sys/mips/include/mips_opcode.h

   1 /*      $OpenBSD: mips_opcode.h,v 1.2 1999/01/27 04:46:05 imp Exp $     */
   2
   3 /*-
   4  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   5  *
   6  * Copyright (c) 1992, 1993
   7  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   8  *
   9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  10  * Ralph Campbell.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      from: @(#)mips_opcode.h 8.1 (Berkeley) 6/10/93
  37  *      JNPR: mips_opcode.h,v 1.1 2006/08/07 05:38:57 katta
  38  * $FreeBSD$
  39  */
  40
  41 #ifndef _MACHINE_MIPS_OPCODE_H_
  42 #define _MACHINE_MIPS_OPCODE_H_
  43
  44 /*
  45  * Define the instruction formats and opcode values for the
  46  * MIPS instruction set.
  47  */
  48 #include <machine/endian.h>
  49
  50 /*
  51  * Define the instruction formats.
  52  */
  53 typedef union {
  54         unsigned word;
  55
  56 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
  57         struct {
  58                 unsigned op: 6;
  59                 unsigned rs: 5;
  60                 unsigned rt: 5;
  61                 unsigned imm: 16;
  62         } IType;
  63
  64         struct {
  65                 unsigned op: 6;
  66                 unsigned target: 26;
  67         } JType;
  68
  69         struct {
  70                 unsigned op: 6;
  71                 unsigned rs: 5;
  72                 unsigned rt: 5;
  73                 unsigned rd: 5;
  74                 unsigned shamt: 5;
  75                 unsigned func: 6;
  76         } RType;
  77
  78         struct {
  79                 unsigned op: 6;         /* always '0x11' */
  80                 unsigned : 1;           /* always '1' */
  81                 unsigned fmt: 4;
  82                 unsigned ft: 5;
  83                 unsigned fs: 5;
  84                 unsigned fd: 5;
  85                 unsigned func: 6;
  86         } FRType;
  87 #endif
  88 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
  89         struct {
  90                 unsigned imm: 16;
  91                 unsigned rt: 5;
  92                 unsigned rs: 5;
  93                 unsigned op: 6;
  94         } IType;
  95
  96         struct {
  97                 unsigned target: 26;
  98                 unsigned op: 6;
  99         } JType;
 100
 101         struct {
 102                 unsigned func: 6;
 103                 unsigned shamt: 5;
 104                 unsigned rd: 5;
 105                 unsigned rt: 5;
 106                 unsigned rs: 5;
 107                 unsigned op: 6;
 108         } RType;
 109
 110         struct {
 111                 unsigned func: 6;
 112                 unsigned fd: 5;
 113                 unsigned fs: 5;
 114                 unsigned ft: 5;
 115                 unsigned fmt: 4;
 116                 unsigned : 1;           /* always '1' */
 117                 unsigned op: 6;         /* always '0x11' */
 118         } FRType;
 119 #endif
 120 } InstFmt;
 121
 122 /* instruction field decoding macros */
 123 #define MIPS_INST_OPCODE(val)   (val >> 26)
 124 #define MIPS_INST_RS(val)       ((val & 0x03e00000) >> 21)
 125 #define MIPS_INST_RT(val)       ((val & 0x001f0000) >> 16)
 126 #define MIPS_INST_IMM(val)      ((val & 0x0000ffff))
 127
 128 #define MIPS_INST_RD(val)       ((val & 0x0000f800) >> 11)
 129 #define MIPS_INST_SA(val)       ((val & 0x000007c0) >> 6)
 130 #define MIPS_INST_FUNC(val)     (val & 0x0000003f)
 131
 132 #define MIPS_INST_INDEX(val)    (val & 0x03ffffff)
 133
 134 /*
 135  * the mips opcode and function table use a 3bit row and 3bit col
 136  * number we define the following macro for easy transcribing
 137  */
 138
 139 #define MIPS_OPCODE(r, c)       (((r & 0x07) << 3) | (c & 0x07))
 140
 141 /*
 142  * Values for the 'op' field.
 143  */
 144 #define OP_SPECIAL      000
 145 #define OP_BCOND        001
 146 #define OP_J            002
 147 #define OP_JAL          003
 148 #define OP_BEQ          004
 149 #define OP_BNE          005
 150 #define OP_BLEZ         006
 151 #define OP_BGTZ         007
 152
 153 #define OP_REGIMM       OP_BCOND
 154
 155 #define OP_ADDI         010
 156 #define OP_ADDIU        011
 157 #define OP_SLTI         012
 158 #define OP_SLTIU        013
 159 #define OP_ANDI         014
 160 #define OP_ORI          015
 161 #define OP_XORI         016
 162 #define OP_LUI          017
 163
 164 #define OP_COP0         020
 165 #define OP_COP1         021
 166 #define OP_COP2         022
 167 #define OP_COP3         023
 168 #define OP_BEQL         024
 169 #define OP_BNEL         025
 170 #define OP_BLEZL        026
 171 #define OP_BGTZL        027
 172
 173 #define OP_COP1X        OP_COP3
 174
 175 #define OP_DADDI        030
 176 #define OP_DADDIU       031
 177 #define OP_LDL          032
 178 #define OP_LDR          033
 179
 180 #define OP_SPECIAL2     034
 181 #define OP_JALX         035
 182
 183 #define OP_SPECIAL3     037
 184
 185 #define OP_LB           040
 186 #define OP_LH           041
 187 #define OP_LWL          042
 188 #define OP_LW           043
 189 #define OP_LBU          044
 190 #define OP_LHU          045
 191 #define OP_LWR          046
 192 #define OP_LWU          047
 193
 194 #define OP_SB           050
 195 #define OP_SH           051
 196 #define OP_SWL          052
 197 #define OP_SW           053
 198 #define OP_SDL          054
 199 #define OP_SDR          055
 200 #define OP_SWR          056
 201 #define OP_CACHE        057
 202
 203 #define OP_LL           060
 204 #define OP_LWC1         061
 205 #define OP_LWC2         062
 206 #define OP_LWC3         063
 207 #define OP_LLD          064
 208 #define OP_LDC1         065
 209 #define OP_LDC2         066
 210 #define OP_LD           067
 211
 212 #define OP_PREF         OP_LWC3
 213
 214 #define OP_SC           070
 215 #define OP_SWC1         071
 216 #define OP_SWC2         072
 217 #define OP_SWC3         073
 218 #define OP_SCD          074
 219 #define OP_SDC1         075
 220 #define OP_SDC2         076
 221 #define OP_SD           077
 222
 223 /*
 224  * Values for the 'func' field when 'op' == OP_SPECIAL.
 225  */
 226 #define OP_SLL          000
 227 #define OP_MOVCI        001
 228 #define OP_SRL          002
 229 #define OP_SRA          003
 230 #define OP_SLLV         004
 231 #define OP_SRLV         006
 232 #define OP_SRAV         007
 233
 234 #define OP_F_SLL        OP_SLL
 235 #define OP_F_MOVCI      OP_MOVCI
 236 #define OP_F_SRL        OP_SRL
 237 #define OP_F_SRA        OP_SRA
 238 #define OP_F_SLLV       OP_SLLV
 239 #define OP_F_SRLV       OP_SRLV
 240 #define OP_F_SRAV       OP_SRAV
 241
 242 #define OP_JR           010
 243 #define OP_JALR         011
 244 #define OP_MOVZ         012
 245 #define OP_MOVN         013
 246 #define OP_SYSCALL      014
 247 #define OP_BREAK        015
 248 #define OP_SYNC         017
 249
 250 #define OP_F_JR         OP_JR
 251 #define OP_F_JALR       OP_JALR
 252 #define OP_F_MOVZ       OP_MOVZ
 253 #define OP_F_MOVN       OP_MOVN
 254 #define OP_F_SYSCALL    OP_SYSCALL
 255 #define OP_F_BREAK      OP_BREAK
 256 #define OP_F_SYNC       OP_SYNC
 257
 258 #define OP_MFHI         020
 259 #define OP_MTHI         021
 260 #define OP_MFLO         022
 261 #define OP_MTLO         023
 262 #define OP_DSLLV        024
 263 #define OP_DSRLV        026
 264 #define OP_DSRAV        027
 265
 266 #define OP_F_MFHI       OP_MFHI
 267 #define OP_F_MTHI       OP_MTHI
 268 #define OP_F_MFLO       OP_MFLO
 269 #define OP_F_MTLO       OP_MTLO
 270 #define OP_F_DSLLV      OP_DSLLV
 271 #define OP_F_DSRLV      OP_DSRLV
 272 #define OP_F_DSRAV      OP_DSRAV
 273
 274 #define OP_MULT         030
 275 #define OP_MULTU        031
 276 #define OP_DIV          032
 277 #define OP_DIVU         033
 278 #define OP_DMULT        034
 279 #define OP_DMULTU       035
 280 #define OP_DDIV         036
 281 #define OP_DDIVU        037
 282
 283 #define OP_F_MULT       OP_MULT
 284 #define OP_F_MULTU      OP_MULTU
 285 #define OP_F_DIV        OP_DIV
