misc: string.join has been removed in python3
[gem5.git] / src / arch / isa_parser.py
index fb398d152efeabc650c220fe4ac2bd05cc4ace9e..49b3b072985c00262f6dab5ff2ed5ddd0db9fff8 100755 (executable)
@@ -1,4 +1,17 @@
+# Copyright (c) 2014, 2016, 2018-2019 ARM Limited
+# All rights reserved
+#
+# The license below extends only to copyright in the software and shall
+# not be construed as granting a license to any other intellectual
+# property including but not limited to intellectual property relating
+# to a hardware implementation of the functionality of the software
+# licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+# terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+# unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+# modified or unmodified, in source code or in binary form.
+#
 # Copyright (c) 2003-2005 The Regents of The University of Michigan
+# Copyright (c) 2013,2015 Advanced Micro Devices, Inc.
 # All rights reserved.
 #
 # Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 # THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 # (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 # OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
-#
-# Authors: Steve Reinhardt
-#          Korey Sewell
 
+from __future__ import with_statement, print_function
 import os
 import sys
 import re
-import string
-import traceback
+import inspect, traceback
 # get type names
 from types import *
 
-# Prepend the directory where the PLY lex & yacc modules are found
-# to the search path.  Assumes we're compiling in a subdirectory
-# of 'build' in the current tree.
-sys.path[0:0] = [os.environ['M5_PLY']]
+from m5.util.grammar import Grammar
 
-from ply import lex
-from ply import yacc
+debug=False
+
+###################
+# Utility functions
 
-#####################################################################
-#
-#                                Lexer
 #
-# The PLY lexer module takes two things as input:
-# - A list of token names (the string list 'tokens')
-# - A regular expression describing a match for each token.  The
-#   regexp for token FOO can be provided in two ways:
-#   - as a string variable named t_FOO
-#   - as the doc string for a function named t_FOO.  In this case,
-#     the function is also executed, allowing an action to be
-#     associated with each token match.
+# Indent every line in string 's' by two spaces
+# (except preprocessor directives).
+# Used to make nested code blocks look pretty.
 #
-#####################################################################
-
-# Reserved words.  These are listed separately as they are matched
-# using the same regexp as generic IDs, but distinguished in the
-# t_ID() function.  The PLY documentation suggests this approach.
-reserved = (
-    'BITFIELD', 'DECODE', 'DECODER', 'DEFAULT', 'DEF', 'EXEC', 'FORMAT',
-    'HEADER', 'LET', 'NAMESPACE', 'OPERAND_TYPES', 'OPERANDS',
-    'OUTPUT', 'SIGNED', 'TEMPLATE'
-    )
-
-# List of tokens.  The lex module requires this.
-tokens = reserved + (
-    # identifier
-    'ID',
-
-    # integer literal
-    'INTLIT',
-
-    # string literal
-    'STRLIT',
-
-    # code literal
-    'CODELIT',
-
-    # ( ) [ ] { } < > , ; . : :: *
-    'LPAREN', 'RPAREN',
-    'LBRACKET', 'RBRACKET',
-    'LBRACE', 'RBRACE',
-    'LESS', 'GREATER', 'EQUALS',
-    'COMMA', 'SEMI', 'DOT', 'COLON', 'DBLCOLON',
-    'ASTERISK',
-
-    # C preprocessor directives
-    'CPPDIRECTIVE'
-
-# The following are matched but never returned. commented out to
-# suppress PLY warning
-    # newfile directive
-#    'NEWFILE',
-
-    # endfile directive
-#    'ENDFILE'
-)
-
-# Regular expressions for token matching
-t_LPAREN           = r'\('
-t_RPAREN           = r'\)'
-t_LBRACKET         = r'\['
-t_RBRACKET         = r'\]'
-t_LBRACE           = r'\{'
-t_RBRACE           = r'\}'
-t_LESS             = r'\<'
-t_GREATER          = r'\>'
-t_EQUALS           = r'='
-t_COMMA            = r','
-t_SEMI             = r';'
-t_DOT              = r'\.'
-t_COLON            = r':'
-t_DBLCOLON         = r'::'
-t_ASTERISK        = r'\*'
-
-# Identifiers and reserved words
-reserved_map = { }
-for r in reserved:
-    reserved_map[r.lower()] = r
-
-def t_ID(t):
-    r'[A-Za-z_]\w*'
-    t.type = reserved_map.get(t.value,'ID')
-    return t
-
-# Integer literal
-def t_INTLIT(t):
-    r'(0x[\da-fA-F]+)|\d+'
-    try:
-        t.value = int(t.value,0)
-    except ValueError:
-        error(t.lexer.lineno, 'Integer value "%s" too large' % t.value)
-        t.value = 0
-    return t
-
-# String literal.  Note that these use only single quotes, and
-# can span multiple lines.
-def t_STRLIT(t):
-    r"(?m)'([^'])+'"
-    # strip off quotes
-    t.value = t.value[1:-1]
-    t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
-    return t
-
-
-# "Code literal"... like a string literal, but delimiters are
-# '{{' and '}}' so they get formatted nicely under emacs c-mode
-def t_CODELIT(t):
-    r"(?m)\{\{([^\}]|}(?!\}))+\}\}"
-    # strip off {{ & }}
-    t.value = t.value[2:-2]
-    t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
-    return t
-
-def t_CPPDIRECTIVE(t):
-    r'^\#[^\#].*\n'
-    t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
-    return t
-
-def t_NEWFILE(t):
-    r'^\#\#newfile\s+"[\w/.-]*"'
-    fileNameStack.push((t.value[11:-1], t.lexer.lineno))
-    t.lexer.lineno = 0
-
-def t_ENDFILE(t):
-    r'^\#\#endfile'
-    (old_filename, t.lexer.lineno) = fileNameStack.pop()
+def indent(s):
+    return re.sub(r'(?m)^(?!#)', '  ', s)
 
