xref: /linux/arch/riscv/net/bpf_jit.h (revision ab93e0dd72c37d378dd936f031ffb83ff2bd87ce)
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * Common functionality for RV32 and RV64 BPF JIT compilers
4  *
5  * Copyright (c) 2019 Björn Töpel <bjorn.topel@gmail.com>
6  *
7  */
8 
9 #ifndef _BPF_JIT_H
10 #define _BPF_JIT_H
11 
12 #include <linux/bpf.h>
13 #include <linux/filter.h>
14 #include <asm/cacheflush.h>
15 
rvc_enabled(void)16 static inline bool rvc_enabled(void)
17 {
18 	return IS_ENABLED(CONFIG_RISCV_ISA_C);
19 }
20 
rvzba_enabled(void)21 static inline bool rvzba_enabled(void)
22 {
23 	return IS_ENABLED(CONFIG_RISCV_ISA_ZBA) && riscv_has_extension_likely(RISCV_ISA_EXT_ZBA);
24 }
25 
rvzbb_enabled(void)26 static inline bool rvzbb_enabled(void)
27 {
28 	return IS_ENABLED(CONFIG_RISCV_ISA_ZBB) && riscv_has_extension_likely(RISCV_ISA_EXT_ZBB);
29 }
30 
31 enum {
32 	RV_REG_ZERO =	0,	/* The constant value 0 */
33 	RV_REG_RA =	1,	/* Return address */
34 	RV_REG_SP =	2,	/* Stack pointer */
35 	RV_REG_GP =	3,	/* Global pointer */
36 	RV_REG_TP =	4,	/* Thread pointer */
37 	RV_REG_T0 =	5,	/* Temporaries */
38 	RV_REG_T1 =	6,
39 	RV_REG_T2 =	7,
40 	RV_REG_FP =	8,	/* Saved register/frame pointer */
41 	RV_REG_S1 =	9,	/* Saved register */
42 	RV_REG_A0 =	10,	/* Function argument/return values */
43 	RV_REG_A1 =	11,	/* Function arguments */
44 	RV_REG_A2 =	12,
45 	RV_REG_A3 =	13,
46 	RV_REG_A4 =	14,
47 	RV_REG_A5 =	15,
48 	RV_REG_A6 =	16,
49 	RV_REG_A7 =	17,
50 	RV_REG_S2 =	18,	/* Saved registers */
51 	RV_REG_S3 =	19,
52 	RV_REG_S4 =	20,
53 	RV_REG_S5 =	21,
54 	RV_REG_S6 =	22,
55 	RV_REG_S7 =	23,
56 	RV_REG_S8 =	24,
57 	RV_REG_S9 =	25,
58 	RV_REG_S10 =	26,
59 	RV_REG_S11 =	27,
60 	RV_REG_T3 =	28,	/* Temporaries */
61 	RV_REG_T4 =	29,
62 	RV_REG_T5 =	30,
63 	RV_REG_T6 =	31,
64 };
65 
is_creg(u8 reg)66 static inline bool is_creg(u8 reg)
67 {
68 	return (1 << reg) & (BIT(RV_REG_FP) |
69 			     BIT(RV_REG_S1) |
70 			     BIT(RV_REG_A0) |
71 			     BIT(RV_REG_A1) |
72 			     BIT(RV_REG_A2) |
73 			     BIT(RV_REG_A3) |
74 			     BIT(RV_REG_A4) |
75 			     BIT(RV_REG_A5));
76 }
77 
78 struct rv_jit_context {
79 	struct bpf_prog *prog;
80 	u16 *insns;		/* RV insns */
81 	u16 *ro_insns;
82 	int ninsns;
83 	int prologue_len;
84 	int epilogue_offset;
85 	int *offset;		/* BPF to RV */
86 	int nexentries;
87 	unsigned long flags;
88 	int stack_size;
89 	u64 arena_vm_start;
90 	u64 user_vm_start;
91 };
92 
93 /* Convert from ninsns to bytes. */
ninsns_rvoff(int ninsns)94 static inline int ninsns_rvoff(int ninsns)
95 {
96 	return ninsns << 1;
97 }
98 
99 struct rv_jit_data {
100 	struct bpf_binary_header *header;
101 	struct bpf_binary_header *ro_header;
102 	u8 *image;
103 	u8 *ro_image;
104 	struct rv_jit_context ctx;
105 };
106 
bpf_fill_ill_insns(void * area,unsigned int size)107 static inline void bpf_fill_ill_insns(void *area, unsigned int size)
108 {
109 	memset(area, 0, size);
110 }
111 
bpf_flush_icache(void * start,void * end)112 static inline void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
113 {
114 	flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
115 }
116 
117 /* Emit a 4-byte riscv instruction. */
emit(const u32 insn,struct rv_jit_context * ctx)118 static inline void emit(const u32 insn, struct rv_jit_context *ctx)
119 {
120 	if (ctx->insns) {
121 		ctx->insns[ctx->ninsns] = insn;
122 		ctx->insns[ctx->ninsns + 1] = (insn >> 16);
123 	}
124 
125 	ctx->ninsns += 2;
126 }
127 
128 /* Emit a 2-byte riscv compressed instruction. */
emitc(const u16 insn,struct rv_jit_context * ctx)129 static inline void emitc(const u16 insn, struct rv_jit_context *ctx)
130 {
131 	BUILD_BUG_ON(!rvc_enabled());
132 
133 	if (ctx->insns)
134 		ctx->insns[ctx->ninsns] = insn;
135 
136 	ctx->ninsns++;
137 }
138 
epilogue_offset(struct rv_jit_context * ctx)139 static inline int epilogue_offset(struct rv_jit_context *ctx)
140 {
141 	int to = ctx->epilogue_offset, from = ctx->ninsns;
142 
143 	return ninsns_rvoff(to - from);
144 }
145 
146 /* Return -1 or inverted cond. */
invert_bpf_cond(u8 cond)147 static inline int invert_bpf_cond(u8 cond)
148 {
149 	switch (cond) {
150 	case BPF_JEQ:
151 		return BPF_JNE;
152 	case BPF_JGT:
153 		return BPF_JLE;
154 	case BPF_JLT:
155 		return BPF_JGE;
156 	case BPF_JGE:
157 		return BPF_JLT;
158 	case BPF_JLE:
159 		return BPF_JGT;
160 	case BPF_JNE:
161 		return BPF_JEQ;
162 	case BPF_JSGT:
163 		return BPF_JSLE;
164 	case BPF_JSLT:
165 		return BPF_JSGE;
166 	case BPF_JSGE:
167 		return BPF_JSLT;
168 	case BPF_JSLE:
169 		return BPF_JSGT;
170 	}
171 	return -1;
172 }
173 
is_6b_int(long val)174 static inline bool is_6b_int(long val)
175 {
176 	return -(1L << 5) <= val && val < (1L << 5);
177 }
178 
is_7b_uint(unsigned long val)179 static inline bool is_7b_uint(unsigned long val)
180 {
181 	return val < (1UL << 7);
182 }
183 
is_8b_uint(unsigned long val)184 static inline bool is_8b_uint(unsigned long val)
185 {
186 	return val < (1UL << 8);
187 }
188 
is_9b_uint(unsigned long val)189 static inline bool is_9b_uint(unsigned long val)
190 {
191 	return val < (1UL << 9);
192 }
193 
is_10b_int(long val)194 static inline bool is_10b_int(long val)
195 {
196 	return -(1L << 9) <= val && val < (1L << 9);
197 }
198 
is_10b_uint(unsigned long val)199 static inline bool is_10b_uint(unsigned long val)
200 {
201 	return val < (1UL << 10);
202 }
203 
is_12b_int(long val)204 static inline bool is_12b_int(long val)
205 {
206 	return -(1L << 11) <= val && val < (1L << 11);
207 }
208 
