4b0bb841e573ae80a5d841ef08fef0cfa7b0412a
[qemu] / target-ppc / op_helper_mem.h
1 /*
2  *  PowerPC emulation micro-operations helpers 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 /* Multiple word / string load and store */
22 static inline target_ulong glue(ld32r, MEMSUFFIX) (target_ulong EA)
23 {
24     uint32_t tmp = glue(ldl, MEMSUFFIX)(EA);
25     return ((tmp & 0xFF000000UL) >> 24) | ((tmp & 0x00FF0000UL) >> 8) |
26         ((tmp & 0x0000FF00UL) << 8) | ((tmp & 0x000000FFUL) << 24);
27 }
28
29 static inline void glue(st32r, MEMSUFFIX) (target_ulong EA, target_ulong data)
30 {
31     uint32_t tmp =
32         ((data & 0xFF000000UL) >> 24) | ((data & 0x00FF0000UL) >> 8) |
33         ((data & 0x0000FF00UL) << 8) | ((data & 0x000000FFUL) << 24);
34     glue(stl, MEMSUFFIX)(EA, tmp);
35 }
36
37 void glue(do_lmw, MEMSUFFIX) (int dst)
38 {
39     for (; dst < 32; dst++, T0 += 4) {
40         env->gpr[dst] = glue(ldl, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
41     }
42 }
43
44 #if defined(TARGET_PPC64)
45 void glue(do_lmw_64, MEMSUFFIX) (int dst)
46 {
47     for (; dst < 32; dst++, T0 += 4) {
48         env->gpr[dst] = glue(ldl, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0);
49     }
50 }
51 #endif
52
53 void glue(do_stmw, MEMSUFFIX) (int src)
54 {
55     for (; src < 32; src++, T0 += 4) {
56         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, env->gpr[src]);
57     }
58 }
59
60 #if defined(TARGET_PPC64)
61 void glue(do_stmw_64, MEMSUFFIX) (int src)
62 {
63     for (; src < 32; src++, T0 += 4) {
64         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, env->gpr[src]);
65     }
66 }
67 #endif
68
69 void glue(do_lmw_le, MEMSUFFIX) (int dst)
70 {
71     for (; dst < 32; dst++, T0 += 4) {
72         env->gpr[dst] = glue(ld32r, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
73     }
74 }
75
76 #if defined(TARGET_PPC64)
77 void glue(do_lmw_le_64, MEMSUFFIX) (int dst)
78 {
79     for (; dst < 32; dst++, T0 += 4) {
80         env->gpr[dst] = glue(ld32r, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0);
81     }
82 }
83 #endif
84
85 void glue(do_stmw_le, MEMSUFFIX) (int src)
86 {
87     for (; src < 32; src++, T0 += 4) {
88         glue(st32r, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, env->gpr[src]);
89     }
90 }
91
92 #if defined(TARGET_PPC64)
93 void glue(do_stmw_le_64, MEMSUFFIX) (int src)
94 {
95     for (; src < 32; src++, T0 += 4) {
96         glue(st32r, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, env->gpr[src]);
97     }
98 }
99 #endif
100
101 void glue(do_lsw, MEMSUFFIX) (int dst)
102 {
103     uint32_t tmp;
104     int sh;
105
106     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
107         env->gpr[dst++] = glue(ldl, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
108         if (unlikely(dst == 32))
109             dst = 0;
110     }
111     if (unlikely(T1 != 0)) {
112         tmp = 0;
113         for (sh = 24; T1 > 0; T1--, T0++, sh -= 8) {
114             tmp |= glue(ldub, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0) << sh;
115         }
116         env->gpr[dst] = tmp;
117     }
118 }
119
120 #if defined(TARGET_PPC64)
121 void glue(do_lsw_64, MEMSUFFIX) (int dst)
122 {
123     uint32_t tmp;
124     int sh;
125
126     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
127         env->gpr[dst++] = glue(ldl, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0);
128         if (unlikely(dst == 32))
129             dst = 0;
130     }
131     if (unlikely(T1 != 0)) {
132         tmp = 0;
133         for (sh = 24; T1 > 0; T1--, T0++, sh -= 8) {
134             tmp |= glue(ldub, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0) << sh;
135         }
136         env->gpr[dst] = tmp;
137     }
138 }
139 #endif
140
141 void glue(do_stsw, MEMSUFFIX) (int src)
142 {
143     int sh;
144
145     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
146         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, env->gpr[src++]);
147         if (unlikely(src == 32))
148             src = 0;
149     }
150     if (unlikely(T1 != 0)) {
151         for (sh = 24; T1 > 0; T1--, T0++, sh -= 8)
152             glue(stb, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, (env->gpr[src] >> sh) & 0xFF);
153     }
154 }
155
156 #if defined(TARGET_PPC64)
157 void glue(do_stsw_64, MEMSUFFIX) (int src)
158 {
159     int sh;
160
161     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
162         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, env->gpr[src++]);
163         if (unlikely(src == 32))
164             src = 0;
165     }
166     if (unlikely(T1 != 0)) {
167         for (sh = 24; T1 > 0; T1--, T0++, sh -= 8)
168             glue(stb, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, (env->gpr[src] >> sh) & 0xFF);
169     }
170 }
171 #endif
172
173 void glue(do_lsw_le, MEMSUFFIX) (int dst)
174 {
175     uint32_t tmp;
176     int sh;
177
178     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
179         env->gpr[dst++] = glue(ld32r, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
180         if (unlikely(dst == 32))
181             dst = 0;
182     }
183     if (unlikely(T1 != 0)) {
184         tmp = 0;
185         for (sh = 0; T1 > 0; T1--, T0++, sh += 8) {
186             tmp |= glue(ldub, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0) << sh;
187         }
188         env->gpr[dst] = tmp;
189     }
190 }
191
192 #if defined(TARGET_PPC64)
193 void glue(do_lsw_le_64, MEMSUFFIX) (int dst)
194 {
195     uint32_t tmp;
196     int sh;
197
198     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
