xref: /qemu/target/arm/tcg/mve_helper.c (revision 6f060a636bf46869e43a28a0f426ddaea16314f9)
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"
2138548747SPeter Maydell #include "qemu/int128.h"
22507b6a50SPeter Maydell #include "cpu.h"
23507b6a50SPeter Maydell #include "internals.h"
24507b6a50SPeter Maydell #include "vec_internal.h"
25507b6a50SPeter Maydell #include "exec/helper-proto.h"
26507b6a50SPeter Maydell #include "exec/cpu_ldst.h"
27507b6a50SPeter Maydell #include "exec/exec-all.h"
2859c91773SPeter Maydell #include "tcg/tcg.h"
29507b6a50SPeter Maydell 
30507b6a50SPeter Maydell static uint16_t mve_element_mask(CPUARMState *env)
31507b6a50SPeter Maydell {
32507b6a50SPeter Maydell     /*
33507b6a50SPeter Maydell      * Return the mask of which elements in the MVE vector should be
34507b6a50SPeter Maydell      * updated. This is a combination of multiple things:
35507b6a50SPeter Maydell      *  (1) by default, we update every lane in the vector
36507b6a50SPeter Maydell      *  (2) VPT predication stores its state in the VPR register;
37507b6a50SPeter Maydell      *  (3) low-overhead-branch tail predication will mask out part
38507b6a50SPeter Maydell      *      the vector on the final iteration of the loop
39507b6a50SPeter Maydell      *  (4) if EPSR.ECI is set then we must execute only some beats
40507b6a50SPeter Maydell      *      of the insn
41507b6a50SPeter Maydell      * We combine all these into a 16-bit result with the same semantics
42507b6a50SPeter Maydell      * as VPR.P0: 0 to mask the lane, 1 if it is active.
43507b6a50SPeter Maydell      * 8-bit vector ops will look at all bits of the result;
44507b6a50SPeter Maydell      * 16-bit ops will look at bits 0, 2, 4, ...;
45507b6a50SPeter Maydell      * 32-bit ops will look at bits 0, 4, 8 and 12.
46507b6a50SPeter Maydell      * Compare pseudocode GetCurInstrBeat(), though that only returns
47507b6a50SPeter Maydell      * the 4-bit slice of the mask corresponding to a single beat.
48507b6a50SPeter Maydell      */
49507b6a50SPeter Maydell     uint16_t mask = FIELD_EX32(env->v7m.vpr, V7M_VPR, P0);
50507b6a50SPeter Maydell 
51507b6a50SPeter Maydell     if (!(env->v7m.vpr & R_V7M_VPR_MASK01_MASK)) {
52507b6a50SPeter Maydell         mask |= 0xff;
53507b6a50SPeter Maydell     }
54507b6a50SPeter Maydell     if (!(env->v7m.vpr & R_V7M_VPR_MASK23_MASK)) {
55507b6a50SPeter Maydell         mask |= 0xff00;
56507b6a50SPeter Maydell     }
57507b6a50SPeter Maydell 
58507b6a50SPeter Maydell     if (env->v7m.ltpsize < 4 &&
59507b6a50SPeter Maydell         env->regs[14] <= (1 << (4 - env->v7m.ltpsize))) {
60507b6a50SPeter Maydell         /*
61507b6a50SPeter Maydell          * Tail predication active, and this is the last loop iteration.
62507b6a50SPeter Maydell          * The element size is (1 << ltpsize), and we only want to process
63507b6a50SPeter Maydell          * loopcount elements, so we want to retain the least significant
64507b6a50SPeter Maydell          * (loopcount * esize) predicate bits and zero out bits above that.
65507b6a50SPeter Maydell          */
66507b6a50SPeter Maydell         int masklen = env->regs[14] << env->v7m.ltpsize;
67507b6a50SPeter Maydell         assert(masklen <= 16);
68507b6a50SPeter Maydell         mask &= MAKE_64BIT_MASK(0, masklen);
69507b6a50SPeter Maydell     }
70507b6a50SPeter Maydell 
71507b6a50SPeter Maydell     if ((env->condexec_bits & 0xf) == 0) {
72507b6a50SPeter Maydell         /*
73507b6a50SPeter Maydell          * ECI bits indicate which beats are already executed;
74507b6a50SPeter Maydell          * we handle this by effectively predicating them out.
75507b6a50SPeter Maydell          */
76507b6a50SPeter Maydell         int eci = env->condexec_bits >> 4;
77507b6a50SPeter Maydell         switch (eci) {
78507b6a50SPeter Maydell         case ECI_NONE:
79507b6a50SPeter Maydell             break;
80507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0:
81507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xfff0;
82507b6a50SPeter Maydell             break;
83507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1:
84507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xff00;
85507b6a50SPeter Maydell             break;
86507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1A2:
87507b6a50SPeter Maydell         case ECI_A0A1A2B0:
88507b6a50SPeter Maydell             mask &= 0xf000;
89507b6a50SPeter Maydell             break;
90507b6a50SPeter Maydell         default:
91507b6a50SPeter Maydell             g_assert_not_reached();
92507b6a50SPeter Maydell         }
93507b6a50SPeter Maydell     }
94507b6a50SPeter Maydell 
95507b6a50SPeter Maydell     return mask;
96507b6a50SPeter Maydell }
97507b6a50SPeter Maydell 
98507b6a50SPeter Maydell static void mve_advance_vpt(CPUARMState *env)
99507b6a50SPeter Maydell {
100507b6a50SPeter Maydell     /* Advance the VPT and ECI state if necessary */
101507b6a50SPeter Maydell     uint32_t vpr = env->v7m.vpr;
102507b6a50SPeter Maydell     unsigned mask01, mask23;
103507b6a50SPeter Maydell 
104507b6a50SPeter Maydell     if ((env->condexec_bits & 0xf) == 0) {
105507b6a50SPeter Maydell         env->condexec_bits = (env->condexec_bits == (ECI_A0A1A2B0 << 4)) ?
106507b6a50SPeter Maydell             (ECI_A0 << 4) : (ECI_NONE << 4);
107507b6a50SPeter Maydell     }
108507b6a50SPeter Maydell 
109507b6a50SPeter Maydell     if (!(vpr & (R_V7M_VPR_MASK01_MASK | R_V7M_VPR_MASK23_MASK))) {
110507b6a50SPeter Maydell         /* VPT not enabled, nothing to do */
111507b6a50SPeter Maydell         return;
112507b6a50SPeter Maydell     }
113507b6a50SPeter Maydell 
114507b6a50SPeter Maydell     mask01 = FIELD_EX32(vpr, V7M_VPR, MASK01);
115507b6a50SPeter Maydell     mask23 = FIELD_EX32(vpr, V7M_VPR, MASK23);
116507b6a50SPeter Maydell     if (mask01 > 8) {
117507b6a50SPeter Maydell         /* high bit set, but not 0b1000: invert the relevant half of P0 */
118507b6a50SPeter Maydell         vpr ^= 0xff;
119507b6a50SPeter Maydell     }
120507b6a50SPeter Maydell     if (mask23 > 8) {
121507b6a50SPeter Maydell         /* high bit set, but not 0b1000: invert the relevant half of P0 */
122507b6a50SPeter Maydell         vpr ^= 0xff00;
123507b6a50SPeter Maydell     }
124507b6a50SPeter Maydell     vpr = FIELD_DP32(vpr, V7M_VPR, MASK01, mask01 << 1);
125507b6a50SPeter Maydell     vpr = FIELD_DP32(vpr, V7M_VPR, MASK23, mask23 << 1);
126507b6a50SPeter Maydell     env->v7m.vpr = vpr;
127507b6a50SPeter Maydell }
128507b6a50SPeter Maydell 
129507b6a50SPeter Maydell 
130507b6a50SPeter Maydell #define DO_VLDR(OP, MSIZE, LDTYPE, ESIZE, TYPE)                         \
131507b6a50SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t addr)    \
132507b6a50SPeter Maydell     {                                                                   \
133507b6a50SPeter Maydell         TYPE *d = vd;                                                   \
134507b6a50SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
135507b6a50SPeter Maydell         unsigned b, e;                                                  \
136507b6a50SPeter Maydell         /*                                                              \
137507b6a50SPeter Maydell          * R_SXTM allows the dest reg to become UNKNOWN for abandoned   \
138507b6a50SPeter Maydell          * beats so we don't care if we update part of the dest and     \
139507b6a50SPeter Maydell          * then take an exception.                                      \
140507b6a50SPeter Maydell          */                                                             \
141507b6a50SPeter Maydell         for (b = 0, e = 0; b < 16; b += ESIZE, e++) {                   \
142507b6a50SPeter Maydell             if (mask & (1 << b)) {                                      \
143507b6a50SPeter Maydell                 d[H##ESIZE(e)] = cpu_##LDTYPE##_data_ra(env, addr, GETPC()); \
144507b6a50SPeter Maydell             }                                                           \
145507b6a50SPeter Maydell             addr += MSIZE;                                              \
146507b6a50SPeter Maydell         }                                                               \
147507b6a50SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
148507b6a50SPeter Maydell     }
149507b6a50SPeter Maydell 
150507b6a50SPeter Maydell #define DO_VSTR(OP, MSIZE, STTYPE, ESIZE, TYPE)                         \
151507b6a50SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t addr)    \
152507b6a50SPeter Maydell     {                                                                   \
153507b6a50SPeter Maydell         TYPE *d = vd;                                                   \
154507b6a50SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
155507b6a50SPeter Maydell         unsigned b, e;                                                  \
156507b6a50SPeter Maydell         for (b = 0, e = 0; b < 16; b += ESIZE, e++) {                   \
157507b6a50SPeter Maydell             if (mask & (1 << b)) {                                      \
158507b6a50SPeter Maydell                 cpu_##STTYPE##_data_ra(env, addr, d[H##ESIZE(e)], GETPC()); \
159507b6a50SPeter Maydell             }                                                           \
160507b6a50SPeter Maydell             addr += MSIZE;                                              \
161507b6a50SPeter Maydell         }                                                               \
162507b6a50SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
163507b6a50SPeter Maydell     }
164507b6a50SPeter Maydell 
165507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb, 1, ldub, 1, uint8_t)
166507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh, 2, lduw, 2, uint16_t)
167507b6a50SPeter Maydell DO_VLDR(vldrw, 4, ldl, 4, uint32_t)
168507b6a50SPeter Maydell 
169507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb, 1, stb, 1, uint8_t)
170507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrh, 2, stw, 2, uint16_t)
171507b6a50SPeter Maydell DO_VSTR(vstrw, 4, stl, 4, uint32_t)
172507b6a50SPeter Maydell 
1732fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_sh, 1, ldsb, 2, int16_t)
1742fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_sw, 1, ldsb, 4, int32_t)
1752fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_uh, 1, ldub, 2, uint16_t)
1762fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrb_uw, 1, ldub, 4, uint32_t)
1772fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh_sw, 2, ldsw, 4, int32_t)
1782fc6b751SPeter Maydell DO_VLDR(vldrh_uw, 2, lduw, 4, uint32_t)
1792fc6b751SPeter Maydell 
1802fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb_h, 1, stb, 2, int16_t)
1812fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrb_w, 1, stb, 4, int32_t)
1822fc6b751SPeter Maydell DO_VSTR(vstrh_w, 2, stw, 4, int32_t)
1832fc6b751SPeter Maydell 
184507b6a50SPeter Maydell #undef DO_VLDR
185507b6a50SPeter Maydell #undef DO_VSTR
1860f0f2bd5SPeter Maydell 
1870f0f2bd5SPeter Maydell /*
1880f0f2bd5SPeter Maydell  * The mergemask(D, R, M) macro performs the operation "*D = R" but
1890f0f2bd5SPeter Maydell  * storing only the bytes which correspond to 1 bits in M,
1900f0f2bd5SPeter Maydell  * leaving other bytes in *D unchanged. We use _Generic
1910f0f2bd5SPeter Maydell  * to select the correct implementation based on the type of D.
