target/riscv: accessors to registers upper part and 128-bit load/store
Get function to retrieve the 64 top bits of a register, stored in the gprh field of the cpu state. Set function that writes the 128-bit value at once. The access to the gprh field can not be protected at compile time to make sure it is accessed only in the 128-bit version of the processor because we have no way to indicate that the misa_mxl_max field is const. The 128-bit ISA adds ldu, lq and sq. We provide support for these instructions. Note that (a) we compute only 64-bit addresses to actually access memory, cowardly utilizing the existing address translation mechanism of QEMU, and (b) we assume for now little-endian memory accesses. Signed-off-by: Frédéric Pétrot <frederic.petrot@univ-grenoble-alpes.fr> Co-authored-by: Fabien Portas <fabien.portas@grenoble-inp.org> Reviewed-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com> Message-id: 20220106210108.138226-10-frederic.petrot@univ-grenoble-alpes.fr Signed-off-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
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76a361066f
commit
a2f827ff4f
@ -25,14 +25,17 @@
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# Immediates:
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%imm_ci 12:s1 2:5
|
||||
%nzuimm_ciw 7:4 11:2 5:1 6:1 !function=ex_shift_2
|
||||
%uimm_cl_q 10:1 5:2 11:2 !function=ex_shift_4
|
||||
%uimm_cl_d 5:2 10:3 !function=ex_shift_3
|
||||
%uimm_cl_w 5:1 10:3 6:1 !function=ex_shift_2
|
||||
%imm_cb 12:s1 5:2 2:1 10:2 3:2 !function=ex_shift_1
|
||||
%imm_cj 12:s1 8:1 9:2 6:1 7:1 2:1 11:1 3:3 !function=ex_shift_1
|
||||
|
||||
%shimm_6bit 12:1 2:5 !function=ex_rvc_shifti
|
||||
%uimm_6bit_lq 2:4 12:1 6:1 !function=ex_shift_4
|
||||
%uimm_6bit_ld 2:3 12:1 5:2 !function=ex_shift_3
|
||||
%uimm_6bit_lw 2:2 12:1 4:3 !function=ex_shift_2
|
||||
%uimm_6bit_sq 7:4 11:2 !function=ex_shift_4
|
||||
%uimm_6bit_sd 7:3 10:3 !function=ex_shift_3
|
||||
%uimm_6bit_sw 7:2 9:4 !function=ex_shift_2
|
||||
|
||||
@ -54,16 +57,20 @@
|
||||
# Formats 16:
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||||
@cr .... ..... ..... .. &r rs2=%rs2_5 rs1=%rd %rd
|
||||
@ci ... . ..... ..... .. &i imm=%imm_ci rs1=%rd %rd
|
||||
@cl_q ... . ..... ..... .. &i imm=%uimm_cl_q rs1=%rs1_3 rd=%rs2_3
|
||||
@cl_d ... ... ... .. ... .. &i imm=%uimm_cl_d rs1=%rs1_3 rd=%rs2_3
|
||||
@cl_w ... ... ... .. ... .. &i imm=%uimm_cl_w rs1=%rs1_3 rd=%rs2_3
|
||||
@cs_2 ... ... ... .. ... .. &r rs2=%rs2_3 rs1=%rs1_3 rd=%rs1_3
|
||||
@cs_q ... ... ... .. ... .. &s imm=%uimm_cl_q rs1=%rs1_3 rs2=%rs2_3
|
||||
@cs_d ... ... ... .. ... .. &s imm=%uimm_cl_d rs1=%rs1_3 rs2=%rs2_3
|
||||
@cs_w ... ... ... .. ... .. &s imm=%uimm_cl_w rs1=%rs1_3 rs2=%rs2_3
|
||||
@cj ... ........... .. &j imm=%imm_cj
|
||||
@cb_z ... ... ... .. ... .. &b imm=%imm_cb rs1=%rs1_3 rs2=0
|
||||
|
||||
@c_lqsp ... . ..... ..... .. &i imm=%uimm_6bit_lq rs1=2 %rd
|
||||
@c_ldsp ... . ..... ..... .. &i imm=%uimm_6bit_ld rs1=2 %rd
|
||||
@c_lwsp ... . ..... ..... .. &i imm=%uimm_6bit_lw rs1=2 %rd
|
||||
@c_sqsp ... . ..... ..... .. &s imm=%uimm_6bit_sq rs1=2 rs2=%rs2_5
|
||||
@c_sdsp ... . ..... ..... .. &s imm=%uimm_6bit_sd rs1=2 rs2=%rs2_5
|
||||
@c_swsp ... . ..... ..... .. &s imm=%uimm_6bit_sw rs1=2 rs2=%rs2_5
|
||||
@c_li ... . ..... ..... .. &i imm=%imm_ci rs1=0 %rd
|
||||
@ -87,9 +94,15 @@
|
||||
illegal 000 000 000 00 --- 00
|
||||
addi 000 ... ... .. ... 00 @c_addi4spn
|
||||
}
|
||||
fld 001 ... ... .. ... 00 @cl_d
|
||||
{
|
||||
lq 001 ... ... .. ... 00 @cl_q
|
||||
fld 001 ... ... .. ... 00 @cl_d
|
||||
}
|
||||
lw 010 ... ... .. ... 00 @cl_w
|
||||
fsd 101 ... ... .. ... 00 @cs_d
|
||||
{
|
||||
sq 101 ... ... .. ... 00 @cs_q
|
||||
fsd 101 ... ... .. ... 00 @cs_d
|
||||
}
|
||||
sw 110 ... ... .. ... 00 @cs_w
|
||||
|
||||