is_12b_check(int off,int insn)209 static inline int is_12b_check(int off, int insn)
210 {
211 	if (!is_12b_int(off)) {
212 		pr_err("bpf-jit: insn=%d 12b < offset=%d not supported yet!\n",
213 		       insn, (int)off);
214 		return -1;
215 	}
216 	return 0;
217 }
218 
is_13b_int(long val)219 static inline bool is_13b_int(long val)
220 {
221 	return -(1L << 12) <= val && val < (1L << 12);
222 }
223 
is_21b_int(long val)224 static inline bool is_21b_int(long val)
225 {
226 	return -(1L << 20) <= val && val < (1L << 20);
227 }
228 
rv_offset(int insn,int off,struct rv_jit_context * ctx)229 static inline int rv_offset(int insn, int off, struct rv_jit_context *ctx)
230 {
231 	int from, to;
232 
233 	off++; /* BPF branch is from PC+1, RV is from PC */
234 	from = (insn > 0) ? ctx->offset[insn - 1] : ctx->prologue_len;
235 	to = (insn + off > 0) ? ctx->offset[insn + off - 1] : ctx->prologue_len;
236 	return ninsns_rvoff(to - from);
237 }
238 
239 /* Instruction formats. */
240 
rv_r_insn(u8 funct7,u8 rs2,u8 rs1,u8 funct3,u8 rd,u8 opcode)241 static inline u32 rv_r_insn(u8 funct7, u8 rs2, u8 rs1, u8 funct3, u8 rd,
242 			    u8 opcode)
243 {
244 	return (funct7 << 25) | (rs2 << 20) | (rs1 << 15) | (funct3 << 12) |
245 		(rd << 7) | opcode;
246 }
247 
rv_i_insn(u16 imm11_0,u8 rs1,u8 funct3,u8 rd,u8 opcode)248 static inline u32 rv_i_insn(u16 imm11_0, u8 rs1, u8 funct3, u8 rd, u8 opcode)
249 {
250 	return (imm11_0 << 20) | (rs1 << 15) | (funct3 << 12) | (rd << 7) |
251 		opcode;
252 }
253 
rv_s_insn(u16 imm11_0,u8 rs2,u8 rs1,u8 funct3,u8 opcode)254 static inline u32 rv_s_insn(u16 imm11_0, u8 rs2, u8 rs1, u8 funct3, u8 opcode)
255 {
256 	u8 imm11_5 = imm11_0 >> 5, imm4_0 = imm11_0 & 0x1f;
257 
258 	return (imm11_5 << 25) | (rs2 << 20) | (rs1 << 15) | (funct3 << 12) |
259 		(imm4_0 << 7) | opcode;
260 }
261 
rv_b_insn(u16 imm12_1,u8 rs2,u8 rs1,u8 funct3,u8 opcode)262 static inline u32 rv_b_insn(u16 imm12_1, u8 rs2, u8 rs1, u8 funct3, u8 opcode)
263 {
264 	u8 imm12 = ((imm12_1 & 0x800) >> 5) | ((imm12_1 & 0x3f0) >> 4);
265 	u8 imm4_1 = ((imm12_1 & 0xf) << 1) | ((imm12_1 & 0x400) >> 10);
266 
267 	return (imm12 << 25) | (rs2 << 20) | (rs1 << 15) | (funct3 << 12) |
268 		(imm4_1 << 7) | opcode;
269 }
270 
rv_u_insn(u32 imm31_12,u8 rd,u8 opcode)271 static inline u32 rv_u_insn(u32 imm31_12, u8 rd, u8 opcode)
272 {
273 	return (imm31_12 << 12) | (rd << 7) | opcode;
274 }
275 
rv_j_insn(u32 imm20_1,u8 rd,u8 opcode)276 static inline u32 rv_j_insn(u32 imm20_1, u8 rd, u8 opcode)
277 {
278 	u32 imm;
279 
280 	imm = (imm20_1 & 0x80000) | ((imm20_1 & 0x3ff) << 9) |
281 		((imm20_1 & 0x400) >> 2) | ((imm20_1 & 0x7f800) >> 11);
282 
283 	return (imm << 12) | (rd << 7) | opcode;
284 }
285 
rv_amo_insn(u8 funct5,u8 aq,u8 rl,u8 rs2,u8 rs1,u8 funct3,u8 rd,u8 opcode)286 static inline u32 rv_amo_insn(u8 funct5, u8 aq, u8 rl, u8 rs2, u8 rs1,
287 			      u8 funct3, u8 rd, u8 opcode)
288 {
289 	u8 funct7 = (funct5 << 2) | (aq << 1) | rl;
290 
291 	return rv_r_insn(funct7, rs2, rs1, funct3, rd, opcode);
292 }
293 
294 /* RISC-V compressed instruction formats. */
295 
rv_cr_insn(u8 funct4,u8 rd,u8 rs2,u8 op)296 static inline u16 rv_cr_insn(u8 funct4, u8 rd, u8 rs2, u8 op)
297 {
298 	return (funct4 << 12) | (rd << 7) | (rs2 << 2) | op;
299 }
300 
rv_ci_insn(u8 funct3,u32 imm6,u8 rd,u8 op)301 static inline u16 rv_ci_insn(u8 funct3, u32 imm6, u8 rd, u8 op)
302 {
303 	u32 imm;
304 
305 	imm = ((imm6 & 0x20) << 7) | ((imm6 & 0x1f) << 2);
306 	return (funct3 << 13) | (rd << 7) | op | imm;
307 }
308 
rv_css_insn(u8 funct3,u32 uimm,u8 rs2,u8 op)309 static inline u16 rv_css_insn(u8 funct3, u32 uimm, u8 rs2, u8 op)
310 {
311 	return (funct3 << 13) | (uimm << 7) | (rs2 << 2) | op;
312 }
313 
rv_ciw_insn(u8 funct3,u32 uimm,u8 rd,u8 op)314 static inline u16 rv_ciw_insn(u8 funct3, u32 uimm, u8 rd, u8 op)
315 {
316 	return (funct3 << 13) | (uimm << 5) | ((rd & 0x7) << 2) | op;
317 }
318 
rv_cl_insn(u8 funct3,u32 imm_hi,u8 rs1,u32 imm_lo,u8 rd,u8 op)319 static inline u16 rv_cl_insn(u8 funct3, u32 imm_hi, u8 rs1, u32 imm_lo, u8 rd,
320 			     u8 op)
321 {
322 	return (funct3 << 13) | (imm_hi << 10) | ((rs1 & 0x7) << 7) |
323 		(imm_lo << 5) | ((rd & 0x7) << 2) | op;
324 }
325 
rv_cs_insn(u8 funct3,u32 imm_hi,u8 rs1,u32 imm_lo,u8 rs2,u8 op)326 static inline u16 rv_cs_insn(u8 funct3, u32 imm_hi, u8 rs1, u32 imm_lo, u8 rs2,
327 			     u8 op)
328 {
329 	return (funct3 << 13) | (imm_hi << 10) | ((rs1 & 0x7) << 7) |
330 		(imm_lo << 5) | ((rs2 & 0x7) << 2) | op;
331 }
332 
rv_ca_insn(u8 funct6,u8 rd,u8 funct2,u8 rs2,u8 op)333 static inline u16 rv_ca_insn(u8 funct6, u8 rd, u8 funct2, u8 rs2, u8 op)
334 {
335 	return (funct6 << 10) | ((rd & 0x7) << 7) | (funct2 << 5) |
336 		((rs2 & 0x7) << 2) | op;
337 }
338 
rv_cb_insn(u8 funct3,u32 imm6,u8 funct2,u8 rd,u8 op)339 static inline u16 rv_cb_insn(u8 funct3, u32 imm6, u8 funct2, u8 rd, u8 op)
340 {
341 	u32 imm;
342 
343 	imm = ((imm6 & 0x20) << 7) | ((imm6 & 0x1f) << 2);
344 	return (funct3 << 13) | (funct2 << 10) | ((rd & 0x7) << 7) | op | imm;
345 }
346 
347 /* Instructions shared by both RV32 and RV64. */
348 
rv_addi(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)349 static inline u32 rv_addi(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
350 {
351 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 0, rd, 0x13);
352 }
353 
rv_andi(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)354 static inline u32 rv_andi(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
355 {