1920f0f2bd5SPeter Maydell  */
1930f0f2bd5SPeter Maydell 
1940f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_ub(uint8_t *d, uint8_t r, uint16_t mask)
1950f0f2bd5SPeter Maydell {
1960f0f2bd5SPeter Maydell     if (mask & 1) {
1970f0f2bd5SPeter Maydell         *d = r;
1980f0f2bd5SPeter Maydell     }
1990f0f2bd5SPeter Maydell }
2000f0f2bd5SPeter Maydell 
2010f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sb(int8_t *d, int8_t r, uint16_t mask)
2020f0f2bd5SPeter Maydell {
2030f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_ub((uint8_t *)d, r, mask);
2040f0f2bd5SPeter Maydell }
2050f0f2bd5SPeter Maydell 
2060f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uh(uint16_t *d, uint16_t r, uint16_t mask)
2070f0f2bd5SPeter Maydell {
2080f0f2bd5SPeter Maydell     uint16_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 3];
2090f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2100f0f2bd5SPeter Maydell }
2110f0f2bd5SPeter Maydell 
2120f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sh(int16_t *d, int16_t r, uint16_t mask)
2130f0f2bd5SPeter Maydell {
2140f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uh((uint16_t *)d, r, mask);
2150f0f2bd5SPeter Maydell }
2160f0f2bd5SPeter Maydell 
2170f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uw(uint32_t *d, uint32_t r, uint16_t mask)
2180f0f2bd5SPeter Maydell {
2190f0f2bd5SPeter Maydell     uint32_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 0xf];
2200f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2210f0f2bd5SPeter Maydell }
2220f0f2bd5SPeter Maydell 
2230f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sw(int32_t *d, int32_t r, uint16_t mask)
2240f0f2bd5SPeter Maydell {
2250f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uw((uint32_t *)d, r, mask);
2260f0f2bd5SPeter Maydell }
2270f0f2bd5SPeter Maydell 
2280f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_uq(uint64_t *d, uint64_t r, uint16_t mask)
2290f0f2bd5SPeter Maydell {
2300f0f2bd5SPeter Maydell     uint64_t bmask = expand_pred_b_data[mask & 0xff];
2310f0f2bd5SPeter Maydell     *d = (*d & ~bmask) | (r & bmask);
2320f0f2bd5SPeter Maydell }
2330f0f2bd5SPeter Maydell 
2340f0f2bd5SPeter Maydell static void mergemask_sq(int64_t *d, int64_t r, uint16_t mask)
2350f0f2bd5SPeter Maydell {
2360f0f2bd5SPeter Maydell     mergemask_uq((uint64_t *)d, r, mask);
2370f0f2bd5SPeter Maydell }
2380f0f2bd5SPeter Maydell 
2390f0f2bd5SPeter Maydell #define mergemask(D, R, M)                      \
2400f0f2bd5SPeter Maydell     _Generic(D,                                 \
2410f0f2bd5SPeter Maydell              uint8_t *: mergemask_ub,           \
2420f0f2bd5SPeter Maydell              int8_t *:  mergemask_sb,           \
2430f0f2bd5SPeter Maydell              uint16_t *: mergemask_uh,          \
2440f0f2bd5SPeter Maydell              int16_t *:  mergemask_sh,          \
2450f0f2bd5SPeter Maydell              uint32_t *: mergemask_uw,          \
2460f0f2bd5SPeter Maydell              int32_t *:  mergemask_sw,          \
2470f0f2bd5SPeter Maydell              uint64_t *: mergemask_uq,          \
2480f0f2bd5SPeter Maydell              int64_t *:  mergemask_sq)(D, R, M)
2490f0f2bd5SPeter Maydell 
250ab59362fSPeter Maydell void HELPER(mve_vdup)(CPUARMState *env, void *vd, uint32_t val)
251ab59362fSPeter Maydell {
252ab59362fSPeter Maydell     /*
253ab59362fSPeter Maydell      * The generated code already replicated an 8 or 16 bit constant
254ab59362fSPeter Maydell      * into the 32-bit value, so we only need to write the 32-bit
255ab59362fSPeter Maydell      * value to all elements of the Qreg, allowing for predication.
256ab59362fSPeter Maydell      */
257ab59362fSPeter Maydell     uint32_t *d = vd;
258ab59362fSPeter Maydell     uint16_t mask = mve_element_mask(env);
259ab59362fSPeter Maydell     unsigned e;
260ab59362fSPeter Maydell     for (e = 0; e < 16 / 4; e++, mask >>= 4) {
261ab59362fSPeter Maydell         mergemask(&d[H4(e)], val, mask);
262ab59362fSPeter Maydell     }
263ab59362fSPeter Maydell     mve_advance_vpt(env);
264ab59362fSPeter Maydell }
265ab59362fSPeter Maydell 
2660f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_1OP(OP, ESIZE, TYPE, FN)                                     \
2670f0f2bd5SPeter Maydell     void HELPER(mve_##OP)(CPUARMState *env, void *vd, void *vm)         \
2680f0f2bd5SPeter Maydell     {                                                                   \
2690f0f2bd5SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *m = vm;                                          \
2700f0f2bd5SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
2710f0f2bd5SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
2720f0f2bd5SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
2730f0f2bd5SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], FN(m[H##ESIZE(e)]), mask);       \
2740f0f2bd5SPeter Maydell         }                                                               \
2750f0f2bd5SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
2760f0f2bd5SPeter Maydell     }
2770f0f2bd5SPeter Maydell 
2786437f1f7SPeter Maydell #define DO_CLS_B(N)   (clrsb32(N) - 24)
2796437f1f7SPeter Maydell #define DO_CLS_H(N)   (clrsb32(N) - 16)
2806437f1f7SPeter Maydell 
2816437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsb, 1, int8_t, DO_CLS_B)
2826437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsh, 2, int16_t, DO_CLS_H)
2836437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(vclsw, 4, int32_t, clrsb32)
2846437f1f7SPeter Maydell 
2850f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_CLZ_B(N)   (clz32(N) - 24)
2860f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_CLZ_H(N)   (clz32(N) - 16)
2870f0f2bd5SPeter Maydell 
2880f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzb, 1, uint8_t, DO_CLZ_B)
2890f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzh, 2, uint16_t, DO_CLZ_H)
2900f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(vclzw, 4, uint32_t, clz32)
291249b5309SPeter Maydell 
292249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev16b, 2, uint16_t, bswap16)
293249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev32b, 4, uint32_t, bswap32)
294249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev32h, 4, uint32_t, hswap32)
295249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64b, 8, uint64_t, bswap64)
296249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64h, 8, uint64_t, hswap64)
297249b5309SPeter Maydell DO_1OP(vrev64w, 8, uint64_t, wswap64)
2988abd3c80SPeter Maydell 
2998abd3c80SPeter Maydell #define DO_NOT(N) (~(N))
3008abd3c80SPeter Maydell 
3018abd3c80SPeter Maydell DO_1OP(vmvn, 8, uint64_t, DO_NOT)
30259c91773SPeter Maydell 
30359c91773SPeter Maydell #define DO_ABS(N) ((N) < 0 ? -(N) : (N))
30459c91773SPeter Maydell #define DO_FABSH(N)  ((N) & dup_const(MO_16, 0x7fff))
30559c91773SPeter Maydell #define DO_FABSS(N)  ((N) & dup_const(MO_32, 0x7fffffff))
30659c91773SPeter Maydell 
30759c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsb, 1, int8_t, DO_ABS)
30859c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsh, 2, int16_t, DO_ABS)
30959c91773SPeter Maydell DO_1OP(vabsw, 4, int32_t, DO_ABS)
31059c91773SPeter Maydell 
31159c91773SPeter Maydell /* We can do these 64 bits at a time */
31259c91773SPeter Maydell DO_1OP(vfabsh, 8, uint64_t, DO_FABSH)
31359c91773SPeter Maydell DO_1OP(vfabss, 8, uint64_t, DO_FABSS)
314399a8c76SPeter Maydell 
315399a8c76SPeter Maydell #define DO_NEG(N)    (-(N))
316399a8c76SPeter Maydell #define DO_FNEGH(N) ((N) ^ dup_const(MO_16, 0x8000))
317399a8c76SPeter Maydell #define DO_FNEGS(N) ((N) ^ dup_const(MO_32, 0x80000000))
318399a8c76SPeter Maydell 
319399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegb, 1, int8_t, DO_NEG)
320399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegh, 2, int16_t, DO_NEG)
321399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vnegw, 4, int32_t, DO_NEG)
322399a8c76SPeter Maydell 
323399a8c76SPeter Maydell /* We can do these 64 bits at a time */
324399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vfnegh, 8, uint64_t, DO_FNEGH)
325399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(vfnegs, 8, uint64_t, DO_FNEGS)
32668245e44SPeter Maydell 
32768245e44SPeter Maydell #define DO_2OP(OP, ESIZE, TYPE, FN)                                     \
32868245e44SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env,                       \
32968245e44SPeter Maydell                                 void *vd, void *vn, void *vm)           \
33068245e44SPeter Maydell     {                                                                   \
33168245e44SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn, *m = vm;                                 \
33268245e44SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
33368245e44SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
33468245e44SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
33568245e44SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)],                                  \
33668245e44SPeter Maydell                       FN(n[H##ESIZE(e)], m[H##ESIZE(e)]), mask);        \
33768245e44SPeter Maydell         }                                                               \
33868245e44SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
33968245e44SPeter Maydell     }
34068245e44SPeter Maydell 
3419333fe4dSPeter Maydell /* provide unsigned 2-op helpers for all sizes */
3429333fe4dSPeter Maydell #define DO_2OP_U(OP, FN)                        \
3439333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##b, 1, uint8_t, FN)               \
3449333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##h, 2, uint16_t, FN)              \
3459333fe4dSPeter Maydell     DO_2OP(OP##w, 4, uint32_t, FN)
3469333fe4dSPeter Maydell 
347cd367ff3SPeter Maydell /* provide signed 2-op helpers for all sizes */
348cd367ff3SPeter Maydell #define DO_2OP_S(OP, FN)                        \
349cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##b, 1, int8_t, FN)                \
350cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##h, 2, int16_t, FN)               \
351cd367ff3SPeter Maydell     DO_2OP(OP##w, 4, int32_t, FN)
352cd367ff3SPeter Maydell 
353ac6ad1dcSPeter Maydell /*
354ac6ad1dcSPeter Maydell  * "Long" operations where two half-sized inputs (taken from either the
355ac6ad1dcSPeter Maydell  * top or the bottom of the input vector) produce a double-width result.
