xref: /qemu/target/arm/tcg/mve_helper.c (revision 1d2386f70a0cb2ad9c5fab2cf1eedb80bb5b313d)
1507b6a50SPeter Maydell /*
2507b6a50SPeter Maydell  * M-profile MVE Operations
3507b6a50SPeter Maydell  *
4507b6a50SPeter Maydell  * Copyright (c) 2021 Linaro, Ltd.
5507b6a50SPeter Maydell  *
6507b6a50SPeter Maydell  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7507b6a50SPeter Maydell  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8507b6a50SPeter Maydell  * License as published by the Free Software Foundation; either
9507b6a50SPeter Maydell  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10507b6a50SPeter Maydell  *
11507b6a50SPeter Maydell  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12507b6a50SPeter Maydell  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13507b6a50SPeter Maydell  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14507b6a50SPeter Maydell  * Lesser General Public License for more details.
15507b6a50SPeter Maydell  *
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17507b6a50SPeter Maydell  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18507b6a50SPeter Maydell  */
19507b6a50SPeter Maydell 
20507b6a50SPeter Maydell #include "qemu/osdep.h"
21507b6a50SPeter Maydell #include "cpu.h"
22507b6a50SPeter Maydell #include "internals.h"
23507b6a50SPeter Maydell #include "vec_internal.h"
24507b6a50SPeter Maydell #include "exec/helper-proto.h"
25507b6a50SPeter Maydell #include "exec/cpu_ldst.h"
26507b6a50SPeter Maydell #include "exec/exec-all.h"
2759c91773SPeter Maydell #include "tcg/tcg.h"
28507b6a50SPeter Maydell 
29507b6a50SPeter Maydell static uint16_t mve_element_mask(CPUARMState *env)
30507b6a50SPeter Maydell {
31507b6a50SPeter Maydell     /*
32507b6a50SPeter Maydell      * Return the mask of which elements in the MVE vector should be
33507b6a50SPeter Maydell      * updated. This is a combination of multiple things:
34507b6a50SPeter Maydell      *  (1) by default, we update every lane in the vector
35507b6a50SPeter Maydell      *  (2) VPT predication stores its state in the VPR register;
36507b6a50SPeter Maydell      *  (3) low-overhead-branch tail predication will mask out part
37507b6a50SPeter Maydell      *      the vector on the final iteration of the loop
38507b6a50SPeter Maydell      *  (4) if EPSR.ECI is set then we must execute only some beats
39507b6a50SPeter Maydell      *      of the insn
40507b6a50SPeter Maydell      * We combine all these into a 16-bit result with the same semantics
41507b6a50SPeter Maydell      * as VPR.P0: 0 to mask the lane, 1 if it is active.
42507b6a50SPeter Maydell      * 8-bit vector ops will look at all bits of the result;
43507b6a50SPeter Maydell      * 16-bit ops will look at bits 0, 2, 4, ...;
44507b6a50SPeter Maydell      * 32-bit ops will look at bits 0, 4, 8 and 12.
45507b6a50SPeter Maydell      * Compare pseudocode GetCurInstrBeat(), though that only returns
46507b6a50SPeter Maydell      * the 4-bit slice of the mask corresponding to a single beat.
47507b6a50SPeter Maydell      */
48507b6a50SPeter Maydell     uint16_t mask = FIELD_EX32(env->v7m.vpr, V7M_VPR, P0);
49507b6a50SPeter Maydell 
50507b6a50SPeter Maydell     if (!(env->v7m.vpr & R_V7M_VPR_MASK01_MASK)) {
51507b6a50SPeter Maydell         mask |= 0xff;
52507b6a50SPeter Maydell     }
53507b6a50SPeter Maydell     if (!(env->v7m.vpr & R_V7M_VPR_MASK23_MASK)) {
54507b6a50SPeter Maydell         mask |= 0xff00;
55507b6a50SPeter Maydell     }
56507b6a50SPeter Maydell 
57507b6a50SPeter Maydell     if (env->v7m.ltpsize < 4 &&
58507b6a50SPeter Maydell         env->regs[14] <= (1 << (4 - env->v7m.ltpsize))) {
59507b6a50SPeter Maydell         /*
60507b6a50SPeter Maydell          * Tail predication active, and this is the last loop iteration.
