]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blob - weblib/Cerco/ASM/ASM.ma
More H/V deprecated widgets replaced
[helm.git] / weblib / Cerco / ASM / ASM.ma
1 include "ASM/BitVector.ma".
2
3 definition Identifier ≝ Word.
4
5 inductive addressing_mode: Type[0] ≝
6   DIRECT: Byte → addressing_mode
7 | INDIRECT: Bit → addressing_mode
8 | EXT_INDIRECT: Bit → addressing_mode
9 | REGISTER: BitVector 3 → addressing_mode
10 | ACC_A: addressing_mode
11 | ACC_B: addressing_mode
12 | DPTR: addressing_mode
13 | DATA: Byte → addressing_mode
14 | DATA16: Word → addressing_mode
15 | ACC_DPTR: addressing_mode
16 | ACC_PC: addressing_mode
17 | EXT_INDIRECT_DPTR: addressing_mode
18 | INDIRECT_DPTR: addressing_mode
19 | CARRY: addressing_mode
20 | BIT_ADDR: Byte → addressing_mode
21 | N_BIT_ADDR: Byte → addressing_mode
22 | RELATIVE: Byte → addressing_mode
23 | ADDR11: Word11 → addressing_mode
24 | ADDR16: Word → addressing_mode.
25
26 (* dpm: renamed register to registr to avoid clash with brian's types *)
27 inductive addressing_mode_tag : Type[0] ≝
28   direct: addressing_mode_tag
29 | indirect: addressing_mode_tag
30 | ext_indirect: addressing_mode_tag
31 | registr: addressing_mode_tag
32 | acc_a: addressing_mode_tag
33 | acc_b: addressing_mode_tag
34 | dptr: addressing_mode_tag
35 | data: addressing_mode_tag
36 | data16: addressing_mode_tag
37 | acc_dptr: addressing_mode_tag
38 | acc_pc: addressing_mode_tag
39 | ext_indirect_dptr: addressing_mode_tag
40 | indirect_dptr: addressing_mode_tag
41 | carry: addressing_mode_tag
42 | bit_addr: addressing_mode_tag
43 | n_bit_addr: addressing_mode_tag
44 | relative: addressing_mode_tag
45 | addr11: addressing_mode_tag
46 | addr16: addressing_mode_tag.
47
48 definition eq_a ≝
49   λa, b: addressing_mode_tag.
50     match a with
51       [ direct ⇒ match b with [ direct ⇒ true | _ ⇒ false ]
52       | indirect ⇒ match b with [ indirect ⇒ true | _ ⇒ false ]
53       | ext_indirect ⇒ match b with [ ext_indirect ⇒ true | _ ⇒ false ]
54       | registr ⇒ match b with [ registr ⇒ true | _ ⇒ false ]
55       | acc_a ⇒ match b with [ acc_a ⇒ true | _ ⇒ false ]
56       | acc_b ⇒ match b with [ acc_b ⇒ true | _ ⇒ false ]
57       | dptr ⇒ match b with [ dptr ⇒ true | _ ⇒ false ]
58       | data ⇒ match b with [ data ⇒ true | _ ⇒ false ]
59       | data16 ⇒ match b with [ data16 ⇒ true | _ ⇒ false ]
60       | acc_dptr ⇒ match b with [ acc_dptr ⇒ true | _ ⇒ false ]
61       | acc_pc ⇒ match b with [ acc_pc ⇒ true | _ ⇒ false ]
62       | ext_indirect_dptr ⇒ match b with [ ext_indirect_dptr ⇒ true | _ ⇒ false ]
63       | indirect_dptr ⇒ match b with [ indirect_dptr ⇒ true | _ ⇒ false ]
64       | carry ⇒ match b with [ carry ⇒ true | _ ⇒ false ]
65       | bit_addr ⇒ match b with [ bit_addr ⇒ true | _ ⇒ false ]
66       | n_bit_addr ⇒ match b with [ n_bit_addr ⇒ true | _ ⇒ false ]
67       | relative ⇒ match b with [ relative ⇒ true | _ ⇒ false ]
68       | addr11 ⇒ match b with [ addr11 ⇒ true | _ ⇒ false ]
69       | addr16 ⇒ match b with [ addr16 ⇒ true | _ ⇒ false ]
70       ].
