early-access version 1255
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pineappleEA
380
externals/xbyak/sample/toyvm.cpp
vendored
Executable file
380
externals/xbyak/sample/toyvm.cpp
vendored
Executable file
@@ -0,0 +1,380 @@
|
||||
/*
|
||||
toy vm
|
||||
register A, B : 32bit
|
||||
PC : program counter
|
||||
|
||||
mem_ 4byte x 65536
|
||||
|
||||
<09><><EFBFBD>٤Ƥ<D9A4>̿<EFBFBD><CCBF><EFBFBD><EFBFBD>4byte<74><65><EFBFBD><EFBFBD>
|
||||
¨<>ͤ<EFBFBD><CDA4><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>16bit
|
||||
|
||||
R = A or B
|
||||
vldiR, imm ; R = imm
|
||||
vldR, idx ; R = mem_[idx]
|
||||
vstR, idx ; mem_[idx] = R
|
||||
vaddiR, imm ; R += imm
|
||||
vsubiR, imm ; R -= imm
|
||||
vaddR, idx ; R += mem_[idx]
|
||||
vsubR, idx ; R -= mem_[idx]
|
||||
vputR ; print R
|
||||
vjnzR, offset; if (R != 0) then jmp(PC += offset(signed))
|
||||
*/
|
||||
#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER <= 1200)
|
||||
#pragma warning(disable:4514)
|
||||
#pragma warning(disable:4786)
|
||||
#endif
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <memory.h>
|
||||
#include <vector>
|
||||
#define XBYAK_NO_OP_NAMES
|
||||
#include "xbyak/xbyak.h"
|
||||
#include "xbyak/xbyak_util.h"
|
||||
#define NUM_OF_ARRAY(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
|
||||
|
||||
#ifdef XBYAK64
|
||||
#error "only 32bit"
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
using namespace Xbyak;
|
||||
|
||||
class ToyVm : public Xbyak::CodeGenerator {
|
||||
typedef std::vector<uint32> Buffer;
|
||||
public:
|
||||
enum Reg {
|
||||
A, B
|
||||
};
|
||||
enum Code {
|
||||
LD, LDI, ST, ADD, ADDI, SUB, SUBI, PUT, JNZ,
|
||||
END_OF_CODE
|
||||
};
|
||||
ToyVm()
|
||||
: mark_(0)
|
||||
{
|
||||
::memset(mem_, 0, sizeof(mem_));
|
||||
}
|
||||
void vldi(Reg r, uint16 imm) { encode(LDI, r, imm); }
|
||||
void vld(Reg r, uint16 idx) { encode(LD, r, idx); }
|
||||
void vst(Reg r, uint16 idx) { encode(ST, r, idx); }
|
||||
void vadd(Reg r, uint16 idx) { encode(ADD, r, idx); }
|
||||
void vaddi(Reg r, uint16 imm) { encode(ADDI, r, imm); }
|
||||
void vsub(Reg r, uint16 idx) { encode(SUB, r, idx); }
|
||||
void vsubi(Reg r, uint16 imm) { encode(SUBI, r, imm); }
|
||||
void vjnz(Reg r, int offset) { encode(JNZ, r, static_cast<uint16>(offset)); }
|
||||
void vput(Reg r) { encode(PUT, r); }
|
||||
void setMark()
|
||||
{
|
||||
mark_ = (int)code_.size();
|
||||
}
|
||||
int getMarkOffset()
|
||||
{
|
||||
return mark_ - (int)code_.size() - 1;
|
||||
}
|
||||
void run()
|
||||
{
|
||||
bool debug = false;//true;
|
||||
uint32 reg[2] = { 0, 0 };
|
||||
const size_t end = code_.size();
|
||||
uint32 pc = 0;
|
||||
for (;;) {
|
||||
uint32 x = code_[pc];
|
||||
uint32 code, r, imm;
|
||||
decode(code, r, imm, x);
|
||||
if (debug) {
|
||||
printf("---\n");
|
||||
printf("A %08x B %08x\n", reg[0], reg[1]);
|
||||
printf("mem_[] = %08x %08x %08x\n", mem_[0], mem_[1], mem_[2]);
|
||||
printf("pc=%4d, code=%02x, r=%d, imm=%04x\n", pc, code, r, imm);
|
||||
}
|
||||
switch (code) {
|
||||
case LDI:
|
||||
reg[r] = imm;
|
||||
break;
|
||||
case LD:
|
||||
reg[r] = mem_[imm];
|
||||
break;
