main.asm

   1 format ELF64 executable
   2
   3 ;; The code in this macro is placed at the end of each Forth word. When we are
   4 ;; executing a definition, this code is what causes execution to resume at the
   5 ;; next word in that definition.
   6 macro next {
   7   ;; RSI points to the address of the definition of the next word to execute.
   8   lodsq                   ; Load value at RSI into RAX and increment RSI
   9   ;; Now RAX contains the location of the next word to execute. The first 8
  10   ;; bytes of this word is the address of the codeword, which is what we want
  11   ;; to execute.
  12   jmp qword [rax]         ; Jump to the codeword of the current word
  13 }
  14
  15 ;; pushr and popr work on the return stack, whose location is stored in the
  16 ;; register RBP.
  17 macro pushr x {
  18   sub rbp, 8
  19   mov qword [rbp], x
  20 }
  21 macro popr x {
  22   mov x, [rbp]
  23   add rbp, 8
  24 }
  25
  26 segment readable executable
  27
  28 main:
  29   cld                        ; Clear direction flag so LODSQ does the right thing.
  30   mov rbp, return_stack_top  ; Initialize return stack
  31
  32   mov rsi, program
  33   next
  34
  35 program: dq MAIN
  36
  37 ;; The codeword is the code that will be executed at the beginning of a forth
  38 ;; word. It needs to save the old RSI and update it to point to the next word to
  39 ;; execute.
  40 docol:
  41   pushr rsi            ; Save old value of RSI on return stack; we will continue execution there after we are done executing this word
  42   lea rsi, [rax + 8]   ; RAX currently points to the address of the codeword, so we want to continue at RAX+8
  43   next                 ; Execute word pointed to by RSI
  44
  45 ;; This word is called at the end of a Forth definition. It just needs to
  46 ;; restore the old value of RSI (saved by 'docol') and resume execution.
  47 EXIT:
  48   dq .start
  49 .start:
  50   popr rsi
  51   next
  52
  53 EMIT:
  54   dq .start
  55 .start:
  56   pushr rsi
  57   pushr rax
  58   mov rax, 1
  59   mov rdi, 1
  60   lea rsi, [rsp]
  61   mov rdx, 1
  62   syscall
  63   add rsp, 8
  64   popr rax
  65   popr rsi
  66   next
  67
  68 PUSH_HELLO_CHARS:
  69   dq .start
  70   .start:
  71   push $A
  72   push 'o'
  73   push 'l'
  74   push 'l'
  75   push 'e'
  76   push 'H'
  77   next
  78
  79 HELLO:
  80   dq docol
  81   dq PUSH_HELLO_CHARS
  82   dq EMIT
  83   dq EMIT
  84   dq EMIT
  85   dq EMIT
  86   dq EMIT
  87   dq EMIT
  88   dq EXIT
  89
  90 TERMINATE:
  91   dq .start
  92   .start:
  93   mov rax, $3C
  94   mov rdi, 0
  95   syscall
  96
  97 MAIN:
  98   dq docol
  99   dq HELLO
 100   dq HELLO
 101   dq HELLO
 102   dq TERMINATE
 103
 104 segment readable writable
 105
 106 ;; Return stack
 107 rq $2000
 108 return_stack_top: