sys/powerpc/fpu/fpu_instr.h

   1 /*      $NetBSD: instr.h,v 1.4 2005/12/11 12:18:43 christos Exp $ */
   2 /* $FreeBSD$ */
   3
   4 /*-
   5  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   6  *
   7  * Copyright (c) 1992, 1993
   8  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   9  *
  10  * This software was developed by the Computer Systems Engineering group
  11  * at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract BG 91-66 and
  12  * contributed to Berkeley.
  13  *
  14  * All advertising materials mentioning features or use of this software
  15  * must display the following acknowledgement:
  16  *      This product includes software developed by the University of
  17  *      California, Lawrence Berkeley Laboratory.
  18  *
  19  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  20  * modification, are permitted provided that the following conditions
  21  * are met:
  22  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  24  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  26  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  27  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  29  *    without specific prior written permission.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  41  * SUCH DAMAGE.
  42  *
  43  *      @(#)instr.h     8.1 (Berkeley) 6/11/93
  44  */
  45
  46 /*
  47  * An instruction.
  48  */
  49 union instr {
  50         int     i_int;                  /* as a whole */
  51
  52         /*
  53          * Any instruction type.
  54          */
  55         struct {
  56                 u_int   i_opcd:6;       /* first-level decode */
  57                 u_int   :25;
  58                 u_int   i_rc:1;
  59         } i_any;
  60
  61         /*
  62          * Format A
  63          */
  64         struct {
  65                 u_int   i_opcd:6;
  66                 u_int   i_frt:5;
  67                 u_int   i_fra:5;
  68                 u_int   i_frb:5;
  69                 u_int   i_frc:5;
  70                 u_int   i_xo:5;
  71                 u_int   i_rc:1;
  72         } i_a;
  73
  74         /*
  75          * Format B
  76          */
  77         struct {
  78                 u_int   i_opcd:6;
  79                 int     i_bo:5;
  80                 int     i_bi:5;
  81                 int     i_bd:14;
  82                 int     i_aa:1;
  83                 int     i_lk:1;
  84         } i_b;
  85
  86         /*
  87          * Format D
  88          */
  89         struct {
  90                 u_int   i_opcd:6;
  91                 u_int   i_rs:5;
  92                 u_int   i_ra:5;
  93                 int     i_d:16;
  94         } i_d;
  95
  96         /*
  97          * Format DE
  98          */
  99         struct {
 100                 u_int   i_opcd:6;
 101                 u_int   i_rs:5;
 102                 u_int   i_ra:5;
 103                 int     i_d:12;
 104                 u_int   i_xo:4;
 105         } i_de;
 106
 107         /*
 108          * Format I
 109          */
 110         struct {
 111                 u_int   i_opcd:6;
 112                 int     i_li:24;
 113                 int     i_aa:1;
 114                 int     i_lk:1;
 115         } i_i;
 116
 117         /*
 118          * Format M
 119          */
 120         struct {
 121                 u_int   i_opcd:6;
 122                 u_int   i_rs:5;
 123                 u_int   i_ra:5;
 124                 u_int   i_rb:5;
 125                 int     i_mb:5;
 126                 int     i_me:5;
 127                 u_int   i_rc:1;
 128         } i_m;
 129
 130         /*
 131          * Format MD
 132          */
 133         struct {
 134                 u_int   i_opcd:6;
