xref: /qemu/target/arm/tcg/translate-mve.c (revision 399a8c766c0526b51cd180e1b1c776d6dc95bad8)
16390eed4SPeter Maydell /*
26390eed4SPeter Maydell  *  ARM translation: M-profile MVE instructions
36390eed4SPeter Maydell  *
46390eed4SPeter Maydell  *  Copyright (c) 2021 Linaro, Ltd.
56390eed4SPeter Maydell  *
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86390eed4SPeter Maydell  * License as published by the Free Software Foundation; either
96390eed4SPeter Maydell  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
106390eed4SPeter Maydell  *
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136390eed4SPeter Maydell  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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156390eed4SPeter Maydell  *
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176390eed4SPeter Maydell  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
186390eed4SPeter Maydell  */
196390eed4SPeter Maydell 
206390eed4SPeter Maydell #include "qemu/osdep.h"
216390eed4SPeter Maydell #include "tcg/tcg-op.h"
226390eed4SPeter Maydell #include "tcg/tcg-op-gvec.h"
236390eed4SPeter Maydell #include "exec/exec-all.h"
246390eed4SPeter Maydell #include "exec/gen-icount.h"
256390eed4SPeter Maydell #include "translate.h"
266390eed4SPeter Maydell #include "translate-a32.h"
276390eed4SPeter Maydell 
286390eed4SPeter Maydell /* Include the generated decoder */
296390eed4SPeter Maydell #include "decode-mve.c.inc"
30507b6a50SPeter Maydell 
31507b6a50SPeter Maydell typedef void MVEGenLdStFn(TCGv_ptr, TCGv_ptr, TCGv_i32);
320f0f2bd5SPeter Maydell typedef void MVEGenOneOpFn(TCGv_ptr, TCGv_ptr, TCGv_ptr);
33507b6a50SPeter Maydell 
34507b6a50SPeter Maydell /* Return the offset of a Qn register (same semantics as aa32_vfp_qreg()) */
35507b6a50SPeter Maydell static inline long mve_qreg_offset(unsigned reg)
36507b6a50SPeter Maydell {
37507b6a50SPeter Maydell     return offsetof(CPUARMState, vfp.zregs[reg].d[0]);
38507b6a50SPeter Maydell }
39507b6a50SPeter Maydell 
40507b6a50SPeter Maydell static TCGv_ptr mve_qreg_ptr(unsigned reg)
41507b6a50SPeter Maydell {
42507b6a50SPeter Maydell     TCGv_ptr ret = tcg_temp_new_ptr();
43507b6a50SPeter Maydell     tcg_gen_addi_ptr(ret, cpu_env, mve_qreg_offset(reg));
44507b6a50SPeter Maydell     return ret;
45507b6a50SPeter Maydell }
46507b6a50SPeter Maydell 
47507b6a50SPeter Maydell static bool mve_check_qreg_bank(DisasContext *s, int qmask)
48507b6a50SPeter Maydell {
49507b6a50SPeter Maydell     /*
50507b6a50SPeter Maydell      * Check whether Qregs are in range. For v8.1M only Q0..Q7
51507b6a50SPeter Maydell      * are supported, see VFPSmallRegisterBank().
52507b6a50SPeter Maydell      */
53507b6a50SPeter Maydell     return qmask < 8;
54507b6a50SPeter Maydell }
55507b6a50SPeter Maydell 
56507b6a50SPeter Maydell static bool mve_eci_check(DisasContext *s)
57507b6a50SPeter Maydell {
58507b6a50SPeter Maydell     /*
59507b6a50SPeter Maydell      * This is a beatwise insn: check that ECI is valid (not a
60507b6a50SPeter Maydell      * reserved value) and note that we are handling it.
61507b6a50SPeter Maydell      * Return true if OK, false if we generated an exception.
