generate-sse-instructions.lisp

   1 #|
   2
   3 instruction reference:
   4
   5 http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/26568.pdf
   6
   7
   8 TODO:
   9
  10 CMPPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
  11 CMPPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
  12 CMPSD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
  13 CMPSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
  14 COMISD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
  15 COMISS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
  16 CVTDQ2PD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
  17 CVTDQ2PS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
  18 CVTPD2DQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
  19 CVTPD2PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
  20 CVTPD2PS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
  21 CVTPI2PD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
  22 CVTPI2PS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
  23 CVTPS2DQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
  24 CVTPS2PD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
  25 CVTPS2PI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
  26 CVTSD2SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
  27 CVTSD2SS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
  28 CVTSI2SD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
  29 CVTSI2SS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
  30 CVTSS2SD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
  31 CVTSS2SI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
  32 CVTTPD2DQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
  33 CVTTPD2PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
  34 CVTTPS2DQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
  35 CVTTPS2PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
  36 CVTTSD2SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
  37 CVTTSS2SI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
  38 FXRSTOR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
  39 FXSAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
  40 HADDPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
  41 HADDPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
  42 HSUBPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
  43 HSUBPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
  44 LDDQU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
  45 LDMXCSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
  46 MASKMOVDQU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
  47 MOVAPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
  48 MOVAPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
  49 MOVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
  50 MOVDDUP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
  51 MOVDQ2Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
  52 MOVDQA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
  53 MOVDQU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
  54 MOVHLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
  55 MOVHPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
  56 MOVHPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
  57 MOVLHPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
  58 MOVLPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
  59 MOVLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
  60 MOVMSKPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
  61 MOVMSKPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
  62 MOVNTDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
  63 MOVNTPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
  64 MOVNTPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
  65 MOVQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
  66 MOVQ2DQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
  67 MOVSD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
  68 MOVSHDUP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
  69 MOVSLDUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
  70 MOVSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
  71
  72 PEXTRW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
  73 PINSRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
  74
  75 PSHUFD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
  76 PSHUFHW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
  77 PSHUFLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
  78 PSLLD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
  79 PSLLDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
  80 PSLLQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
  81 PSLLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
  82 PSRAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
  83 PSRAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
  84 PSRLD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
  85 PSRLDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
  86 PSRLQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
  87 PSRLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
  88
  89 SHUFPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
  90 SHUFPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
  91 STMXCSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
  92 UCOMISD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
  93 UCOMISS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
  94 UNPCKHPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
  95 UNPCKHPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
  96 UNPCKLPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
  97 UNPCKLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