356 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 7, rd, 0x13);
357 }
358 
rv_ori(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)359 static inline u32 rv_ori(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
360 {
361 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 6, rd, 0x13);
362 }
363 
rv_xori(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)364 static inline u32 rv_xori(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
365 {
366 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 4, rd, 0x13);
367 }
368 
rv_slli(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)369 static inline u32 rv_slli(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
370 {
371 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 1, rd, 0x13);
372 }
373 
rv_srli(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)374 static inline u32 rv_srli(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
375 {
376 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 5, rd, 0x13);
377 }
378 
rv_srai(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)379 static inline u32 rv_srai(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
380 {
381 	return rv_i_insn(0x400 | imm11_0, rs1, 5, rd, 0x13);
382 }
383 
rv_lui(u8 rd,u32 imm31_12)384 static inline u32 rv_lui(u8 rd, u32 imm31_12)
385 {
386 	return rv_u_insn(imm31_12, rd, 0x37);
387 }
388 
rv_auipc(u8 rd,u32 imm31_12)389 static inline u32 rv_auipc(u8 rd, u32 imm31_12)
390 {
391 	return rv_u_insn(imm31_12, rd, 0x17);
392 }
393 
rv_add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)394 static inline u32 rv_add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
395 {
396 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 0, rd, 0x33);
397 }
398 
rv_sub(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)399 static inline u32 rv_sub(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
400 {
401 	return rv_r_insn(0x20, rs2, rs1, 0, rd, 0x33);
402 }
403 
rv_sltu(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)404 static inline u32 rv_sltu(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
405 {
406 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 3, rd, 0x33);
407 }
408 
rv_and(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)409 static inline u32 rv_and(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
410 {
411 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 7, rd, 0x33);
412 }
413 
rv_or(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)414 static inline u32 rv_or(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
415 {
416 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 6, rd, 0x33);
417 }
418 
rv_xor(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)419 static inline u32 rv_xor(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
420 {
421 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 4, rd, 0x33);
422 }
423 
rv_sll(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)424 static inline u32 rv_sll(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
425 {
426 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 1, rd, 0x33);
427 }
428 
rv_srl(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)429 static inline u32 rv_srl(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
430 {
431 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 5, rd, 0x33);
432 }
433 
rv_sra(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)434 static inline u32 rv_sra(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
435 {
436 	return rv_r_insn(0x20, rs2, rs1, 5, rd, 0x33);
437 }
438 
rv_mul(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)439 static inline u32 rv_mul(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
440 {
441 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 0, rd, 0x33);
442 }
443 
rv_mulhu(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)444 static inline u32 rv_mulhu(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
445 {
446 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 3, rd, 0x33);
447 }
448 
rv_div(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)449 static inline u32 rv_div(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
450 {
451 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 4, rd, 0x33);
452 }
453 
rv_divu(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)454 static inline u32 rv_divu(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
455 {
456 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 5, rd, 0x33);
457 }
458 
rv_rem(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)459 static inline u32 rv_rem(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
460 {
461 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 6, rd, 0x33);
462 }
463 
rv_remu(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)464 static inline u32 rv_remu(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
465 {
466 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 7, rd, 0x33);
467 }
468 
rv_jal(u8 rd,u32 imm20_1)469 static inline u32 rv_jal(u8 rd, u32 imm20_1)
470 {
471 	return rv_j_insn(imm20_1, rd, 0x6f);
472 }
473 
rv_jalr(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)474 static inline u32 rv_jalr(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
475 {
476 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 0, rd, 0x67);
477 }
478 
rv_beq(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)479 static inline u32 rv_beq(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
480 {
481 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 0, 0x63);
