Rn := 0
|
||
|
||
Команда CMP сохраняет результат сравнения в скрытом регистре, этот результат используется
|
||
в командах перехода по условию (JEQ, JNE, JLT, JGE, JGT, JLE, JBT) а также в командах
|
||
установки регистра по условию (SEQ, SNE, SLT, SGE, SGT, SLE).
|
||
|
||
* Команда для 32-битной виртуальной машины
|
||
** Команда для 64-битной виртуальной машины
|
||
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|
||
|
||
Общая структура программы
|
||
|
||
CODE: (* машинный код *)
|
||
LEA SP, STACK + 0x00000000 (* точка входа; инициализация регистра SP *)
|
||
...
|
||
STOP (* конец программы *)
|
||
|
||
TYPES: (* таблица типов-записей *)
|
||
WORD 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000002, 0x00000002, 0x00000002, 0x00000002
|
||
WORD 0x00000000, 0x00000006, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000002, 0x00000000, 0x0000000D, 0x0000000E
|
||
WORD 0x0000000C, 0x0000000E, 0x0000000C, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x0000000C, 0x0000000C, 0x00000016
|
||
WORD 0x00000000, 0x0000000C, 0x0000000C, 0x0000000C
|
||
WORD 0x00000000, 0x00000000, 0x0000000C, 0x0000000C
|
||
WORD 0x0000000C, 0x0000000C, 0x0000000C, 0x0000000C
|
||
WORD 0x0000000C, 0x0000000C, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x0000000C, 0x0000000C, 0x0000000C, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x0000000C, 0x0000002D, 0x0000002D
|
||
WORD 0x0000002D, 0x00000030, 0x00000030, 0x00000030
|
||
WORD 0x00000030, 0x0000002D, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x0000000A, 0x00000000, 0x00000002, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x0000000C, 0x0000000C, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000000, 0x0000000C, 0x00000049, 0x00000049
|
||
WORD 0x00000049, 0x0000004C, 0x0000004C, 0x0000004C
|
||
WORD 0x00000049, 0x0000000C, 0x00000000, 0x0000000C
|
||
WORD 0x00000053, 0x00000053, 0x00000053, 0x00000053
|
||
WORD 0x0000000C, 0x00000000, 0x00000000, 0x00000000
|
||
WORD 0x00000006, 0x0000000C
|
||
|
||
STRINGS: (* строковые литералы *)
|
||
BYTE 0x46, 0x50, 0x55, 0x00, 0x54, 0x72, 0x61, 0x70
|
||
BYTE 0x00, 0x0D, 0x0A, 0x00, 0x61, 0x73, 0x73, 0x65
|
||
BYTE 0x72, 0x74, 0x69, 0x6F, 0x6E, 0x20, 0x66, 0x61
|
||
BYTE 0x69, 0x6C, 0x75, 0x72, 0x65, 0x00, 0x4E, 0x49
|
||
BYTE 0x4C, 0x20, 0x64, 0x65, 0x72, 0x65, 0x66, 0x65
|
||
BYTE 0x72, 0x65, 0x6E, 0x63, 0x65, 0x00, 0x62, 0x61
|
||
BYTE 0x64, 0x20, 0x64, 0x69, 0x76, 0x69, 0x73, 0x6F
|
||
BYTE 0x72, 0x00, 0x4E, 0x49, 0x4C, 0x20, 0x70, 0x72
|
||
BYTE 0x6F, 0x63, 0x65, 0x64, 0x75, 0x72, 0x65, 0x20
|
||
BYTE 0x63, 0x61, 0x6C, 0x6C, 0x00, 0x74, 0x79, 0x70
|
||
BYTE 0x65, 0x20, 0x67, 0x75, 0x61, 0x72, 0x64, 0x20
|
||
BYTE 0x65, 0x72, 0x72, 0x6F, 0x72, 0x00, 0x69, 0x6E
|
||
BYTE 0x64, 0x65, 0x78, 0x20, 0x6F, 0x75, 0x74, 0x20
|
||
BYTE 0x6F, 0x66, 0x20, 0x72, 0x61, 0x6E, 0x67, 0x65
|
||
BYTE 0x00, 0x69, 0x6E, 0x76, 0x61, 0x6C, 0x69, 0x64
|
||
BYTE 0x20, 0x43, 0x41, 0x53, 0x45, 0x00, 0x61, 0x72
|
||
BYTE 0x72, 0x61, 0x79, 0x20, 0x61, 0x73, 0x73, 0x69
|
||
BYTE 0x67, 0x6E, 0x6D, 0x65, 0x6E, 0x74, 0x20, 0x65
|
||
BYTE 0x72, 0x72, 0x6F, 0x72, 0x00, 0x43, 0x48, 0x52
|
||
BYTE 0x20, 0x6F, 0x75, 0x74, 0x20, 0x6F, 0x66, 0x20
|
||
BYTE 0x72, 0x61, 0x6E, 0x67, 0x65, 0x00, 0x57, 0x43
|
||
BYTE 0x48, 0x52, 0x20, 0x6F, 0x75, 0x74, 0x20, 0x6F
|
||
BYTE 0x66, 0x20, 0x72, 0x61, 0x6E, 0x67, 0x65, 0x00
|
||
BYTE 0x42, 0x59, 0x54, 0x45, 0x20, 0x6F, 0x75, 0x74
|
||
BYTE 0x20, 0x6F, 0x66, 0x20, 0x72, 0x61, 0x6E, 0x67
|
||
BYTE 0x65, 0x00, 0x65, 0x72, 0x72, 0x6F, 0x72, 0x20
|
||
BYTE 0x28, 0x00, 0x29, 0x3A, 0x20, 0x00, 0x6D, 0x6F
|
||
BYTE 0x64, 0x75, 0x6C, 0x65, 0x3A, 0x20, 0x00, 0x6C
|
||
BYTE 0x69, 0x6E, 0x65, 0x3A, 0x20, 0x00, 0x52, 0x54
|
||
BYTE 0x4C, 0x00, 0x54, 0x65, 0x73, 0x74, 0x00, 0x00
|
||
|
||
GLOBAL:
|
||
WORDS 0x00000004 (* размер глобальных переменных в словах (слово = 4 или 8 байт) *)
|
||
|
||
HEAP:
|
||
WORDS 0x007FFFBF (* размер области кучи/стэка в словах (слово = 4 или 8 байт) *)
|
||
STACK:
|
||
WORDS 8 (* зарезервировано *)
|
||
---------------------------------------------------------------------------------------------------
|