61507b6a50SPeter Maydell          * The element size is (1 << ltpsize), and we only want to process
62507b6a50SPeter Maydell          * loopcount elements, so we want to retain the least significant
63507b6a50SPeter Maydell          * (loopcount * esize) predicate bits and zero out bits above that.
64507b6a50SPeter Maydell          */
65507b6a50SPeter Maydell         int masklen = env->regs[14] << env->v7m.ltpsize;
66507b6a50SPeter Maydell         assert(masklen <= 16);
67507b6a50SPeter Maydell         mask &= MAKE_64BIT_MASK(0, masklen);
68507b6a50SPeter Maydell     }
69507b6a50SPeter Maydell 
70507b6a50SPeter Maydell     if ((env->condexec_bits & 0xf) == 0) {
71507b6a50SPeter Maydell         /*
72507b6a50SPeter Maydell          * ECI bits indicate which beats are already executed;
73507b6a50SPeter Maydell          * we handle this by effectively predicating them out.
74507b6a50SPeter Maydell          */
75507b6a50SPeter Maydell         int eci = env->condexec_bits >> 4;
76507b6a50SPeter Maydell         switch (eci) {
77507b6a50SPeter Maydell         case ECI_NONE:
78507b6a50SPeter Maydell             break;
79507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0:
80507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xfff0;
81507b6a50SPeter Maydell             break;
82507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1:
83507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xff00;
84507b6a50SPeter Maydell             break;
85507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1A2:
86507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1A2B0:
87507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xf000;
88507b6a50SPeter Maydell             break;
89507b6a50SPeter Maydell         default:
90507b6a50SPeter Maydell             g_assert_not_reached();
91507b6a50SPeter Maydell         }
92507b6a50SPeter Maydell     }
93507b6a50SPeter Maydell 
94507b6a50SPeter Maydell     return mask;
95507b6a50SPeter Maydell }
96507b6a50SPeter Maydell 
97507b6a50SPeter Maydell static void mve_advance_vpt(CPUARMState *env)
98507b6a50SPeter Maydell {
99507b6a50SPeter Maydell     /* Advance the VPT and ECI state if necessary */
100507b6a50SPeter Maydell     uint32_t vpr = env->v7m.vpr;
101507b6a50SPeter Maydell     unsigned mask01, mask23;
102507b6a50SPeter Maydell 
103507b6a50SPeter Maydell     if ((env->condexec_bits & 0xf) == 0) {
104507b6a50SPeter Maydell         env->condexec_bits = (env->condexec_bits == (ECI_A0A1A2B0 << 4)) ?
105507b6a50SPeter Maydell             (ECI_A0 << 4) : (ECI_NONE << 4);
106507b6a50SPeter Maydell     }
107507b6a50SPeter Maydell 
108507b6a50SPeter Maydell     if (!(vpr & (R_V7M_VPR_MASK01_MASK | R_V7M_VPR_MASK23_MASK))) {
109507b6a50SPeter Maydell         /* VPT not enabled, nothing to do */
110507b6a50SPeter Maydell         return;
111507b6a50SPeter Maydell     }
112507b6a50SPeter Maydell 
113507b6a50SPeter Maydell     mask01 = FIELD_EX32(vpr, V7M_VPR, MASK01);
114507b6a50SPeter Maydell     mask23 = FIELD_EX32(vpr, V7M_VPR, MASK23);
115507b6a50SPeter Maydell     if (mask01 > 8) {
116507b6a50SPeter Maydell         /* high bit set, but not 0b1000: invert the relevant half of P0 */
117507b6a50SPeter Maydell         vpr ^= 0xff;
118507b6a50SPeter Maydell     }
119507b6a50SPeter Maydell     if (mask23 > 8) {
120507b6a50SPeter Maydell         /* high bit set, but not 0b1000: invert the relevant half of P0 */
121507b6a50SPeter Maydell         vpr ^= 0xff00;
122507b6a50SPeter Maydell     }
123507b6a50SPeter Maydell     vpr = FIELD_DP32(vpr, V7M_VPR, MASK01, mask01 << 1);
124507b6a50SPeter Maydell     vpr = FIELD_DP32(vpr, V7M_VPR, MASK23, mask23 << 1);
125507b6a50SPeter Maydell     env->v7m.vpr = vpr;
126507b6a50SPeter Maydell }
127507b6a50SPeter Maydell 
128507b6a50SPeter Maydell 
129507b6a50SPeter Maydell #define DO_VLDR(OP, MSIZE, LDTYPE, ESIZE, TYPE)                         \
130507b6a50SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t addr)    \
131507b6a50SPeter Maydell     {                                                                   \
132507b6a50SPeter Maydell         TYPE *d = vd;                                                   \
133507b6a50SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
134507b6a50SPeter Maydell         unsigned b, e;                                                  \
