| 1 | /* | 
|---|
| 2 | ** $Id: lopcodes.h,v 1.125.1.1 2007/12/27 13:02:25 roberto Exp $ | 
|---|
| 3 | ** Opcodes for Lua virtual machine | 
|---|
| 4 | ** See Copyright Notice in lua.h | 
|---|
| 5 | */ | 
|---|
| 6 |  | 
|---|
| 7 | #ifndef lopcodes_h | 
|---|
| 8 | #define lopcodes_h | 
|---|
| 9 |  | 
|---|
| 10 | #include "llimits.h" | 
|---|
| 11 |  | 
|---|
| 12 |  | 
|---|
| 13 | /*=========================================================================== | 
|---|
| 14 | We assume that instructions are unsigned numbers. | 
|---|
| 15 | All instructions have an opcode in the first 6 bits. | 
|---|
| 16 | Instructions can have the following fields: | 
|---|
| 17 | `A' : 8 bits | 
|---|
| 18 | `B' : 9 bits | 
|---|
| 19 | `C' : 9 bits | 
|---|
| 20 | `Bx' : 18 bits (`B' and `C' together) | 
|---|
| 21 | `sBx' : signed Bx | 
|---|
| 22 |  | 
|---|
| 23 | A signed argument is represented in excess K; that is, the number | 
|---|
| 24 | value is the unsigned value minus K. K is exactly the maximum value | 
|---|
| 25 | for that argument (so that -max is represented by 0, and +max is | 
|---|
| 26 | represented by 2*max), which is half the maximum for the corresponding | 
|---|
| 27 | unsigned argument. | 
|---|
| 28 | ===========================================================================*/ | 
|---|
| 29 |  | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 | enum OpMode {iABC, iABx, iAsBx};  /* basic instruction format */ | 
|---|
| 32 |  | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | /* | 
|---|
| 35 | ** size and position of opcode arguments. | 
|---|
| 36 | */ | 
|---|
| 37 | #define SIZE_C          9 | 
|---|
| 38 | #define SIZE_B          9 | 
|---|
| 39 | #define SIZE_Bx         (SIZE_C + SIZE_B) | 
|---|
| 40 | #define SIZE_A          8 | 
|---|
| 41 |  | 
|---|
| 42 | #define SIZE_OP         6 | 
|---|
| 43 |  | 
|---|
| 44 | #define POS_OP          0 | 
|---|
| 45 | #define POS_A           (POS_OP + SIZE_OP) | 
|---|
| 46 | #define POS_C           (POS_A + SIZE_A) | 
|---|
| 47 | #define POS_B           (POS_C + SIZE_C) | 
|---|
| 48 | #define POS_Bx          POS_C | 
|---|
| 49 |  | 
|---|
| 50 |  | 
|---|
| 51 | /* | 
|---|
| 52 | ** limits for opcode arguments. | 
|---|
| 53 | ** we use (signed) int to manipulate most arguments, | 
|---|
| 54 | ** so they must fit in LUAI_BITSINT-1 bits (-1 for sign) | 
|---|
| 55 | */ | 
|---|
| 56 | #if SIZE_Bx < LUAI_BITSINT-1 | 
|---|
| 57 | #define MAXARG_Bx        ((1<<SIZE_Bx)-1) | 
|---|
| 58 | #define MAXARG_sBx        (MAXARG_Bx>>1)         /* `sBx' is signed */ | 
|---|
| 59 | #else | 
|---|
| 60 | #define MAXARG_Bx        MAX_INT | 
|---|
| 61 | #define MAXARG_sBx        MAX_INT | 
|---|
| 62 | #endif | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 |  | 
|---|
| 65 | #define MAXARG_A        ((1<<SIZE_A)-1) | 
|---|
| 66 | #define MAXARG_B        ((1<<SIZE_B)-1) | 
|---|
| 67 | #define MAXARG_C        ((1<<SIZE_C)-1) | 
|---|
| 68 |  | 
|---|
| 69 |  | 
|---|
| 70 | /* creates a mask with `n' 1 bits at position `p' */ | 
|---|
| 71 | #define MASK1(n,p)      ((~((~(Instruction)0)<<n))<<p) | 
|---|
| 72 |  | 
|---|
| 73 | /* creates a mask with `n' 0 bits at position `p' */ | 
|---|
| 74 | #define MASK0(n,p)      (~MASK1(n,p)) | 
|---|
| 75 |  | 
|---|
| 76 | /* | 
|---|
| 77 | ** the following macros help to manipulate instructions | 
|---|
| 78 | */ | 
|---|
| 79 |  | 
|---|
