sys/powerpc/fpu/fpu_instr.h

   1 /*      $NetBSD: instr.h,v 1.4 2005/12/11 12:18:43 christos 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 software was developed by the Computer Systems Engineering group
  10  * at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract BG 91-66 and
  11  * contributed to Berkeley.
  12  *
  13  * All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  * must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Lawrence Berkeley Laboratory.
  17  *
  18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  19  * modification, are permitted provided that the following conditions
  20  * are met:
  21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  28  *    without specific prior written permission.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  */
  42
  43 /*
  44  * An instruction.
  45  */
  46 union instr {
  47         int     i_int;                  /* as a whole */
  48
  49         /*
  50          * Any instruction type.
  51          */
  52         struct {
  53                 u_int   i_opcd:6;       /* first-level decode */
  54                 u_int   :25;
  55                 u_int   i_rc:1;
  56         } i_any;
  57
  58         /*
  59          * Format A
  60          */
  61         struct {
  62                 u_int   i_opcd:6;
  63                 u_int   i_frt:5;
  64                 u_int   i_fra:5;
  65                 u_int   i_frb:5;
  66                 u_int   i_frc:5;
  67                 u_int   i_xo:5;
  68                 u_int   i_rc:1;
  69         } i_a;
  70
  71         /*
  72          * Format B
  73          */
  74         struct {
  75                 u_int   i_opcd:6;
  76                 int     i_bo:5;
  77                 int     i_bi:5;
  78                 int     i_bd:14;
  79                 int     i_aa:1;
  80                 int     i_lk:1;
  81         } i_b;
  82
  83         /*
  84          * Format D
  85          */
  86         struct {
  87                 u_int   i_opcd:6;
  88                 u_int   i_rs:5;
  89                 u_int   i_ra:5;
  90                 int     i_d:16;
  91         } i_d;
  92
  93         /*
  94          * Format DE
  95          */
  96         struct {
  97                 u_int   i_opcd:6;
  98                 u_int   i_rs:5;
  99                 u_int   i_ra:5;
 100                 int     i_d:12;
 101                 u_int   i_xo:4;
 102         } i_de;
 103
 104         /*
 105          * Format I
 106          */
 107         struct {
 108                 u_int   i_opcd:6;
 109                 int     i_li:24;
 110                 int     i_aa:1;
 111                 int     i_lk:1;
 112         } i_i;
 113
 114         /*
 115          * Format M
 116          */
 117         struct {
 118                 u_int   i_opcd:6;
 119                 u_int   i_rs:5;
 120                 u_int   i_ra:5;
 121                 u_int   i_rb:5;
 122                 int     i_mb:5;
 123                 int     i_me:5;
 124                 u_int   i_rc:1;
 125         } i_m;
 126
 127         /*
 128          * Format MD
 129          */
 130         struct {
 131                 u_int   i_opcd:6;
 132                 u_int   i_rs:5;
 133                 u_int   i_ra:5;
 134                 u_int   i_rb:5;
 135                 int     i_sh1_5:5;
 136                 int     i_mb:6;
 137                 u_int   i_xo:3;
 138                 int     i_sh0:2;
 139                 u_int   i_rc:1;
 140         } i_md;
 141
 142         /*