# *** RV32C and RV64C specific Standard Extension (Quadrant 0) ***
|
||||
@ -132,7 +145,10 @@ addw 100 1 11 ... 01 ... 01 @cs_2
|
||||
|
||||
# *** RV32/64C Standard Extension (Quadrant 2) ***
|
||||
slli 000 . ..... ..... 10 @c_shift2
|
||||
fld 001 . ..... ..... 10 @c_ldsp
|
||||
{
|
||||
lq 001 ... ... .. ... 10 @c_lqsp
|
||||
fld 001 . ..... ..... 10 @c_ldsp
|
||||
}
|
||||
{
|
||||
illegal 010 - 00000 ----- 10 # c.lwsp, RES rd=0
|
||||
lw 010 . ..... ..... 10 @c_lwsp
|
||||
@ -147,7 +163,10 @@ fld 001 . ..... ..... 10 @c_ldsp
|
||||
jalr 100 1 ..... 00000 10 @c_jalr rd=1 # C.JALR
|
||||
add 100 1 ..... ..... 10 @cr
|
||||
}
|
||||
fsd 101 ...... ..... 10 @c_sdsp
|
||||
{
|
||||
sq 101 ... ... .. ... 10 @c_sqsp
|
||||
fsd 101 ...... ..... 10 @c_sdsp
|
||||
}
|
||||
sw 110 . ..... ..... 10 @c_swsp
|
||||
|
||||
# *** RV32C and RV64C specific Standard Extension (Quadrant 2) ***
|
||||
|
||||
@ -162,6 +162,11 @@ sllw 0000000 ..... ..... 001 ..... 0111011 @r
|
||||
srlw 0000000 ..... ..... 101 ..... 0111011 @r
|
||||
sraw 0100000 ..... ..... 101 ..... 0111011 @r
|
||||
|
||||
# *** RV128I Base Instruction Set (in addition to RV64I) ***
|
||||
ldu ............ ..... 111 ..... 0000011 @i
|
||||
lq ............ ..... 010 ..... 0001111 @i
|
||||
sq ............ ..... 100 ..... 0100011 @s
|
||||
|
||||
# *** RV32M Standard Extension ***
|
||||
mul 0000001 ..... ..... 000 ..... 0110011 @r
|
||||
mulh 0000001 ..... ..... 001 ..... 0110011 @r
|
||||
|
||||
@ -134,7 +134,7 @@ static bool trans_bgeu(DisasContext *ctx, arg_bgeu *a)
|
||||
return gen_branch(ctx, a, TCG_COND_GEU);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool gen_load(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
|
||||
static bool gen_load_tl(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
TCGv dest = dest_gpr(ctx, a->rd);
|
||||
TCGv addr = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
|
||||
@ -151,6 +151,45 @@ static bool gen_load(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Compute only 64-bit addresses to use the address translation mechanism */
|
||||
static bool gen_load_i128(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
TCGv src1l = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
|
||||
TCGv destl = dest_gpr(ctx, a->rd);
|
||||
TCGv desth = dest_gprh(ctx, a->rd);
|
||||
TCGv addrl = tcg_temp_new();
|
||||
|
||||
tcg_gen_addi_tl(addrl, src1l, a->imm);
|
||||
|
||||
if ((memop & MO_SIZE) <= MO_64) {
|
||||
tcg_gen_qemu_ld_tl(destl, addrl, ctx->mem_idx, memop);
|
||||
if (memop & MO_SIGN) {
|
||||
tcg_gen_sari_tl(desth, destl, 63);
|
||||
} else {
|
||||
tcg_gen_movi_tl(desth, 0);
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
/* assume little-endian memory access for now */
|
||||
tcg_gen_qemu_ld_tl(destl, addrl, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
|
||||
tcg_gen_addi_tl(addrl, addrl, 8);
|
||||
tcg_gen_qemu_ld_tl(desth, addrl, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
|
||||
}
|
||||
|
||||
gen_set_gpr128(ctx, a->rd, destl, desth);
|
||||
|
||||
tcg_temp_free(addrl);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool gen_load(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
if (get_xl(ctx) == MXL_RV128) {
|
||||
return gen_load_i128(ctx, a, memop);
|
||||
} else {
|
||||
return gen_load_tl(ctx, a, memop);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_lb(DisasContext *ctx, arg_lb *a)
|
||||
{
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_SB);
|
||||
@ -166,6 +205,18 @@ static bool trans_lw(DisasContext *ctx, arg_lw *a)
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_TESL);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_ld(DisasContext *ctx, arg_ld *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_64_OR_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_TESQ);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_lq(DisasContext *ctx, arg_lq *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_TEUO);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_lbu(DisasContext *ctx, arg_lbu *a)
