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
  15 FXRSTOR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
  16 FXSAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
  17
  18 HADDPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
  19 HADDPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
  20 HSUBPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
  21 HSUBPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
  22
  23 LDDQU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
  24 LDMXCSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
  25
  26 MASKMOVDQU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
  27
  28 MOVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
  29 MOVDDUP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
  30 MOVDQ2Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
  31
  32 MOVHLPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
  33
  34 MOVLHPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
  35
  36 MOVMSKPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
  37 MOVMSKPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
  38 MOVNTDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
  39 MOVNTPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
  40 MOVNTPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
  41
  42 MOVQ2DQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
  43
  44 MOVSHDUP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
  45 MOVSLDUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
  46
  47 PEXTRW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
  48 PINSRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
  49
  50 PSHUFD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
  51 PSHUFHW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
  52 PSHUFLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
  53 PSLLD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
  54 PSLLDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
  55 PSLLQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
  56 PSLLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
  57 PSRAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
  58 PSRAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
  59 PSRLD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
  60 PSRLDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
  61 PSRLQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
  62 PSRLW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
  63
  64 SHUFPD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
  65 SHUFPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
  66 STMXCSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
  67
  68
  69 |#
  70
  71 (declaim (optimize (debug 3)))
  72
  73 (defun emit-ops (ops)
  74   (loop for op in ops
  75         collect `(emit-byte segment ,op) into result
  76         finally (return result)))
  77
  78
  79 (defun gen-ops (&optional (stream t))
  80
  81   ;;; instructions like:
  82   ;;; ADDPS xmm1, xmm2/mem128 0F 58 /r
  83   (loop for (inst . ops) in
  84         '(
  85           ;; single precision float
  86           (addps #x0F #x58)
  87           (addsubps #xF2 #x0F #xD0)
  88           (andnps #x0F #x55)
  89           (andps #x0F #x54)
  90           (divps #x0F #x5E)
  91           (maxps #x0F #x5F)
  92           (minps #x0F #x5D)
  93           (mulps #x0F #x59)
  94           (orps #x0F #x56)
  95           (rcpps #x0F #x53)
  96           (rsqrtps #x0F #x52)
  97           (sqrtps #x0F #x51)
  98           (subps #x0F #x5C)
  99           (unpckhps #x0F #x15)
 100           (unpcklps #x0F #x14)
 101           (xorps #x0F #x57)
 102
 103           ;; double precision float
 104           (addpd #x66 #x0F #x58)
 105           (addsubpd #x66 #x0F #xD0)
 106           (andnpd #x66 #x0F #x55)
 107           (andpd #x66 #x0F #x54)
 108           (divpd #x66 #x0F #x5E)
 109           (maxpd #x66 #x0F #x5F)
 110           (minpd #x66 #x0F #x5D)
 111           (mulpd #x66 #x0F #x59)
 112           (orps #x66 #x0F #x56)
 113           (sqrtpd #x66 #x0F #x51)
 114           (subpd #x66 #x0F #x5C)
 115           (unpckhpd #x66 #x0F #x15)
 116           (unpcklpd #x66 #x0F #x14)
 117           (xorpd #x66 #x0F #x57)
 118
 119           ;; scalar double precision float
 120           (addsd #xF2 #x0F #x58)
 121           (comisd #x66 #x0F #x2F)
 122           (divsd #xF2 #x0F #x5E)
 123           (maxsd #xF2 #x0F #x5F)
 124           (minsd #xF2 #x0F #x5D)
 125           (mulsd #xF2 #x0F #x59)
 126           (sqrtsd #xF2 #x0F #x51)
 127           (subsd #xF2 #x0F #x5C)
 128           (ucomisd #x66 #x0F #x2E)
 129
 130           ;; scalar single precision float
 131           (addss #xF3 #x0F #x58)
 132           (comiss #x0F #x2F)
 133           (divss #xF3 #x0F #x5E)
 134           (maxss #xF3 #x0F #x5F)
 135           (minss #xF3 #x0F #x5D)
 136           (mulss #xF3 #x0F #x59)
 137           (rcpss #xF3 #x0F #x53)
 138           (rsqrtss #xF3 #x0F #x52)
 139           (sqrtss #xF3 #x0F #x51)
 140           (subss #xF3 #x0F #x5C)
 141           (ucomiss #x0F #x2E)