 143          * Format MDS
 144          */
 145         struct {
 146                 u_int   i_opcd:6;
 147                 u_int   i_rs:5;
 148                 u_int   i_ra:5;
 149                 u_int   i_rb:5;
 150                 int     i_sh:5;
 151                 int     i_mb:6;
 152                 u_int   i_xo:4;
 153                 u_int   i_rc:1;
 154         } i_mds;
 155
 156         /*
 157          * Format S
 158          */
 159         struct {
 160                 u_int   i_opcd:6;
 161                 int     :24;
 162                 int     i_i:1;
 163                 int     :1;
 164         } i_s;
 165
 166         /*
 167          * Format X
 168          */
 169         struct {
 170                 u_int   i_opcd:6;
 171                 u_int   i_rs:5;
 172                 u_int   i_ra:5;
 173                 u_int   i_rb:5;
 174                 u_int   i_xo:10;
 175                 u_int   i_rc:1;
 176         } i_x;
 177
 178         /*
 179          * Format XFL
 180          */
 181         struct {
 182                 u_int   i_opcd:6;
 183                 int     :1;
 184                 int     i_flm:8;
 185                 int     :1;
 186                 int     i_frb:5;
 187                 u_int   i_xo:10;
 188                 int     :1;
 189         } i_xfl;
 190
 191         /*
 192          * Format XFX
 193          */
 194         struct {
 195                 u_int   i_opcd:6;
 196                 int     i_dcrn:10;
 197                 u_int   i_xo:10;
 198                 int     :1;
 199         } i_xfx;
 200
 201         /*
 202          * Format XL
 203          */
 204         struct {
 205                 u_int   i_opcd:6;
 206                 int     i_bt:5;
 207                 int     i_ba:5;
 208                 int     i_bb:5;
 209                 u_int   i_xo:10;
 210                 int     i_lk:1;
 211         } i_xl;
 212
 213         /*
 214          * Format XS
 215          */
 216         struct {
 217                 u_int   i_opcd:6;
 218                 u_int   i_rs:5;
 219                 u_int   i_ra:5;
 220                 int     i_sh0_4:5;
 221                 u_int   i_xo:9;
 222                 int     i_sh5:1;
 223                 u_int   i_rc:1;
 224         } i_xs;
 225
 226 };
 227
 228 #define i_rt    i_rs
 229
 230 /*
 231  * Primary opcode numbers:
 232  */
 233
 234 #define OPC_TDI         0x02
 235 #define OPC_TWI         0x03
 236 #define OPC_MULLI       0x07
 237 #define OPC_SUBFIC      0x08
 238 #define OPC_BCE         0x09
 239 #define OPC_CMPLI       0x0a
 240 #define OPC_CMPI        0x0b
 241 #define OPC_ADDIC       0x0c
 242 #define OPC_ADDIC_DOT   0x0d
 243 #define OPC_ADDI        0x0e
 244 #define OPC_ADDIS       0x0f
 245 #define OPC_BC          0x10
 246 #define OPC_SC          0x11
 247 #define OPC_B           0x12
 248 #define OPC_branch_19   0x13
 249 #define OPC_RLWIMI      0x14
 250 #define OPC_RLWINM      0x15
 251 #define OPC_BE          0x16
 252 #define OPC_RLWNM       0x17
 253 #define OPC_ORI         0x18
 254 #define OPC_ORIS        0x19
 255 #define OPC_XORI        0x1a
 256 #define OPC_XORIS       0x1b
 257 #define OPC_ANDI        0x1c
 258 #define OPC_ANDIS       0x1d
 259 #define OPC_dwe_rot_30  0x1e
 260 #define OPC_integer_31  0x1f
 261 #define OPC_LWZ         0x20
 262 #define OPC_LWZU        0x21
 263 #define OPC_LBZ         0x22
 264 #define OPC_LBZU        0x23
 265 #define OPC_STW         0x24
 266 #define OPC_STWU        0x25
 267 #define OPC_STB         0x26
 268 #define OPC_STBU        0x27