|
||||
{
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_UB);
|
||||
@ -178,17 +229,17 @@ static bool trans_lhu(DisasContext *ctx, arg_lhu *a)
|
||||
|
||||
static bool trans_lwu(DisasContext *ctx, arg_lwu *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_64BIT(ctx);
|
||||
REQUIRE_64_OR_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_TEUL);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_ld(DisasContext *ctx, arg_ld *a)
|
||||
static bool trans_ldu(DisasContext *ctx, arg_ldu *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_64BIT(ctx);
|
||||
REQUIRE_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_load(ctx, a, MO_TEUQ);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool gen_store(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
|
||||
static bool gen_store_tl(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
TCGv addr = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
|
||||
TCGv data = get_gpr(ctx, a->rs2, EXT_NONE);
|
||||
@ -204,6 +255,37 @@ static bool gen_store(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool gen_store_i128(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
TCGv src1l = get_gpr(ctx, a->rs1, EXT_NONE);
|
||||
TCGv src2l = get_gpr(ctx, a->rs2, EXT_NONE);
|
||||
TCGv src2h = get_gprh(ctx, a->rs2);
|
||||
TCGv addrl = tcg_temp_new();
|
||||
|
||||
tcg_gen_addi_tl(addrl, src1l, a->imm);
|
||||
|
||||
if ((memop & MO_SIZE) <= MO_64) {
|
||||
tcg_gen_qemu_st_tl(src2l, addrl, ctx->mem_idx, memop);
|
||||
} else {
|
||||
/* little-endian memory access assumed for now */
|
||||
tcg_gen_qemu_st_tl(src2l, addrl, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
|
||||
tcg_gen_addi_tl(addrl, addrl, 8);
|
||||
tcg_gen_qemu_st_tl(src2h, addrl, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
|
||||
}
|
||||
|
||||
tcg_temp_free(addrl);
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool gen_store(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
|
||||
{
|
||||
if (get_xl(ctx) == MXL_RV128) {
|
||||
return gen_store_i128(ctx, a, memop);
|
||||
} else {
|
||||
return gen_store_tl(ctx, a, memop);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_sb(DisasContext *ctx, arg_sb *a)
|
||||
{
|
||||
return gen_store(ctx, a, MO_SB);
|
||||
@ -221,10 +303,16 @@ static bool trans_sw(DisasContext *ctx, arg_sw *a)
|
||||
|
||||
static bool trans_sd(DisasContext *ctx, arg_sd *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_64BIT(ctx);
|
||||
REQUIRE_64_OR_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_store(ctx, a, MO_TEUQ);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_sq(DisasContext *ctx, arg_sq *a)
|
||||
{
|
||||
REQUIRE_128BIT(ctx);
|
||||
return gen_store(ctx, a, MO_TEUO);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool trans_addi(DisasContext *ctx, arg_addi *a)
|
||||
{
|
||||
return gen_arith_imm_fn(ctx, a, EXT_NONE, tcg_gen_addi_tl);
|
||||
|
||||
@ -59,6 +59,7 @@ typedef struct DisasContext {
|
||||
/* pc_succ_insn points to the instruction following base.pc_next */
|
||||
target_ulong pc_succ_insn;
|
||||
target_ulong priv_ver;
|
||||
RISCVMXL misa_mxl_max;
|
||||
RISCVMXL xl;
|
||||
uint32_t misa_ext;
|
||||
uint32_t opcode;
|
||||
@ -141,6 +142,13 @@ static inline int get_olen(DisasContext *ctx)
|
||||
return 16 << get_ol(ctx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* The maximum register length */
|
||||
#ifdef TARGET_RISCV32
|
||||
#define get_xl_max(ctx) MXL_RV32
|
||||
#else
|
||||
#define get_xl_max(ctx) ((ctx)->misa_mxl_max)
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* RISC-V requires NaN-boxing of narrower width floating point values.
