PowerPC 2.03 SPE extension - first pass.
[qemu] / target-ppc / op_helper.h
1 /*
2  *  PowerPC emulation helpers header for qemu.
3  * 
4  *  Copyright (c) 2003-2007 Jocelyn Mayer
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20
21 #if defined(MEMSUFFIX)
22
23 /* Memory load/store helpers */
24 void glue(do_lsw, MEMSUFFIX) (int dst);
25 void glue(do_lsw_le, MEMSUFFIX) (int dst);
26 void glue(do_stsw, MEMSUFFIX) (int src);
27 void glue(do_stsw_le, MEMSUFFIX) (int src);
28 void glue(do_lmw, MEMSUFFIX) (int dst);
29 void glue(do_lmw_le, MEMSUFFIX) (int dst);
30 void glue(do_stmw, MEMSUFFIX) (int src);
31 void glue(do_stmw_le, MEMSUFFIX) (int src);
32 void glue(do_icbi, MEMSUFFIX) (void);
33 void glue(do_POWER_lscbx, MEMSUFFIX) (int dest, int ra, int rb);
34 void glue(do_POWER2_lfq, MEMSUFFIX) (void);
35 void glue(do_POWER2_lfq_le, MEMSUFFIX) (void);
36 void glue(do_POWER2_stfq, MEMSUFFIX) (void);
37 void glue(do_POWER2_stfq_le, MEMSUFFIX) (void);
38
39 #if defined(TARGET_PPC64)
40 void glue(do_lsw_64, MEMSUFFIX) (int dst);
41 void glue(do_lsw_le_64, MEMSUFFIX) (int dst);
42 void glue(do_stsw_64, MEMSUFFIX) (int src);
43 void glue(do_stsw_le_64, MEMSUFFIX) (int src);
44 void glue(do_lmw_64, MEMSUFFIX) (int dst);
45 void glue(do_lmw_le_64, MEMSUFFIX) (int dst);
46 void glue(do_stmw_64, MEMSUFFIX) (int src);
47 void glue(do_stmw_le_64, MEMSUFFIX) (int src);
48 void glue(do_icbi_64, MEMSUFFIX) (void);
49 #endif
50
51 #else
52
53 /* Registers load and stores */
54 void do_load_cr (void);
55 void do_store_cr (uint32_t mask);
56 void do_load_xer (void);
57 void do_store_xer (void);
58 void do_load_fpscr (void);
59 void do_store_fpscr (uint32_t mask);
60
61 /* Integer arithmetic helpers */
62 void do_adde (void);
63 void do_addmeo (void);
64 void do_divwo (void);
65 void do_divwuo (void);
66 void do_mullwo (void);
67 void do_nego (void);
68 void do_subfe (void);
69 void do_subfmeo (void);
70 void do_subfzeo (void);
71 void do_sraw (void);
72 #if defined(TARGET_PPC64)
73 void do_adde_64 (void);
74 void do_addmeo_64 (void);
75 void do_imul64 (uint64_t *tl, uint64_t *th);
76 void do_mul64 (uint64_t *tl, uint64_t *th);
77 void do_divdo (void);
78 void do_divduo (void);
79 void do_mulldo (void);
80 void do_nego_64 (void);
81 void do_subfe_64 (void);
82 void do_subfmeo_64 (void);
83 void do_subfzeo_64 (void);
84 void do_srad (void);
85 #endif
86 void do_popcntb (void);
87 #if defined(TARGET_PPC64)
88 void do_popcntb_64 (void);
89 #endif
90
91 /* Floating-point arithmetic helpers */
92 void do_fsqrt (void);
93 void do_fres (void);
94 void do_frsqrte (void);
95 void do_fsel (void);
96 void do_fnmadd (void);
97 void do_fnmsub (void);
98 void do_fctiw (void);
99 void do_fctiwz (void);
100 void do_fcmpu (void);
101 void do_fcmpo (void);
102
103 /* Misc */
104 void do_tw (int flags);
105 #if defined(TARGET_PPC64)
106 void do_td (int flags);
107 #endif
108 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
109 void do_rfi (void);
110 #if defined(TARGET_PPC64)
111 void do_rfi_32 (void);
112 #endif
113 void do_tlbia (void);
114 void do_tlbie (void);
115 #if defined(TARGET_PPC64)
116 void do_tlbie_64 (void);
117 #endif
118 void do_load_6xx_tlb (int is_code);
119 #if defined(TARGET_PPC64)
120 void do_slbia (void);
121 void do_slbie (void);
122 #endif
123 #endif
124
125 /* POWER / PowerPC 601 specific helpers */
126 void do_store_601_batu (int nr);
127 void do_POWER_abso (void);
128 void do_POWER_clcs (void);
129 void do_POWER_div (void);
130 void do_POWER_divo (void);
131 void do_POWER_divs (void);
132 void do_POWER_divso (void);
133 void do_POWER_dozo (void);
134 void do_POWER_maskg (void);
135 void do_POWER_mulo (void);
136 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
137 void do_POWER_rac (void);
138 void do_POWER_rfsvc (void);
139 #endif
140
141 /* PowerPC 602 specific helper */
142 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
143 void do_op_602_mfrom (void);
144 #endif
145
146 /* PowerPC 4xx specific helpers */