356ac6ad1dcSPeter Maydell  * Here ESIZE, TYPE are for the input, and LESIZE, LTYPE for the output.
357ac6ad1dcSPeter Maydell  */
358ac6ad1dcSPeter Maydell #define DO_2OP_L(OP, TOP, ESIZE, TYPE, LESIZE, LTYPE, FN)               \
359ac6ad1dcSPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm) \
360ac6ad1dcSPeter Maydell     {                                                                   \
361ac6ad1dcSPeter Maydell         LTYPE *d = vd;                                                  \
362ac6ad1dcSPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
363ac6ad1dcSPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
364ac6ad1dcSPeter Maydell         unsigned le;                                                    \
365ac6ad1dcSPeter Maydell         for (le = 0; le < 16 / LESIZE; le++, mask >>= LESIZE) {         \
366ac6ad1dcSPeter Maydell             LTYPE r = FN((LTYPE)n[H##ESIZE(le * 2 + TOP)],              \
367ac6ad1dcSPeter Maydell                          m[H##ESIZE(le * 2 + TOP)]);                    \
368ac6ad1dcSPeter Maydell             mergemask(&d[H##LESIZE(le)], r, mask);                      \
369ac6ad1dcSPeter Maydell         }                                                               \
370ac6ad1dcSPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
371ac6ad1dcSPeter Maydell     }
372ac6ad1dcSPeter Maydell 
373380caf6cSPeter Maydell #define DO_2OP_SAT(OP, ESIZE, TYPE, FN)                                 \
374380caf6cSPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm) \
375380caf6cSPeter Maydell     {                                                                   \
376380caf6cSPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn, *m = vm;                                 \
377380caf6cSPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
378380caf6cSPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
379380caf6cSPeter Maydell         bool qc = false;                                                \
380380caf6cSPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
381380caf6cSPeter Maydell             bool sat = false;                                           \
382380caf6cSPeter Maydell             TYPE r = FN(n[H##ESIZE(e)], m[H##ESIZE(e)], &sat);          \
383380caf6cSPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], r, mask);                        \
384380caf6cSPeter Maydell             qc |= sat & mask & 1;                                       \
385380caf6cSPeter Maydell         }                                                               \
386380caf6cSPeter Maydell         if (qc) {                                                       \
387380caf6cSPeter Maydell             env->vfp.qc[0] = qc;                                        \
388380caf6cSPeter Maydell         }                                                               \
389380caf6cSPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
390380caf6cSPeter Maydell     }
391380caf6cSPeter Maydell 
392483da661SPeter Maydell /* provide unsigned 2-op helpers for all sizes */
393483da661SPeter Maydell #define DO_2OP_SAT_U(OP, FN)                    \
394483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##b, 1, uint8_t, FN)           \
395483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##h, 2, uint16_t, FN)          \
396483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##w, 4, uint32_t, FN)
397483da661SPeter Maydell 
398483da661SPeter Maydell /* provide signed 2-op helpers for all sizes */
399483da661SPeter Maydell #define DO_2OP_SAT_S(OP, FN)                    \
400483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##b, 1, int8_t, FN)            \
401483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##h, 2, int16_t, FN)           \
402483da661SPeter Maydell     DO_2OP_SAT(OP##w, 4, int32_t, FN)
403483da661SPeter Maydell 
40468245e44SPeter Maydell #define DO_AND(N, M)  ((N) & (M))
40568245e44SPeter Maydell #define DO_BIC(N, M)  ((N) & ~(M))
40668245e44SPeter Maydell #define DO_ORR(N, M)  ((N) | (M))
40768245e44SPeter Maydell #define DO_ORN(N, M)  ((N) | ~(M))
40868245e44SPeter Maydell #define DO_EOR(N, M)  ((N) ^ (M))
40968245e44SPeter Maydell 
41068245e44SPeter Maydell DO_2OP(vand, 8, uint64_t, DO_AND)
41168245e44SPeter Maydell DO_2OP(vbic, 8, uint64_t, DO_BIC)
41268245e44SPeter Maydell DO_2OP(vorr, 8, uint64_t, DO_ORR)
41368245e44SPeter Maydell DO_2OP(vorn, 8, uint64_t, DO_ORN)
41468245e44SPeter Maydell DO_2OP(veor, 8, uint64_t, DO_EOR)
4159333fe4dSPeter Maydell 
4169333fe4dSPeter Maydell #define DO_ADD(N, M) ((N) + (M))
4179333fe4dSPeter Maydell #define DO_SUB(N, M) ((N) - (M))
4189333fe4dSPeter Maydell #define DO_MUL(N, M) ((N) * (M))
4199333fe4dSPeter Maydell 
4209333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vadd, DO_ADD)
4219333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vsub, DO_SUB)
4229333fe4dSPeter Maydell DO_2OP_U(vmul, DO_MUL)
423ba62cc56SPeter Maydell 
424ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsb, 0, 1, int8_t, 2, int16_t, DO_MUL)
425ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsh, 0, 2, int16_t, 4, int32_t, DO_MUL)
426ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbsw, 0, 4, int32_t, 8, int64_t, DO_MUL)
427ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbub, 0, 1, uint8_t, 2, uint16_t, DO_MUL)
428ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbuh, 0, 2, uint16_t, 4, uint32_t, DO_MUL)
429ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmullbuw, 0, 4, uint32_t, 8, uint64_t, DO_MUL)
430ac6ad1dcSPeter Maydell 
431ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsb, 1, 1, int8_t, 2, int16_t, DO_MUL)
432ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsh, 1, 2, int16_t, 4, int32_t, DO_MUL)
433ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltsw, 1, 4, int32_t, 8, int64_t, DO_MUL)
434ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltub, 1, 1, uint8_t, 2, uint16_t, DO_MUL)
435ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltuh, 1, 2, uint16_t, 4, uint32_t, DO_MUL)
436ac6ad1dcSPeter Maydell DO_2OP_L(vmulltuw, 1, 4, uint32_t, 8, uint64_t, DO_MUL)
437ac6ad1dcSPeter Maydell 
438ba62cc56SPeter Maydell /*
439ba62cc56SPeter Maydell  * Because the computation type is at least twice as large as required,
440ba62cc56SPeter Maydell  * these work for both signed and unsigned source types.