|
||||
* This applies when a 32-bit value is assigned to a 64-bit FP register.
|
||||
@ -260,6 +268,7 @@ static TCGv get_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num, DisasExtend ext)
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case MXL_RV64:
|
||||
case MXL_RV128:
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
g_assert_not_reached();
|
||||
@ -267,6 +276,15 @@ static TCGv get_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num, DisasExtend ext)
|
||||
return cpu_gpr[reg_num];
|
||||
}
|
||||
|
||||
static TCGv get_gprh(DisasContext *ctx, int reg_num)
|
||||
{
|
||||
assert(get_xl(ctx) == MXL_RV128);
|
||||
if (reg_num == 0) {
|
||||
return ctx->zero;
|
||||
}
|
||||
return cpu_gprh[reg_num];
|
||||
}
|
||||
|
||||
static TCGv dest_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num)
|
||||
{
|
||||
if (reg_num == 0 || get_olen(ctx) < TARGET_LONG_BITS) {
|
||||
@ -275,6 +293,14 @@ static TCGv dest_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num)
|
||||
return cpu_gpr[reg_num];
|
||||
}
|
||||
|
||||
static TCGv dest_gprh(DisasContext *ctx, int reg_num)
|
||||
{
|
||||
if (reg_num == 0) {
|
||||
return temp_new(ctx);
|
||||
}
|
||||
return cpu_gprh[reg_num];
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void gen_set_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num, TCGv t)
|
||||
{
|
||||
if (reg_num != 0) {
|
||||
@ -283,11 +309,25 @@ static void gen_set_gpr(DisasContext *ctx, int reg_num, TCGv t)
|
||||
tcg_gen_ext32s_tl(cpu_gpr[reg_num], t);
|
||||
break;
|
||||
case MXL_RV64:
|
||||
case MXL_RV128:
|
||||
tcg_gen_mov_tl(cpu_gpr[reg_num], t);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
g_assert_not_reached();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (get_xl_max(ctx) == MXL_RV128) {
|
||||
tcg_gen_sari_tl(cpu_gprh[reg_num], cpu_gpr[reg_num], 63);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void gen_set_gpr128(DisasContext *ctx, int reg_num, TCGv rl, TCGv rh)
|
||||
{
|
||||
assert(get_ol(ctx) == MXL_RV128);
|
||||
if (reg_num != 0) {
|
||||
tcg_gen_mov_tl(cpu_gpr[reg_num], rl);
|
||||
tcg_gen_mov_tl(cpu_gprh[reg_num], rh);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -754,6 +794,7 @@ static void riscv_tr_init_disas_context(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cs)
|
||||
ctx->lmul = sextract32(FIELD_EX32(tb_flags, TB_FLAGS, LMUL), 0, 3);
|
||||
ctx->vstart = env->vstart;
|
||||
ctx->vl_eq_vlmax = FIELD_EX32(tb_flags, TB_FLAGS, VL_EQ_VLMAX);
|
||||
ctx->misa_mxl_max = env->misa_mxl_max;
|
||||
ctx->xl = FIELD_EX32(tb_flags, TB_FLAGS, XL);
|
||||
ctx->cs = cs;
|
||||
ctx->ntemp = 0;
|
||||
|
||||
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