| 80 | #define GET_OPCODE(i)   (cast(OpCode, ((i)>>POS_OP) & MASK1(SIZE_OP,0))) | 
|---|
| 81 | #define SET_OPCODE(i,o) ((i) = (((i)&MASK0(SIZE_OP,POS_OP)) | \ | 
|---|
| 82 | ((cast(Instruction, o)<<POS_OP)&MASK1(SIZE_OP,POS_OP)))) | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 | #define GETARG_A(i)     (cast(int, ((i)>>POS_A) & MASK1(SIZE_A,0))) | 
|---|
| 85 | #define SETARG_A(i,u)   ((i) = (((i)&MASK0(SIZE_A,POS_A)) | \ | 
|---|
| 86 | ((cast(Instruction, u)<<POS_A)&MASK1(SIZE_A,POS_A)))) | 
|---|
| 87 |  | 
|---|
| 88 | #define GETARG_B(i)     (cast(int, ((i)>>POS_B) & MASK1(SIZE_B,0))) | 
|---|
| 89 | #define SETARG_B(i,b)   ((i) = (((i)&MASK0(SIZE_B,POS_B)) | \ | 
|---|
| 90 | ((cast(Instruction, b)<<POS_B)&MASK1(SIZE_B,POS_B)))) | 
|---|
| 91 |  | 
|---|
| 92 | #define GETARG_C(i)     (cast(int, ((i)>>POS_C) & MASK1(SIZE_C,0))) | 
|---|
| 93 | #define SETARG_C(i,b)   ((i) = (((i)&MASK0(SIZE_C,POS_C)) | \ | 
|---|
| 94 | ((cast(Instruction, b)<<POS_C)&MASK1(SIZE_C,POS_C)))) | 
|---|
| 95 |  | 
|---|
| 96 | #define GETARG_Bx(i)    (cast(int, ((i)>>POS_Bx) & MASK1(SIZE_Bx,0))) | 
|---|
| 97 | #define SETARG_Bx(i,b)  ((i) = (((i)&MASK0(SIZE_Bx,POS_Bx)) | \ | 
|---|
| 98 | ((cast(Instruction, b)<<POS_Bx)&MASK1(SIZE_Bx,POS_Bx)))) | 
|---|
| 99 |  | 
|---|
| 100 | #define GETARG_sBx(i)   (GETARG_Bx(i)-MAXARG_sBx) | 
|---|
| 101 | #define SETARG_sBx(i,b) SETARG_Bx((i),cast(unsigned int, (b)+MAXARG_sBx)) | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 |  | 
|---|
| 104 | #define CREATE_ABC(o,a,b,c)     ((cast(Instruction, o)<<POS_OP) \ | 
|---|
| 105 | | (cast(Instruction, a)<<POS_A) \ | 
|---|
| 106 | | (cast(Instruction, b)<<POS_B) \ | 
|---|
| 107 | | (cast(Instruction, c)<<POS_C)) | 
|---|
| 108 |  | 
|---|
| 109 | #define CREATE_ABx(o,a,bc)      ((cast(Instruction, o)<<POS_OP) \ | 
|---|
| 110 | | (cast(Instruction, a)<<POS_A) \ | 
|---|
| 111 | | (cast(Instruction, bc)<<POS_Bx)) | 
|---|
| 112 |  | 
|---|
| 113 |  | 
|---|
| 114 | /* | 
|---|
| 115 | ** Macros to operate RK indices | 
|---|
| 116 | */ | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 | /* this bit 1 means constant (0 means register) */ | 
|---|
| 119 | #define BITRK           (1 << (SIZE_B - 1)) | 
|---|
| 120 |  | 
|---|
| 121 | /* test whether value is a constant */ | 
|---|
| 122 | #define ISK(x)          ((x) & BITRK) | 
|---|
| 123 |  | 
|---|
| 124 | /* gets the index of the constant */ | 
|---|
| 125 | #define INDEXK(r)       ((int)(r) & ~BITRK) | 
|---|
| 126 |  | 
|---|
| 127 | #define MAXINDEXRK      (BITRK - 1) | 
|---|
| 128 |  | 
|---|
| 129 | /* code a constant index as a RK value */ | 
|---|
| 130 | #define RKASK(x)        ((x) | BITRK) | 
|---|
| 131 |  | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 | /* | 
|---|
| 134 | ** invalid register that fits in 8 bits | 
|---|
| 135 | */ | 
|---|
| 136 | #define NO_REG          MAXARG_A | 
|---|
| 137 |  | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 | /* | 
|---|
| 140 | ** R(x) - register | 
|---|
| 141 | ** Kst(x) - constant (in constant table) | 
|---|
| 142 | ** RK(x) == if ISK(x) then Kst(INDEXK(x)) else R(x) | 
|---|
| 143 | */ | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 | /* | 
|---|
| 147 | ** grep "ORDER OP" if you change these enums | 
|---|
| 148 | */ | 
|---|
| 149 |  | 
|---|
| 150 | typedef enum { | 
|---|
| 151 | /*---------------------------------------------------------------------- | 
|---|
| 152 | name            args    description | 