62507b6a50SPeter Maydell      */
63507b6a50SPeter Maydell     s->eci_handled = true;
64507b6a50SPeter Maydell     switch (s->eci) {
65507b6a50SPeter Maydell     case ECI_NONE:
66507b6a50SPeter Maydell     case ECI_A0:
67507b6a50SPeter Maydell     case ECI_A0A1:
68507b6a50SPeter Maydell     case ECI_A0A1A2:
69507b6a50SPeter Maydell     case ECI_A0A1A2B0:
70507b6a50SPeter Maydell         return true;
71507b6a50SPeter Maydell     default:
72507b6a50SPeter Maydell         /* Reserved value: INVSTATE UsageFault */
73507b6a50SPeter Maydell         gen_exception_insn(s, s->pc_curr, EXCP_INVSTATE, syn_uncategorized(),
74507b6a50SPeter Maydell                            default_exception_el(s));
75507b6a50SPeter Maydell         return false;
76507b6a50SPeter Maydell     }
77507b6a50SPeter Maydell }
78507b6a50SPeter Maydell 
79507b6a50SPeter Maydell static void mve_update_eci(DisasContext *s)
80507b6a50SPeter Maydell {
81507b6a50SPeter Maydell     /*
82507b6a50SPeter Maydell      * The helper function will always update the CPUState field,
83507b6a50SPeter Maydell      * so we only need to update the DisasContext field.
84507b6a50SPeter Maydell      */
85507b6a50SPeter Maydell     if (s->eci) {
86507b6a50SPeter Maydell         s->eci = (s->eci == ECI_A0A1A2B0) ? ECI_A0 : ECI_NONE;
87507b6a50SPeter Maydell     }
88507b6a50SPeter Maydell }
89507b6a50SPeter Maydell 
90507b6a50SPeter Maydell static bool do_ldst(DisasContext *s, arg_VLDR_VSTR *a, MVEGenLdStFn *fn)
91507b6a50SPeter Maydell {
92507b6a50SPeter Maydell     TCGv_i32 addr;
93507b6a50SPeter Maydell     uint32_t offset;
94507b6a50SPeter Maydell     TCGv_ptr qreg;
95507b6a50SPeter Maydell 
96507b6a50SPeter Maydell     if (!dc_isar_feature(aa32_mve, s) ||
97507b6a50SPeter Maydell         !mve_check_qreg_bank(s, a->qd) ||
98507b6a50SPeter Maydell         !fn) {
99507b6a50SPeter Maydell         return false;
100507b6a50SPeter Maydell     }
101507b6a50SPeter Maydell 
102507b6a50SPeter Maydell     /* CONSTRAINED UNPREDICTABLE: we choose to UNDEF */
103507b6a50SPeter Maydell     if (a->rn == 15 || (a->rn == 13 && a->w)) {
104507b6a50SPeter Maydell         return false;
105507b6a50SPeter Maydell     }
106507b6a50SPeter Maydell 
107507b6a50SPeter Maydell     if (!mve_eci_check(s) || !vfp_access_check(s)) {
108507b6a50SPeter Maydell         return true;
109507b6a50SPeter Maydell     }
110507b6a50SPeter Maydell 
111507b6a50SPeter Maydell     offset = a->imm << a->size;
112507b6a50SPeter Maydell     if (!a->a) {
113507b6a50SPeter Maydell         offset = -offset;
114507b6a50SPeter Maydell     }
115507b6a50SPeter Maydell     addr = load_reg(s, a->rn);
116507b6a50SPeter Maydell     if (a->p) {
117507b6a50SPeter Maydell         tcg_gen_addi_i32(addr, addr, offset);
118507b6a50SPeter Maydell     }
119507b6a50SPeter Maydell 
120507b6a50SPeter Maydell     qreg = mve_qreg_ptr(a->qd);
121507b6a50SPeter Maydell     fn(cpu_env, qreg, addr);
122507b6a50SPeter Maydell     tcg_temp_free_ptr(qreg);
123507b6a50SPeter Maydell 
124507b6a50SPeter Maydell     /*
125507b6a50SPeter Maydell      * Writeback always happens after the last beat of the insn,
126507b6a50SPeter Maydell      * regardless of predication
127507b6a50SPeter Maydell      */
128507b6a50SPeter Maydell     if (a->w) {
129507b6a50SPeter Maydell         if (!a->p) {
130507b6a50SPeter Maydell             tcg_gen_addi_i32(addr, addr, offset);
131507b6a50SPeter Maydell         }
132507b6a50SPeter Maydell         store_reg(s, a->rn, addr);
133507b6a50SPeter Maydell     } else {
134507b6a50SPeter Maydell         tcg_temp_free_i32(addr);
135507b6a50SPeter Maydell     }
136507b6a50SPeter Maydell     mve_update_eci(s);
137507b6a50SPeter Maydell     return true;