 135                 u_int   i_rs:5;
 136                 u_int   i_ra:5;
 137                 u_int   i_rb:5;
 138                 int     i_sh1_5:5;
 139                 int     i_mb:6;
 140                 u_int   i_xo:3;
 141                 int     i_sh0:2;
 142                 u_int   i_rc:1;
 143         } i_md;
 144
 145         /*
 146          * Format MDS
 147          */
 148         struct {
 149                 u_int   i_opcd:6;
 150                 u_int   i_rs:5;
 151                 u_int   i_ra:5;
 152                 u_int   i_rb:5;
 153                 int     i_sh:5;
 154                 int     i_mb:6;
 155                 u_int   i_xo:4;
 156                 u_int   i_rc:1;
 157         } i_mds;
 158
 159
 160         /*
 161          * Format S
 162          */
 163         struct {
 164                 u_int   i_opcd:6;
 165                 int     :24;
 166                 int     i_i:1;
 167                 int     :1;
 168         } i_s;
 169
 170         /*
 171          * Format X
 172          */
 173         struct {
 174                 u_int   i_opcd:6;
 175                 u_int   i_rs:5;
 176                 u_int   i_ra:5;
 177                 u_int   i_rb:5;
 178                 u_int   i_xo:10;
 179                 u_int   i_rc:1;
 180         } i_x;
 181
 182         /*
 183          * Format XFL
 184          */
 185         struct {
 186                 u_int   i_opcd:6;
 187                 int     :1;
 188                 int     i_flm:8;
 189                 int     :1;
 190                 int     i_frb:5;
 191                 u_int   i_xo:10;
 192                 int     :1;
 193         } i_xfl;
 194
 195         /*
 196          * Format XFX
 197          */
 198         struct {
 199                 u_int   i_opcd:6;
 200                 int     i_dcrn:10;
 201                 u_int   i_xo:10;
 202                 int     :1;
 203         } i_xfx;
 204
 205         /*
 206          * Format XL
 207          */
 208         struct {
 209                 u_int   i_opcd:6;
 210                 int     i_bt:5;
 211                 int     i_ba:5;
 212                 int     i_bb:5;
 213                 u_int   i_xo:10;
 214                 int     i_lk:1;
 215         } i_xl;
 216
 217         /*
 218          * Format XS
 219          */
 220         struct {
 221                 u_int   i_opcd:6;
 222                 u_int   i_rs:5;
 223                 u_int   i_ra:5;
 224                 int     i_sh0_4:5;
 225                 u_int   i_xo:9;
 226                 int     i_sh5:1;
 227                 u_int   i_rc:1;
 228         } i_xs;
 229
 230 };
 231
 232 #define i_rt    i_rs
 233
 234 /*
 235  * Primary opcode numbers:
 236  */
 237
 238 #define OPC_TDI         0x02
 239 #define OPC_TWI         0x03
 240 #define OPC_MULLI       0x07
 241 #define OPC_SUBFIC      0x08
 242 #define OPC_BCE         0x09
 243 #define OPC_CMPLI       0x0a
 244 #define OPC_CMPI        0x0b
 245 #define OPC_ADDIC       0x0c
 246 #define OPC_ADDIC_DOT   0x0d
 247 #define OPC_ADDI        0x0e
 248 #define OPC_ADDIS       0x0f
 249 #define OPC_BC          0x10
 250 #define OPC_SC          0x11
 251 #define OPC_B           0x12
 252 #define OPC_branch_19   0x13
 253 #define OPC_RLWIMI      0x14
 254 #define OPC_RLWINM      0x15
 255 #define OPC_BE          0x16
 256 #define OPC_RLWNM       0x17
 257 #define OPC_ORI         0x18
 258 #define OPC_ORIS        0x19
 259 #define OPC_XORI        0x1a
 260 #define OPC_XORIS       0x1b
 261 #define OPC_ANDI        0x1c
 262 #define OPC_ANDIS       0x1d
 263 #define OPC_dwe_rot_30  0x1e
 264 #define OPC_integer_31  0x1f
 265 #define OPC_LWZ         0x20
 266 #define OPC_LWZU        0x21