482 }
483 
rv_bne(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)484 static inline u32 rv_bne(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
485 {
486 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 1, 0x63);
487 }
488 
rv_bltu(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)489 static inline u32 rv_bltu(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
490 {
491 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 6, 0x63);
492 }
493 
rv_bgtu(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)494 static inline u32 rv_bgtu(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
495 {
496 	return rv_bltu(rs2, rs1, imm12_1);
497 }
498 
rv_bgeu(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)499 static inline u32 rv_bgeu(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
500 {
501 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 7, 0x63);
502 }
503 
rv_bleu(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)504 static inline u32 rv_bleu(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
505 {
506 	return rv_bgeu(rs2, rs1, imm12_1);
507 }
508 
rv_blt(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)509 static inline u32 rv_blt(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
510 {
511 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 4, 0x63);
512 }
513 
rv_bgt(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)514 static inline u32 rv_bgt(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
515 {
516 	return rv_blt(rs2, rs1, imm12_1);
517 }
518 
rv_bge(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)519 static inline u32 rv_bge(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
520 {
521 	return rv_b_insn(imm12_1, rs2, rs1, 5, 0x63);
522 }
523 
rv_ble(u8 rs1,u8 rs2,u16 imm12_1)524 static inline u32 rv_ble(u8 rs1, u8 rs2, u16 imm12_1)
525 {
526 	return rv_bge(rs2, rs1, imm12_1);
527 }
528 
rv_lb(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)529 static inline u32 rv_lb(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
530 {
531 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 0, rd, 0x03);
532 }
533 
rv_lh(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)534 static inline u32 rv_lh(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
535 {
536 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 1, rd, 0x03);
537 }
538 
rv_lw(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)539 static inline u32 rv_lw(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
540 {
541 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 2, rd, 0x03);
542 }
543 
rv_lbu(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)544 static inline u32 rv_lbu(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
545 {
546 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 4, rd, 0x03);
547 }
548 
rv_lhu(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)549 static inline u32 rv_lhu(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
550 {
551 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 5, rd, 0x03);
552 }
553 
rv_sb(u8 rs1,u16 imm11_0,u8 rs2)554 static inline u32 rv_sb(u8 rs1, u16 imm11_0, u8 rs2)
555 {
556 	return rv_s_insn(imm11_0, rs2, rs1, 0, 0x23);
557 }
558 
rv_sh(u8 rs1,u16 imm11_0,u8 rs2)559 static inline u32 rv_sh(u8 rs1, u16 imm11_0, u8 rs2)
560 {
561 	return rv_s_insn(imm11_0, rs2, rs1, 1, 0x23);
562 }
563 
rv_sw(u8 rs1,u16 imm11_0,u8 rs2)564 static inline u32 rv_sw(u8 rs1, u16 imm11_0, u8 rs2)
565 {
566 	return rv_s_insn(imm11_0, rs2, rs1, 2, 0x23);
567 }
568 
rv_amoadd_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)569 static inline u32 rv_amoadd_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
570 {
571 	return rv_amo_insn(0, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
572 }
573 
rv_amoand_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)574 static inline u32 rv_amoand_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
575 {
576 	return rv_amo_insn(0xc, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
577 }
578 
rv_amoor_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)579 static inline u32 rv_amoor_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
580 {
581 	return rv_amo_insn(0x8, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
582 }
583 
rv_amoxor_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)584 static inline u32 rv_amoxor_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
585 {
586 	return rv_amo_insn(0x4, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
587 }
588 
rv_amoswap_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)589 static inline u32 rv_amoswap_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
590 {
591 	return rv_amo_insn(0x1, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
592 }
593 
rv_lr_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)594 static inline u32 rv_lr_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
595 {
596 	return rv_amo_insn(0x2, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
597 }
598 
rv_sc_w(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)599 static inline u32 rv_sc_w(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
600 {
601 	return rv_amo_insn(0x3, aq, rl, rs2, rs1, 2, rd, 0x2f);
602 }
603 
rv_fence(u8 pred,u8 succ)604 static inline u32 rv_fence(u8 pred, u8 succ)
605 {
606 	u16 imm11_0 = pred << 4 | succ;
607 
608 	return rv_i_insn(imm11_0, 0, 0, 0, 0xf);
609 }
610 
emit_fence_r_rw(struct rv_jit_context * ctx)611 static inline void emit_fence_r_rw(struct rv_jit_context *ctx)