441ba62cc56SPeter Maydell  */
442ba62cc56SPeter Maydell static inline uint8_t do_mulh_b(int32_t n, int32_t m)
443ba62cc56SPeter Maydell {
444ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 8;
445ba62cc56SPeter Maydell }
446ba62cc56SPeter Maydell 
447ba62cc56SPeter Maydell static inline uint16_t do_mulh_h(int32_t n, int32_t m)
448ba62cc56SPeter Maydell {
449ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 16;
450ba62cc56SPeter Maydell }
451ba62cc56SPeter Maydell 
452ba62cc56SPeter Maydell static inline uint32_t do_mulh_w(int64_t n, int64_t m)
453ba62cc56SPeter Maydell {
454ba62cc56SPeter Maydell     return (n * m) >> 32;
455ba62cc56SPeter Maydell }
456ba62cc56SPeter Maydell 
457fca87b78SPeter Maydell static inline uint8_t do_rmulh_b(int32_t n, int32_t m)
458fca87b78SPeter Maydell {
459fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 7)) >> 8;
460fca87b78SPeter Maydell }
461fca87b78SPeter Maydell 
462fca87b78SPeter Maydell static inline uint16_t do_rmulh_h(int32_t n, int32_t m)
463fca87b78SPeter Maydell {
464fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 15)) >> 16;
465fca87b78SPeter Maydell }
466fca87b78SPeter Maydell 
467fca87b78SPeter Maydell static inline uint32_t do_rmulh_w(int64_t n, int64_t m)
468fca87b78SPeter Maydell {
469fca87b78SPeter Maydell     return (n * m + (1U << 31)) >> 32;
470fca87b78SPeter Maydell }
471fca87b78SPeter Maydell 
472ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsb, 1, int8_t, do_mulh_b)
473ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsh, 2, int16_t, do_mulh_h)
474ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhsw, 4, int32_t, do_mulh_w)
475ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhub, 1, uint8_t, do_mulh_b)
476ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhuh, 2, uint16_t, do_mulh_h)
477ba62cc56SPeter Maydell DO_2OP(vmulhuw, 4, uint32_t, do_mulh_w)
478fca87b78SPeter Maydell 
479fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsb, 1, int8_t, do_rmulh_b)
480fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsh, 2, int16_t, do_rmulh_h)
481fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhsw, 4, int32_t, do_rmulh_w)
482fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhub, 1, uint8_t, do_rmulh_b)
483fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhuh, 2, uint16_t, do_rmulh_h)
484fca87b78SPeter Maydell DO_2OP(vrmulhuw, 4, uint32_t, do_rmulh_w)
485cd367ff3SPeter Maydell 
486cd367ff3SPeter Maydell #define DO_MAX(N, M)  ((N) >= (M) ? (N) : (M))
487cd367ff3SPeter Maydell #define DO_MIN(N, M)  ((N) >= (M) ? (M) : (N))
488cd367ff3SPeter Maydell 
489cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_S(vmaxs, DO_MAX)
490cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_U(vmaxu, DO_MAX)
491cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_S(vmins, DO_MIN)
492cd367ff3SPeter Maydell DO_2OP_U(vminu, DO_MIN)
493bc67aa8dSPeter Maydell 
494bc67aa8dSPeter Maydell #define DO_ABD(N, M)  ((N) >= (M) ? (N) - (M) : (M) - (N))
495bc67aa8dSPeter Maydell 
496bc67aa8dSPeter Maydell DO_2OP_S(vabds, DO_ABD)
497bc67aa8dSPeter Maydell DO_2OP_U(vabdu, DO_ABD)
498abc48e31SPeter Maydell 
499abc48e31SPeter Maydell static inline uint32_t do_vhadd_u(uint32_t n, uint32_t m)
500abc48e31SPeter Maydell {
501abc48e31SPeter Maydell     return ((uint64_t)n + m) >> 1;
502abc48e31SPeter Maydell }
503abc48e31SPeter Maydell 
504abc48e31SPeter Maydell static inline int32_t do_vhadd_s(int32_t n, int32_t m)
505abc48e31SPeter Maydell {
506abc48e31SPeter Maydell     return ((int64_t)n + m) >> 1;
507abc48e31SPeter Maydell }
508abc48e31SPeter Maydell 
509abc48e31SPeter Maydell static inline uint32_t do_vhsub_u(uint32_t n, uint32_t m)
510abc48e31SPeter Maydell {
511abc48e31SPeter Maydell     return ((uint64_t)n - m) >> 1;
512abc48e31SPeter Maydell }
513abc48e31SPeter Maydell 
514abc48e31SPeter Maydell static inline int32_t do_vhsub_s(int32_t n, int32_t m)
515abc48e31SPeter Maydell {
516abc48e31SPeter Maydell     return ((int64_t)n - m) >> 1;
517abc48e31SPeter Maydell }
518abc48e31SPeter Maydell 
519abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_S(vhadds, do_vhadd_s)
520abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_U(vhaddu, do_vhadd_u)
521abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_S(vhsubs, do_vhsub_s)
522abc48e31SPeter Maydell DO_2OP_U(vhsubu, do_vhsub_u)
5231d2386f7SPeter Maydell 
5240372cad8SPeter Maydell #define DO_VSHLS(N, M) do_sqrshl_bhs(N, (int8_t)(M), sizeof(N) * 8, false, NULL)
5250372cad8SPeter Maydell #define DO_VSHLU(N, M) do_uqrshl_bhs(N, (int8_t)(M), sizeof(N) * 8, false, NULL)
526bb002345SPeter Maydell #define DO_VRSHLS(N, M) do_sqrshl_bhs(N, (int8_t)(M), sizeof(N) * 8, true, NULL)
527bb002345SPeter Maydell #define DO_VRSHLU(N, M) do_uqrshl_bhs(N, (int8_t)(M), sizeof(N) * 8, true, NULL)
5280372cad8SPeter Maydell 
5290372cad8SPeter Maydell DO_2OP_S(vshls, DO_VSHLS)
5300372cad8SPeter Maydell DO_2OP_U(vshlu, DO_VSHLU)
531bb002345SPeter Maydell DO_2OP_S(vrshls, DO_VRSHLS)
532bb002345SPeter Maydell DO_2OP_U(vrshlu, DO_VRSHLU)
5330372cad8SPeter Maydell 
5341eb987a8SPeter Maydell #define DO_RHADD_S(N, M) (((int64_t)(N) + (M) + 1) >> 1)
5351eb987a8SPeter Maydell #define DO_RHADD_U(N, M) (((uint64_t)(N) + (M) + 1) >> 1)
5361eb987a8SPeter Maydell 
5371eb987a8SPeter Maydell DO_2OP_S(vrhadds, DO_RHADD_S)
5381eb987a8SPeter Maydell DO_2OP_U(vrhaddu, DO_RHADD_U)
5391eb987a8SPeter Maydell 
54089bc4c4fSPeter Maydell static void do_vadc(CPUARMState *env, uint32_t *d, uint32_t *n, uint32_t *m,
54189bc4c4fSPeter Maydell                     uint32_t inv, uint32_t carry_in, bool update_flags)
54289bc4c4fSPeter Maydell {
54389bc4c4fSPeter Maydell     uint16_t mask = mve_element_mask(env);
54489bc4c4fSPeter Maydell     unsigned e;
54589bc4c4fSPeter Maydell 
54689bc4c4fSPeter Maydell     /* If any additions trigger, we will update flags. */
54789bc4c4fSPeter Maydell     if (mask & 0x1111) {
54889bc4c4fSPeter Maydell         update_flags = true;
54989bc4c4fSPeter Maydell     }
55089bc4c4fSPeter Maydell 
55189bc4c4fSPeter Maydell     for (e = 0; e < 16 / 4; e++, mask >>= 4) {
55289bc4c4fSPeter Maydell         uint64_t r = carry_in;
55389bc4c4fSPeter Maydell         r += n[H4(e)];
55489bc4c4fSPeter Maydell         r += m[H4(e)] ^ inv;
55589bc4c4fSPeter Maydell         if (mask & 1) {
55689bc4c4fSPeter Maydell             carry_in = r >> 32;
55789bc4c4fSPeter Maydell         }
55889bc4c4fSPeter Maydell         mergemask(&d[H4(e)], r, mask);
55989bc4c4fSPeter Maydell     }
56089bc4c4fSPeter Maydell 
56189bc4c4fSPeter Maydell     if (update_flags) {
56289bc4c4fSPeter Maydell         /* Store C, clear NZV. */
56389bc4c4fSPeter Maydell         env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] &= ~FPCR_NZCV_MASK;
56489bc4c4fSPeter Maydell         env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] |= carry_in * FPCR_C;
56589bc4c4fSPeter Maydell     }
56689bc4c4fSPeter Maydell     mve_advance_vpt(env);
56789bc4c4fSPeter Maydell }
56889bc4c4fSPeter Maydell 
56989bc4c4fSPeter Maydell void HELPER(mve_vadc)(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm)
57089bc4c4fSPeter Maydell {
57189bc4c4fSPeter Maydell     bool carry_in = env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & FPCR_C;
57289bc4c4fSPeter Maydell     do_vadc(env, vd, vn, vm, 0, carry_in, false);
57389bc4c4fSPeter Maydell }
57489bc4c4fSPeter Maydell 
57589bc4c4fSPeter Maydell void HELPER(mve_vsbc)(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm)
57689bc4c4fSPeter Maydell {
57789bc4c4fSPeter Maydell     bool carry_in = env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & FPCR_C;
57889bc4c4fSPeter Maydell     do_vadc(env, vd, vn, vm, -1, carry_in, false);
57989bc4c4fSPeter Maydell }
58089bc4c4fSPeter Maydell 
58189bc4c4fSPeter Maydell 
58289bc4c4fSPeter Maydell void HELPER(mve_vadci)(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm)
58389bc4c4fSPeter Maydell {
58489bc4c4fSPeter Maydell     do_vadc(env, vd, vn, vm, 0, 0, true);
58589bc4c4fSPeter Maydell }
58689bc4c4fSPeter Maydell 
58789bc4c4fSPeter Maydell void HELPER(mve_vsbci)(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm)
58889bc4c4fSPeter Maydell {
58989bc4c4fSPeter Maydell     do_vadc(env, vd, vn, vm, -1, 1, true);
59089bc4c4fSPeter Maydell }
59189bc4c4fSPeter Maydell 
59267ec113bSPeter Maydell #define DO_VCADD(OP, ESIZE, TYPE, FN0, FN1)                             \
59367ec113bSPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn, void *vm) \
59467ec113bSPeter Maydell     {                                                                   \
59567ec113bSPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn, *m = vm;                                 \
59667ec113bSPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
59767ec113bSPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
59867ec113bSPeter Maydell         TYPE r[16 / ESIZE];                                             \
59967ec113bSPeter Maydell         /* Calculate all results first to avoid overwriting inputs */   \
60067ec113bSPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++) {                              \
60167ec113bSPeter Maydell             if (!(e & 1)) {                                             \
60267ec113bSPeter Maydell                 r[e] = FN0(n[H##ESIZE(e)], m[H##ESIZE(e + 1)]);         \
60367ec113bSPeter Maydell             } else {                                                    \