 142
 143
 144           ;; packed integer
 145           (packssdw #x66 #x0F #x6B)
 146           (packsswb #x66 #x0F #x63)
 147           (packuswb #x66 #x0F #x67)
 148
 149           (paddb #x66 #x0F #xFC)
 150           (paddd #x66 #x0F #xFE)
 151           (paddq #x66 #x0F #xD4)
 152           (paddsb #x66 #x0F #xEC)
 153           (paddsw #x66 #x0F #xED)
 154           (paddusb #x66 #x0F #xDC)
 155           (paddusw #x66 #x0F #xDD)
 156           (paddw #x66 #x0F #xFD)
 157
 158           (pand #x66 #x0F #xDB)
 159           (pandn #x66 #x0F #xDF)
 160
 161           (pavgb #x66 #x0F #xE0)
 162           (pavgw #x66 #x0F #xE3)
 163
 164           (pcmpeqb #x66 #x0F #x74)
 165           (pcmpeqd #x66 #x0F #x76)
 166           (pcmpeqw #x66 #x0F #x75)
 167           (pcmpgtb #x66 #x0F #x64)
 168           (pcmpgtd #x66 #x0F #x66)
 169           (pcmpgtw #x66 #x0F #x65)
 170
 171           (pmaddwd #x66 #x0F #xF5)
 172
 173           (pmaxsw #x66 #x0F #xEE)
 174           (pmaxub #x66 #x0F #xDE)
 175
 176           (pminsw #x66 #x0F #xEA)
 177           (pminub #x66 #x0F #xDA)
 178
 179           (pmovmskb #x66 #x0F #xD7)
 180
 181           (pmulhuw #x66 #x0F #xE4)
 182           (pmulhw #x66 #x0F #xE5)
 183           (pmullw #x66 #x0F #xD5)
 184           (pmuludq #x66 #x0F #xF4)
 185
 186           (por #x66 #x0F #xEB)
 187
 188           (psadbw #x66 #x0F #xF6)
 189           (pssld #x66 #x0F #xF2)
 190           (psllq #x66 #x0F #xF3)
 191           (psllw #x66 #x0F #xF1)
 192           (psrad #x66 #x0F #xE2)
 193           (psraw #x66 #x0F #xE2)
 194           (psrld #x66 #x0F #xD2)
 195           (psrlq #x66 #x0F #xD3)
 196           (psrlw #x66 #x0F #xD1)
 197
 198           (psubb #x66 #x0F #xF8)
 199           (psubd #x66 #x0F #xFA)
 200           (psubq #x66 #x0F #xFB)
 201           (psubsb #x66 #x0F #xE8)
 202           (psubsw #x66 #x0F #xE9)
 203           (psubusb #x66 #x0F #xD8)
 204           (psubusw #x66 #x0F #xD9)
 205           (psubw #x66 #x0F #xF9)
 206
 207           (punpckhbw #x66 #x0F #x68)
 208           (punpckhdq #x66 #x0F #x6A)
 209           (punpckhqdq #x66 #x0F #x6D)
 210           (punpckhwd #x66 #x0F #x69)
 211           (punpcklbw #x66 #x0F #x60)
 212           (punpckldq #x66 #x0F #x62)
 213           (punpcklqdq #x66 #x0F #x6C)
 214           (punpcklwd #x66 #x0F #x61)
 215
 216           (pxor #x66 #x0F #xEF)
 217
 218           ;; convert
 219           (cvtdq2pd #xF3 #x0F #xE6)
 220           (cvtdq2ps #x0F #x5B)
 221           (cvtpd2dq #xF2 #x0F #xE6)
 222           (cvtpd2pi #x66 #x0F #x2D)
 223           (cvtpd2ps #x66 #x0F #x5A)
 224           (cvtpi2pd #x66 #x0F #x2A)
 225           (cvtpi2ps #x0F #x2A)
 226           (cvtps2dq #x66 #x0F #x5B)
 227           (cvtps2pd #x0F #x5A)
 228           (cvtps2pi #x0F #x2D)
 229           (cvtsd2si #xF2 #x0F #x2D)
 230           (cvtsd2ss #xF2 #x0F #x5A)
 231           (cvtsi2sd #xF2 #x0F #x2A)
 232           (cvtsi2ss #xF3 #x0F #x2A)
 233           (cvtss2sd #xF3 #x0F #x5A)
 234           (cvtss2si #xF3 #x0F #x2D)
 235           (cvttpd2dq #x66 #x0F #xE6)
 236           (cvttpd2pi #x66 #x0F #x2C)
 237           (cvttps2dq #xF3 #x0F #x5B)
 238           (cvttps2pi #x0F #x2C)
 239           (cvttsd2si #xF2 #x0F #x2C)
 240           (cvttss2si #xF3 #x0F #x2C)
 241
 242           )
 243         do
 244         (format stream "~S~%~%"
 245                 `(define-instruction ,(intern (symbol-name inst)) (segment dst src)
 246                   (:emitter
 247                    ,@(emit-ops ops)
 248                    (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst))))))
 249
 250   ;; MOVES
 251   (loop for (inst ops-m2r ops-r2m) in
 252         '(
 253           (movapd (#x66 #x0F #x28) (#x66 #x0F #x29))
 254           (movaps (#x0F #x28) (#x0F #x29))
 255
 256           (movdqa (#x66 #x0F #x6F) (#x66 #x0F #x7F))
 257           (movdqu (#xF3 #x0F #x6F) (#xF3 #x0F #x7F))
 258
 259           (movhpd (#x66 #x0F #x16) (#x66 #x0F #x17))
 260           (movhps (#x0F #x16) (#x0F #x17))
 261
 262           (movlpd (#x66 #x0F #x12) (#x66 #x0F #x13))
 263           (movlps (#x0F #x12) (#x0F #x13))
 264
 265           (movq (#xF3 #x0F #x7E) (#x66 #x0F #xD6))
 266
 267           (movsd (#xF2 #x0F #x10) (#xF2 #x0F #x11))
 268
 269           (movss (#xF3 #x0F #x10) (#xF3 #x0F #x11))
 270
 271           (movupd (#x66 #x0F #x10) (#x66 #x0F #x11))
 272           (movups (#x0F #x10) (#x0F #x11))
 273           )
 274         do
 275         (format stream "~S~%~%"
 276                 `(define-instruction ,(intern (symbol-name inst)) (segment dst src)
 277                   (:emitter
 278                    (cond ((sse-register-p dst)
 279                           ,@(emit-ops ops-m2r)
 280                           (emit-ea segment src (reg-tn-encoding dst)))
 281                          (t ,@(emit-ops ops-r2m)
 282                             (emit-ea segment dst (reg-tn-encoding src)))))))))
 283
 284 (defun gen-ops-to-file (filename)
 285   (with-open-file (stream filename :direction :output :if-exists :supersede)
 286     (gen-ops stream)))