mpn/alpha/ev6/slot.pl

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2
   3 # Copyright 2000, 2001, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   4 #
   5 # This file is part of the GNU MP Library.
   6 #
   7 # The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 # it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
   9 # by the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
  10 # your option) any later version.
  11 #
  12 # The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 # WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
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  15 # License for more details.
  16 #
  17 # You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  18 # along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.
  19
  20
  21 # Usage: slot.pl [filename.o]...
  22 #
  23 # Run "objdump" to produce a disassembly of the given object file(s) and
  24 # annotate the output with "U" or "L" slotting which Alpha EV6 will use.
  25 #
  26 # When an instruction is E (ie. either U or L), an "eU" or "eL" is shown, as
  27 # a reminder that it wasn't a fixed requirement that gave the U or L, but
  28 # the octaword slotting rules.
  29 #
  30 # If an instruction is not recognised, that octaword does not get any U/L
  31 # shown, only lower-case "u", "l" or "e" for the instructions which are
  32 # known.  Add any unknown instructions to %optable below.
  33
  34
  35 use strict;
  36
  37 # The U or L which various instructions demand, or E if either.
  38 #
  39 my %optable =
  40   (
  41    'addq'   => 'E',
  42    'and'    => 'E',
  43    'beq'    => 'U',
  44    'bge'    => 'U',
  45    'bgt'    => 'U',
  46    'blt'    => 'U',
  47    'bne'    => 'U',
  48    'br'     => 'L',
  49    'clr'    => 'E',
  50    'cmpule' => 'E',
  51    'cmpult' => 'E',
  52    'cmpeq'  => 'E',
  53    'cmoveq' => 'E',
  54    'cmovne' => 'E',
  55    'ctpop'  => 'U',
  56    'ctlz'   => 'U',
  57    'cttz'   => 'U',
  58    'extbl'  => 'U',
  59    'extlh'  => 'U',
  60    'extll'  => 'U',
  61    'extqh'  => 'U',
  62    'extql'  => 'U',
  63    'extwh'  => 'U',
  64    'extwl'  => 'U',
  65    'jsr'    => 'L',
  66    'lda'    => 'E',
  67    'ldah'   => 'E',
  68    'ldbu'   => 'L',
  69    'ldl'    => 'L',
  70    'ldq'    => 'L',
  71    'ldt'    => 'L',
  72    'ret'    => 'L',
  73    'mov'    => 'E',
  74    'mulq'   => 'U',
  75    'negq'   => 'E',
  76    'nop'    => 'E',
  77    'not'    => 'E',
  78    's8addq' => 'E',
  79    's8subq' => 'E',
  80    # 'sextb'  => ?
  81    # 'sextl'  => ?
  82    'sll'    => 'U',
  83    'srl'    => 'U',
  84    'stq'    => 'L',
  85    'subq'   => 'E',
  86    'umulh'  => 'U',
  87    'unop'   => 'E',
  88    'xor'    => 'E',
  89   );
  90
  91 # Slottings used for a given pattern of U/L/E in an octaword.  This is as
  92 # per the "Ebox Slotting" section of the EV6 hardware reference manual.
  93 #
  94 my %slottable =
  95   (
  96    'EEEE' => 'ULUL',
  97    'EEEL' => 'ULUL',
  98    'EEEU' => 'ULLU',
  99    'EELE' => 'ULLU',
 100    'EELL' => 'UULL',
 101    'EELU' => 'ULLU',
 102    'EEUE' => 'ULUL',
 103    'EEUL' => 'ULUL',
 104    'EEUU' => 'LLUU',
 105    'ELEE' => 'ULUL',
 106    'ELEL' => 'ULUL',
 107    'ELEU' => 'ULLU',
 108    'ELLE' => 'ULLU',
 109    'ELLL' => 'ULLL',
 110    'ELLU' => 'ULLU',
 111    'ELUE' => 'ULUL',
 112    'ELUL' => 'ULUL',
 113
 114    'LLLL' => 'LLLL',
 115    'LLLU' => 'LLLU',
 116    'LLUE' => 'LLUU',
 117    'LLUL' => 'LLUL',
 118    'LLUU' => 'LLUU',
 119    'LUEE' => 'LULU',
 120    'LUEL' => 'LUUL',
 121    'LUEU' => 'LULU',
 122    'LULE' => 'LULU',
 123    'LULL' => 'LULL',
 124    'LULU' => 'LULU',
 125    'LUUE' => 'LUUL',
 126    'LUUL' => 'LUUL',
 127    'LUUU' => 'LUUU',
 128    'UEEE' => 'ULUL',
 129    'UEEL' => 'ULUL',
 130    'UEEU' => 'ULLU',
 131
 132    'ELUU' => 'LLUU',
 133    'EUEE' => 'LULU',
 134    'EUEL' => 'LUUL',
 135    'EUEU' => 'LULU',
 136    'EULE' => 'LULU',
 137    'EULL' => 'UULL',
 138    'EULU' => 'LULU',
 139    'EUUE' => 'LUUL',
 140    'EUUL' => 'LUUL',
 141    'EUUU' => 'LUUU',
 142    'LEEE' => 'LULU',
 143    'LEEL' => 'LUUL',
 144    'LEEU' => 'LULU',
 145    'LELE' => 'LULU',
 146    'LELL' => 'LULL',
 147    'LELU' => 'LULU',
 148    'LEUE' => 'LUUL',
 149    'LEUL' => 'LUUL',
 150    'LEUU' => 'LLUU',
 151    'LLEE' => 'LLUU',
 152    'LLEL' => 'LLUL',
 153    'LLEU' => 'LLUU',
 154    'LLLE' => 'LLLU',
 155
 156    'UELE' => 'ULLU',
 157    'UELL' => 'UULL',
 158    'UELU' => 'ULLU',
 159    'UEUE' => 'ULUL',
 160    'UEUL' => 'ULUL',
 161    'UEUU' => 'ULUU',
 162    'ULEE' => 'ULUL',
 163    'ULEL' => 'ULUL',
 164    'ULEU' => 'ULLU',
 165    'ULLE' => 'ULLU',
 166    'ULLL' => 'ULLL',
 167    'ULLU' => 'ULLU',
 168    'ULUE' => 'ULUL',
 169    'ULUL' => 'ULUL',
 170    'ULUU' => 'ULUU',
 171    'UUEE' => 'UULL',
 172    'UUEL' => 'UULL',
 173    'UUEU' => 'UULU',
 174    'UULE' => 'UULL',
 175    'UULL' => 'UULL',
 176    'UULU' => 'UULU',
 177    'UUUE' => 'UUUL',
 178    'UUUL' => 'UUUL',
 179    'UUUU' => 'UUUU',
 180   );
 181
 182 # Check all combinations of U/L/E are present in %slottable.
