Implement mstatus.TW, mstatus.TVM, and mstatus.TSR
[riscv-isa-sim.git] / riscv / decode.h
index 2e3e5428d1f7190833178c8f966b16dc89909af0..d82767deecacd61879b56925773b843980dee5c9 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@ typedef uint64_t freg_t;
 
 const int NXPR = 32;
 const int NFPR = 32;
+const int NCSR = 4096;
 
 #define X_RA 1
 #define X_SP 2
@@ -79,16 +80,15 @@ public:
   int64_t rvc_imm() { return x(2, 5) + (xs(12, 1) << 5); }
   int64_t rvc_zimm() { return x(2, 5) + (x(12, 1) << 5); }
   int64_t rvc_addi4spn_imm() { return (x(6, 1) << 2) + (x(5, 1) << 3) + (x(11, 2) << 4) + (x(7, 4) << 6); }
-  int64_t rvc_addi16sp_imm() { return (x(6, 1) << 4) + (x(5, 1) << 5) + (x(2, 3) << 6) + (xs(12, 1) << 9); }
+  int64_t rvc_addi16sp_imm() { return (x(6, 1) << 4) + (x(2, 1) << 5) + (x(5, 1) << 6) + (x(3, 2) << 7) + (xs(12, 1) << 9); }
   int64_t rvc_lwsp_imm() { return (x(4, 3) << 2) + (x(12, 1) << 5) + (x(2, 2) << 6); }
   int64_t rvc_ldsp_imm() { return (x(5, 2) << 3) + (x(12, 1) << 5) + (x(2, 3) << 6); }
   int64_t rvc_swsp_imm() { return (x(9, 4) << 2) + (x(7, 2) << 6); }
   int64_t rvc_sdsp_imm() { return (x(10, 3) << 3) + (x(7, 3) << 6); }
   int64_t rvc_lw_imm() { return (x(6, 1) << 2) + (x(10, 3) << 3) + (x(5, 1) << 6); }
-  int64_t rvc_lb_imm() { return (x(12, 1) + (x(5, 2) << 1) + (x(10, 2) << 3)); }
   int64_t rvc_ld_imm() { return (x(10, 3) << 3) + (x(5, 2) << 6); }
-  int64_t rvc_j_imm() { return (x(3, 4) << 1) + (x(2, 1) << 5) + (xs(7, 6) << 6); }
-  int64_t rvc_b_imm() { return (x(3, 4) << 1) + (x(2, 1) << 5) + (xs(10, 3) << 6); }
+  int64_t rvc_j_imm() { return (x(3, 3) << 1) + (x(11, 1) << 4) + (x(2, 1) << 5) + (x(7, 1) << 6) + (x(6, 1) << 7) + (x(9, 2) << 8) + (x(8, 1) << 10) + (xs(12, 1) << 11); }
+  int64_t rvc_b_imm() { return (x(3, 2) << 1) + (x(10, 2) << 3) + (x(2, 1) << 5) + (x(5, 2) << 6) + (xs(12, 1) << 8); }
   int64_t rvc_simm3() { return x(10, 3); }
   uint64_t rvc_rd() { return rd(); }
   uint64_t rvc_rs1() { return rd(); }
@@ -123,6 +123,7 @@ private:
 #define MMU (*p->get_mmu())
 #define STATE (*p->get_state())
 #define READ_REG(reg) STATE.XPR[reg]
+#define READ_FREG(reg) STATE.FPR[reg]
 #define RS1 READ_REG(insn.rs1())
 #define RS2 READ_REG(insn.rs2())
 #define WRITE_RD(value) WRITE_REG(insn.rd(), value)
@@ -151,14 +152,14 @@ private:
 #define RVC_RS2 READ_REG(insn.rvc_rs2())
 #define RVC_RS1S READ_REG(insn.rvc_rs1s())
 #define RVC_RS2S READ_REG(insn.rvc_rs2s())
-#define RVC_FRS2 STATE.FPR[insn.rvc_rs2()]
-#define RVC_FRS2S STATE.FPR[insn.rvc_rs2s()]
+#define RVC_FRS2 READ_FREG(insn.rvc_rs2())
+#define RVC_FRS2S READ_FREG(insn.rvc_rs2s())
 #define RVC_SP READ_REG(X_SP)
 