199         env->gpr[dst++] = glue(ld32r, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0);
200         if (unlikely(dst == 32))
201             dst = 0;
202     }
203     if (unlikely(T1 != 0)) {
204         tmp = 0;
205         for (sh = 0; T1 > 0; T1--, T0++, sh += 8) {
206             tmp |= glue(ldub, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0) << sh;
207         }
208         env->gpr[dst] = tmp;
209     }
210 }
211 #endif
212
213 void glue(do_stsw_le, MEMSUFFIX) (int src)
214 {
215     int sh;
216
217     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
218         glue(st32r, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, env->gpr[src++]);
219         if (unlikely(src == 32))
220             src = 0;
221     }
222     if (unlikely(T1 != 0)) {
223         for (sh = 0; T1 > 0; T1--, T0++, sh += 8)
224             glue(stb, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, (env->gpr[src] >> sh) & 0xFF);
225     }
226 }
227
228 #if defined(TARGET_PPC64)
229 void glue(do_stsw_le_64, MEMSUFFIX) (int src)
230 {
231     int sh;
232
233     for (; T1 > 3; T1 -= 4, T0 += 4) {
234         glue(st32r, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, env->gpr[src++]);
235         if (unlikely(src == 32))
236             src = 0;
237     }
238     if (unlikely(T1 != 0)) {
239         for (sh = 0; T1 > 0; T1--, T0++, sh += 8)
240             glue(stb, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0, (env->gpr[src] >> sh) & 0xFF);
241     }
242 }
243 #endif
244
245 /* Instruction cache invalidation helper */
246 void glue(do_icbi, MEMSUFFIX) (void)
247 {
248     uint32_t tmp;
249     /* Invalidate one cache line :
250      * PowerPC specification says this is to be treated like a load
251      * (not a fetch) by the MMU. To be sure it will be so,
252      * do the load "by hand".
253      */
254     tmp = glue(ldl, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
255     T0 &= ~(env->icache_line_size - 1);
256     tb_invalidate_page_range((uint32_t)T0,
257                              (uint32_t)(T0 + env->icache_line_size));
258 }
259
260 #if defined(TARGET_PPC64)
261 void glue(do_icbi_64, MEMSUFFIX) (void)
262 {
263     uint64_t tmp;
264     /* Invalidate one cache line :
265      * PowerPC specification says this is to be treated like a load
266      * (not a fetch) by the MMU. To be sure it will be so,
267      * do the load "by hand".
268      */
269     tmp = glue(ldq, MEMSUFFIX)((uint64_t)T0);
270     T0 &= ~(env->icache_line_size - 1);
271     tb_invalidate_page_range((uint64_t)T0,
272                              (uint64_t)(T0 + env->icache_line_size));
273 }
274 #endif
275
276 void glue(do_dcbz, MEMSUFFIX) (void)
277 {
278     int dcache_line_size = env->dcache_line_size;
279
280     /* XXX: should be 970 specific (?) */
281     if (((env->spr[SPR_970_HID5] >> 7) & 0x3) == 1)
282         dcache_line_size = 32;
283     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x00), 0);
284     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x04), 0);
285     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x08), 0);
286     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x0C), 0);
287     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x10), 0);
288     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x14), 0);
289     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x18), 0);
290     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x1C), 0);
291     if (dcache_line_size >= 64) {
292         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x20UL), 0);
293         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x24UL), 0);
294         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x28UL), 0);
295         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x2CUL), 0);
296         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x30UL), 0);
297         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x34UL), 0);
298         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x38UL), 0);
299         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x3CUL), 0);
300         if (dcache_line_size >= 128) {
301             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x40UL), 0);
302             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x44UL), 0);
303             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x48UL), 0);
304             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x4CUL), 0);
305             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x50UL), 0);
306             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x54UL), 0);
307             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x58UL), 0);
308             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x5CUL), 0);
309             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x60UL), 0);
310             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x64UL), 0);
311             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x68UL), 0);
312             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x6CUL), 0);
313             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x70UL), 0);
314             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x74UL), 0);
315             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x78UL), 0);
316             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 0x7CUL), 0);
317         }
318     }
319 }
320
321 #if defined(TARGET_PPC64)
322 void glue(do_dcbz_64, MEMSUFFIX) (void)
323 {
324     int dcache_line_size = env->dcache_line_size;
325
326     /* XXX: should be 970 specific (?) */