 286 #define OP_F_DIVU       OP_DIVU
 287 #define OP_F_DMULT      OP_DMULT
 288 #define OP_F_DMULTU     OP_DMULTU
 289 #define OP_F_DDIV       OP_DDIV
 290 #define OP_F_DDIVU      OP_DDIVU
 291
 292 #define OP_ADD          040
 293 #define OP_ADDU         041
 294 #define OP_SUB          042
 295 #define OP_SUBU         043
 296 #define OP_AND          044
 297 #define OP_OR           045
 298 #define OP_XOR          046
 299 #define OP_NOR          047
 300
 301 #define OP_F_ADD        OP_ADD
 302 #define OP_F_ADDU       OP_ADDU
 303 #define OP_F_SUB        OP_SUB
 304 #define OP_F_SUBU       OP_SUBU
 305 #define OP_F_AND        OP_AND
 306 #define OP_F_OR         OP_OR
 307 #define OP_F_XOR        OP_XOR
 308 #define OP_F_NOR        OP_NOR
 309
 310 #define OP_SLT          052
 311 #define OP_SLTU         053
 312 #define OP_DADD         054
 313 #define OP_DADDU        055
 314 #define OP_DSUB         056
 315 #define OP_DSUBU        057
 316
 317 #define OP_F_SLT        OP_SLT
 318 #define OP_F_SLTU       OP_SLTU
 319 #define OP_F_DADD       OP_DADD
 320 #define OP_F_DADDU      OP_DADDU
 321 #define OP_F_DSUB       OP_DSUB
 322 #define OP_F_DSUBU      OP_DSUBU
 323
 324 #define OP_TGE          060
 325 #define OP_TGEU         061
 326 #define OP_TLT          062
 327 #define OP_TLTU         063
 328 #define OP_TEQ          064
 329 #define OP_TNE          066
 330
 331 #define OP_F_TGE        OP_TGE
 332 #define OP_F_TGEU       OP_TGEU
 333 #define OP_F_TLT        OP_TLT
 334 #define OP_F_TLTU       OP_TLTU
 335 #define OP_F_TEQ        OP_TEQ
 336 #define OP_F_TNE        OP_TNE
 337
 338 #define OP_DSLL         070
 339 #define OP_DSRL         072
 340 #define OP_DSRA         073
 341 #define OP_DSLL32       074
 342 #define OP_DSRL32       076
 343 #define OP_DSRA32       077
 344
 345 #define OP_F_DSLL       OP_DSLL
 346 #define OP_F_DSRL       OP_DSRL
 347 #define OP_F_DSRA       OP_DSRA
 348 #define OP_F_DSLL32     OP_DSLL32
 349 #define OP_F_DSRL32     OP_DSRL32
 350 #define OP_F_DSRA32     OP_DSRA32
 351
 352 /*
 353  * The REGIMM - register immediate instructions are further
 354  * decoded using this table that has 2bit row numbers, hence
 355  * a need for a new helper macro.
 356  */
 357
 358 #define MIPS_ROP(r, c)  ((r & 0x03) << 3) | (c & 0x07)
 359
 360 /*
 361  * Values for the 'func' field when 'op' == OP_BCOND.
 362  */
 363 #define OP_BLTZ         000
 364 #define OP_BGEZ         001
 365 #define OP_BLTZL        002
 366 #define OP_BGEZL        003
 367
 368 #define OP_R_BLTZ       OP_BLTZ
 369 #define OP_R_BGEZ       OP_BGEZ
 370 #define OP_R_BLTZL      OP_BLTZL
 371 #define OP_R_BGEZL      OP_BGEZL
 372
 373 #define OP_TGEI         010
 374 #define OP_TGEIU        011
 375 #define OP_TLTI         012
 376 #define OP_TLTIU        013
 377 #define OP_TEQI         014
 378 #define OP_TNEI         016
 379
 380 #define OP_R_TGEI       OP_TGEI
 381 #define OP_R_TGEIU      OP_TGEIU
 382 #define OP_R_TLTI       OP_TLTI
 383 #define OP_R_TLTIU      OP_TLTIU
 384 #define OP_R_TEQI       OP_TEQI
 385 #define OP_R_TNEI       OP_TNEI
 386
 387 #define OP_BLTZAL       020
 388 #define OP_BGEZAL       021
 389 #define OP_BLTZALL      022
 390 #define OP_BGEZALL      023
 391
 392 #define OP_R_BLTZAL     OP_BLTZAL
 393 #define OP_R_BGEZAL     OP_BGEZAL
 394 #define OP_R_BLTZALL    OP_BLTZALL
 395 #define OP_R_BGEZALL    OP_BGEZALL
 396
 397 /*
 398  * Values for the 'func' field when 'op' == OP_SPECIAL3.
 399  */
 400 #define OP_RDHWR        073
 401
 402 /*
 403  * Values for the 'rs' field when 'op' == OP_COPz.
 404  */
 405 #define OP_MF           000
 406 #define OP_DMF          001
 407 #define OP_MT           004
 408 #define OP_DMT          005
 409 #define OP_BCx          010
 410 #define OP_BCy          014
 411 #define OP_CF           002
 412 #define OP_CT           006
 413
 414 /*
 415  * Values for the 'rt' field when 'op' == OP_COPz.
 416  */
 417 #define COPz_BC_TF_MASK         0x01
 418 #define COPz_BC_TRUE            0x01
 419 #define COPz_BC_FALSE           0x00
 420 #define COPz_BCL_TF_MASK        0x02
 421 #define COPz_BCL_TRUE           0x02
 422 #define COPz_BCL_FALSE          0x00
 423
 424 #endif /* !_MACHINE_MIPS_OPCODE_H_ */