147 void do_405_check_ov (void);
148 void do_405_check_sat (void);
149 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
150 void do_4xx_load_dcr (int dcrn);
151 void do_4xx_store_dcr (int dcrn);
152 void do_4xx_rfci (void);
153 void do_4xx_tlbre_lo (void);
154 void do_4xx_tlbre_hi (void);
155 void do_4xx_tlbsx (void);
156 void do_4xx_tlbsx_ (void);
157 void do_4xx_tlbwe_lo (void);
158 void do_4xx_tlbwe_hi (void);
159 #endif
160
161 /* PowerPC 440 specific helpers */
162 void do_440_dlmzb (void);
163
164 /* PowerPC 403 specific helpers */
165 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
166 void do_load_403_pb (int num);
167 void do_store_403_pb (int num);
168 #endif
169
170 #if defined(TARGET_PPCSPE)
171 /* SPE extension helpers */
172 void do_brinc (void);
173 /* Fixed-point vector helpers */
174 void do_evabs (void);
175 void do_evaddw (void);
176 void do_evcntlsw (void);
177 void do_evcntlzw (void);
178 void do_evneg (void);
179 void do_evrlw (void);
180 void do_evsel (void);
181 void do_evrndw (void);
182 void do_evslw (void);
183 void do_evsrws (void);
184 void do_evsrwu (void);
185 void do_evsubfw (void);
186 void do_evcmpeq (void);
187 void do_evcmpgts (void);
188 void do_evcmpgtu (void);
189 void do_evcmplts (void);
190 void do_evcmpltu (void);
191
192 /* Single precision floating-point helpers */
193 void do_efscmplt (void);
194 void do_efscmpgt (void);
195 void do_efscmpeq (void);
196 void do_efscfsf (void);
197 void do_efscfuf (void);
198 void do_efsctsf (void);
199 void do_efsctuf (void);
200
201 void do_efscfsi (void);
202 void do_efscfui (void);
203 void do_efsctsi (void);
204 void do_efsctui (void);
205 void do_efsctsiz (void);
206 void do_efsctuiz (void);
207
208 /* Double precision floating-point helpers */
209 void do_efdcmplt (void);
210 void do_efdcmpgt (void);
211 void do_efdcmpeq (void);
212 void do_efdcfsf (void);
213 void do_efdcfuf (void);
214 void do_efdctsf (void);
215 void do_efdctuf (void);
216
217 void do_efdcfsi (void);
218 void do_efdcfui (void);
219 void do_efdctsi (void);
220 void do_efdctui (void);
221 void do_efdctsiz (void);
222 void do_efdctuiz (void);
223
224 void do_efdcfs (void);
225 void do_efscfd (void);
226
227 /* Floating-point vector helpers */
228 void do_evfsabs (void);
229 void do_evfsnabs (void);
230 void do_evfsneg (void);
231 void do_evfsadd (void);
232 void do_evfssub (void);
233 void do_evfsmul (void);
234 void do_evfsdiv (void);
235 void do_evfscmplt (void);
236 void do_evfscmpgt (void);
237 void do_evfscmpeq (void);
238 void do_evfststlt (void);
239 void do_evfststgt (void);
240 void do_evfststeq (void);
241 void do_evfscfsi (void);
242 void do_evfscfui (void);
243 void do_evfscfsf (void);
244 void do_evfscfuf (void);
245 void do_evfsctsf (void);
246 void do_evfsctuf (void);
247 void do_evfsctsi (void);
248 void do_evfsctui (void);
249 void do_evfsctsiz (void);
250 void do_evfsctuiz (void);
251 #endif /* defined(TARGET_PPCSPE) */
252
253 /* Inlined helpers: used in micro-operation as well as helpers */
254 /* Generic fixed-point helpers */
255 static inline int _do_cntlzw (uint32_t val)
256 {
257     int cnt = 0;
258     if (!(val & 0xFFFF0000UL)) {
259         cnt += 16;
260         val <<= 16;
261     }
262     if (!(val & 0xFF000000UL)) {
263         cnt += 8;
264         val <<= 8;
265     }
266     if (!(val & 0xF0000000UL)) {
267         cnt += 4;
268         val <<= 4;
269     }
270     if (!(val & 0xC0000000UL)) {
271         cnt += 2;
272         val <<= 2;
273     }
274     if (!(val & 0x80000000UL)) {
275         cnt++;
276         val <<= 1;
277     }
278     if (!(val & 0x80000000UL)) {
279         cnt++;
280     }
281     return cnt;
282 }
283
284 static inline int _do_cntlzd (uint64_t val)
285 {
286     int cnt = 0;
287 #if HOST_LONG_BITS == 64
288     if (!(val & 0xFFFFFFFF00000000ULL)) {
289         cnt += 32;
290         val <<= 32;
291     }
292     if (!(val & 0xFFFF000000000000ULL)) {
293         cnt += 16;
294         val <<= 16;
295     }