612 {
613 	emit(rv_fence(0x2, 0x3), ctx);
614 }
615 
emit_fence_rw_w(struct rv_jit_context * ctx)616 static inline void emit_fence_rw_w(struct rv_jit_context *ctx)
617 {
618 	emit(rv_fence(0x3, 0x1), ctx);
619 }
620 
emit_fence_rw_rw(struct rv_jit_context * ctx)621 static inline void emit_fence_rw_rw(struct rv_jit_context *ctx)
622 {
623 	emit(rv_fence(0x3, 0x3), ctx);
624 }
625 
rv_nop(void)626 static inline u32 rv_nop(void)
627 {
628 	return rv_i_insn(0, 0, 0, 0, 0x13);
629 }
630 
631 /* RVC instructions. */
632 
rvc_addi4spn(u8 rd,u32 imm10)633 static inline u16 rvc_addi4spn(u8 rd, u32 imm10)
634 {
635 	u32 imm;
636 
637 	imm = ((imm10 & 0x30) << 2) | ((imm10 & 0x3c0) >> 4) |
638 		((imm10 & 0x4) >> 1) | ((imm10 & 0x8) >> 3);
639 	return rv_ciw_insn(0x0, imm, rd, 0x0);
640 }
641 
rvc_lw(u8 rd,u32 imm7,u8 rs1)642 static inline u16 rvc_lw(u8 rd, u32 imm7, u8 rs1)
643 {
644 	u32 imm_hi, imm_lo;
645 
646 	imm_hi = (imm7 & 0x38) >> 3;
647 	imm_lo = ((imm7 & 0x4) >> 1) | ((imm7 & 0x40) >> 6);
648 	return rv_cl_insn(0x2, imm_hi, rs1, imm_lo, rd, 0x0);
649 }
650 
rvc_sw(u8 rs1,u32 imm7,u8 rs2)651 static inline u16 rvc_sw(u8 rs1, u32 imm7, u8 rs2)
652 {
653 	u32 imm_hi, imm_lo;
654 
655 	imm_hi = (imm7 & 0x38) >> 3;
656 	imm_lo = ((imm7 & 0x4) >> 1) | ((imm7 & 0x40) >> 6);
657 	return rv_cs_insn(0x6, imm_hi, rs1, imm_lo, rs2, 0x0);
658 }
659 
rvc_addi(u8 rd,u32 imm6)660 static inline u16 rvc_addi(u8 rd, u32 imm6)
661 {
662 	return rv_ci_insn(0, imm6, rd, 0x1);
663 }
664 
rvc_li(u8 rd,u32 imm6)665 static inline u16 rvc_li(u8 rd, u32 imm6)
666 {
667 	return rv_ci_insn(0x2, imm6, rd, 0x1);
668 }
669 
rvc_addi16sp(u32 imm10)670 static inline u16 rvc_addi16sp(u32 imm10)
671 {
672 	u32 imm;
673 
674 	imm = ((imm10 & 0x200) >> 4) | (imm10 & 0x10) | ((imm10 & 0x40) >> 3) |
675 		((imm10 & 0x180) >> 6) | ((imm10 & 0x20) >> 5);
676 	return rv_ci_insn(0x3, imm, RV_REG_SP, 0x1);
677 }
678 
rvc_lui(u8 rd,u32 imm6)679 static inline u16 rvc_lui(u8 rd, u32 imm6)
680 {
681 	return rv_ci_insn(0x3, imm6, rd, 0x1);
682 }
683 
rvc_srli(u8 rd,u32 imm6)684 static inline u16 rvc_srli(u8 rd, u32 imm6)
685 {
686 	return rv_cb_insn(0x4, imm6, 0, rd, 0x1);
687 }
688 
rvc_srai(u8 rd,u32 imm6)689 static inline u16 rvc_srai(u8 rd, u32 imm6)
690 {
691 	return rv_cb_insn(0x4, imm6, 0x1, rd, 0x1);
692 }
693 
rvc_andi(u8 rd,u32 imm6)694 static inline u16 rvc_andi(u8 rd, u32 imm6)
695 {
696 	return rv_cb_insn(0x4, imm6, 0x2, rd, 0x1);
697 }
698 
rvc_sub(u8 rd,u8 rs)699 static inline u16 rvc_sub(u8 rd, u8 rs)
700 {
701 	return rv_ca_insn(0x23, rd, 0, rs, 0x1);
702 }
703 
rvc_xor(u8 rd,u8 rs)704 static inline u16 rvc_xor(u8 rd, u8 rs)
705 {
706 	return rv_ca_insn(0x23, rd, 0x1, rs, 0x1);
707 }
708 
rvc_or(u8 rd,u8 rs)709 static inline u16 rvc_or(u8 rd, u8 rs)
710 {
711 	return rv_ca_insn(0x23, rd, 0x2, rs, 0x1);
712 }
713 
rvc_and(u8 rd,u8 rs)714 static inline u16 rvc_and(u8 rd, u8 rs)
715 {
716 	return rv_ca_insn(0x23, rd, 0x3, rs, 0x1);
717 }
718 
rvc_slli(u8 rd,u32 imm6)719 static inline u16 rvc_slli(u8 rd, u32 imm6)
720 {
721 	return rv_ci_insn(0, imm6, rd, 0x2);
722 }
723 
rvc_lwsp(u8 rd,u32 imm8)724 static inline u16 rvc_lwsp(u8 rd, u32 imm8)
725 {
726 	u32 imm;
727 
728 	imm = ((imm8 & 0xc0) >> 6) | (imm8 & 0x3c);
729 	return rv_ci_insn(0x2, imm, rd, 0x2);
730 }
731 
rvc_jr(u8 rs1)732 static inline u16 rvc_jr(u8 rs1)
733 {
734 	return rv_cr_insn(0x8, rs1, RV_REG_ZERO, 0x2);
735 }
736 
rvc_mv(u8 rd,u8 rs)737 static inline u16 rvc_mv(u8 rd, u8 rs)
738 {
739 	return rv_cr_insn(0x8, rd, rs, 0x2);
740 }
741 
rvc_jalr(u8 rs1)742 static inline u16 rvc_jalr(u8 rs1)
743 {
744 	return rv_cr_insn(0x9, rs1, RV_REG_ZERO, 0x2);
745 }
746 
rvc_add(u8 rd,u8 rs)747 static inline u16 rvc_add(u8 rd, u8 rs)
748 {
749 	return rv_cr_insn(0x9, rd, rs, 0x2);
750 }
751 
rvc_swsp(u32 imm8,u8 rs2)752 static inline u16 rvc_swsp(u32 imm8, u8 rs2)
753 {
754 	u32 imm;
755 
756 	imm = (imm8 & 0x3c) | ((imm8 & 0xc0) >> 6);
757 	return rv_css_insn(0x6, imm, rs2, 0x2);
758 }
759 
760 /* RVZBA instructions. */
rvzba_sh2add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)761 static inline u32 rvzba_sh2add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
762 {
763 	return rv_r_insn(0x10, rs2, rs1, 0x4, rd, 0x33);
764 }
765 
rvzba_sh3add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)766 static inline u32 rvzba_sh3add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
767 {
768 	return rv_r_insn(0x10, rs2, rs1, 0x6, rd, 0x33);
769 }
770 
771 /* RVZBB instructions. */
rvzbb_sextb(u8 rd,u8 rs1)772 static inline u32 rvzbb_sextb(u8 rd, u8 rs1)
773 {
774 	return rv_i_insn(0x604, rs1, 1, rd, 0x13);
775 }
776 
rvzbb_sexth(u8 rd,u8 rs1)777 static inline u32 rvzbb_sexth(u8 rd, u8 rs1)
778 {
779 	return rv_i_insn(0x605, rs1, 1, rd, 0x13);
780 }
781 
rvzbb_zexth(u8 rd,u8 rs)782 static inline u32 rvzbb_zexth(u8 rd, u8 rs)
783 {
784 	if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
785 		return rv_i_insn(0x80, rs, 4, rd, 0x3b);
786 
787 	return rv_i_insn(0x80, rs, 4, rd, 0x33);
788 }
789 
rvzbb_rev8(u8 rd,u8 rs)790 static inline u32 rvzbb_rev8(u8 rd, u8 rs)
791 {
792 	if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT))
793 		return rv_i_insn(0x6b8, rs, 5, rd, 0x13);
794 
795 	return rv_i_insn(0x698, rs, 5, rd, 0x13);
796 }
797 
798 /*
799  * RV64-only instructions.
800  *
801  * These instructions are not available on RV32.  Wrap them below a #if to
802  * ensure that the RV32 JIT doesn't emit any of these instructions.
