wire — 한 낱말을 칸으로 나눠 쓰기
한 정수 안에 여러 값을 나란히 넣어 쓸 때 그 칸을 마스크 하나로 다룬다. 마스크가 어디서 시작하는지(자리)와 몇 비트인지(폭)를 둘 다 말하므로, 손으로 적을 때 늘 갈리던 그 두 수가 갈릴 수 없다. 날짜시각을 한 워드로 들고 다닐 때(clock.local_packed), 핸들에 샤드 · 칸 · 세대를 넣을 때(budget), 장치 레지스터의 필드를 읽고 쓸 때 — 한 낱말을 여러 칸으로 쓰는 모든 자리다.
mask = 0x0f00 → 자리 8 · 폭 4
wire.pick mask w → (w & mask) >> 8 그 칸의 값을 꺼낸다
wire.put mask v → (v << 8) & mask 값을 그 칸 자리로 옮긴다
wire.merge mask w v → (w & ~mask) | put 낱말의 그 칸만 갈아 끼운다fn m_month output u64 . do return 64424509440 . end
let mo u64 be wire.pick (m_month) w .
guard wire.fits (m_month) 9 . else return 1 .
let w2 u64 be wire.merge (m_month) w 9 .이 모듈이 지키는 것
requires ne mask 0 을 든다. 비용은 0 이다 — 상수 마스크의 trailing_zeros 는 컴파일 때 접히고, 같은 일을 손으로 쓴 코드와 기계 명령 수가 같다(x86-64 gcc -O2 에서 꺼내기 18 = 18, 갈아 끼우기 27 = 27, 시험이 매번 잰다).| op | 하는 일 |
|---|---|
shift_of · max_of · solid | 마스크의 자리 · 칸에 들어가는 최댓값 · 비트가 이어진 마스크인가 |
pick · put · merge | 꺼내기 · 자리로 옮기기 · 그 칸만 갈아 끼우기 |
fits | 값이 그 칸에 들어가는가 |
polarity v m | 마스크 자리만 뒤집기(active-low) |
reverse_bits v w | 폭 w 안에서 비트 차례 뒤집기 |
onwire order inv v w | 선 기술자 한 번에(컴파일 때 값) |
permute v tab · is_identity tab | 자리 옮김(순열) · 항등인가 |
to_set now want · to_clear now want | 세울 마스크 · 지울 마스크 |
표 50.1 — wire 의 op
바이트 차례는 빌트인 byte_swap 이다. 선으로 나갈 때의 축(극성 · 비트 차례 · 바이트 차례 · 순열)은 서로 독립이다.
왜 “값” 이 아니라 세울 · 지울 짝인가. 포트에 값을 통째로 쓰려면 읽고 → 고치고 → 쓴다. 그 사이에 인터럽트가 다른 자리를 켜면 내 쓰기가 그것을 지워 버린다. 그래서 하드웨어가 세울 마스크 · 지울 마스크 레지스터(STM32 의 BSRR)를 준다 — 읽지 않으므로 잃을 것이 없다. 편의가 아니라 정확성이다(30장). 항등은 공짜다 — onwire 0 0 v w 는 값을 그냥 돌려주는 코드와 명령 수가 같다. 순열 표는 실행 때 값이라 접히지 않으므로 is_identity 로 부르기 전에 물을 수 있게 했다.
반례. 마스크와 따로 자리를 또 적는다
bit_and (shr w 32) 15 는 자리(32)와 폭(15)이 두 수라 한쪽만 고치면 조용히 틀린다. wire.pick 은 한 수만 받는다.반례. 들어가는지 묻지 않고 넣는다
wire.merge (m_month) w 20 은 에러 없이 4(= 20 & 15)를 넣는다. wire.fits 가 그 물음에 답한다 — 둘을 한 op 으로 묶지 않은 까닭은, 실패를 값으로 답하면 모든 자리에서 option 을 풀어야 하기 때문이다.주의. 마스크는 한 곳에만 적는다(fn m_month output u64 . 처럼 이름 하나로). 구멍 난 마스크(비트가 이어지지 않은 것)는 다루지 않는다 — solid 가 답한다. 폭 · 프레임 축(8 비트 값을 12 비트 프레임으로)은 없다. op 이름이 get · read 가 아닌 까닭 — get 은 처리기가 이미 쓰는 낱말이라 영원히 호출되지 않았고, read 는 C 의 read 와 충돌해 네이티브 빌드가 깨졌다. 라이브러리 op 이름은 처리기의 낱말 · 명세의 표 · libc 셋을 모두 피해야 한다.