296     if (!(val & 0xFF00000000000000ULL)) {
297         cnt += 8;
298         val <<= 8;
299     }
300     if (!(val & 0xF000000000000000ULL)) {
301         cnt += 4;
302         val <<= 4;
303     }
304     if (!(val & 0xC000000000000000ULL)) {
305         cnt += 2;
306         val <<= 2;
307     }
308     if (!(val & 0x8000000000000000ULL)) {
309         cnt++;
310         val <<= 1;
311     }
312     if (!(val & 0x8000000000000000ULL)) {
313         cnt++;
314     }
315 #else
316     uint32_t tmp;
317     /* Make it easier on 32 bits host machines */
318     if (!(val >> 32))
319         cnt = cntlzw(val) + 32;
320     else
321         cnt = cntlzw(val >> 32);
322 #endif
323     return cnt;
324 }
325
326 #if defined(TARGET_PPCSPE)
327 /* SPE extension */
328 /* Single precision floating-point helpers */
329 static inline uint32_t _do_efsabs (uint32_t val)
330 {
331     return val & ~0x80000000;
332 }
333 static inline uint32_t _do_efsnabs (uint32_t val)
334 {
335     return val | 0x80000000;
336 }
337 static inline uint32_t _do_efsneg (uint32_t val)
338 {
339     return val ^ 0x80000000;
340 }
341 static inline uint32_t _do_efsadd (uint32_t op1, uint32_t op2)
342 {
343     union {
344         uint32_t u;
345         float32 f;
346     } u1, u2;
347     u1.u = op1;
348     u2.u = op2;
349     u1.f = float32_add(u1.f, u2.f, &env->spe_status);
350     return u1.u;
351 }
352 static inline uint32_t _do_efssub (uint32_t op1, uint32_t op2)
353 {
354     union {
355         uint32_t u;
356         float32 f;
357     } u1, u2;
358     u1.u = op1;
359     u2.u = op2;
360     u1.f = float32_sub(u1.f, u2.f, &env->spe_status);
361     return u1.u;
362 }
363 static inline uint32_t _do_efsmul (uint32_t op1, uint32_t op2)
364 {
365     union {
366         uint32_t u;
367         float32 f;
368     } u1, u2;
369     u1.u = op1;
370     u2.u = op2;
371     u1.f = float32_mul(u1.f, u2.f, &env->spe_status);
372     return u1.u;
373 }
374 static inline uint32_t _do_efsdiv (uint32_t op1, uint32_t op2)
375 {
376     union {
377         uint32_t u;
378         float32 f;
379     } u1, u2;
380     u1.u = op1;
381     u2.u = op2;
382     u1.f = float32_div(u1.f, u2.f, &env->spe_status);
383     return u1.u;
384 }
385
386 static inline int _do_efststlt (uint32_t op1, uint32_t op2)
387 {
388     union {
389         uint32_t u;
390         float32 f;
391     } u1, u2;
392     u1.u = op1;
393     u2.u = op2;
394     return float32_lt(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 1 : 0;
395 }
396 static inline int _do_efststgt (uint32_t op1, uint32_t op2)
397 {
398     union {
399         uint32_t u;
400         float32 f;
401     } u1, u2;
402     u1.u = op1;
403     u2.u = op2;
404     return float32_le(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 0 : 1;
405 }
406 static inline int _do_efststeq (uint32_t op1, uint32_t op2)
407 {
408     union {
409         uint32_t u;
410         float32 f;
411     } u1, u2;
412     u1.u = op1;
413     u2.u = op2;
414     return float32_eq(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 1 : 0;
415 }
416 /* Double precision floating-point helpers */
417 static inline int _do_efdtstlt (uint64_t op1, uint64_t op2)
418 {
419     union {
420         uint64_t u;
421         float64 f;
422     } u1, u2;
423     u1.u = op1;
424     u2.u = op2;
425     return float64_lt(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 1 : 0;
426 }
427 static inline int _do_efdtstgt (uint64_t op1, uint64_t op2)
428 {
429     union {
430         uint64_t u;
431         float64 f;
432     } u1, u2;
433     u1.u = op1;
434     u2.u = op2;
435     return float64_le(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 0 : 1;
436 }
437 static inline int _do_efdtsteq (uint64_t op1, uint64_t op2)
438 {
439     union {
440         uint64_t u;
441         float64 f;
442     } u1, u2;
443     u1.u = op1;
444     u2.u = op2;
445     return float64_eq(u1.f, u2.f, &env->spe_status) ? 1 : 0;
446 }
447 #endif /* defined(TARGET_PPCSPE) */
448 #endif