71
72 (* to avoid expansion... *)
73 let rec is_a (d:addressing_mode_tag) (A:addressing_mode) on d ≝
74   match d with
75    [ direct ⇒ match A with [ DIRECT _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
76    | indirect ⇒ match A with [ INDIRECT _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
77    | ext_indirect ⇒ match A with [ EXT_INDIRECT _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
78    | registr ⇒ match A with [ REGISTER _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
79    | acc_a ⇒ match A with [ ACC_A ⇒ true | _ ⇒ false ]
80    | acc_b ⇒ match A with [ ACC_B ⇒ true | _ ⇒ false ]
81    | dptr ⇒ match A with [ DPTR ⇒ true | _ ⇒ false ]
82    | data ⇒ match A with [ DATA _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
83    | data16 ⇒ match A with [ DATA16 _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
84    | acc_dptr ⇒ match A with [ ACC_DPTR ⇒ true | _ ⇒ false ]
85    | acc_pc ⇒ match A with [ ACC_PC ⇒ true | _ ⇒ false ]
86    | ext_indirect_dptr ⇒ match A with [ EXT_INDIRECT_DPTR ⇒ true | _ ⇒ false ]
87    | indirect_dptr ⇒ match A with [ INDIRECT_DPTR ⇒ true | _ ⇒ false ]
88    | carry ⇒ match A with [ CARRY ⇒ true | _ ⇒ false ]
89    | bit_addr ⇒ match A with [ BIT_ADDR _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
90    | n_bit_addr ⇒ match A with [ N_BIT_ADDR _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
91    | relative ⇒ match A with [ RELATIVE _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
92    | addr11 ⇒ match A with [ ADDR11 _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
93    | addr16 ⇒ match A with [ ADDR16 _ ⇒ true | _ ⇒ false ]
94    ].
95
96
97 let rec is_in n (l: Vector addressing_mode_tag n) (A:addressing_mode) on l : bool ≝
98  match l return λm.λ_:Vector addressing_mode_tag m.bool with
99   [ VEmpty ⇒ false
100   | VCons m he (tl: Vector addressing_mode_tag m) ⇒
101      is_a he A ∨ is_in ? tl A ].
102
103 record subaddressing_mode (n) (l: Vector addressing_mode_tag (S n)) : Type[0] ≝
104 {
105   subaddressing_modeel:> addressing_mode;
106   subaddressing_modein: bool_to_Prop (is_in ? l subaddressing_modeel)
107 }.
108
109 coercion subaddressing_mode : ∀n.∀l:Vector addressing_mode_tag (S n).Type[0]
110  ≝ subaddressing_mode on _l: Vector addressing_mode_tag (S ?) to Type[0].
111
112 coercion mk_subaddressing_mode :
113  ∀n.∀l:Vector addressing_mode_tag (S n).∀a:addressing_mode.
114   ∀p:bool_to_Prop (is_in ? l a).subaddressing_mode n l
115  ≝ mk_subaddressing_mode on a:addressing_mode to subaddressing_mode ? ?.