135507b6a50SPeter Maydell         /*                                                              \
136507b6a50SPeter Maydell          * R_SXTM allows the dest reg to become UNKNOWN for abandoned   \
137507b6a50SPeter Maydell          * beats so we don't care if we update part of the dest and     \
138507b6a50SPeter Maydell          * then take an exception.                                      \
139507b6a50SPeter Maydell          */                                                             \
140507b6a50SPeter Maydell         for (b = 0, e = 0; b < 16; b += ESIZE, e++) {                   \
141507b6a50SPeter Maydell             if (mask & (1 << b)) {                                      \
142507b6a50SPeter Maydell                 d[H##ESIZE(e)] = cpu_##LDTYPE##_data_ra(env, addr, GETPC()); \
143507b6a50SPeter Maydell             }                                                           \
144507b6a50SPeter Maydell             addr += MSIZE;                                              \
145507b6a50SPeter Maydell         }                                                               \
146507b6a50SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
147507b6a50SPeter Maydell     }
148507b6a50SPeter Maydell 
149507b6a50SPeter Maydell #define DO_VSTR(OP, MSIZE, STTYPE, ESIZE, TYPE)                         \
150507b6a50SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t addr)    \
151507b6a50SPeter Maydell     {                                                                   \
152507b6a50SPeter Maydell         TYPE *d = vd;                                                   \
153507b6a50SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
154507b6a50SPeter Maydell         unsigned b, e;                                                  \
155507b6a50SPeter Maydell         for (b = 0, e = 0; b < 16; b += ESIZE, e++) {                   \
156507b6a50SPeter Maydell             if (mask & (1 << b)) {                                      \
157507b6a50SPeter Maydell                 cpu_##STTYPE##_data_ra(env, addr, d[H##ESIZE(e)], GETPC()); \
158507b6a50SPeter Maydell             }                                                           \
159507b6a50SPeter Maydell             addr += MSIZE;                                              \
160507b6a50SPeter Maydell         }                                                               \
161507b6a50SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
162507b6a50SPeter Maydell     }
163507b6a50SPeter Maydell 
164507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb, 1, ldub, 1, uint8_t)
165507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh, 2, lduw, 2, uint16_t)
166507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrw, 4, ldl, 4, uint32_t)
167507b6a50SPeter Maydell 
168507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb, 1, stb, 1, uint8_t)
169507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrh, 2, stw, 2, uint16_t)
170507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrw, 4, stl, 4, uint32_t)
171507b6a50SPeter Maydell 
1722fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_sh, 1, ldsb, 2, int16_t)
1732fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_sw, 1, ldsb, 4, int32_t)
1742fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_uh, 1, ldub, 2, uint16_t)
1752fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_uw, 1, ldub, 4, uint32_t)
1762fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh_sw, 2, ldsw, 4, int32_t)
1772fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh_uw, 2, lduw, 4, uint32_t)
1782fc6b751SPeter Maydell 
1792fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb_h, 1, stb, 2, int16_t)
1802fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb_w, 1, stb, 4, int32_t)
1812fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrh_w, 2, stw, 4, int32_t)
1822fc6b751SPeter Maydell 
183507b6a50SPeter Maydell #undef DO_VLDR
184507b6a50SPeter Maydell #undef DO_VSTR
1850f0f2bd5SPeter Maydell 
1860f0f2bd5SPeter Maydell /*
1870f0f2bd5SPeter Maydell  * The mergemask(D, R, M) macro performs the operation "*D = R" but
1880f0f2bd5SPeter Maydell  * storing only the bytes which correspond to 1 bits in M,
1890f0f2bd5SPeter Maydell  * leaving other bytes in *D unchanged. We use _Generic
1900f0f2bd5SPeter Maydell  * to select the correct implementation based on the type of D.