60467ec113bSPeter Maydell                 r[e] = FN1(n[H##ESIZE(e)], m[H##ESIZE(e - 1)]);         \
60567ec113bSPeter Maydell             }                                                           \
60667ec113bSPeter Maydell         }                                                               \
60767ec113bSPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
60867ec113bSPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], r[e], mask);                     \
60967ec113bSPeter Maydell         }                                                               \
61067ec113bSPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
61167ec113bSPeter Maydell     }
61267ec113bSPeter Maydell 
61367ec113bSPeter Maydell #define DO_VCADD_ALL(OP, FN0, FN1)              \
61467ec113bSPeter Maydell     DO_VCADD(OP##b, 1, int8_t, FN0, FN1)        \
61567ec113bSPeter Maydell     DO_VCADD(OP##h, 2, int16_t, FN0, FN1)       \
61667ec113bSPeter Maydell     DO_VCADD(OP##w, 4, int32_t, FN0, FN1)
61767ec113bSPeter Maydell 
61867ec113bSPeter Maydell DO_VCADD_ALL(vcadd90, DO_SUB, DO_ADD)
61967ec113bSPeter Maydell DO_VCADD_ALL(vcadd270, DO_ADD, DO_SUB)
6208625693aSPeter Maydell DO_VCADD_ALL(vhcadd90, do_vhsub_s, do_vhadd_s)
6218625693aSPeter Maydell DO_VCADD_ALL(vhcadd270, do_vhadd_s, do_vhsub_s)
62267ec113bSPeter Maydell 
62339f2ec85SPeter Maydell static inline int32_t do_sat_bhw(int64_t val, int64_t min, int64_t max, bool *s)
62439f2ec85SPeter Maydell {
62539f2ec85SPeter Maydell     if (val > max) {
62639f2ec85SPeter Maydell         *s = true;
62739f2ec85SPeter Maydell         return max;
62839f2ec85SPeter Maydell     } else if (val < min) {
62939f2ec85SPeter Maydell         *s = true;
63039f2ec85SPeter Maydell         return min;
63139f2ec85SPeter Maydell     }
63239f2ec85SPeter Maydell     return val;
63339f2ec85SPeter Maydell }
63439f2ec85SPeter Maydell 
63539f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQADD_B(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, INT8_MIN, INT8_MAX, s)
63639f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQADD_H(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, INT16_MIN, INT16_MAX, s)
63739f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQADD_W(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, INT32_MIN, INT32_MAX, s)
63839f2ec85SPeter Maydell 
63939f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQADD_B(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, 0, UINT8_MAX, s)
64039f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQADD_H(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, 0, UINT16_MAX, s)
64139f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQADD_W(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n + m, 0, UINT32_MAX, s)
64239f2ec85SPeter Maydell 
64339f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQSUB_B(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, INT8_MIN, INT8_MAX, s)
64439f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQSUB_H(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, INT16_MIN, INT16_MAX, s)
64539f2ec85SPeter Maydell #define DO_SQSUB_W(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, INT32_MIN, INT32_MAX, s)
64639f2ec85SPeter Maydell 
64739f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQSUB_B(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, 0, UINT8_MAX, s)
64839f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQSUB_H(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, 0, UINT16_MAX, s)
64939f2ec85SPeter Maydell #define DO_UQSUB_W(n, m, s) do_sat_bhw((int64_t)n - m, 0, UINT32_MAX, s)
6501d2386f7SPeter Maydell 
65166c05767SPeter Maydell /*
65266c05767SPeter Maydell  * For QDMULH and QRDMULH we simplify "double and shift by esize" into
65366c05767SPeter Maydell  * "shift by esize-1", adjusting the QRDMULH rounding constant to match.
65466c05767SPeter Maydell  */
65566c05767SPeter Maydell #define DO_QDMULH_B(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m) >> 7, \
65666c05767SPeter Maydell                                         INT8_MIN, INT8_MAX, s)
65766c05767SPeter Maydell #define DO_QDMULH_H(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m) >> 15, \
65866c05767SPeter Maydell                                         INT16_MIN, INT16_MAX, s)
65966c05767SPeter Maydell #define DO_QDMULH_W(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m) >> 31, \
66066c05767SPeter Maydell                                         INT32_MIN, INT32_MAX, s)
66166c05767SPeter Maydell 
66266c05767SPeter Maydell #define DO_QRDMULH_B(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m + (1 << 6)) >> 7, \
66366c05767SPeter Maydell                                          INT8_MIN, INT8_MAX, s)
66466c05767SPeter Maydell #define DO_QRDMULH_H(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m + (1 << 14)) >> 15, \
66566c05767SPeter Maydell                                          INT16_MIN, INT16_MAX, s)
66666c05767SPeter Maydell #define DO_QRDMULH_W(n, m, s) do_sat_bhw(((int64_t)n * m + (1 << 30)) >> 31, \
66766c05767SPeter Maydell                                          INT32_MIN, INT32_MAX, s)
66866c05767SPeter Maydell 
669380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqdmulhb, 1, int8_t, DO_QDMULH_B)
670380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqdmulhh, 2, int16_t, DO_QDMULH_H)
671380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqdmulhw, 4, int32_t, DO_QDMULH_W)
672380caf6cSPeter Maydell 
673380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqrdmulhb, 1, int8_t, DO_QRDMULH_B)
674380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqrdmulhh, 2, int16_t, DO_QRDMULH_H)
675380caf6cSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqrdmulhw, 4, int32_t, DO_QRDMULH_W)
676380caf6cSPeter Maydell 
677f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqaddub, 1, uint8_t, DO_UQADD_B)
678f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqadduh, 2, uint16_t, DO_UQADD_H)
679f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqadduw, 4, uint32_t, DO_UQADD_W)
680f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqaddsb, 1, int8_t, DO_SQADD_B)
681f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqaddsh, 2, int16_t, DO_SQADD_H)
682f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqaddsw, 4, int32_t, DO_SQADD_W)
683f741707bSPeter Maydell 
684f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubub, 1, uint8_t, DO_UQSUB_B)
685f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubuh, 2, uint16_t, DO_UQSUB_H)
686f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubuw, 4, uint32_t, DO_UQSUB_W)
687f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubsb, 1, int8_t, DO_SQSUB_B)
688f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubsh, 2, int16_t, DO_SQSUB_H)
689f741707bSPeter Maydell DO_2OP_SAT(vqsubsw, 4, int32_t, DO_SQSUB_W)
690f741707bSPeter Maydell 
691483da661SPeter Maydell /*
692483da661SPeter Maydell  * This wrapper fixes up the impedance mismatch between do_sqrshl_bhs()
693483da661SPeter Maydell  * and friends wanting a uint32_t* sat and our needing a bool*.
694483da661SPeter Maydell  */
695483da661SPeter Maydell #define WRAP_QRSHL_HELPER(FN, N, M, ROUND, satp)                        \
696483da661SPeter Maydell     ({                                                                  \
697483da661SPeter Maydell         uint32_t su32 = 0;                                              \
698483da661SPeter Maydell         typeof(N) r = FN(N, (int8_t)(M), sizeof(N) * 8, ROUND, &su32);  \
699483da661SPeter Maydell         if (su32) {                                                     \
700483da661SPeter Maydell             *satp = true;                                               \
701483da661SPeter Maydell         }                                                               \
702483da661SPeter Maydell         r;                                                              \
703483da661SPeter Maydell     })
704483da661SPeter Maydell 
705483da661SPeter Maydell #define DO_SQSHL_OP(N, M, satp) \
706483da661SPeter Maydell     WRAP_QRSHL_HELPER(do_sqrshl_bhs, N, M, false, satp)
707483da661SPeter Maydell #define DO_UQSHL_OP(N, M, satp) \
708483da661SPeter Maydell     WRAP_QRSHL_HELPER(do_uqrshl_bhs, N, M, false, satp)
7099dc868c4SPeter Maydell #define DO_SQRSHL_OP(N, M, satp) \
7109dc868c4SPeter Maydell     WRAP_QRSHL_HELPER(do_sqrshl_bhs, N, M, true, satp)
7119dc868c4SPeter Maydell #define DO_UQRSHL_OP(N, M, satp) \
7129dc868c4SPeter Maydell     WRAP_QRSHL_HELPER(do_uqrshl_bhs, N, M, true, satp)
713483da661SPeter Maydell 
714483da661SPeter Maydell DO_2OP_SAT_S(vqshls, DO_SQSHL_OP)
715483da661SPeter Maydell DO_2OP_SAT_U(vqshlu, DO_UQSHL_OP)
7169dc868c4SPeter Maydell DO_2OP_SAT_S(vqrshls, DO_SQRSHL_OP)
7179dc868c4SPeter Maydell DO_2OP_SAT_U(vqrshlu, DO_UQRSHL_OP)
718483da661SPeter Maydell 
719fd677f80SPeter Maydell /*
720fd677f80SPeter Maydell  * Multiply add dual returning high half
721fd677f80SPeter Maydell  * The 'FN' here takes four inputs A, B, C, D, a 0/1 indicator of
722fd677f80SPeter Maydell  * whether to add the rounding constant, and the pointer to the
723fd677f80SPeter Maydell  * saturation flag, and should do "(A * B + C * D) * 2 + rounding constant",
724fd677f80SPeter Maydell  * saturate to twice the input size and return the high half; or
725fd677f80SPeter Maydell  * (A * B - C * D) etc for VQDMLSDH.