|---|
| 153 | ------------------------------------------------------------------------*/ | 
|---|
| 154 | OP_MOVE,/*      A B     R(A) := R(B)                                    */ | 
|---|
| 155 | OP_LOADK,/*     A Bx    R(A) := Kst(Bx)                                 */ | 
|---|
| 156 | OP_LOADBOOL,/*  A B C   R(A) := (Bool)B; if (C) pc++                    */ | 
|---|
| 157 | OP_LOADNIL,/*   A B     R(A) := ... := R(B) := nil                      */ | 
|---|
| 158 | OP_GETUPVAL,/*  A B     R(A) := UpValue[B]                              */ | 
|---|
| 159 |  | 
|---|
| 160 | OP_GETGLOBAL,/* A Bx    R(A) := Gbl[Kst(Bx)]                            */ | 
|---|
| 161 | OP_GETTABLE,/*  A B C   R(A) := R(B)[RK(C)]                             */ | 
|---|
| 162 |  | 
|---|
| 163 | OP_SETGLOBAL,/* A Bx    Gbl[Kst(Bx)] := R(A)                            */ | 
|---|
| 164 | OP_SETUPVAL,/*  A B     UpValue[B] := R(A)                              */ | 
|---|
| 165 | OP_SETTABLE,/*  A B C   R(A)[RK(B)] := RK(C)                            */ | 
|---|
| 166 |  | 
|---|
| 167 | OP_NEWTABLE,/*  A B C   R(A) := {} (size = B,C)                         */ | 
|---|
| 168 |  | 
|---|
| 169 | OP_SELF,/*      A B C   R(A+1) := R(B); R(A) := R(B)[RK(C)]             */ | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 | OP_ADD,/*       A B C   R(A) := RK(B) + RK(C)                           */ | 
|---|
| 172 | OP_SUB,/*       A B C   R(A) := RK(B) - RK(C)                           */ | 
|---|
| 173 | OP_MUL,/*       A B C   R(A) := RK(B) * RK(C)                           */ | 
|---|
| 174 | OP_DIV,/*       A B C   R(A) := RK(B) / RK(C)                           */ | 
|---|
| 175 | OP_MOD,/*       A B C   R(A) := RK(B) % RK(C)                           */ | 
|---|
| 176 | OP_POW,/*       A B C   R(A) := RK(B) ^ RK(C)                           */ | 
|---|
| 177 | OP_UNM,/*       A B     R(A) := -R(B)                                   */ | 
|---|
| 178 | OP_NOT,/*       A B     R(A) := not R(B)                                */ | 
|---|
| 179 | OP_LEN,/*       A B     R(A) := length of R(B)                          */ | 
|---|
| 180 |  | 
|---|
| 181 | OP_CONCAT,/*    A B C   R(A) := R(B).. ... ..R(C)                       */ | 
|---|
| 182 |  | 
|---|
| 183 | OP_JMP,/*       sBx     pc+=sBx                                 */ | 
|---|
| 184 |  | 
|---|
| 185 | OP_EQ,/*        A B C   if ((RK(B) == RK(C)) ~= A) then pc++            */ | 
|---|
| 186 | OP_LT,/*        A B C   if ((RK(B) <  RK(C)) ~= A) then pc++            */ | 
|---|
| 187 | OP_LE,/*        A B C   if ((RK(B) <= RK(C)) ~= A) then pc++            */ | 
|---|
| 188 |  | 
|---|
| 189 | OP_TEST,/*      A C     if not (R(A) <=> C) then pc++                   */ | 
|---|
| 190 | OP_TESTSET,/*   A B C   if (R(B) <=> C) then R(A) := R(B) else pc++     */ | 
|---|
| 191 |  | 
|---|
| 192 | OP_CALL,/*      A B C   R(A), ... ,R(A+C-2) := R(A)(R(A+1), ... ,R(A+B-1)) */ | 
|---|
| 193 | OP_TAILCALL,/*  A B C   return R(A)(R(A+1), ... ,R(A+B-1))              */ | 
|---|
| 194 | OP_RETURN,/*    A B     return R(A), ... ,R(A+B-2)      (see note)      */ | 
|---|
| 195 |  | 
|---|
| 196 | OP_FORLOOP,/*   A sBx   R(A)+=R(A+2); | 
|---|
| 197 | if R(A) <?= R(A+1) then { pc+=sBx; R(A+3)=R(A) }*/ | 
|---|
| 198 | OP_FORPREP,/*   A sBx   R(A)-=R(A+2); pc+=sBx                           */ | 
|---|
| 199 |  | 
|---|