 183 sub coverage {
 184   foreach my $a ('U', 'L', 'E') {
 185     foreach my $b ('U', 'L', 'E') {
 186       foreach my $c ('U', 'L', 'E') {
 187         foreach my $d ('U', 'L', 'E') {
 188           my $x = $a . $b . $c . $d;
 189           if (! defined $slottable{$x}) {
 190             print "slottable missing: $x\n"
 191           }
 192         }
 193       }
 194     }
 195   }
 196 }
 197
 198 # Certain consistency checks for %slottable.
 199 sub check {
 200   foreach my $x (keys %slottable) {
 201     my $a = substr($x,0,1);
 202     my $b = substr($x,1,1);
 203     my $c = substr($x,2,1);
 204     my $d = substr($x,3,1);
 205     my $es = ($a eq 'E') + ($b eq 'E') + ($c eq 'E') + ($d eq 'E');
 206     my $ls = ($a eq 'L') + ($b eq 'L') + ($c eq 'L') + ($d eq 'L');
 207     my $us = ($a eq 'U') + ($b eq 'U') + ($c eq 'U') + ($d eq 'U');
 208
 209     my $got = $slottable{$x};
 210     my $want = $x;
 211
 212     if ($es == 0) {
 213
 214     } elsif ($es == 1) {
 215       # when only one E, it's mapped to whichever of U or L is otherwise
 216       # used the least
 217       if ($ls > $us) {
 218         $want =~ s/E/U/;
 219       } else {
 220         $want =~ s/E/L/;
 221       }
 222     } elsif ($es == 2) {
 223       # when two E's and two U, then the E's map to L; vice versa for two E
 224       # and two L
 225       if ($ls == 2) {
 226         $want =~ s/E/U/g;
 227       } elsif ($us == 2) {
 228         $want =~ s/E/L/g;
 229       } else {
 230         next;
 231       }
 232     } elsif ($es == 3) {
 233       next;
 234
 235     } else { # $es == 4
 236       next;
 237     }
 238
 239     if ($want ne $got) {
 240       print "slottable $x want $want got $got\n";
 241     }
 242   }
 243 }
 244
 245 sub disassemble {
 246   my ($file) = @_;
 247
 248   open (IN, "objdump -Srfh $file |") || die "Cannot open pipe from objdump\n";
 249
 250   my (%pre, %post, %type);
 251   while (<IN>) {
 252     my $line = $_ . "";
 253
 254     if ($line =~ /(^[ \t]*[0-9a-f]*([0-9a-f]):[ \t]*[0-9a-f][0-9a-f] [0-9a-f][0-9a-f] [0-9a-f][0-9a-f] [0-9a-f][0-9a-f] )\t(([a-z0-9]+).*)/) {
 255       my ($this_pre, $addr, $this_post, $opcode) = ($1, $2, $3, $4);
 256
 257       my $this_type = $optable{$opcode};
 258       if (! defined ($this_type)) { $this_type = ' '; }
 259
 260       $pre{$addr} = $this_pre;
 261       $post{$addr} = $this_post;
 262       $type{$addr} = $this_type;
 263
 264       if ($addr eq 'c') {
 265         my %slot = ('0'=>' ', '4'=>' ', '8'=>' ', 'c'=>' ');
 266
 267         my $str = $type{'c'} . $type{'8'} . $type{'4'} . $type{'0'};
 268         $str = $slottable{$str};
 269         if (defined $str) {
 270           $slot{'c'} = substr($str,0,1);
 271           $slot{'8'} = substr($str,1,1);
 272           $slot{'4'} = substr($str,2,1);
 273           $slot{'0'} = substr($str,3,1);
 274         }
 275
 276         foreach my $i ('0', '4', '8', 'c') {
 277           if ($slot{$i} eq $type{$i}) { $type{$i} = ' '; }
 278           print $pre{$i}, ' ', lc($type{$i}),$slot{$i}, '  ', $post{$i}, "\n";
 279         }
 280
 281         %pre = ();
 282         %type = ();
 283         %post = ();
 284       }
 285     }
 286   }
 287
 288   close IN || die "Error from objdump (or objdump not available)\n";
 289 }
 290
 291 coverage();
 292 check();
 293
 294 my @files;
 295 if ($#ARGV >= 0) {
 296   @files = @ARGV;
 297 } else {
 298   die
 299 }
 300
 301 foreach (@files)  {
 302     disassemble($_);
 303 }