803  */
804 
805 #if __riscv_xlen == 64
806 
rv_addiw(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)807 static inline u32 rv_addiw(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
808 {
809 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 0, rd, 0x1b);
810 }
811 
rv_slliw(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)812 static inline u32 rv_slliw(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
813 {
814 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 1, rd, 0x1b);
815 }
816 
rv_srliw(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)817 static inline u32 rv_srliw(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
818 {
819 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 5, rd, 0x1b);
820 }
821 
rv_sraiw(u8 rd,u8 rs1,u16 imm11_0)822 static inline u32 rv_sraiw(u8 rd, u8 rs1, u16 imm11_0)
823 {
824 	return rv_i_insn(0x400 | imm11_0, rs1, 5, rd, 0x1b);
825 }
826 
rv_addw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)827 static inline u32 rv_addw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
828 {
829 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 0, rd, 0x3b);
830 }
831 
rv_subw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)832 static inline u32 rv_subw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
833 {
834 	return rv_r_insn(0x20, rs2, rs1, 0, rd, 0x3b);
835 }
836 
rv_sllw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)837 static inline u32 rv_sllw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
838 {
839 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 1, rd, 0x3b);
840 }
841 
rv_srlw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)842 static inline u32 rv_srlw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
843 {
844 	return rv_r_insn(0, rs2, rs1, 5, rd, 0x3b);
845 }
846 
rv_sraw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)847 static inline u32 rv_sraw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
848 {
849 	return rv_r_insn(0x20, rs2, rs1, 5, rd, 0x3b);
850 }
851 
rv_mulw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)852 static inline u32 rv_mulw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
853 {
854 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 0, rd, 0x3b);
855 }
856 
rv_divw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)857 static inline u32 rv_divw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
858 {
859 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 4, rd, 0x3b);
860 }
861 
rv_divuw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)862 static inline u32 rv_divuw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
863 {
864 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 5, rd, 0x3b);
865 }
866 
rv_remw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)867 static inline u32 rv_remw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
868 {
869 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 6, rd, 0x3b);
870 }
871 
rv_remuw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2)872 static inline u32 rv_remuw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2)
873 {
874 	return rv_r_insn(1, rs2, rs1, 7, rd, 0x3b);
875 }
876 
rv_ld(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)877 static inline u32 rv_ld(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
878 {
879 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 3, rd, 0x03);
880 }
881 
rv_lwu(u8 rd,u16 imm11_0,u8 rs1)882 static inline u32 rv_lwu(u8 rd, u16 imm11_0, u8 rs1)
883 {
884 	return rv_i_insn(imm11_0, rs1, 6, rd, 0x03);
885 }
886 
rv_sd(u8 rs1,u16 imm11_0,u8 rs2)887 static inline u32 rv_sd(u8 rs1, u16 imm11_0, u8 rs2)
888 {
889 	return rv_s_insn(imm11_0, rs2, rs1, 3, 0x23);
890 }
891 
rv_amoadd_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)892 static inline u32 rv_amoadd_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
893 {
894 	return rv_amo_insn(0, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
895 }
896 
rv_amoand_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)897 static inline u32 rv_amoand_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
898 {
899 	return rv_amo_insn(0xc, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
900 }
901 
rv_amoor_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)902 static inline u32 rv_amoor_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
903 {
904 	return rv_amo_insn(0x8, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
905 }
906 
rv_amoxor_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)907 static inline u32 rv_amoxor_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
908 {
909 	return rv_amo_insn(0x4, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
910 }
911 
rv_amoswap_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)912 static inline u32 rv_amoswap_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
913 {
914 	return rv_amo_insn(0x1, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
915 }
916 
rv_lr_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)917 static inline u32 rv_lr_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
918 {
919 	return rv_amo_insn(0x2, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
920 }
921 
rv_sc_d(u8 rd,u8 rs2,u8 rs1,u8 aq,u8 rl)922 static inline u32 rv_sc_d(u8 rd, u8 rs2, u8 rs1, u8 aq, u8 rl)
923 {
924 	return rv_amo_insn(0x3, aq, rl, rs2, rs1, 3, rd, 0x2f);
925 }
926 
927 /* RV64-only RVC instructions. */
928 
rvc_ld(u8 rd,u32 imm8,u8 rs1)929 static inline u16 rvc_ld(u8 rd, u32 imm8, u8 rs1)
930 {
931 	u32 imm_hi, imm_lo;
932 
933 	imm_hi = (imm8 & 0x38) >> 3;
934 	imm_lo = (imm8 & 0xc0) >> 6;
935 	return rv_cl_insn(0x3, imm_hi, rs1, imm_lo, rd, 0x0);
936 }
937 
rvc_sd(u8 rs1,u32 imm8,u8 rs2)938 static inline u16 rvc_sd(u8 rs1, u32 imm8, u8 rs2)
939 {
940 	u32 imm_hi, imm_lo;
941 
942 	imm_hi = (imm8 & 0x38) >> 3;
943 	imm_lo = (imm8 & 0xc0) >> 6;
944 	return rv_cs_insn(0x7, imm_hi, rs1, imm_lo, rs2, 0x0);
945 }
946 
rvc_subw(u8 rd,u8 rs)947 static inline u16 rvc_subw(u8 rd, u8 rs)
948 {
949 	return rv_ca_insn(0x27, rd, 0, rs, 0x1);
950 }
951 
rvc_addiw(u8 rd,u32 imm6)952 static inline u16 rvc_addiw(u8 rd, u32 imm6)
953 {
954 	return rv_ci_insn(0x1, imm6, rd, 0x1);
955 }
956 
rvc_ldsp(u8 rd,u32 imm9)957 static inline u16 rvc_ldsp(u8 rd, u32 imm9)
958 {
959 	u32 imm;
960 
961 	imm = ((imm9 & 0x1c0) >> 6) | (imm9 & 0x38);
962 	return rv_ci_insn(0x3, imm, rd, 0x2);
963 }
964 
rvc_sdsp(u32 imm9,u8 rs2)965 static inline u16 rvc_sdsp(u32 imm9, u8 rs2)
966 {
967 	u32 imm;
