(no commit message)
[libreriscv.git] / openpower / sv / svp64.mdwn
index e9faa2c9b3e7a41d8a4be292e4e792b1abf56dca..4b36e1bf9d78bae293263b98e8f9c479d04e16b2 100644 (file)
@@ -265,7 +265,7 @@ is reserved for a future implementation of SV
 
 TODO, important, particularly for crops, mfcr and mtcr, what elwidth
 even means.  instead it may be possible to use the bits as extra indices
-(add to EXTRA2/3) to access the full 64 CRs at the bit level.  TBD, several ideas
+(add to EXTRA2/3) to access the full 128 CRs at the bit level.  TBD, several ideas
 
 The actual width of the CRs cannot be altered: they are 4 bit.  Also,
 for Rc=1 operations that produce a result (in RT or FRT) and corresponding CR, it is
@@ -467,6 +467,12 @@ EXTRA is the means by which two things are achieved:
 2. Register field numbers (limited typically to 5 bit)
    are extended in range, both for Scalar and Vector.
 
+The register files are therefore extended:
+
+* INT is extended from r0-31 to 128
+* FP is extended from fp0-32 to 128
+* CR is extended from CR0-7 to CR0-127
+
 In the following tables register numbers are constructed from the
 standard v3.0B / v3.1B 32 bit register field (RA, FRA) and the EXTRA2
 or EXTRA3 field from the SV Prefix.  The prefixing is arranged so that
@@ -484,6 +490,9 @@ A pseudocode algorithm explains the relationship, for INT/FP (see [[svp64/append
     else:         # scalar
          return (spec[0:1] << 5) | RA
 
+Future versions may extend to 256 by shifting Vector numbering up.
+Scalar will not be altered.
+
 ## INT/FP EXTRA3
 
 alternative which is understandable and, if EXTRA3 is zero, maps to
@@ -492,45 +501,56 @@ encodings used in the original SV Prefix scheme.  the reason why they
 were chosen is so that scalar registers in v3.0B and prefixed scalar
 registers have access to the same 32 registers.
 
-| R\*\_EXTRA3 | Mode | Range | MSB downto LSB |
+Fields are as follows:
+
+* Value: R_EXTRA3
+* Mode: register is tagged as scalar or vector
+* Range/Inc: the range of registers accessible from this EXTRA
+  encoding, and the "increment" (accessibility). "/4" means
+  that this EXTRA encoding may only give access (starting point)
+  every 4th register.
+* MSB..LSB: the bit field showing how the register opcode field
+  combines with EXTRA to give (extend) the register number (GPR)
+
+| Value | Mode | Range/Inc | 6..0 |
 |-----------|-------|---------------|---------------------|
-| 000       | Scalar | `r0-r31` | `0b00 RA`      |
-| 001       | Scalar | `r32-r63` | `0b01 RA`      |
-| 010       | Scalar | `r64-r95` | `0b10 RA`      |
-| 011       | Scalar | `r96-r127` | `0b11 RA`      |
-| 100       | Vector | `r0-r124` | `RA 0b00`      |
-| 101       | Vector | `r1-r125` | `RA 0b01`      |
-| 110       | Vector | `r2-r126` | `RA 0b10`      |
-| 111       | Vector | `r3-r127` | `RA 0b11`      |
+| 000       | Scalar | `r0-r31`/1 | `0b00 RA`      |
+| 001       | Scalar | `r32-r63`/1 | `0b01 RA`      |
+| 010       | Scalar | `r64-r95`/1 | `0b10 RA`      |
+| 011       | Scalar | `r96-r127`/1 | `0b11 RA`      |
+| 100       | Vector | `r0-r124`/4 | `RA 0b00`      |
+| 101       | Vector | `r1-r125`/4 | `RA 0b01`      |
+| 110       | Vector | `r2-r126`/4 | `RA 0b10`      |
+| 111       | Vector | `r3-r127`/4 | `RA 0b11`      |
 
 ## INT/FP EXTRA2
 
 alternative which is understandable and, if EXTRA2 is zero will map to
 "no effect" i.e Scalar OpenPOWER register naming:
 