1910f0f2bd5SPeter Maydell  */
1920f0f2bd5SPeter Maydell 
1930f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_ub(uint8_t *d, uint8_t r, uint16_t mask)
1940f0f2bd5SPeter Maydell {
1950f0f2bd5SPeter Maydell     if (mask & 1) {
1960f0f2bd5SPeter Maydell         *d = r;
1970f0f2bd5SPeter Maydell     }
1980f0f2bd5SPeter Maydell }
1990f0f2bd5SPeter Maydell 
2000f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sb(int8_t *d, int8_t r, uint16_t mask)
2010f0f2bd5SPeter Maydell {
2020f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_ub((uint8_t *)d, r, mask);
2030f0f2bd5SPeter Maydell }
2040f0f2bd5SPeter Maydell 
2050f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uh(uint16_t *d, uint16_t r, uint16_t mask)
2060f0f2bd5SPeter Maydell {
2070f0f2bd5SPeter Maydell     uint16_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 3];
2080f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2090f0f2bd5SPeter Maydell }
2100f0f2bd5SPeter Maydell 
2110f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sh(int16_t *d, int16_t r, uint16_t mask)
2120f0f2bd5SPeter Maydell {
2130f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uh((uint16_t *)d, r, mask);
2140f0f2bd5SPeter Maydell }
2150f0f2bd5SPeter Maydell 
2160f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uw(uint32_t *d, uint32_t r, uint16_t mask)
2170f0f2bd5SPeter Maydell {
2180f0f2bd5SPeter Maydell     uint32_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 0xf];
2190f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2200f0f2bd5SPeter Maydell }
2210f0f2bd5SPeter Maydell 
2220f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sw(int32_t *d, int32_t r, uint16_t mask)
2230f0f2bd5SPeter Maydell {
2240f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uw((uint32_t *)d, r, mask);
2250f0f2bd5SPeter Maydell }
2260f0f2bd5SPeter Maydell 
2270f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uq(uint64_t *d, uint64_t r, uint16_t mask)
2280f0f2bd5SPeter Maydell {
2290f0f2bd5SPeter Maydell     uint64_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 0xff];
2300f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2310f0f2bd5SPeter Maydell }
2320f0f2bd5SPeter Maydell 
2330f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sq(int64_t *d, int64_t r, uint16_t mask)
2340f0f2bd5SPeter Maydell {
2350f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uq((uint64_t *)d, r, mask);
2360f0f2bd5SPeter Maydell }
2370f0f2bd5SPeter Maydell 
2380f0f2bd5SPeter Maydell #define mergemask(D, R, M)                      \
2390f0f2bd5SPeter Maydell     _Generic(D,                                 \
2400f0f2bd5SPeter Maydell              uint8_t *: mergemask_ub,           \
2410f0f2bd5SPeter Maydell              int8_t *:  mergemask_sb,           \
2420f0f2bd5SPeter Maydell              uint16_t *: mergemask_uh,          \
2430f0f2bd5SPeter Maydell              int16_t *:  mergemask_sh,          \
2440f0f2bd5SPeter Maydell              uint32_t *: mergemask_uw,          \
2450f0f2bd5SPeter Maydell              int32_t *:  mergemask_sw,          \
2460f0f2bd5SPeter Maydell              uint64_t *: mergemask_uq,          \
2470f0f2bd5SPeter Maydell              int64_t *:  mergemask_sq)(D, R, M)
2480f0f2bd5SPeter Maydell 
249ab59362fSPeter Maydell void HELPER(mve_vdup)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t val)
250ab59362fSPeter Maydell {
251ab59362fSPeter Maydell     /*
252ab59362fSPeter Maydell      * The generated code already replicated an 8 or 16 bit constant
253ab59362fSPeter Maydell      * into the 32-bit value, so we only need to write the 32-bit
254ab59362fSPeter Maydell      * value to all elements of the Qreg, allowing for predication.