 267 #define OPC_LBZ         0x22
 268 #define OPC_LBZU        0x23
 269 #define OPC_STW         0x24
 270 #define OPC_STWU        0x25
 271 #define OPC_STB         0x26
 272 #define OPC_STBU        0x27
 273 #define OPC_LHZ         0x28
 274 #define OPC_LHZU        0x29
 275 #define OPC_LHA         0x2a
 276 #define OPC_LHAU        0x2b
 277 #define OPC_STH         0x2c
 278 #define OPC_STHU        0x2d
 279 #define OPC_LMW         0x2e
 280 #define OPC_STMW        0x2f
 281 #define OPC_LFS         0x30
 282 #define OPC_LFSU        0x31
 283 #define OPC_LFD         0x32
 284 #define OPC_LFDU        0x33
 285 #define OPC_STFS        0x34
 286 #define OPC_STFSU       0x35
 287 #define OPC_STFD        0x36
 288 #define OPC_STFDU       0x37
 289 #define OPC_load_st_58  0x3a
 290 #define OPC_sp_fp_59    0x3b
 291 #define OPC_load_st_62  0x3e
 292 #define OPC_dp_fp_63    0x3f
 293
 294 /*
 295  * Opcode 31 sub-types (FP only)
 296  */
 297 #define OPC31_TW        0x004
 298 #define OPC31_LFSX      0x217
 299 #define OPC31_LFSUX     0x237
 300 #define OPC31_LFDX      0x257
 301 #define OPC31_LFDUX     0x277
 302 #define OPC31_STFSX     0x297
 303 #define OPC31_STFSUX    0x2b7
 304 #define OPC31_STFDX     0x2d7
 305 #define OPC31_STFDUX    0x2f7
 306 #define OPC31_STFIWX    0x3d7
 307
 308 /* Mask for all valid indexed FP load/store ops (except stfiwx) */
 309 #define OPC31_FPMASK    0x31f
 310 #define OPC31_FPOP      0x217
 311
 312 /*
 313  * Opcode 59 sub-types:
 314  */
 315
 316 #define OPC59_FDIVS     0x12
 317 #define OPC59_FSUBS     0x14
 318 #define OPC59_FADDS     0x15
 319 #define OPC59_FSQRTS    0x16
 320 #define OPC59_FRES      0x18
 321 #define OPC59_FMULS     0x19
 322 #define OPC59_FMSUBS    0x1c
 323 #define OPC59_FMADDS    0x1d
 324 #define OPC59_FNMSUBS   0x1e
 325 #define OPC59_FNMADDS   0x1f
 326
 327 /*
 328  * Opcode 62 sub-types:
 329  */
 330 #define OPC62_LDE       0x0
 331 #define OPC62_LDEU      0x1
 332 #define OPC62_LFSE      0x4
 333 #define OPC62_LFSEU     0x5
 334 #define OPC62_LFDE      0x6
 335 #define OPC62_LFDEU     0x7
 336 #define OPC62_STDE      0x8
 337 #define OPC62_STDEU     0x9
 338 #define OPC62_STFSE     0xc
 339 #define OPC62_STFSEU    0xd
 340 #define OPC62_STFDE     0xe
 341 #define OPC62_STFDEU    0xf
 342
 343 /*
 344  * Opcode 63 sub-types:
 345  *
 346  * (The first group are masks....)
 347  */
 348
 349 #define OPC63M_MASK     0x10
 350 #define OPC63M_FDIV     0x12
 351 #define OPC63M_FSUB     0x14
 352 #define OPC63M_FADD     0x15
 353 #define OPC63M_FSQRT    0x16
 354 #define OPC63M_FSEL     0x17
 355 #define OPC63M_FMUL     0x19
 356 #define OPC63M_FRSQRTE  0x1a
 357 #define OPC63M_FMSUB    0x1c
 358 #define OPC63M_FMADD    0x1d
 359 #define OPC63M_FNMSUB   0x1e
 360 #define OPC63M_FNMADD   0x1f
 361
 362 #define OPC63_FCMPU     0x00
 363 #define OPC63_FRSP      0x0c
 364 #define OPC63_FCTIW     0x0e
 365 #define OPC63_FCTIWZ    0x0f
 366 #define OPC63_FCMPO     0x20
 367 #define OPC63_MTFSB1    0x26
 368 #define OPC63_FNEG      0x28
 369 #define OPC63_MCRFS     0x40
 370 #define OPC63_MTFSB0    0x46
 371 #define OPC63_FMR       0x48
 372 #define OPC63_MTFSFI    0x86
 373 #define OPC63_FNABS     0x88
 374 #define OPC63_FABS      0x108
 375 #define OPC63_MFFS      0x247
 376 #define OPC63_MTFSF     0x2c7
 377 #define OPC63_FCTID     0x32e
 378 #define OPC63_FCTIDZ    0x32f
 379 #define OPC63_FCFID     0x34e
 380
 381 /*
 382  * FPU data types.
 383  */
 384 #define FTYPE_LNG       -1      /* data = 64-bit signed long integer */
 385 #define FTYPE_INT       0       /* data = 32-bit signed integer */
 386 #define FTYPE_SNG       1       /* data = 32-bit float */
 387 #define FTYPE_DBL       2       /* data = 64-bit double */
 388