726fd677f80SPeter Maydell  */
727fd677f80SPeter Maydell #define DO_VQDMLADH_OP(OP, ESIZE, TYPE, XCHG, ROUND, FN)                \
728fd677f80SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn,   \
729fd677f80SPeter Maydell                                 void *vm)                               \
730fd677f80SPeter Maydell     {                                                                   \
731fd677f80SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn, *m = vm;                                 \
732fd677f80SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
733fd677f80SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
734fd677f80SPeter Maydell         bool qc = false;                                                \
735fd677f80SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
736fd677f80SPeter Maydell             bool sat = false;                                           \
737fd677f80SPeter Maydell             if ((e & 1) == XCHG) {                                      \
738fd677f80SPeter Maydell                 TYPE r = FN(n[H##ESIZE(e)],                             \
739fd677f80SPeter Maydell                             m[H##ESIZE(e - XCHG)],                      \
740fd677f80SPeter Maydell                             n[H##ESIZE(e + (1 - 2 * XCHG))],            \
741fd677f80SPeter Maydell                             m[H##ESIZE(e + (1 - XCHG))],                \
742fd677f80SPeter Maydell                             ROUND, &sat);                               \
743fd677f80SPeter Maydell                 mergemask(&d[H##ESIZE(e)], r, mask);                    \
744fd677f80SPeter Maydell                 qc |= sat & mask & 1;                                   \
745fd677f80SPeter Maydell             }                                                           \
746fd677f80SPeter Maydell         }                                                               \
747fd677f80SPeter Maydell         if (qc) {                                                       \
748fd677f80SPeter Maydell             env->vfp.qc[0] = qc;                                        \
749fd677f80SPeter Maydell         }                                                               \
750fd677f80SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
751fd677f80SPeter Maydell     }
752fd677f80SPeter Maydell 
753fd677f80SPeter Maydell static int8_t do_vqdmladh_b(int8_t a, int8_t b, int8_t c, int8_t d,
754fd677f80SPeter Maydell                             int round, bool *sat)
755fd677f80SPeter Maydell {
756fd677f80SPeter Maydell     int64_t r = ((int64_t)a * b + (int64_t)c * d) * 2 + (round << 7);
757fd677f80SPeter Maydell     return do_sat_bhw(r, INT16_MIN, INT16_MAX, sat) >> 8;
758fd677f80SPeter Maydell }
759fd677f80SPeter Maydell 
760fd677f80SPeter Maydell static int16_t do_vqdmladh_h(int16_t a, int16_t b, int16_t c, int16_t d,
761fd677f80SPeter Maydell                              int round, bool *sat)
762fd677f80SPeter Maydell {
763fd677f80SPeter Maydell     int64_t r = ((int64_t)a * b + (int64_t)c * d) * 2 + (round << 15);
764fd677f80SPeter Maydell     return do_sat_bhw(r, INT32_MIN, INT32_MAX, sat) >> 16;
765fd677f80SPeter Maydell }
766fd677f80SPeter Maydell 
767fd677f80SPeter Maydell static int32_t do_vqdmladh_w(int32_t a, int32_t b, int32_t c, int32_t d,
768fd677f80SPeter Maydell                              int round, bool *sat)
769fd677f80SPeter Maydell {
770fd677f80SPeter Maydell     int64_t m1 = (int64_t)a * b;
771fd677f80SPeter Maydell     int64_t m2 = (int64_t)c * d;
772fd677f80SPeter Maydell     int64_t r;
773fd677f80SPeter Maydell     /*
774fd677f80SPeter Maydell      * Architecturally we should do the entire add, double, round
775fd677f80SPeter Maydell      * and then check for saturation. We do three saturating adds,
776fd677f80SPeter Maydell      * but we need to be careful about the order. If the first
777fd677f80SPeter Maydell      * m1 + m2 saturates then it's impossible for the *2+rc to
778fd677f80SPeter Maydell      * bring it back into the non-saturated range. However, if
779fd677f80SPeter Maydell      * m1 + m2 is negative then it's possible that doing the doubling
780fd677f80SPeter Maydell      * would take the intermediate result below INT64_MAX and the
781fd677f80SPeter Maydell      * addition of the rounding constant then brings it back in range.
782fd677f80SPeter Maydell      * So we add half the rounding constant before doubling rather
783fd677f80SPeter Maydell      * than adding the rounding constant after the doubling.
784fd677f80SPeter Maydell      */
785fd677f80SPeter Maydell     if (sadd64_overflow(m1, m2, &r) ||
786fd677f80SPeter Maydell         sadd64_overflow(r, (round << 30), &r) ||
787fd677f80SPeter Maydell         sadd64_overflow(r, r, &r)) {
788fd677f80SPeter Maydell         *sat = true;
789fd677f80SPeter Maydell         return r < 0 ? INT32_MAX : INT32_MIN;
790fd677f80SPeter Maydell     }
791fd677f80SPeter Maydell     return r >> 32;
792fd677f80SPeter Maydell }
793fd677f80SPeter Maydell 
79492f11732SPeter Maydell static int8_t do_vqdmlsdh_b(int8_t a, int8_t b, int8_t c, int8_t d,
79592f11732SPeter Maydell                             int round, bool *sat)
79692f11732SPeter Maydell {
79792f11732SPeter Maydell     int64_t r = ((int64_t)a * b - (int64_t)c * d) * 2 + (round << 7);
79892f11732SPeter Maydell     return do_sat_bhw(r, INT16_MIN, INT16_MAX, sat) >> 8;
79992f11732SPeter Maydell }
80092f11732SPeter Maydell 
80192f11732SPeter Maydell static int16_t do_vqdmlsdh_h(int16_t a, int16_t b, int16_t c, int16_t d,
80292f11732SPeter Maydell                              int round, bool *sat)
80392f11732SPeter Maydell {
80492f11732SPeter Maydell     int64_t r = ((int64_t)a * b - (int64_t)c * d) * 2 + (round << 15);
80592f11732SPeter Maydell     return do_sat_bhw(r, INT32_MIN, INT32_MAX, sat) >> 16;
80692f11732SPeter Maydell }
80792f11732SPeter Maydell 
80892f11732SPeter Maydell static int32_t do_vqdmlsdh_w(int32_t a, int32_t b, int32_t c, int32_t d,
80992f11732SPeter Maydell                              int round, bool *sat)
81092f11732SPeter Maydell {
81192f11732SPeter Maydell     int64_t m1 = (int64_t)a * b;
81292f11732SPeter Maydell     int64_t m2 = (int64_t)c * d;
81392f11732SPeter Maydell     int64_t r;
81492f11732SPeter Maydell     /* The same ordering issue as in do_vqdmladh_w applies here too */
81592f11732SPeter Maydell     if (ssub64_overflow(m1, m2, &r) ||
81692f11732SPeter Maydell         sadd64_overflow(r, (round << 30), &r) ||
81792f11732SPeter Maydell         sadd64_overflow(r, r, &r)) {
81892f11732SPeter Maydell         *sat = true;
81992f11732SPeter Maydell         return r < 0 ? INT32_MAX : INT32_MIN;
82092f11732SPeter Maydell     }
82192f11732SPeter Maydell     return r >> 32;
82292f11732SPeter Maydell }
82392f11732SPeter Maydell 
824fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhb, 1, int8_t, 0, 0, do_vqdmladh_b)
825fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhh, 2, int16_t, 0, 0, do_vqdmladh_h)
826fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhw, 4, int32_t, 0, 0, do_vqdmladh_w)
827fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhxb, 1, int8_t, 1, 0, do_vqdmladh_b)
828fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhxh, 2, int16_t, 1, 0, do_vqdmladh_h)
829fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmladhxw, 4, int32_t, 1, 0, do_vqdmladh_w)
830fd677f80SPeter Maydell 
831fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhb, 1, int8_t, 0, 1, do_vqdmladh_b)
832fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhh, 2, int16_t, 0, 1, do_vqdmladh_h)
833fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhw, 4, int32_t, 0, 1, do_vqdmladh_w)
834fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhxb, 1, int8_t, 1, 1, do_vqdmladh_b)
835fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhxh, 2, int16_t, 1, 1, do_vqdmladh_h)
836fd677f80SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmladhxw, 4, int32_t, 1, 1, do_vqdmladh_w)
837fd677f80SPeter Maydell 
83892f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhb, 1, int8_t, 0, 0, do_vqdmlsdh_b)
83992f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhh, 2, int16_t, 0, 0, do_vqdmlsdh_h)
84092f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhw, 4, int32_t, 0, 0, do_vqdmlsdh_w)
84192f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhxb, 1, int8_t, 1, 0, do_vqdmlsdh_b)
84292f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhxh, 2, int16_t, 1, 0, do_vqdmlsdh_h)
84392f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqdmlsdhxw, 4, int32_t, 1, 0, do_vqdmlsdh_w)
84492f11732SPeter Maydell 
84592f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhb, 1, int8_t, 0, 1, do_vqdmlsdh_b)
84692f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhh, 2, int16_t, 0, 1, do_vqdmlsdh_h)
84792f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhw, 4, int32_t, 0, 1, do_vqdmlsdh_w)
84892f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhxb, 1, int8_t, 1, 1, do_vqdmlsdh_b)
84992f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhxh, 2, int16_t, 1, 1, do_vqdmlsdh_h)
85092f11732SPeter Maydell DO_VQDMLADH_OP(vqrdmlsdhxw, 4, int32_t, 1, 1, do_vqdmlsdh_w)
85192f11732SPeter Maydell 
852e51896b3SPeter Maydell #define DO_2OP_SCALAR(OP, ESIZE, TYPE, FN)                              \
853e51896b3SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn,   \
854e51896b3SPeter Maydell                                 uint32_t rm)                            \
855e51896b3SPeter Maydell     {                                                                   \
856e51896b3SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn;                                          \
857e51896b3SPeter Maydell         TYPE m = rm;                                                    \
858e51896b3SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
859e51896b3SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
860e51896b3SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
861e51896b3SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], FN(n[H##ESIZE(e)], m), mask);    \
862e51896b3SPeter Maydell         }                                                               \
863e51896b3SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
864e51896b3SPeter Maydell     }
865e51896b3SPeter Maydell 
86639f2ec85SPeter Maydell #define DO_2OP_SAT_SCALAR(OP, ESIZE, TYPE, FN)                          \
86739f2ec85SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn,   \
86839f2ec85SPeter Maydell                                 uint32_t rm)                            \
86939f2ec85SPeter Maydell     {                                                                   \
87039f2ec85SPeter Maydell         TYPE *d = vd, *n = vn;                                          \
87139f2ec85SPeter Maydell         TYPE m = rm;                                                    \