-| R\*\_EXTRA2 | Mode | Range | MSB down to LSB |
-|-----------|-------|---------------|---------------------|
-| 00       | Scalar | `r0-r31` | `0b00 RA`                |
-| 01       | Scalar | `r32-r63` | `0b01 RA`      |
-| 10       | Vector | `r0-r124` | `RA 0b00`      |
-| 11       | Vector | `r2-r126` | `RA 0b10`   |
+| R\*\_EXTRA2 | Mode | Range/inc | 6..0 |
+|-----------|-------|---------------|-----------|
+| 00       | Scalar | `r0-r31`/1 | `0b00 RA`     |
+| 01       | Scalar | `r32-r63`/1 | `0b01 RA`      |
+| 10       | Vector | `r0-r124`/4 | `RA 0b00`      |
+| 11       | Vector | `r2-r126`/4 | `RA 0b10`   |
 
 ## CR EXTRA3
 
-CR encoding is essentially the same but made more complex due to CRs being bit-based.  See separate section for explanation and pseudocode.
+CR encoding is essentially the same but made more complex due to CRs being bit-based.  See [[svp64/appendix]] for explanation and pseudocode.
 
  Encoding shown MSB down to LSB
 
-| R\*\_EXTRA3 | Mode | 7..5    | 4..2    | 1..0    |
-|-------------|------|---------| --------|---------|
-| 000       | Scalar | 0b000   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 001       | Scalar | 0b001   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 010       | Scalar | 0b010   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 011       | Scalar | 0b011   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 100       | Vector | BA[4:2] | 0b000   | BA[1:0] |
-| 101       | Vector | BA[4:2] | 0b010   | BA[1:0] |
-| 110       | Vector | BA[4:2] | 0b100   | BA[1:0] |
-| 111       | Vector | BA[4:2] | 0b110   | BA[1:0] |
+| Value | Mode | Range/Inc     | 8..5      | 4..2    | 1..0    |
+|-------|------|---------------|-----------| --------|---------|
+| 000   | Scalar | `CR0-CR7`/1   | 0b0000    | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 001   | Scalar | `CR8-CR15`/1  | 0b0001    | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 010   | Scalar | `CR16-CR23`/1 | 0b0010    | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 011   | Scalar | `CR24-CR32`/1 | 0b0011    | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 100   | Vector | `CR0-CR112`/16 | BA[4:2] 0 | 0b000   | BA[1:0] |
+| 101   | Vector | `CR4-CR116`/16 | BA[4:2] 0 | 0b100   | BA[1:0] |
+| 110   | Vector | `CR8-CR120`/16 | BA[4:2] 1 | 0b000   | BA[1:0] |
+| 111   | Vector | `CR12-CR124`/16 | BA[4:2] 1 | 0b100   | BA[1:0] |
 
 ## CR EXTRA2
 
@@ -538,12 +558,12 @@ CR encoding is essentially the same but made more complex due to CRs being bit-b
 
 Encoding shown MSB down to LSB
 
-| R\*\_EXTRA2 | Mode   | 7..5    | 4..2    | 1..0    |
-|-------------|--------|---------|---------|---------|
-| 00          | Scalar | 0b000   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 01          | Scalar | 0b001   | BA[4:2] | BA[1:0] |
-| 10          | Vector | BA[4:2] | 0b000   | BA[1:0] |
-| 11          | Vector | BA[4:2] | 0b100   | BA[1:0] |
+| Value | Mode   | Range/Inc      | 8..5    | 4..2    | 1..0    |
+|-------|--------|----------------|---------|---------|---------|
+| 00    | Scalar | `CR0-CR7`/1    | 0b0000  | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 01    | Scalar | `CR8-CR15`/1   | 0b0001  | BA[4:2] | BA[1:0] |
+| 10    | Vector | `CR0-CR112`/16 | BA[4:2] 0 | 0b000   | BA[1:0] |
+| 11    | Vector | `CR8-CR120`/16 | BA[4:2] 1 | 0b000   | BA[1:0] |
 
 # Appendix