|
||||
case ST:
|
||||
mem_[imm] = reg[r];
|
||||
break;
|
||||
case ADD:
|
||||
reg[r] += mem_[imm];
|
||||
break;
|
||||
case ADDI:
|
||||
reg[r] += imm;
|
||||
break;
|
||||
case SUB:
|
||||
reg[r] -= mem_[imm];
|
||||
break;
|
||||
case SUBI:
|
||||
reg[r] -= imm;
|
||||
break;
|
||||
case PUT:
|
||||
printf("%c %8d(0x%08x)\n", 'A' + r, reg[r], reg[r]);
|
||||
break;
|
||||
case JNZ:
|
||||
if (reg[r] != 0) pc += static_cast<signed short>(imm);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
assert(0);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pc++;
|
||||
if (pc >= end) break;
|
||||
} // for (;;)
|
||||
}
|
||||
void recompile()
|
||||
{
|
||||
using namespace Xbyak;
|
||||
/*
|
||||
esi : A
|
||||
edi : B
|
||||
ebx : mem_
|
||||
for speed up
|
||||
mem_[0] : eax
|
||||
mem_[1] : ecx
|
||||
mem_[2] : edx
|
||||
*/
|
||||
push(ebx);
|
||||
push(esi);
|
||||
push(edi);
|
||||
|
||||
const Reg32 reg[2] = { esi, edi };
|
||||
const Reg32 mem(ebx);
|
||||
|
||||
const Reg32 memTbl[] = { eax, ecx, edx };
|
||||
const size_t memTblNum = NUM_OF_ARRAY(memTbl);
|
||||
for (size_t i = 0; i < memTblNum; i++) xor_(memTbl[i], memTbl[i]);
|
||||
|
||||
xor_(esi, esi);
|
||||
xor_(edi, edi);
|
||||
mov(mem, (size_t)mem_);
|
||||
const size_t end = code_.size();
|
||||
uint32 pc = 0;
|
||||
uint32 labelNum = 0;
|
||||
for (;;) {
|
||||
uint32 x = code_[pc];
|
||||
uint32 code, r, imm;
|
||||
decode(code, r, imm, x);
|
||||
L(Label::toStr(labelNum++));
|
||||
switch (code) {
|
||||
case LDI:
|
||||
mov(reg[r], imm);
|
||||
break;
|
||||
case LD:
|
||||
if (imm < memTblNum) {
|
||||
mov(reg[r], memTbl[imm]);
|
||||
} else {
|
||||
mov(reg[r], ptr[mem + imm * 4]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case ST:
|
||||
if (imm < memTblNum) {
|
||||
mov(memTbl[imm], reg[r]);
|
||||
} else {
|
||||
mov(ptr [mem + imm * 4], reg[r]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case ADD:
|
||||
if (imm < memTblNum) {
|
||||
add(reg[r], memTbl[imm]);
|
||||
} else {
|
||||
add(reg[r], ptr [mem + imm * 4]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case ADDI:
|
||||
add(reg[r], imm);
|
||||
break;
|
||||
case SUB:
|
||||
if (imm < memTblNum) {
|
||||
sub(reg[r], memTbl[imm]);
|
||||
} else {
|
||||
sub(reg[r], ptr [mem + imm * 4]);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case SUBI:
|
||||
sub(reg[r], imm);
|
||||
break;
|
||||
case PUT:
|
||||
{
|
||||
static const char *str = "%c %8d(0x%08x)\n";
|
||||
push(eax);
|
||||
push(edx);
|
||||
push(ecx);
|
||||
push(reg[r]);
|
||||
push(reg[r]);
|
||||
push('A' + r);
|
||||
push((int)str);
|
||||
call(reinterpret_cast<const void*>(printf));
|
||||
add(esp, 4 * 4);
|
||||
pop(ecx);
|
||||
pop(edx);
|
||||
pop(eax);
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case JNZ:
|
||||
test(reg[r], reg[r]);
|
||||
jnz(Label::toStr(labelNum + static_cast<signed short>(imm)));
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
assert(0);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
pc++;
|
||||
if (pc >= end) break;
|
||||
} // for (;;)
|
||||
|
||||
pop(edi);
|
||||
pop(esi);
|
||||
pop(ebx);
|
||||
ret();