138507b6a50SPeter Maydell }
139507b6a50SPeter Maydell 
140507b6a50SPeter Maydell static bool trans_VLDR_VSTR(DisasContext *s, arg_VLDR_VSTR *a)
141507b6a50SPeter Maydell {
142507b6a50SPeter Maydell     static MVEGenLdStFn * const ldstfns[4][2] = {
143507b6a50SPeter Maydell         { gen_helper_mve_vstrb, gen_helper_mve_vldrb },
144507b6a50SPeter Maydell         { gen_helper_mve_vstrh, gen_helper_mve_vldrh },
145507b6a50SPeter Maydell         { gen_helper_mve_vstrw, gen_helper_mve_vldrw },
146507b6a50SPeter Maydell         { NULL, NULL }
147507b6a50SPeter Maydell     };
148507b6a50SPeter Maydell     return do_ldst(s, a, ldstfns[a->size][a->l]);
149507b6a50SPeter Maydell }
1502fc6b751SPeter Maydell 
1512fc6b751SPeter Maydell #define DO_VLDST_WIDE_NARROW(OP, SLD, ULD, ST)                  \
1522fc6b751SPeter Maydell     static bool trans_##OP(DisasContext *s, arg_VLDR_VSTR *a)   \
1532fc6b751SPeter Maydell     {                                                           \
1542fc6b751SPeter Maydell         static MVEGenLdStFn * const ldstfns[2][2] = {           \
1552fc6b751SPeter Maydell             { gen_helper_mve_##ST, gen_helper_mve_##SLD },      \
1562fc6b751SPeter Maydell             { NULL, gen_helper_mve_##ULD },                     \
1572fc6b751SPeter Maydell         };                                                      \
1582fc6b751SPeter Maydell         return do_ldst(s, a, ldstfns[a->u][a->l]);              \
1592fc6b751SPeter Maydell     }
1602fc6b751SPeter Maydell 
1612fc6b751SPeter Maydell DO_VLDST_WIDE_NARROW(VLDSTB_H, vldrb_sh, vldrb_uh, vstrb_h)
1622fc6b751SPeter Maydell DO_VLDST_WIDE_NARROW(VLDSTB_W, vldrb_sw, vldrb_uw, vstrb_w)
1632fc6b751SPeter Maydell DO_VLDST_WIDE_NARROW(VLDSTH_W, vldrh_sw, vldrh_uw, vstrh_w)
1640f0f2bd5SPeter Maydell 
1650f0f2bd5SPeter Maydell static bool do_1op(DisasContext *s, arg_1op *a, MVEGenOneOpFn fn)
1660f0f2bd5SPeter Maydell {
1670f0f2bd5SPeter Maydell     TCGv_ptr qd, qm;
1680f0f2bd5SPeter Maydell 
1690f0f2bd5SPeter Maydell     if (!dc_isar_feature(aa32_mve, s) ||
1700f0f2bd5SPeter Maydell         !mve_check_qreg_bank(s, a->qd | a->qm) ||
1710f0f2bd5SPeter Maydell         !fn) {
1720f0f2bd5SPeter Maydell         return false;
1730f0f2bd5SPeter Maydell     }
1740f0f2bd5SPeter Maydell 
1750f0f2bd5SPeter Maydell     if (!mve_eci_check(s) || !vfp_access_check(s)) {
1760f0f2bd5SPeter Maydell         return true;
1770f0f2bd5SPeter Maydell     }
1780f0f2bd5SPeter Maydell 
1790f0f2bd5SPeter Maydell     qd = mve_qreg_ptr(a->qd);
1800f0f2bd5SPeter Maydell     qm = mve_qreg_ptr(a->qm);
1810f0f2bd5SPeter Maydell     fn(cpu_env, qd, qm);
1820f0f2bd5SPeter Maydell     tcg_temp_free_ptr(qd);
1830f0f2bd5SPeter Maydell     tcg_temp_free_ptr(qm);
1840f0f2bd5SPeter Maydell     mve_update_eci(s);
1850f0f2bd5SPeter Maydell     return true;
1860f0f2bd5SPeter Maydell }
1870f0f2bd5SPeter Maydell 
1880f0f2bd5SPeter Maydell #define DO_1OP(INSN, FN)                                        \
1890f0f2bd5SPeter Maydell     static bool trans_##INSN(DisasContext *s, arg_1op *a)       \
1900f0f2bd5SPeter Maydell     {                                                           \
1910f0f2bd5SPeter Maydell         static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {                  \
1920f0f2bd5SPeter Maydell             gen_helper_mve_##FN##b,                             \
1930f0f2bd5SPeter Maydell             gen_helper_mve_##FN##h,                             \
1940f0f2bd5SPeter Maydell             gen_helper_mve_##FN##w,                             \
1950f0f2bd5SPeter Maydell             NULL,                                               \
1960f0f2bd5SPeter Maydell         };                                                      \