 // FPU macros
-#define FRS1 STATE.FPR[insn.rs1()]
-#define FRS2 STATE.FPR[insn.rs2()]
-#define FRS3 STATE.FPR[insn.rs3()]
+#define FRS1 READ_FREG(insn.rs1())
+#define FRS2 READ_FREG(insn.rs2())
+#define FRS3 READ_FREG(insn.rs3())
 #define dirty_fp_state (STATE.mstatus |= MSTATUS_FS | (xlen == 64 ? MSTATUS64_SD : MSTATUS32_SD))
 #define dirty_ext_state (STATE.mstatus |= MSTATUS_XS | (xlen == 64 ? MSTATUS64_SD : MSTATUS32_SD))
 #define DO_WRITE_FREG(reg, value) (STATE.FPR.write(reg, value), dirty_fp_state)
@@ -176,14 +177,17 @@ private:
 #define set_field(reg, mask, val) (((reg) & ~(decltype(reg))(mask)) | (((decltype(reg))(val) * ((mask) & ~((mask) << 1))) & (decltype(reg))(mask)))
 
 #define require(x) if (unlikely(!(x))) throw trap_illegal_instruction()
-#define require_privilege(p) require(get_field(STATE.mstatus, MSTATUS_PRV) >= (p))
+#define require_privilege(p) require(STATE.prv >= (p))
 #define require_rv64 require(xlen == 64)
 #define require_rv32 require(xlen == 32)
 #define require_extension(s) require(p->supports_extension(s))
 #define require_fp require((STATE.mstatus & MSTATUS_FS) != 0)
 #define require_accelerator require((STATE.mstatus & MSTATUS_XS) != 0)
 
-#define set_fp_exceptions ({ STATE.fflags |= softfloat_exceptionFlags; \
+#define set_fp_exceptions ({ if (softfloat_exceptionFlags) { \
+                               dirty_fp_state; \
+                               STATE.fflags |= softfloat_exceptionFlags; \
+                             } \
                              softfloat_exceptionFlags = 0; })
 
 #define sext32(x) ((sreg_t)(int32_t)(x))
@@ -197,16 +201,42 @@ private:
        npc = sext_xlen(x); \
      } while(0)
 
-#define PC_SERIALIZE 3 /* sentinel value indicating simulator pipeline flush */
+#define set_pc_and_serialize(x) \
+  do { reg_t __npc = (x); \
+       set_pc(__npc); /* check alignment */ \
+       npc = PC_SERIALIZE_AFTER; \
+       STATE.pc = __npc; \
+     } while(0)
+
+/* Sentinel PC values to serialize simulator pipeline */
+#define PC_SERIALIZE_BEFORE 3
+#define PC_SERIALIZE_AFTER 5
+#define invalid_pc(pc) ((pc) & 1)
+
+/* Convenience wrappers to simplify softfloat code sequences */
+#define f32(x) ((float32_t){(uint32_t)x})
+#define f64(x) ((float64_t){(uint64_t)x})
 
 #define validate_csr(which, write) ({ \
-  if (!STATE.serialized) return PC_SERIALIZE; \
+  if (!STATE.serialized) return PC_SERIALIZE_BEFORE; \
   STATE.serialized = false; \
-  unsigned my_priv = get_field(STATE.mstatus, MSTATUS_PRV); \
   unsigned csr_priv = get_field((which), 0x300); \
   unsigned csr_read_only = get_field((which), 0xC00) == 3; \
-  if (((write) && csr_read_only) || my_priv < csr_priv) \
+  if (((write) && csr_read_only) || STATE.prv < csr_priv) \
     throw trap_illegal_instruction(); \
   (which); })
 
+#define DEBUG_START             0x100
+#define DEBUG_ROM_START         0x800
+#define DEBUG_ROM_RESUME        (DEBUG_ROM_START + 4)
+#define DEBUG_ROM_EXCEPTION     (DEBUG_ROM_START + 8)
+#define DEBUG_ROM_END           (DEBUG_ROM_START + debug_rom_raw_len)
+#define DEBUG_RAM_START         0x400
+#define DEBUG_RAM_SIZE          64
+#define DEBUG_RAM_END           (DEBUG_RAM_START + DEBUG_RAM_SIZE)
+#define DEBUG_END               0xfff
+#define DEBUG_CLEARDEBINT       0x100
+#define DEBUG_SETHALTNOT        0x10c
+#define DEBUG_SIZE              (DEBUG_END - DEBUG_START + 1)
+
 #endif