255ab59362fSPeter Maydell      */
256ab59362fSPeter Maydell     uint32_t *d = vd;
257ab59362fSPeter Maydell     uint16_t mask = mve_element_mask(env);
258ab59362fSPeter Maydell     unsigned e;
259ab59362fSPeter Maydell     for (e = 0; e < 16 / 4; e++, mask >>= 4) {
260ab59362fSPeter Maydell         mergemask(&d[H4(e)], val, mask);
261ab59362fSPeter Maydell     }
262ab59362fSPeter Maydell     mve_advance_vpt(env);
263ab59362fSPeter Maydell }
264ab59362fSPeter Maydell 
2650f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_1OP(OP, ESIZE, TYPE, FN)                                     \
2660f0f2bd5SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, void *vm)         \
2670f0f2bd5SPeter Maydell     {                                                                   \
2680f0f2bd5SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *m = vm;                                          \
2690f0f2bd5SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
2700f0f2bd5SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
2710f0f2bd5SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
2720f0f2bd5SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], FN(m[H##ESIZE(e)]), mask);       \
2730f0f2bd5SPeter Maydell         }                                                               \
2740f0f2bd5SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
2750f0f2bd5SPeter Maydell     }
2760f0f2bd5SPeter Maydell 
2776437f1f7SPeter Maydell #define DO_CLS_B(N)   (clrsb32(N) - 24)
2786437f1f7SPeter Maydell #define DO_CLS_H(N)   (clrsb32(N) - 16)
2796437f1f7SPeter Maydell 
2806437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsb, 1, int8_t, DO_CLS_B)
2816437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsh, 2, int16_t, DO_CLS_H)
2826437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsw, 4, int32_t, clrsb32)
2836437f1f7SPeter Maydell 
2840f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_CLZ_B(N)   (clz32(N) - 24)
2850f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_CLZ_H(N)   (clz32(N) - 16)
2860f0f2bd5SPeter Maydell 
2870f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzb, 1, uint8_t, DO_CLZ_B)
2880f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzh, 2, uint16_t, DO_CLZ_H)
2890f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzw, 4, uint32_t, clz32)
290249b5309SPeter Maydell 
291249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev16b, 2, uint16_t, bswap16)
292249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev32b, 4, uint32_t, bswap32)
293249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev32h, 4, uint32_t, hswap32)
294249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64b, 8, uint64_t, bswap64)
295249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64h, 8, uint64_t, hswap64)
296249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64w, 8, uint64_t, wswap64)
2978abd3c80SPeter Maydell 
2988abd3c80SPeter Maydell #define DO_NOT(N) (~(N))
2998abd3c80SPeter Maydell 
3008abd3c80SPeter Maydell DO_1OP(vmvn, 8, uint64_t, DO_NOT)
30159c91773SPeter Maydell 
30259c91773SPeter Maydell #define DO_ABS(N) ((N) < 0 ? -(N) : (N))
30359c91773SPeter Maydell #define DO_FABSH(N)  ((N) & dup_const(MO_16, 0x7fff))
30459c91773SPeter Maydell #define DO_FABSS(N)  ((N) & dup_const(MO_32, 0x7fffffff))
30559c91773SPeter Maydell 
30659c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsb, 1, int8_t, DO_ABS)
30759c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsh, 2, int16_t, DO_ABS)
30859c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsw, 4, int32_t, DO_ABS)
30959c91773SPeter Maydell 
31059c91773SPeter Maydell /* We can do these 64 bits at a time */
31159c91773SPeter Maydell DO_1OP(vfabsh, 8, uint64_t, DO_FABSH)
31259c91773SPeter Maydell DO_1OP(vfabss, 8, uint64_t, DO_FABSS)
313399a8c76SPeter Maydell 
314399a8c76SPeter Maydell #define DO_NEG(N)    (-(N))
315399a8c76SPeter Maydell #define DO_FNEGH(N) ((N) ^ dup_const(MO_16, 0x8000))
316399a8c76SPeter Maydell #define DO_FNEGS(N) ((N) ^ dup_const(MO_32, 0x80000000))
317399a8c76SPeter Maydell 
318399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegb, 1, int8_t, DO_NEG)
319399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegh, 2, int16_t, DO_NEG)
320399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegw, 4, int32_t, DO_NEG)
321399a8c76SPeter Maydell 
322399a8c76SPeter Maydell /* We can do these 64 bits at a time */
323399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vfnegh, 8, uint64_t, DO_FNEGH)