968 
969 	imm = (imm9 & 0x38) | ((imm9 & 0x1c0) >> 6);
970 	return rv_css_insn(0x7, imm, rs2, 0x2);
971 }
972 
973 /* RV64-only ZBA instructions. */
974 
rvzba_zextw(u8 rd,u8 rs1)975 static inline u32 rvzba_zextw(u8 rd, u8 rs1)
976 {
977 	/* add.uw rd, rs1, ZERO */
978 	return rv_r_insn(0x04, RV_REG_ZERO, rs1, 0, rd, 0x3b);
979 }
980 
981 #endif /* __riscv_xlen == 64 */
982 
983 /* Helper functions that emit RVC instructions when possible. */
984 
emit_jalr(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)985 static inline void emit_jalr(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
986 {
987 	if (rvc_enabled() && rd == RV_REG_RA && rs && !imm)
988 		emitc(rvc_jalr(rs), ctx);
989 	else if (rvc_enabled() && !rd && rs && !imm)
990 		emitc(rvc_jr(rs), ctx);
991 	else
992 		emit(rv_jalr(rd, rs, imm), ctx);
993 }
994 
emit_mv(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)995 static inline void emit_mv(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
996 {
997 	if (rvc_enabled() && rd && rs)
998 		emitc(rvc_mv(rd, rs), ctx);
999 	else
1000 		emit(rv_addi(rd, rs, 0), ctx);
1001 }
1002 
emit_add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1003 static inline void emit_add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1004 {
1005 	if (rvc_enabled() && rd && rd == rs1 && rs2)
1006 		emitc(rvc_add(rd, rs2), ctx);
1007 	else
1008 		emit(rv_add(rd, rs1, rs2), ctx);
1009 }
1010 
emit_addi(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1011 static inline void emit_addi(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1012 {
1013 	if (rvc_enabled() && rd == RV_REG_SP && rd == rs && is_10b_int(imm) && imm && !(imm & 0xf))
1014 		emitc(rvc_addi16sp(imm), ctx);
1015 	else if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rs == RV_REG_SP && is_10b_uint(imm) &&
1016 		 !(imm & 0x3) && imm)
1017 		emitc(rvc_addi4spn(rd, imm), ctx);
1018 	else if (rvc_enabled() && rd && rd == rs && imm && is_6b_int(imm))
1019 		emitc(rvc_addi(rd, imm), ctx);
1020 	else
1021 		emit(rv_addi(rd, rs, imm), ctx);
1022 }
1023 
emit_li(u8 rd,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1024 static inline void emit_li(u8 rd, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1025 {
1026 	if (rvc_enabled() && rd && is_6b_int(imm))
1027 		emitc(rvc_li(rd, imm), ctx);
1028 	else
1029 		emit(rv_addi(rd, RV_REG_ZERO, imm), ctx);
1030 }
1031 
emit_lui(u8 rd,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1032 static inline void emit_lui(u8 rd, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1033 {
1034 	if (rvc_enabled() && rd && rd != RV_REG_SP && is_6b_int(imm) && imm)
1035 		emitc(rvc_lui(rd, imm), ctx);
1036 	else
1037 		emit(rv_lui(rd, imm), ctx);
1038 }
1039 
emit_slli(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1040 static inline void emit_slli(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1041 {
1042 	if (rvc_enabled() && rd && rd == rs && imm && (u32)imm < __riscv_xlen)
1043 		emitc(rvc_slli(rd, imm), ctx);
1044 	else
1045 		emit(rv_slli(rd, rs, imm), ctx);
1046 }
1047 
emit_andi(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1048 static inline void emit_andi(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1049 {
1050 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs && is_6b_int(imm))
1051 		emitc(rvc_andi(rd, imm), ctx);
1052 	else
1053 		emit(rv_andi(rd, rs, imm), ctx);
1054 }
1055 
emit_srli(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1056 static inline void emit_srli(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1057 {
1058 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs && imm && (u32)imm < __riscv_xlen)
1059 		emitc(rvc_srli(rd, imm), ctx);
1060 	else
1061 		emit(rv_srli(rd, rs, imm), ctx);
1062 }
1063 
emit_srai(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1064 static inline void emit_srai(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1065 {
1066 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs && imm && (u32)imm < __riscv_xlen)
1067 		emitc(rvc_srai(rd, imm), ctx);
1068 	else
1069 		emit(rv_srai(rd, rs, imm), ctx);
1070 }
1071 
emit_sub(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1072 static inline void emit_sub(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1073 {
1074 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs1 && is_creg(rs2))
1075 		emitc(rvc_sub(rd, rs2), ctx);
1076 	else
1077 		emit(rv_sub(rd, rs1, rs2), ctx);
1078 }
1079 
emit_or(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1080 static inline void emit_or(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1081 {
1082 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs1 && is_creg(rs2))
1083 		emitc(rvc_or(rd, rs2), ctx);
1084 	else
1085 		emit(rv_or(rd, rs1, rs2), ctx);
1086 }
1087 
emit_and(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1088 static inline void emit_and(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1089 {
1090 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs1 && is_creg(rs2))
1091 		emitc(rvc_and(rd, rs2), ctx);
1092 	else
1093 		emit(rv_and(rd, rs1, rs2), ctx);
1094 }
1095 
emit_xor(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1096 static inline void emit_xor(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1097 {
1098 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs1 && is_creg(rs2))
1099 		emitc(rvc_xor(rd, rs2), ctx);
1100 	else
1101 		emit(rv_xor(rd, rs1, rs2), ctx);
1102 }
1103 
emit_lw(u8 rd,s32 off,u8 rs1,struct rv_jit_context * ctx)1104 static inline void emit_lw(u8 rd, s32 off, u8 rs1, struct rv_jit_context *ctx)
1105 {
1106 	if (rvc_enabled() && rs1 == RV_REG_SP && rd && is_8b_uint(off) && !(off & 0x3))
1107 		emitc(rvc_lwsp(rd, off), ctx);
1108 	else if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && is_creg(rs1) && is_7b_uint(off) && !(off & 0x3))
1109 		emitc(rvc_lw(rd, off, rs1), ctx);
1110 	else
1111 		emit(rv_lw(rd, off, rs1), ctx);
1112 }
1113 
emit_sw(u8 rs1,s32 off,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1114 static inline void emit_sw(u8 rs1, s32 off, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1115 {
1116 	if (rvc_enabled() && rs1 == RV_REG_SP && is_8b_uint(off) && !(off & 0x3))
1117 		emitc(rvc_swsp(off, rs2), ctx);
1118 	else if (rvc_enabled() && is_creg(rs1) && is_creg(rs2) && is_7b_uint(off) && !(off & 0x3))
1119 		emitc(rvc_sw(rs1, off, rs2), ctx);
1120 	else
1121 		emit(rv_sw(rs1, off, rs2), ctx);
1122 }
1123 