| 200 | OP_TFORLOOP,/*  A C     R(A+3), ... ,R(A+2+C) := R(A)(R(A+1), R(A+2)); | 
|---|
| 201 | if R(A+3) ~= nil then R(A+2)=R(A+3) else pc++   */ | 
|---|
| 202 | OP_SETLIST,/*   A B C   R(A)[(C-1)*FPF+i] := R(A+i), 1 <= i <= B        */ | 
|---|
| 203 |  | 
|---|
| 204 | OP_CLOSE,/*     A       close all variables in the stack up to (>=) R(A)*/ | 
|---|
| 205 | OP_CLOSURE,/*   A Bx    R(A) := closure(KPROTO[Bx], R(A), ... ,R(A+n))  */ | 
|---|
| 206 |  | 
|---|
| 207 | OP_VARARG/*     A B     R(A), R(A+1), ..., R(A+B-1) = vararg            */ | 
|---|
| 208 | } OpCode; | 
|---|
| 209 |  | 
|---|
| 210 |  | 
|---|
| 211 | #define NUM_OPCODES     (cast(int, OP_VARARG) + 1) | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 |  | 
|---|
| 214 |  | 
|---|
| 215 | /*=========================================================================== | 
|---|
| 216 | Notes: | 
|---|
| 217 | (*) In OP_CALL, if (B == 0) then B = top. C is the number of returns - 1, | 
|---|
| 218 | and can be 0: OP_CALL then sets `top' to last_result+1, so | 
|---|
| 219 | next open instruction (OP_CALL, OP_RETURN, OP_SETLIST) may use `top'. | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 | (*) In OP_VARARG, if (B == 0) then use actual number of varargs and | 
|---|
| 222 | set top (like in OP_CALL with C == 0). | 
|---|
| 223 |  | 
|---|
| 224 | (*) In OP_RETURN, if (B == 0) then return up to `top' | 
|---|
| 225 |  | 
|---|
| 226 | (*) In OP_SETLIST, if (B == 0) then B = `top'; | 
|---|
| 227 | if (C == 0) then next `instruction' is real C | 
|---|
| 228 |  | 
|---|
| 229 | (*) For comparisons, A specifies what condition the test should accept | 
|---|
| 230 | (true or false). | 
|---|
| 231 |  | 
|---|
| 232 | (*) All `skips' (pc++) assume that next instruction is a jump | 
|---|
| 233 | ===========================================================================*/ | 
|---|
| 234 |  | 
|---|
| 235 |  | 
|---|
| 236 | /* | 
|---|
| 237 | ** masks for instruction properties. The format is: | 
|---|
| 238 | ** bits 0-1: op mode | 
|---|
| 239 | ** bits 2-3: C arg mode | 
|---|
| 240 | ** bits 4-5: B arg mode | 
|---|
| 241 | ** bit 6: instruction set register A | 
|---|
| 242 | ** bit 7: operator is a test | 
|---|
| 243 | */ | 
|---|
| 244 |  | 
|---|
| 245 | enum OpArgMask { | 
|---|
| 246 | OpArgN,  /* argument is not used */ | 
|---|
| 247 | OpArgU,  /* argument is used */ | 
|---|
| 248 | OpArgR,  /* argument is a register or a jump offset */ | 
|---|
| 249 | OpArgK   /* argument is a constant or register/constant */ | 
|---|
| 250 | }; | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 | LUAI_DATA const lu_byte luaP_opmodes[NUM_OPCODES]; | 
|---|
| 253 |  | 
|---|
| 254 | #define getOpMode(m)    (cast(enum OpMode, luaP_opmodes[m] & 3)) | 
|---|
| 255 | #define getBMode(m)     (cast(enum OpArgMask, (luaP_opmodes[m] >> 4) & 3)) | 
|---|
| 256 | #define getCMode(m)     (cast(enum OpArgMask, (luaP_opmodes[m] >> 2) & 3)) | 
|---|
| 257 | #define testAMode(m)    (luaP_opmodes[m] & (1 << 6)) | 
|---|
| 258 | #define testTMode(m)    (luaP_opmodes[m] & (1 << 7)) | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 |  | 
|---|
| 261 | LUAI_DATA const char *const luaP_opnames[NUM_OPCODES+1];  /* opcode names */ | 
|---|
| 262 |  | 
|---|
| 263 |  | 
|---|
| 264 | /* number of list items to accumulate before a SETLIST instruction */ | 
|---|
| 265 | #define LFIELDS_PER_FLUSH       50 | 
|---|
| 266 |  | 
|---|
| 267 |  | 
|---|
| 268 | #endif | 
|---|