116  
117 inductive preinstruction (A: Type[0]) : Type[0] ≝
118   ADD: [[acc_a]] → [[ registr ; direct ; indirect ; data ]] → preinstruction A
119 | ADDC: [[acc_a]] → [[ registr ; direct ; indirect ; data ]] → preinstruction A
120 | SUBB: [[acc_a]] → [[ registr ; direct ; indirect ; data ]] → preinstruction A
121 | INC: [[ acc_a ; registr ; direct ; indirect ; dptr ]] → preinstruction A
122 | DEC: [[ acc_a ; registr ; direct ; indirect ]] → preinstruction A
123 | MUL: [[acc_a]] → [[acc_b]] → preinstruction A
124 | DIV: [[acc_a]] → [[acc_b]] → preinstruction A
125 | DA: [[acc_a]] → preinstruction A
126
127 (* conditional jumps *)
128 | JC: A → preinstruction A
129 | JNC: A → preinstruction A
130 | JB: [[bit_addr]] → A → preinstruction A
131 | JNB: [[bit_addr]] → A → preinstruction A
132 | JBC: [[bit_addr]] → A → preinstruction A
133 | JZ: A → preinstruction A
134 | JNZ: A → preinstruction A
135 | CJNE:
136    [[acc_a]] × [[direct; data]] ⊎ [[registr; indirect]] × [[data]] → A → preinstruction A
137 | DJNZ: [[registr ; direct]] → A → preinstruction A
138  (* logical operations *)
139 | ANL:
140    [[acc_a]] × [[ registr ; direct ; indirect ; data ]] ⊎
141    [[direct]] × [[ acc_a ; data ]] ⊎
142    [[carry]] × [[ bit_addr ; n_bit_addr]] → preinstruction A
143 | ORL:
144    [[acc_a]] × [[ registr ; data ; direct ; indirect ]] ⊎
145    [[direct]] × [[ acc_a ; data ]] ⊎
146    [[carry]] × [[ bit_addr ; n_bit_addr]] → preinstruction A
147 | XRL:
148    [[acc_a]] × [[ data ; registr ; direct ; indirect ]] ⊎
149    [[direct]] × [[ acc_a ; data ]] → preinstruction A
150 | CLR: [[ acc_a ; carry ; bit_addr ]] → preinstruction A
151 | CPL: [[ acc_a ; carry ; bit_addr ]] → preinstruction A
152 | RL: [[acc_a]] → preinstruction A
153 | RLC: [[acc_a]] → preinstruction A
154 | RR: [[acc_a]] → preinstruction A
155 | RRC: [[acc_a]] → preinstruction A
156 | SWAP: [[acc_a]] → preinstruction A
157
158  (* data transfer *)
159 | MOV:
160     [[acc_a]] × [[ registr ; direct ; indirect ; data ]] ⊎
161     [[ registr ; indirect ]] × [[ acc_a ; direct ; data ]] ⊎
162     [[direct]] × [[ acc_a ; registr ; direct ; indirect ; data ]] ⊎
163     [[dptr]] × [[data16]] ⊎
164     [[carry]] × [[bit_addr]] ⊎
165     [[bit_addr]] × [[carry]] → preinstruction A
166 | MOVX: 
167     [[acc_a]] × [[ ext_indirect ; ext_indirect_dptr ]] ⊎
168     [[ ext_indirect ; ext_indirect_dptr ]] × [[acc_a]] → preinstruction A
169 | SETB: [[ carry ; bit_addr ]] → preinstruction A
170 | PUSH: [[direct]] → preinstruction A
171 | POP: [[direct]] → preinstruction A
172 | XCH: [[acc_a]] → [[ registr ; direct ; indirect ]] → preinstruction A
173 | XCHD: [[acc_a]] → [[indirect]] → preinstruction A
174
175  (* program branching *)
176 | RET: preinstruction A
177 | RETI: preinstruction A
178 | NOP: preinstruction A.
179
180 inductive instruction: Type[0] ≝
181   | ACALL: [[addr11]] → instruction
182   | LCALL: [[addr16]] → instruction
183   | AJMP: [[addr11]] → instruction
184   | LJMP: [[addr16]] → instruction
185   | SJMP: [[relative]] → instruction
186   | JMP: [[indirect_dptr]] → instruction
187   | MOVC: [[acc_a]] → [[ acc_dptr ; acc_pc ]] → instruction
188   | RealInstruction: preinstruction [[ relative ]] → instruction.
189   
190 coercion RealInstruction: ∀p: preinstruction [[ relative ]]. instruction ≝
191   RealInstruction on _p: preinstruction ? to instruction.
192
193 inductive pseudo_instruction: Type[0] ≝
194   | Instruction: preinstruction Identifier → pseudo_instruction
195   | Comment: String → pseudo_instruction
196   | Cost: Identifier → pseudo_instruction
197   | Jmp: Identifier → pseudo_instruction
198   | Call: Identifier → pseudo_instruction
199   | Mov: [[dptr]] → Identifier → pseudo_instruction.
200
201 definition labelled_instruction ≝ option Identifier × pseudo_instruction.
202 definition preamble ≝ list (Identifier × nat).
203 definition assembly_program ≝ list instruction.
204 definition pseudo_assembly_program ≝ preamble × (list labelled_instruction).