 269 #define OPC_LHZ         0x28
 270 #define OPC_LHZU        0x29
 271 #define OPC_LHA         0x2a
 272 #define OPC_LHAU        0x2b
 273 #define OPC_STH         0x2c
 274 #define OPC_STHU        0x2d
 275 #define OPC_LMW         0x2e
 276 #define OPC_STMW        0x2f
 277 #define OPC_LFS         0x30
 278 #define OPC_LFSU        0x31
 279 #define OPC_LFD         0x32
 280 #define OPC_LFDU        0x33
 281 #define OPC_STFS        0x34
 282 #define OPC_STFSU       0x35
 283 #define OPC_STFD        0x36
 284 #define OPC_STFDU       0x37
 285 #define OPC_load_st_58  0x3a
 286 #define OPC_sp_fp_59    0x3b
 287 #define OPC_load_st_62  0x3e
 288 #define OPC_dp_fp_63    0x3f
 289
 290 /*
 291  * Opcode 31 sub-types (FP only)
 292  */
 293 #define OPC31_TW        0x004
 294 #define OPC31_LFSX      0x217
 295 #define OPC31_LFSUX     0x237
 296 #define OPC31_LFDX      0x257
 297 #define OPC31_LFDUX     0x277
 298 #define OPC31_STFSX     0x297
 299 #define OPC31_STFSUX    0x2b7
 300 #define OPC31_STFDX     0x2d7
 301 #define OPC31_STFDUX    0x2f7
 302 #define OPC31_STFIWX    0x3d7
 303
 304 /* Mask for all valid indexed FP load/store ops (except stfiwx) */
 305 #define OPC31_FPMASK    0x31f
 306 #define OPC31_FPOP      0x217
 307
 308 /*
 309  * Opcode 59 sub-types:
 310  */
 311
 312 #define OPC59_FDIVS     0x12
 313 #define OPC59_FSUBS     0x14
 314 #define OPC59_FADDS     0x15
 315 #define OPC59_FSQRTS    0x16
 316 #define OPC59_FRES      0x18
 317 #define OPC59_FMULS     0x19
 318 #define OPC59_FMSUBS    0x1c
 319 #define OPC59_FMADDS    0x1d
 320 #define OPC59_FNMSUBS   0x1e
 321 #define OPC59_FNMADDS   0x1f
 322
 323 /*
 324  * Opcode 62 sub-types:
 325  */
 326 #define OPC62_LDE       0x0
 327 #define OPC62_LDEU      0x1
 328 #define OPC62_LFSE      0x4
 329 #define OPC62_LFSEU     0x5
 330 #define OPC62_LFDE      0x6
 331 #define OPC62_LFDEU     0x7
 332 #define OPC62_STDE      0x8
 333 #define OPC62_STDEU     0x9
 334 #define OPC62_STFSE     0xc
 335 #define OPC62_STFSEU    0xd
 336 #define OPC62_STFDE     0xe
 337 #define OPC62_STFDEU    0xf
 338
 339 /*
 340  * Opcode 63 sub-types:
 341  *
 342  * (The first group are masks....)
 343  */
 344
 345 #define OPC63M_MASK     0x10
 346 #define OPC63M_FDIV     0x12
 347 #define OPC63M_FSUB     0x14
 348 #define OPC63M_FADD     0x15
 349 #define OPC63M_FSQRT    0x16
 350 #define OPC63M_FSEL     0x17
 351 #define OPC63M_FMUL     0x19
 352 #define OPC63M_FRSQRTE  0x1a
 353 #define OPC63M_FMSUB    0x1c
 354 #define OPC63M_FMADD    0x1d
 355 #define OPC63M_FNMSUB   0x1e
 356 #define OPC63M_FNMADD   0x1f
 357
 358 #define OPC63_FCMPU     0x00
 359 #define OPC63_FRSP      0x0c
 360 #define OPC63_FCTIW     0x0e
 361 #define OPC63_FCTIWZ    0x0f
 362 #define OPC63_FCMPO     0x20
 363 #define OPC63_MTFSB1    0x26
 364 #define OPC63_FNEG      0x28
 365 #define OPC63_MCRFS     0x40
 366 #define OPC63_MTFSB0    0x46
 367 #define OPC63_FMR       0x48
 368 #define OPC63_MTFSFI    0x86
 369 #define OPC63_FNABS     0x88
 370 #define OPC63_FABS      0x108
 371 #define OPC63_MFFS      0x247
 372 #define OPC63_MTFSF     0x2c7
 373 #define OPC63_FCTID     0x32e
 374 #define OPC63_FCTIDZ    0x32f
 375 #define OPC63_FCFID     0x34e
 376
 377 /*
 378  * FPU data types.
 379  */
 380 #define FTYPE_LNG       -1      /* data = 64-bit signed long integer */
 381 #define FTYPE_INT       0       /* data = 32-bit signed integer */
 382 #define FTYPE_SNG       1       /* data = 32-bit float */
 383 #define FTYPE_DBL       2       /* data = 64-bit double */