324399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vfnegs, 8, uint64_t, DO_FNEGS)
32568245e44SPeter Maydell 
32668245e44SPeter Maydell #define DO_2OP(OP, ESIZE, TYPE, FN)                                     \
32768245e44SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env,                       \
32868245e44SPeter Maydell                                 void *vd, void *vn, void *vm)           \
32968245e44SPeter Maydell     {                                                                   \
33068245e44SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn, *m = vm;                                 \
33168245e44SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
33268245e44SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
33368245e44SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
33468245e44SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)],                                  \
33568245e44SPeter Maydell                       FN(n[H##ESIZE(e)], m[H##ESIZE(e)]), mask);        \
33668245e44SPeter Maydell         }                                                               \
33768245e44SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
33868245e44SPeter Maydell     }
33968245e44SPeter Maydell 
3409333fe4dSPeter Maydell /* provide unsigned 2-op helpers for all sizes */
3419333fe4dSPeter Maydell #define DO_2OP_U(OP, FN)                        \
3429333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##b, 1, uint8_t, FN)               \
3439333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##h, 2, uint16_t, FN)              \
3449333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##w, 4, uint32_t, FN)
3459333fe4dSPeter Maydell 
346cd367ff3SPeter Maydell /* provide signed 2-op helpers for all sizes */
347cd367ff3SPeter Maydell #define DO_2OP_S(OP, FN)                        \
348cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##b, 1, int8_t, FN)                \
349cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##h, 2, int16_t, FN)               \
350cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##w, 4, int32_t, FN)
351cd367ff3SPeter Maydell 
352ac6ad1dcSPeter Maydell /*
353ac6ad1dcSPeter Maydell  * "Long" operations where two half-sized inputs (taken from either the
354ac6ad1dcSPeter Maydell  * top or the bottom of the input vector) produce a double-width result.
355ac6ad1dcSPeter Maydell  * Here ESIZE, TYPE are for the input, and LESIZE, LTYPE for the output.
356ac6ad1dcSPeter Maydell  */
357ac6ad1dcSPeter Maydell #define DO_2OP_L(OP, TOP, ESIZE, TYPE, LESIZE, LTYPE, FN)               \
358ac6ad1dcSPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm) \
359ac6ad1dcSPeter Maydell     {                                                                   \
360ac6ad1dcSPeter Maydell         LTYPE *d = vd;                                                  \
361ac6ad1dcSPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
362ac6ad1dcSPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
363ac6ad1dcSPeter Maydell         unsigned le;                                                    \
364ac6ad1dcSPeter Maydell         for (le = 0; le < 16 / LESIZE; le++, mask >>= LESIZE) {         \
365ac6ad1dcSPeter Maydell             LTYPE r = FN((LTYPE)n[H##ESIZE(le * 2 + TOP)],              \
366ac6ad1dcSPeter Maydell                          m[H##ESIZE(le * 2 + TOP)]);                    \
367ac6ad1dcSPeter Maydell             mergemask(&d[H##LESIZE(le)], r, mask);                      \
368ac6ad1dcSPeter Maydell         }                                                               \
369ac6ad1dcSPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
370ac6ad1dcSPeter Maydell     }
371ac6ad1dcSPeter Maydell 
37268245e44SPeter Maydell #define DO_AND(N, M)  ((N) & (M))
37368245e44SPeter Maydell #define DO_BIC(N, M)  ((N) & ~(M))
37468245e44SPeter Maydell #define DO_ORR(N, M)  ((N) | (M))
37568245e44SPeter Maydell #define DO_ORN(N, M)  ((N) | ~(M))
37668245e44SPeter Maydell #define DO_EOR(N, M)  ((N) ^ (M))
37768245e44SPeter Maydell 
37868245e44SPeter Maydell DO_2OP(vand, 8, uint64_t, DO_AND)
37968245e44SPeter Maydell DO_2OP(vbic, 8, uint64_t, DO_BIC)
38068245e44SPeter Maydell DO_2OP(vorr, 8, uint64_t, DO_ORR)
38168245e44SPeter Maydell DO_2OP(vorn, 8, uint64_t, DO_ORN)
38268245e44SPeter Maydell DO_2OP(veor, 8, uint64_t, DO_EOR)
3839333fe4dSPeter Maydell 
3849333fe4dSPeter Maydell #define DO_ADD(N, M) ((N) + (M))