87239f2ec85SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
87339f2ec85SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
87439f2ec85SPeter Maydell         bool qc = false;                                                \
87539f2ec85SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
87639f2ec85SPeter Maydell             bool sat = false;                                           \
87739f2ec85SPeter Maydell             mergemask(&d[H##ESIZE(e)], FN(n[H##ESIZE(e)], m, &sat),     \
87839f2ec85SPeter Maydell                       mask);                                            \
87939f2ec85SPeter Maydell             qc |= sat & mask & 1;                                       \
88039f2ec85SPeter Maydell         }                                                               \
88139f2ec85SPeter Maydell         if (qc) {                                                       \
88239f2ec85SPeter Maydell             env->vfp.qc[0] = qc;                                        \
88339f2ec85SPeter Maydell         }                                                               \
88439f2ec85SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
88539f2ec85SPeter Maydell     }
88639f2ec85SPeter Maydell 
887e51896b3SPeter Maydell /* provide unsigned 2-op scalar helpers for all sizes */
888e51896b3SPeter Maydell #define DO_2OP_SCALAR_U(OP, FN)                 \
889e51896b3SPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##b, 1, uint8_t, FN)        \
890e51896b3SPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##h, 2, uint16_t, FN)       \
891e51896b3SPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##w, 4, uint32_t, FN)
892644f717cSPeter Maydell #define DO_2OP_SCALAR_S(OP, FN)                 \
893644f717cSPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##b, 1, int8_t, FN)         \
894644f717cSPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##h, 2, int16_t, FN)        \
895644f717cSPeter Maydell     DO_2OP_SCALAR(OP##w, 4, int32_t, FN)
896e51896b3SPeter Maydell 
897e51896b3SPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_U(vadd_scalar, DO_ADD)
89891a358fdSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_U(vsub_scalar, DO_SUB)
89991a358fdSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_U(vmul_scalar, DO_MUL)
900644f717cSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_S(vhadds_scalar, do_vhadd_s)
901644f717cSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_U(vhaddu_scalar, do_vhadd_u)
902644f717cSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_S(vhsubs_scalar, do_vhsub_s)
903644f717cSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR_U(vhsubu_scalar, do_vhsub_u)
904e51896b3SPeter Maydell 
90539f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqaddu_scalarb, 1, uint8_t, DO_UQADD_B)
90639f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqaddu_scalarh, 2, uint16_t, DO_UQADD_H)
90739f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqaddu_scalarw, 4, uint32_t, DO_UQADD_W)
90839f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqadds_scalarb, 1, int8_t, DO_SQADD_B)
90939f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqadds_scalarh, 2, int16_t, DO_SQADD_H)
91039f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqadds_scalarw, 4, int32_t, DO_SQADD_W)
91139f2ec85SPeter Maydell 
91239f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubu_scalarb, 1, uint8_t, DO_UQSUB_B)
91339f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubu_scalarh, 2, uint16_t, DO_UQSUB_H)
91439f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubu_scalarw, 4, uint32_t, DO_UQSUB_W)
91539f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubs_scalarb, 1, int8_t, DO_SQSUB_B)
91639f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubs_scalarh, 2, int16_t, DO_SQSUB_H)
91739f2ec85SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqsubs_scalarw, 4, int32_t, DO_SQSUB_W)
91839f2ec85SPeter Maydell 
91966c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqdmulh_scalarb, 1, int8_t, DO_QDMULH_B)
92066c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqdmulh_scalarh, 2, int16_t, DO_QDMULH_H)
92166c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqdmulh_scalarw, 4, int32_t, DO_QDMULH_W)
92266c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqrdmulh_scalarb, 1, int8_t, DO_QRDMULH_B)
92366c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqrdmulh_scalarh, 2, int16_t, DO_QRDMULH_H)
92466c05767SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR(vqrdmulh_scalarw, 4, int32_t, DO_QRDMULH_W)
92566c05767SPeter Maydell 
926a8890353SPeter Maydell /*
927a8890353SPeter Maydell  * Long saturating scalar ops. As with DO_2OP_L, TYPE and H are for the
928a8890353SPeter Maydell  * input (smaller) type and LESIZE, LTYPE, LH for the output (long) type.
929a8890353SPeter Maydell  * SATMASK specifies which bits of the predicate mask matter for determining
930a8890353SPeter Maydell  * whether to propagate a saturation indication into FPSCR.QC -- for
931a8890353SPeter Maydell  * the 16x16->32 case we must check only the bit corresponding to the T or B
932a8890353SPeter Maydell  * half that we used, but for the 32x32->64 case we propagate if the mask
933a8890353SPeter Maydell  * bit is set for either half.
934a8890353SPeter Maydell  */
935a8890353SPeter Maydell #define DO_2OP_SAT_SCALAR_L(OP, TOP, ESIZE, TYPE, LESIZE, LTYPE, FN, SATMASK) \
936a8890353SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn,   \
937a8890353SPeter Maydell                                 uint32_t rm)                            \
938a8890353SPeter Maydell     {                                                                   \
939a8890353SPeter Maydell         LTYPE *d = vd;                                                  \
940a8890353SPeter Maydell         TYPE *n = vn;                                                   \
941a8890353SPeter Maydell         TYPE m = rm;                                                    \
942a8890353SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
943a8890353SPeter Maydell         unsigned le;                                                    \
944a8890353SPeter Maydell         bool qc = false;                                                \
945a8890353SPeter Maydell         for (le = 0; le < 16 / LESIZE; le++, mask >>= LESIZE) {         \
946a8890353SPeter Maydell             bool sat = false;                                           \
947a8890353SPeter Maydell             LTYPE r = FN((LTYPE)n[H##ESIZE(le * 2 + TOP)], m, &sat);    \
948a8890353SPeter Maydell             mergemask(&d[H##LESIZE(le)], r, mask);                      \
949a8890353SPeter Maydell             qc |= sat && (mask & SATMASK);                              \
950a8890353SPeter Maydell         }                                                               \
951a8890353SPeter Maydell         if (qc) {                                                       \
952a8890353SPeter Maydell             env->vfp.qc[0] = qc;                                        \
953a8890353SPeter Maydell         }                                                               \
954a8890353SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
955a8890353SPeter Maydell     }
956a8890353SPeter Maydell 
957a8890353SPeter Maydell static inline int32_t do_qdmullh(int16_t n, int16_t m, bool *sat)
958a8890353SPeter Maydell {
959a8890353SPeter Maydell     int64_t r = ((int64_t)n * m) * 2;
960a8890353SPeter Maydell     return do_sat_bhw(r, INT32_MIN, INT32_MAX, sat);
961a8890353SPeter Maydell }
962a8890353SPeter Maydell 
963a8890353SPeter Maydell static inline int64_t do_qdmullw(int32_t n, int32_t m, bool *sat)
964a8890353SPeter Maydell {
965a8890353SPeter Maydell     /* The multiply can't overflow, but the doubling might */
966a8890353SPeter Maydell     int64_t r = (int64_t)n * m;
967a8890353SPeter Maydell     if (r > INT64_MAX / 2) {
968a8890353SPeter Maydell         *sat = true;
969a8890353SPeter Maydell         return INT64_MAX;
970a8890353SPeter Maydell     } else if (r < INT64_MIN / 2) {
971a8890353SPeter Maydell         *sat = true;
972a8890353SPeter Maydell         return INT64_MIN;
973a8890353SPeter Maydell     } else {
974a8890353SPeter Maydell         return r * 2;
975a8890353SPeter Maydell     }
976a8890353SPeter Maydell }
977a8890353SPeter Maydell 
978a8890353SPeter Maydell #define SATMASK16B 1
979a8890353SPeter Maydell #define SATMASK16T (1 << 2)
980a8890353SPeter Maydell #define SATMASK32 ((1 << 4) | 1)
981a8890353SPeter Maydell 
982a8890353SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR_L(vqdmullb_scalarh, 0, 2, int16_t, 4, int32_t, \
983a8890353SPeter Maydell                     do_qdmullh, SATMASK16B)
984a8890353SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR_L(vqdmullb_scalarw, 0, 4, int32_t, 8, int64_t, \
985a8890353SPeter Maydell                     do_qdmullw, SATMASK32)
986a8890353SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR_L(vqdmullt_scalarh, 1, 2, int16_t, 4, int32_t, \
987a8890353SPeter Maydell                     do_qdmullh, SATMASK16T)
988a8890353SPeter Maydell DO_2OP_SAT_SCALAR_L(vqdmullt_scalarw, 1, 4, int32_t, 8, int64_t, \
989a8890353SPeter Maydell                     do_qdmullw, SATMASK32)
990a8890353SPeter Maydell 
99143364321SPeter Maydell /*
99243364321SPeter Maydell  * Long saturating ops
99343364321SPeter Maydell  */
99443364321SPeter Maydell #define DO_2OP_SAT_L(OP, TOP, ESIZE, TYPE, LESIZE, LTYPE, FN, SATMASK)  \
99543364321SPeter Maydell     void HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vd, void *vn,   \
99643364321SPeter Maydell                                 void *vm)                               \
99743364321SPeter Maydell     {                                                                   \
99843364321SPeter Maydell         LTYPE *d = vd;                                                  \
99943364321SPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
100043364321SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
100143364321SPeter Maydell         unsigned le;                                                    \
100243364321SPeter Maydell         bool qc = false;                                                \
100343364321SPeter Maydell         for (le = 0; le < 16 / LESIZE; le++, mask >>= LESIZE) {         \
100443364321SPeter Maydell             bool sat = false;                                           \
100543364321SPeter Maydell             LTYPE op1 = n[H##ESIZE(le * 2 + TOP)];                      \
100643364321SPeter Maydell             LTYPE op2 = m[H##ESIZE(le * 2 + TOP)];                      \
100743364321SPeter Maydell             mergemask(&d[H##LESIZE(le)], FN(op1, op2, &sat), mask);     \
100843364321SPeter Maydell             qc |= sat && (mask & SATMASK);                              \
100943364321SPeter Maydell         }                                                               \