327     if (((env->spr[SPR_970_HID5] >> 6) & 0x3) == 0x2)
328         dcache_line_size = 32;
329     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x00), 0);
330     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x04), 0);
331     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x08), 0);
332     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x0C), 0);
333     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x10), 0);
334     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x14), 0);
335     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x18), 0);
336     glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x1C), 0);
337     if (dcache_line_size >= 64) {
338         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x20UL), 0);
339         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x24UL), 0);
340         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x28UL), 0);
341         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x2CUL), 0);
342         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x30UL), 0);
343         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x34UL), 0);
344         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x38UL), 0);
345         glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x3CUL), 0);
346         if (dcache_line_size >= 128) {
347             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x40UL), 0);
348             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x44UL), 0);
349             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x48UL), 0);
350             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x4CUL), 0);
351             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x50UL), 0);
352             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x54UL), 0);
353             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x58UL), 0);
354             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x5CUL), 0);
355             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x60UL), 0);
356             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x64UL), 0);
357             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x68UL), 0);
358             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x6CUL), 0);
359             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x70UL), 0);
360             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x74UL), 0);
361             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x78UL), 0);
362             glue(stl, MEMSUFFIX)((uint64_t)(T0 + 0x7CUL), 0);
363         }
364     }
365 }
366 #endif
367
368 /* PowerPC 601 specific instructions (POWER bridge) */
369 // XXX: to be tested
370 void glue(do_POWER_lscbx, MEMSUFFIX) (int dest, int ra, int rb)
371 {
372     int i, c, d, reg;
373
374     d = 24;
375     reg = dest;
376     for (i = 0; i < T1; i++) {
377         c = glue(ldub, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0++);
378         /* ra (if not 0) and rb are never modified */
379         if (likely(reg != rb && (ra == 0 || reg != ra))) {
380             env->gpr[reg] = (env->gpr[reg] & ~(0xFF << d)) | (c << d);
381         }
382         if (unlikely(c == T2))
383             break;
384         if (likely(d != 0)) {
385             d -= 8;
386         } else {
387             d = 24;
388             reg++;
389             reg = reg & 0x1F;
390         }
391     }
392     T0 = i;
393 }
394
395 /* XXX: TAGs are not managed */
396 void glue(do_POWER2_lfq, MEMSUFFIX) (void)
397 {
398     FT0 = glue(ldfq, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
399     FT1 = glue(ldfq, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 4));
400 }
401
402 static inline double glue(ldfqr, MEMSUFFIX) (target_ulong EA)
403 {
404     union {
405         double d;
406         uint64_t u;
407     } u;
408
409     u.d = glue(ldfq, MEMSUFFIX)(EA);
410     u.u = ((u.u & 0xFF00000000000000ULL) >> 56) |
411         ((u.u & 0x00FF000000000000ULL) >> 40) |
412         ((u.u & 0x0000FF0000000000ULL) >> 24) |
413         ((u.u & 0x000000FF00000000ULL) >> 8) |
414         ((u.u & 0x00000000FF000000ULL) << 8) |
415         ((u.u & 0x0000000000FF0000ULL) << 24) |
416         ((u.u & 0x000000000000FF00ULL) << 40) |
417         ((u.u & 0x00000000000000FFULL) << 56);
418
419     return u.d;
420 }
421
422 void glue(do_POWER2_lfq_le, MEMSUFFIX) (void)
423 {
424     FT0 = glue(ldfqr, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 4));
425     FT1 = glue(ldfqr, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0);
426 }
427
428 void glue(do_POWER2_stfq, MEMSUFFIX) (void)
429 {
430     glue(stfq, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, FT0);
431     glue(stfq, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 4), FT1);
432 }
433
434 static inline void glue(stfqr, MEMSUFFIX) (target_ulong EA, double d)
435 {
436     union {
437         double d;
438         uint64_t u;
439     } u;
440
441     u.d = d;
442     u.u = ((u.u & 0xFF00000000000000ULL) >> 56) |
443         ((u.u & 0x00FF000000000000ULL) >> 40) |
444         ((u.u & 0x0000FF0000000000ULL) >> 24) |
445         ((u.u & 0x000000FF00000000ULL) >> 8) |
446         ((u.u & 0x00000000FF000000ULL) << 8) |
447         ((u.u & 0x0000000000FF0000ULL) << 24) |
448         ((u.u & 0x000000000000FF00ULL) << 40) |
449         ((u.u & 0x00000000000000FFULL) << 56);
450     glue(stfq, MEMSUFFIX)(EA, u.d);
451 }
452
453 void glue(do_POWER2_stfq_le, MEMSUFFIX) (void)
454 {
455     glue(stfqr, MEMSUFFIX)((uint32_t)(T0 + 4), FT0);
456     glue(stfqr, MEMSUFFIX)((uint32_t)T0, FT1);
457 }
458
459 #undef MEMSUFFIX