3859333fe4dSPeter Maydell #define DO_SUB(N, M) ((N) - (M))
3869333fe4dSPeter Maydell #define DO_MUL(N, M) ((N) * (M))
3879333fe4dSPeter Maydell 
3889333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vadd, DO_ADD)
3899333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vsub, DO_SUB)
3909333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vmul, DO_MUL)
391ba62cc56SPeter Maydell 
392ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsb, 0, 1, int8_t, 2, int16_t, DO_MUL)
393ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsh, 0, 2, int16_t, 4, int32_t, DO_MUL)
394ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsw, 0, 4, int32_t, 8, int64_t, DO_MUL)
395ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbub, 0, 1, uint8_t, 2, uint16_t, DO_MUL)
396ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbuh, 0, 2, uint16_t, 4, uint32_t, DO_MUL)
397ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbuw, 0, 4, uint32_t, 8, uint64_t, DO_MUL)
398ac6ad1dcSPeter Maydell 
399ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsb, 1, 1, int8_t, 2, int16_t, DO_MUL)
400ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsh, 1, 2, int16_t, 4, int32_t, DO_MUL)
401ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsw, 1, 4, int32_t, 8, int64_t, DO_MUL)
402ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltub, 1, 1, uint8_t, 2, uint16_t, DO_MUL)
403ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltuh, 1, 2, uint16_t, 4, uint32_t, DO_MUL)
404ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltuw, 1, 4, uint32_t, 8, uint64_t, DO_MUL)
405ac6ad1dcSPeter Maydell 
406ba62cc56SPeter Maydell /*
407ba62cc56SPeter Maydell  * Because the computation type is at least twice as large as required,
408ba62cc56SPeter Maydell  * these work for both signed and unsigned source types.
409ba62cc56SPeter Maydell  */
410ba62cc56SPeter Maydell static inline uint8_t do_mulh_b(int32_t n, int32_t m)
411ba62cc56SPeter Maydell {
412ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 8;
413ba62cc56SPeter Maydell }
414ba62cc56SPeter Maydell 
415ba62cc56SPeter Maydell static inline uint16_t do_mulh_h(int32_t n, int32_t m)
416ba62cc56SPeter Maydell {
417ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 16;
418ba62cc56SPeter Maydell }
419ba62cc56SPeter Maydell 
420ba62cc56SPeter Maydell static inline uint32_t do_mulh_w(int64_t n, int64_t m)
421ba62cc56SPeter Maydell {
422ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 32;
423ba62cc56SPeter Maydell }
424ba62cc56SPeter Maydell 
425fca87b78SPeter Maydell static inline uint8_t do_rmulh_b(int32_t n, int32_t m)
426fca87b78SPeter Maydell {
427fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 7)) >> 8;
428fca87b78SPeter Maydell }
429fca87b78SPeter Maydell 
430fca87b78SPeter Maydell static inline uint16_t do_rmulh_h(int32_t n, int32_t m)
431fca87b78SPeter Maydell {
432fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 15)) >> 16;
433fca87b78SPeter Maydell }
434fca87b78SPeter Maydell 
435fca87b78SPeter Maydell static inline uint32_t do_rmulh_w(int64_t n, int64_t m)
436fca87b78SPeter Maydell {
437fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 31)) >> 32;
438fca87b78SPeter Maydell }
439fca87b78SPeter Maydell 
440ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsb, 1, int8_t, do_mulh_b)
441ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsh, 2, int16_t, do_mulh_h)
442ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsw, 4, int32_t, do_mulh_w)
443ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhub, 1, uint8_t, do_mulh_b)
444ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhuh, 2, uint16_t, do_mulh_h)
445ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhuw, 4, uint32_t, do_mulh_w)
446fca87b78SPeter Maydell 
447fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsb, 1, int8_t, do_rmulh_b)
448fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsh, 2, int16_t, do_rmulh_h)
449fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsw, 4, int32_t, do_rmulh_w)
450fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhub, 1, uint8_t, do_rmulh_b)
451fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhuh, 2, uint16_t, do_rmulh_h)
452fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhuw, 4, uint32_t, do_rmulh_w)
453cd367ff3SPeter Maydell 
454cd367ff3SPeter Maydell #define DO_MAX(N, M)  ((N) >= (M) ? (N) : (M))
455cd367ff3SPeter Maydell #define DO_MIN(N, M)  ((N) >= (M) ? (M) : (N))
456cd367ff3SPeter Maydell 
457cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_S(vmaxs, DO_MAX)
458cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_U(vmaxu, DO_MAX)
459cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_S(vmins, DO_MIN)
460cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_U(vminu, DO_MIN)
461bc67aa8dSPeter Maydell 
462bc67aa8dSPeter Maydell #define DO_ABD(N, M)  ((N) >= (M) ? (N) - (M) : (M) - (N))
463bc67aa8dSPeter Maydell 
464bc67aa8dSPeter Maydell DO_2OP_S(vabds, DO_ABD)
465bc67aa8dSPeter Maydell DO_2OP_U(vabdu, DO_ABD)
466abc48e31SPeter Maydell 
467abc48e31SPeter Maydell static inline uint32_t do_vhadd_u(uint32_t n, uint32_t m)
468abc48e31SPeter Maydell {
469abc48e31SPeter Maydell     return ((uint64_t)n + m) >> 1;
470abc48e31SPeter Maydell }
471abc48e31SPeter Maydell 
472abc48e31SPeter Maydell static inline int32_t do_vhadd_s(int32_t n, int32_t m)
473abc48e31SPeter Maydell {
474abc48e31SPeter Maydell     return ((int64_t)n + m) >> 1;
475abc48e31SPeter Maydell }
476abc48e31SPeter Maydell 
477abc48e31SPeter Maydell static inline uint32_t do_vhsub_u(uint32_t n, uint32_t m)
478abc48e31SPeter Maydell {
479abc48e31SPeter Maydell     return ((uint64_t)n - m) >> 1;
480abc48e31SPeter Maydell }
481abc48e31SPeter Maydell 
482abc48e31SPeter Maydell static inline int32_t do_vhsub_s(int32_t n, int32_t m)
483abc48e31SPeter Maydell {
484abc48e31SPeter Maydell     return ((int64_t)n - m) >> 1;
485abc48e31SPeter Maydell }
486abc48e31SPeter Maydell 
487abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_S(vhadds, do_vhadd_s)
488abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_U(vhaddu, do_vhadd_u)
489abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_S(vhsubs, do_vhsub_s)
490abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_U(vhsubu, do_vhsub_u)
491*1d2386f7SPeter Maydell 
492*1d2386f7SPeter Maydell 
493*1d2386f7SPeter Maydell /*
494*1d2386f7SPeter Maydell  * Multiply add long dual accumulate ops.
495*1d2386f7SPeter Maydell  */
496*1d2386f7SPeter Maydell #define DO_LDAV(OP, ESIZE, TYPE, XCHG, EVENACC, ODDACC)                 \
497*1d2386f7SPeter Maydell     uint64_t HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vn,         \
498*1d2386f7SPeter Maydell                                     void *vm, uint64_t a)               \
499*1d2386f7SPeter Maydell     {                                                                   \
500*1d2386f7SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
501*1d2386f7SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
502*1d2386f7SPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
503*1d2386f7SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
504*1d2386f7SPeter Maydell             if (mask & 1) {                                             \
505*1d2386f7SPeter Maydell                 if (e & 1) {                                            \
506*1d2386f7SPeter Maydell                     a ODDACC                                            \
507*1d2386f7SPeter Maydell                         (int64_t)n[H##ESIZE(e - 1 * XCHG)] * m[H##ESIZE(e)]; \
508*1d2386f7SPeter Maydell                 } else {                                                \
509*1d2386f7SPeter Maydell                     a EVENACC                                           \
510*1d2386f7SPeter Maydell                         (int64_t)n[H##ESIZE(e + 1 * XCHG)] * m[H##ESIZE(e)]; \
511*1d2386f7SPeter Maydell                 }                                                       \
512*1d2386f7SPeter Maydell             }                                                           \
513*1d2386f7SPeter Maydell         }                                                               \
514*1d2386f7SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
515*1d2386f7SPeter Maydell         return a;                                                       \
516*1d2386f7SPeter Maydell     }
517*1d2386f7SPeter Maydell 
518*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavsh, 2, int16_t, false, +=, +=)
519*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavxsh, 2, int16_t, true, +=, +=)
520*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavsw, 4, int32_t, false, +=, +=)
521*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavxsw, 4, int32_t, true, +=, +=)
522*1d2386f7SPeter Maydell 
523*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavuh, 2, uint16_t, false, +=, +=)
524*1d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavuw, 4, uint32_t, false, +=, +=)
525