1970f0f2bd5SPeter Maydell         return do_1op(s, a, fns[a->size]);                      \
1980f0f2bd5SPeter Maydell     }
1990f0f2bd5SPeter Maydell 
2000f0f2bd5SPeter Maydell DO_1OP(VCLZ, vclz)
2016437f1f7SPeter Maydell DO_1OP(VCLS, vcls)
20259c91773SPeter Maydell DO_1OP(VABS, vabs)
203*399a8c76SPeter Maydell DO_1OP(VNEG, vneg)
204249b5309SPeter Maydell 
205249b5309SPeter Maydell static bool trans_VREV16(DisasContext *s, arg_1op *a)
206249b5309SPeter Maydell {
207249b5309SPeter Maydell     static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {
208249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev16b,
209249b5309SPeter Maydell         NULL,
210249b5309SPeter Maydell         NULL,
211249b5309SPeter Maydell         NULL,
212249b5309SPeter Maydell     };
213249b5309SPeter Maydell     return do_1op(s, a, fns[a->size]);
214249b5309SPeter Maydell }
215249b5309SPeter Maydell 
216249b5309SPeter Maydell static bool trans_VREV32(DisasContext *s, arg_1op *a)
217249b5309SPeter Maydell {
218249b5309SPeter Maydell     static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {
219249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev32b,
220249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev32h,
221249b5309SPeter Maydell         NULL,
222249b5309SPeter Maydell         NULL,
223249b5309SPeter Maydell     };
224249b5309SPeter Maydell     return do_1op(s, a, fns[a->size]);
225249b5309SPeter Maydell }
226249b5309SPeter Maydell 
227249b5309SPeter Maydell static bool trans_VREV64(DisasContext *s, arg_1op *a)
228249b5309SPeter Maydell {
229249b5309SPeter Maydell     static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {
230249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev64b,
231249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev64h,
232249b5309SPeter Maydell         gen_helper_mve_vrev64w,
233249b5309SPeter Maydell         NULL,
234249b5309SPeter Maydell     };
235249b5309SPeter Maydell     return do_1op(s, a, fns[a->size]);
236249b5309SPeter Maydell }
2378abd3c80SPeter Maydell 
2388abd3c80SPeter Maydell static bool trans_VMVN(DisasContext *s, arg_1op *a)
2398abd3c80SPeter Maydell {
2408abd3c80SPeter Maydell     return do_1op(s, a, gen_helper_mve_vmvn);
2418abd3c80SPeter Maydell }
24259c91773SPeter Maydell 
24359c91773SPeter Maydell static bool trans_VABS_fp(DisasContext *s, arg_1op *a)
24459c91773SPeter Maydell {
24559c91773SPeter Maydell     static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {
24659c91773SPeter Maydell         NULL,
24759c91773SPeter Maydell         gen_helper_mve_vfabsh,
24859c91773SPeter Maydell         gen_helper_mve_vfabss,
24959c91773SPeter Maydell         NULL,
25059c91773SPeter Maydell     };
25159c91773SPeter Maydell     if (!dc_isar_feature(aa32_mve_fp, s)) {
25259c91773SPeter Maydell         return false;
25359c91773SPeter Maydell     }
25459c91773SPeter Maydell     return do_1op(s, a, fns[a->size]);
25559c91773SPeter Maydell }
256*399a8c76SPeter Maydell 
257*399a8c76SPeter Maydell static bool trans_VNEG_fp(DisasContext *s, arg_1op *a)
258*399a8c76SPeter Maydell {
259*399a8c76SPeter Maydell     static MVEGenOneOpFn * const fns[] = {
260*399a8c76SPeter Maydell         NULL,
261*399a8c76SPeter Maydell         gen_helper_mve_vfnegh,
262*399a8c76SPeter Maydell         gen_helper_mve_vfnegs,
263*399a8c76SPeter Maydell         NULL,
264*399a8c76SPeter Maydell     };
265*399a8c76SPeter Maydell     if (!dc_isar_feature(aa32_mve_fp, s)) {
266*399a8c76SPeter Maydell         return false;
267*399a8c76SPeter Maydell     }
268*399a8c76SPeter Maydell     return do_1op(s, a, fns[a->size]);
269*399a8c76SPeter Maydell }
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