  98
  99 |#
 100
 101 (declaim (optimize (debug 3)))
 102
 103 (defun emit-ops (ops)
 104   (loop for op in ops
 105         collect `(emit-byte segment ,op) into result
 106         finally (return result)))
 107
 108
 109 (defun gen-ops (&optional (stream t))
 110
 111   ;;; instructions like:
 112   ;;; ADDPS xmm1, xmm2/mem128 0F 58 /r
 113   (loop for (inst . ops) in
 114         '(
 115           ;; single precision float
 116           (addps #x0F #x58)
 117           (addsubps #xF2 #x0F #xD0)
 118           (andnps #x0F #x55)
 119           (andps #x0F #x54)
 120           (divps #x0F #x5E)
 121           (maxps #x0F #x5F)
 122           (minps #x0F #x5D)
 123           (mulps #x0F #x59)
 124           (orps #x0F #x56)
 125           (rcpps #x0F #x53)
 126           (rsqrtps #x0F #x52)
 127           (sqrtps #x0F #x51)
 128           (subps #x0F #x5C)
 129           (xorps #x0F #x57)
 130
 131           ;; double precision float
 132           (addpd #x66 #x0F #x58)
 133           (addsubpd #x66 #x0F #xD0)
 134           (andnpd #x66 #x0F #x55)
 135           (andpd #x66 #x0F #x54)
 136           (divpd #x66 #x0F #x5E)
 137           (maxpd #x66 #x0F #x5F)
 138           (minpd #x66 #x0F #x5D)
 139           (mulpd #x66 #x0F #x59)
 140           (orps #x66 #x0F #x56)
 141           (sqrtpd #x66 #x0F #x51)
 142           (subpd #x66 #x0F #x5C)
 143           (xorpd #x66 #x0F #x57)
 144
 145           ;; scalar double precision float
 146           (addsd #xF2 #x0F #x58)
 147           (divsd #xF2 #x0F #x5E)
 148           (maxsd #xF2 #x0F #x5F)
 149           (minsd #xF2 #x0F #x5D)
 150           (mulsd #xF2 #x0F #x59)
 151           (sqrtsd #xF2 #x0F #x51)
 152           (subsd #xF2 #x0F #x5C)
 153
 154           ;; scalar single precision float
 155           (addss #xF3 #x0F #x58)
 156           (divss #xF3 #x0F #x5E)
 157           (maxss #xF3 #x0F #x5F)
 158           (minss #xF3 #x0F #x5D)
 159           (mulss #xF3 #x0F #x59)
 160           (rcpss #xF3 #x0F #x53)
 161           (rsqrtss #xF3 #x0F #x52)
 162           (sqrtss #xF3 #x0F #x51)
 163           (subss #xF3 #x0F #x5C)
 164
 165           ;; packed integer
 166           (packssdw #x66 #x0F #x6B)
 167           (packsswb #x66 #x0F #x63)
 168           (packuswb #x66 #x0F #x67)
 169
 170           (paddb #x66 #x0F #xFC)
 171           (paddd #x66 #x0F #xFE)
 172           (paddq #x66 #x0F #xD4)
 173           (paddsb #x66 #x0F #xEC)
 174           (paddsw #x66 #x0F #xED)
 175           (paddusb #x66 #x0F #xDC)
 176           (paddusw #x66 #x0F #xDD)
 177           (paddw #x66 #x0F #xFD)
 178
 179           (pand #x66 #x0F #xDB)
 180           (pandn #x66 #x0F #xDF)
 181
 182           (pavgb #x66 #x0F #xE0)
 183           (pavgw #x66 #x0F #xE3)
 184
 185           (pcmpeqb #x66 #x0F #x74)
 186           (pcmpeqd #x66 #x0F #x76)
 187           (pcmpeqw #x66 #x0F #x75)
 188           (pcmpgtb #x66 #x0F #x64)
 189           (pcmpgtd #x66 #x0F #x66)
 190           (pcmpgtw #x66 #x0F #x65)
 191
 192           (pmaddwd #x66 #x0F #xF5)
 193
 194           (pmaxsw #x66 #x0F #xEE)
 195           (pmaxub #x66 #x0F #xDE)
 196
 197           (pminsw #x66 #x0F #xEA)
 198           (pminub #x66 #x0F #xDA)
 199
 200           (pmovmskb #x66 #x0F #xD7)
 201
 202           (pmulhuw #x66 #x0F #xE4)
 203           (pmulhw #x66 #x0F #xE5)
 204           (pmullw #x66 #x0F #xD5)
 205           (pmuludq #x66 #x0F #xF4)
 206
 207           (por #x66 #x0F #xEB)
 208
 209           (psadbw #x66 #x0F #xF6)
 210           (pssld #x66 #x0F #xF2)
 211           (psllq #x66 #x0F #xF3)
 212           (psllw #x66 #x0F #xF1)
 213           (psrad #x66 #x0F #xE2)
 214           (psraw #x66 #x0F #xE2)
 215           (psrld #x66 #x0F #xD2)
 216           (psrlq #x66 #x0F #xD3)
 217           (psrlw #x66 #x0F #xD1)
 218
 219           (psubb #x66 #x0F #xF8)
 220           (psubd #x66 #x0F #xFA)
 221           (psubq #x66 #x0F #xFB)
 222           (psubsb #x66 #x0F #xE8)
 223           (psubsw #x66 #x0F #xE9)
 224           (psubusb #x66 #x0F #xD8)
 225           (psubusw #x66 #x0F #xD9)
 226           (psubw #x66 #x0F #xF9)
 227
 228           (punpckhbw #x66 #x0F #x68)
 229           (punpckhdq #x66 #x0F #x6A)
 230           (punpckhqdq #x66 #x0F #x6D)
 231           (punpckhwd #x66 #x0F #x69)
 232           (punpcklbw #x66 #x0F #x60)
 233           (punpckldq #x66 #x0F #x62)
 234           (punpcklqdq #x66 #x0F #x6C)
 235           (punpcklwd #x66 #x0F #x61)
 236
 237           (pxor #x66 #x0F #xEF)
 238
 239           )
 240         do
 241         (format stream "~S~%~%"
 242                 `(define-instruction ,(intern (symbol-name inst)) (segment dst src)
 243                   (:emitter
 244                    ,@(emit-ops ops)
 245                    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))))
 246
 247   ;; MOVUPS
 248   (loop for (inst ops-m2r ops-r2m) in
 249         '(
 250           (movups (#x0F #x10) (#x0F #x11))
 251           (movupd (#x66 #x0F #x10) (#x66 #x0F #x11)))
 252         do
 253         (format stream "~S~%~%"
 254                 `(define-instruction ,(intern (symbol-name inst)) (segment dst src)
 255                   (:emitter
 256                    (cond ((sse-register-p dst)
 257                           ,@(emit-ops ops-m2r)
 258                           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
 259                          (t ,@(emit-ops ops-r2m)
 260                             (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))))))))
 261
 262 (defun gen-ops-to-file (filename)
 263   (with-open-file (stream filename :direction :output :if-exists :supersede)
 264     (gen-ops stream)))