101043364321SPeter Maydell         if (qc) {                                                       \
101143364321SPeter Maydell             env->vfp.qc[0] = qc;                                        \
101243364321SPeter Maydell         }                                                               \
101343364321SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
101443364321SPeter Maydell     }
101543364321SPeter Maydell 
101643364321SPeter Maydell DO_2OP_SAT_L(vqdmullbh, 0, 2, int16_t, 4, int32_t, do_qdmullh, SATMASK16B)
101743364321SPeter Maydell DO_2OP_SAT_L(vqdmullbw, 0, 4, int32_t, 8, int64_t, do_qdmullw, SATMASK32)
101843364321SPeter Maydell DO_2OP_SAT_L(vqdmullth, 1, 2, int16_t, 4, int32_t, do_qdmullh, SATMASK16T)
101943364321SPeter Maydell DO_2OP_SAT_L(vqdmulltw, 1, 4, int32_t, 8, int64_t, do_qdmullw, SATMASK32)
102043364321SPeter Maydell 
1021b050543bSPeter Maydell static inline uint32_t do_vbrsrb(uint32_t n, uint32_t m)
1022b050543bSPeter Maydell {
1023b050543bSPeter Maydell     m &= 0xff;
1024b050543bSPeter Maydell     if (m == 0) {
1025b050543bSPeter Maydell         return 0;
1026b050543bSPeter Maydell     }
1027b050543bSPeter Maydell     n = revbit8(n);
1028b050543bSPeter Maydell     if (m < 8) {
1029b050543bSPeter Maydell         n >>= 8 - m;
1030b050543bSPeter Maydell     }
1031b050543bSPeter Maydell     return n;
1032b050543bSPeter Maydell }
1033b050543bSPeter Maydell 
1034b050543bSPeter Maydell static inline uint32_t do_vbrsrh(uint32_t n, uint32_t m)
1035b050543bSPeter Maydell {
1036b050543bSPeter Maydell     m &= 0xff;
1037b050543bSPeter Maydell     if (m == 0) {
1038b050543bSPeter Maydell         return 0;
1039b050543bSPeter Maydell     }
1040b050543bSPeter Maydell     n = revbit16(n);
1041b050543bSPeter Maydell     if (m < 16) {
1042b050543bSPeter Maydell         n >>= 16 - m;
1043b050543bSPeter Maydell     }
1044b050543bSPeter Maydell     return n;
1045b050543bSPeter Maydell }
1046b050543bSPeter Maydell 
1047b050543bSPeter Maydell static inline uint32_t do_vbrsrw(uint32_t n, uint32_t m)
1048b050543bSPeter Maydell {
1049b050543bSPeter Maydell     m &= 0xff;
1050b050543bSPeter Maydell     if (m == 0) {
1051b050543bSPeter Maydell         return 0;
1052b050543bSPeter Maydell     }
1053b050543bSPeter Maydell     n = revbit32(n);
1054b050543bSPeter Maydell     if (m < 32) {
1055b050543bSPeter Maydell         n >>= 32 - m;
1056b050543bSPeter Maydell     }
1057b050543bSPeter Maydell     return n;
1058b050543bSPeter Maydell }
1059b050543bSPeter Maydell 
1060b050543bSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR(vbrsrb, 1, uint8_t, do_vbrsrb)
1061b050543bSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR(vbrsrh, 2, uint16_t, do_vbrsrh)
1062b050543bSPeter Maydell DO_2OP_SCALAR(vbrsrw, 4, uint32_t, do_vbrsrw)
1063b050543bSPeter Maydell 
10641d2386f7SPeter Maydell /*
10651d2386f7SPeter Maydell  * Multiply add long dual accumulate ops.
10661d2386f7SPeter Maydell  */
10671d2386f7SPeter Maydell #define DO_LDAV(OP, ESIZE, TYPE, XCHG, EVENACC, ODDACC)                 \
10681d2386f7SPeter Maydell     uint64_t HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vn,         \
10691d2386f7SPeter Maydell                                     void *vm, uint64_t a)               \
10701d2386f7SPeter Maydell     {                                                                   \
10711d2386f7SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
10721d2386f7SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
10731d2386f7SPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
10741d2386f7SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
10751d2386f7SPeter Maydell             if (mask & 1) {                                             \
10761d2386f7SPeter Maydell                 if (e & 1) {                                            \
10771d2386f7SPeter Maydell                     a ODDACC                                            \
10781d2386f7SPeter Maydell                         (int64_t)n[H##ESIZE(e - 1 * XCHG)] * m[H##ESIZE(e)]; \
10791d2386f7SPeter Maydell                 } else {                                                \
10801d2386f7SPeter Maydell                     a EVENACC                                           \
10811d2386f7SPeter Maydell                         (int64_t)n[H##ESIZE(e + 1 * XCHG)] * m[H##ESIZE(e)]; \
10821d2386f7SPeter Maydell                 }                                                       \
10831d2386f7SPeter Maydell             }                                                           \
10841d2386f7SPeter Maydell         }                                                               \
10851d2386f7SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
10861d2386f7SPeter Maydell         return a;                                                       \
10871d2386f7SPeter Maydell     }
10881d2386f7SPeter Maydell 
10891d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavsh, 2, int16_t, false, +=, +=)
10901d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavxsh, 2, int16_t, true, +=, +=)
10911d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavsw, 4, int32_t, false, +=, +=)
10921d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavxsw, 4, int32_t, true, +=, +=)
10931d2386f7SPeter Maydell 
10941d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavuh, 2, uint16_t, false, +=, +=)
10951d2386f7SPeter Maydell DO_LDAV(vmlaldavuw, 4, uint32_t, false, +=, +=)
1096181cd971SPeter Maydell 
1097181cd971SPeter Maydell DO_LDAV(vmlsldavsh, 2, int16_t, false, +=, -=)
1098181cd971SPeter Maydell DO_LDAV(vmlsldavxsh, 2, int16_t, true, +=, -=)
1099181cd971SPeter Maydell DO_LDAV(vmlsldavsw, 4, int32_t, false, +=, -=)
1100181cd971SPeter Maydell DO_LDAV(vmlsldavxsw, 4, int32_t, true, +=, -=)
110138548747SPeter Maydell 
110238548747SPeter Maydell /*
110338548747SPeter Maydell  * Rounding multiply add long dual accumulate high: we must keep
110438548747SPeter Maydell  * a 72-bit internal accumulator value and return the top 64 bits.
110538548747SPeter Maydell  */
110638548747SPeter Maydell #define DO_LDAVH(OP, ESIZE, TYPE, XCHG, EVENACC, ODDACC, TO128)         \
110738548747SPeter Maydell     uint64_t HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vn,         \
110838548747SPeter Maydell                                     void *vm, uint64_t a)               \
110938548747SPeter Maydell     {                                                                   \
111038548747SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                          \
111138548747SPeter Maydell         unsigned e;                                                     \
111238548747SPeter Maydell         TYPE *n = vn, *m = vm;                                          \
111338548747SPeter Maydell         Int128 acc = int128_lshift(TO128(a), 8);                        \
111438548747SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {              \
111538548747SPeter Maydell             if (mask & 1) {                                             \
111638548747SPeter Maydell                 if (e & 1) {                                            \
111738548747SPeter Maydell                     acc = ODDACC(acc, TO128(n[H##ESIZE(e - 1 * XCHG)] * \
111838548747SPeter Maydell                                             m[H##ESIZE(e)]));           \
111938548747SPeter Maydell                 } else {                                                \
112038548747SPeter Maydell                     acc = EVENACC(acc, TO128(n[H##ESIZE(e + 1 * XCHG)] * \
112138548747SPeter Maydell                                              m[H##ESIZE(e)]));          \
112238548747SPeter Maydell                 }                                                       \
112338548747SPeter Maydell                 acc = int128_add(acc, int128_make64(1 << 7));           \
112438548747SPeter Maydell             }                                                           \
112538548747SPeter Maydell         }                                                               \
112638548747SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                           \
112738548747SPeter Maydell         return int128_getlo(int128_rshift(acc, 8));                     \
112838548747SPeter Maydell     }
112938548747SPeter Maydell 
113038548747SPeter Maydell DO_LDAVH(vrmlaldavhsw, 4, int32_t, false, int128_add, int128_add, int128_makes64)
113138548747SPeter Maydell DO_LDAVH(vrmlaldavhxsw, 4, int32_t, true, int128_add, int128_add, int128_makes64)
113238548747SPeter Maydell 
113338548747SPeter Maydell DO_LDAVH(vrmlaldavhuw, 4, uint32_t, false, int128_add, int128_add, int128_make64)
113438548747SPeter Maydell 
113538548747SPeter Maydell DO_LDAVH(vrmlsldavhsw, 4, int32_t, false, int128_add, int128_sub, int128_makes64)
113638548747SPeter Maydell DO_LDAVH(vrmlsldavhxsw, 4, int32_t, true, int128_add, int128_sub, int128_makes64)
1137*6f060a63SPeter Maydell 
1138*6f060a63SPeter Maydell /* Vector add across vector */
1139*6f060a63SPeter Maydell #define DO_VADDV(OP, ESIZE, TYPE)                               \
1140*6f060a63SPeter Maydell     uint32_t HELPER(glue(mve_, OP))(CPUARMState *env, void *vm, \
1141*6f060a63SPeter Maydell                                     uint32_t ra)                \
1142*6f060a63SPeter Maydell     {                                                           \
1143*6f060a63SPeter Maydell         uint16_t mask = mve_element_mask(env);                  \
1144*6f060a63SPeter Maydell         unsigned e;                                             \
1145*6f060a63SPeter Maydell         TYPE *m = vm;                                           \
1146*6f060a63SPeter Maydell         for (e = 0; e < 16 / ESIZE; e++, mask >>= ESIZE) {      \
1147*6f060a63SPeter Maydell             if (mask & 1) {                                     \
1148*6f060a63SPeter Maydell                 ra += m[H##ESIZE(e)];                           \
1149*6f060a63SPeter Maydell             }                                                   \
1150*6f060a63SPeter Maydell         }                                                       \
1151*6f060a63SPeter Maydell         mve_advance_vpt(env);                                   \
1152*6f060a63SPeter Maydell         return ra;                                              \
1153*6f060a63SPeter Maydell     }                                                           \
1154*6f060a63SPeter Maydell 
1155*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvsb, 1, uint8_t)
1156*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvsh, 2, uint16_t)
1157*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvsw, 4, uint32_t)
1158*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvub, 1, uint8_t)
1159*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvuh, 2, uint16_t)
1160*6f060a63SPeter Maydell DO_VADDV(vaddvuw, 4, uint32_t)
1161