emit_sh2add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1124 static inline void emit_sh2add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1125 {
1126 	if (rvzba_enabled()) {
1127 		emit(rvzba_sh2add(rd, rs1, rs2), ctx);
1128 		return;
1129 	}
1130 
1131 	emit_slli(rd, rs1, 2, ctx);
1132 	emit_add(rd, rd, rs2, ctx);
1133 }
1134 
emit_sh3add(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1135 static inline void emit_sh3add(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1136 {
1137 	if (rvzba_enabled()) {
1138 		emit(rvzba_sh3add(rd, rs1, rs2), ctx);
1139 		return;
1140 	}
1141 
1142 	emit_slli(rd, rs1, 3, ctx);
1143 	emit_add(rd, rd, rs2, ctx);
1144 }
1145 
1146 /* RV64-only helper functions. */
1147 #if __riscv_xlen == 64
1148 
emit_addiw(u8 rd,u8 rs,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1149 static inline void emit_addiw(u8 rd, u8 rs, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1150 {
1151 	if (rvc_enabled() && rd && rd == rs && is_6b_int(imm))
1152 		emitc(rvc_addiw(rd, imm), ctx);
1153 	else
1154 		emit(rv_addiw(rd, rs, imm), ctx);
1155 }
1156 
emit_ld(u8 rd,s32 off,u8 rs1,struct rv_jit_context * ctx)1157 static inline void emit_ld(u8 rd, s32 off, u8 rs1, struct rv_jit_context *ctx)
1158 {
1159 	if (rvc_enabled() && rs1 == RV_REG_SP && rd && is_9b_uint(off) && !(off & 0x7))
1160 		emitc(rvc_ldsp(rd, off), ctx);
1161 	else if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && is_creg(rs1) && is_8b_uint(off) && !(off & 0x7))
1162 		emitc(rvc_ld(rd, off, rs1), ctx);
1163 	else
1164 		emit(rv_ld(rd, off, rs1), ctx);
1165 }
1166 
emit_sd(u8 rs1,s32 off,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1167 static inline void emit_sd(u8 rs1, s32 off, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1168 {
1169 	if (rvc_enabled() && rs1 == RV_REG_SP && is_9b_uint(off) && !(off & 0x7))
1170 		emitc(rvc_sdsp(off, rs2), ctx);
1171 	else if (rvc_enabled() && is_creg(rs1) && is_creg(rs2) && is_8b_uint(off) && !(off & 0x7))
1172 		emitc(rvc_sd(rs1, off, rs2), ctx);
1173 	else
1174 		emit(rv_sd(rs1, off, rs2), ctx);
1175 }
1176 
emit_subw(u8 rd,u8 rs1,u8 rs2,struct rv_jit_context * ctx)1177 static inline void emit_subw(u8 rd, u8 rs1, u8 rs2, struct rv_jit_context *ctx)
1178 {
1179 	if (rvc_enabled() && is_creg(rd) && rd == rs1 && is_creg(rs2))
1180 		emitc(rvc_subw(rd, rs2), ctx);
1181 	else
1182 		emit(rv_subw(rd, rs1, rs2), ctx);
1183 }
1184 
emit_sextb(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)1185 static inline void emit_sextb(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
1186 {
1187 	if (rvzbb_enabled()) {
1188 		emit(rvzbb_sextb(rd, rs), ctx);
1189 		return;
1190 	}
1191 
1192 	emit_slli(rd, rs, 56, ctx);
1193 	emit_srai(rd, rd, 56, ctx);
1194 }
1195 
emit_sexth(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)1196 static inline void emit_sexth(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
1197 {
1198 	if (rvzbb_enabled()) {
1199 		emit(rvzbb_sexth(rd, rs), ctx);
1200 		return;
1201 	}
1202 
1203 	emit_slli(rd, rs, 48, ctx);
1204 	emit_srai(rd, rd, 48, ctx);
1205 }
1206 
emit_sextw(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)1207 static inline void emit_sextw(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
1208 {
1209 	emit_addiw(rd, rs, 0, ctx);
1210 }
1211 
emit_zexth(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)1212 static inline void emit_zexth(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
1213 {
1214 	if (rvzbb_enabled()) {
1215 		emit(rvzbb_zexth(rd, rs), ctx);
1216 		return;
1217 	}
1218 
1219 	emit_slli(rd, rs, 48, ctx);
1220 	emit_srli(rd, rd, 48, ctx);
1221 }
1222 
emit_zextw(u8 rd,u8 rs,struct rv_jit_context * ctx)1223 static inline void emit_zextw(u8 rd, u8 rs, struct rv_jit_context *ctx)
1224 {
1225 	if (rvzba_enabled()) {
1226 		emit(rvzba_zextw(rd, rs), ctx);
1227 		return;
1228 	}
1229 
1230 	emit_slli(rd, rs, 32, ctx);
1231 	emit_srli(rd, rd, 32, ctx);
1232 }
1233 
emit_bswap(u8 rd,s32 imm,struct rv_jit_context * ctx)1234 static inline void emit_bswap(u8 rd, s32 imm, struct rv_jit_context *ctx)
1235 {
1236 	if (rvzbb_enabled()) {
1237 		int bits = 64 - imm;
1238 
1239 		emit(rvzbb_rev8(rd, rd), ctx);
1240 		if (bits)
1241 			emit_srli(rd, rd, bits, ctx);
1242 		return;
1243 	}
1244 
1245 	emit_li(RV_REG_T2, 0, ctx);
1246 
1247 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1248 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1249 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1250 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1251 	if (imm == 16)
1252 		goto out_be;
1253 
1254 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1255 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1256 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1257 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1258 
1259 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1260 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1261 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1262 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1263 	if (imm == 32)
1264 		goto out_be;
1265 
1266 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1267 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1268 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1269 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1270 
1271 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1272 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1273 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1274 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1275 
1276 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1277 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1278 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1279 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1280 
1281 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1282 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1283 	emit_slli(RV_REG_T2, RV_REG_T2, 8, ctx);
1284 	emit_srli(rd, rd, 8, ctx);
1285 out_be:
1286 	emit_andi(RV_REG_T1, rd, 0xff, ctx);
1287 	emit_add(RV_REG_T2, RV_REG_T2, RV_REG_T1, ctx);
1288 
1289 	emit_mv(rd, RV_REG_T2, ctx);
1290 }
1291 
1292 #endif /* __riscv_xlen == 64 */
1293 
1294 void bpf_jit_build_prologue(struct rv_jit_context *ctx, bool is_subprog);
1295 void bpf_jit_build_epilogue(struct rv_jit_context *ctx);
1296 
1297 int bpf_jit_emit_insn(const struct bpf_insn *insn, struct rv_jit_context *ctx,
1298 		      bool extra_pass);
1299 
1300 #endif /* _BPF_JIT_H */
1301