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
uint32 mem_[65536];
|
||||
Buffer code_;
|
||||
int mark_;
|
||||
void decode(uint32& code, uint32& r, uint32& imm, uint32 x)
|
||||
{
|
||||
code = x >> 24;
|
||||
r = (x >> 16) & 0xff;
|
||||
imm = x & 0xffff;
|
||||
}
|
||||
void encode(Code code, Reg r, uint16 imm = 0)
|
||||
{
|
||||
uint32 x = (code << 24) | (r << 16) | imm;
|
||||
code_.push_back(x);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
class Fib : public ToyVm {
|
||||
public:
|
||||
Fib(int n)
|
||||
{
|
||||
if (n >= 65536) {
|
||||
fprintf(stderr, "current version support only imm16\n");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
/*
|
||||
A : c
|
||||
B : temporary
|
||||
mem_[0] : p
|
||||
mem_[1] : t
|
||||
mem_[2] : n
|
||||
*/
|
||||
vldi(A, 1); // c
|
||||
vst(A, 0); // p(1)
|
||||
vldi(B, static_cast<uint16>(n));
|
||||
vst(B, 2); // n
|
||||
// lp
|
||||
setMark();
|
||||
vst(A, 1); // t = c
|
||||
vadd(A, 0); // c += p
|
||||
vld(B, 1);
|
||||
vst(B, 0); // p = t
|
||||
// vput(A);
|
||||
vld(B, 2);
|
||||
vsubi(B, 1);
|
||||
vst(B, 2); // n--
|
||||
vjnz(B, getMarkOffset());
|
||||
vput(A);
|
||||
}
|
||||
void runByJIT()
|
||||
{
|
||||
getCode<void (*)()>();
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
void fibC(uint32 n)
|
||||
{
|
||||
uint32 p, c, t;
|
||||
p = 1;
|
||||
c = 1;
|
||||
lp:
|
||||
t = c;
|
||||
c += p;
|
||||
p = t;
|
||||
n--;
|
||||
if (n != 0) goto lp;
|
||||
printf("c=%d(0x%08x)\n", c, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
try {
|
||||
const int n = 10000;
|
||||
Fib fib(n);
|
||||
|
||||
fib.recompile();
|
||||
|
||||
{
|
||||
Xbyak::util::Clock clk;
|
||||
clk.begin();
|
||||
fib.run();
|
||||
clk.end();
|
||||
printf("vm %.2fKclk\n", clk.getClock() * 1e-3);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
Xbyak::util::Clock clk;
|
||||
clk.begin();
|
||||
fib.runByJIT();
|
||||
clk.end();
|
||||
printf("jit %.2fKclk\n", clk.getClock() * 1e-3);
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
Xbyak::util::Clock clk;
|
||||
clk.begin();
|
||||
fibC(n);
|
||||
clk.end();
|
||||
printf("native C %.2fKclk\n", clk.getClock() * 1e-3);
|
||||
}
|
||||
} catch (std::exception& e) {
|
||||
printf("ERR:%s\n", e.what());
|
||||
} catch (...) {
|
||||
printf("unknown error\n");
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
the code generated by Xbyak
|
||||
push ebx
|
||||
push esi
|
||||
push edi
|
||||
xor eax,eax
|
||||
xor ecx,ecx
|
||||
xor edx,edx
|
||||
xor esi,esi
|
||||
xor edi,edi
|
||||
mov ebx,0EFF58h
|
||||
mov esi,1
|
||||
mov eax,esi
|
||||
mov edi,2710h
|
||||
mov edx,edi
|
||||
.lp:
|
||||
mov ecx,esi
|
||||
add esi,eax
|
||||
mov edi,ecx
|
||||
mov eax,edi
|
||||
mov edi,edx
|
||||
sub edi,1
|
||||
mov edx,edi
|
||||
test edi,edi
|
||||
jne .lp
|
||||
push eax
|
||||
push edx
|
||||
push ecx
|
||||
push esi
|
||||
push esi
|
||||
push 41h
|
||||
push 42C434h
|
||||
call printf (409342h)
|
||||
add esp,10h
|
||||
pop ecx
|
||||
pop edx
|
||||
pop eax
|
||||
pop edi
|
||||
pop esi
|
||||
pop ebx
|
||||
ret
|
||||
*/
|
||||
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