 #
-# The functions t_NEWLINE, t_ignore, and t_error are
-# special for the lex module.
+# Munge a somewhat arbitrarily formatted piece of Python code
+# (e.g. from a format 'let' block) into something whose indentation
+# will get by the Python parser.
 #
+# The two keys here are that Python will give a syntax error if
+# there's any whitespace at the beginning of the first line, and that
+# all lines at the same lexical nesting level must have identical
+# indentation.  Unfortunately the way code literals work, an entire
+# let block tends to have some initial indentation.  Rather than
+# trying to figure out what that is and strip it off, we prepend 'if
+# 1:' to make the let code the nested block inside the if (and have
+# the parser automatically deal with the indentation for us).
+#
+# We don't want to do this if (1) the code block is empty or (2) the
+# first line of the block doesn't have any whitespace at the front.
 
-# Newlines
-def t_NEWLINE(t):
-    r'\n+'
-    t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
-
-# Comments
-def t_comment(t):
-    r'//.*'
+def fixPythonIndentation(s):
+    # get rid of blank lines first
+    s = re.sub(r'(?m)^\s*\n', '', s);
+    if (s != '' and re.match(r'[ \t]', s[0])):
+        s = 'if 1:\n' + s
+    return s
 
-# Completely ignored characters
-t_ignore           = ' \t\x0c'
+class ISAParserError(Exception):
+    """Exception class for parser errors"""
+    def __init__(self, first, second=None):
+        if second is None:
+            self.lineno = 0
+            self.string = first
+        else:
+            self.lineno = first
+            self.string = second
 
-# Error handler
-def t_error(t):
-    error(t.lexer.lineno, "illegal character '%s'" % t.value[0])
-    t.skip(1)
+    def __str__(self):
+        return self.string
 
-# Build the lexer
-lexer = lex.lex()
+def error(*args):
+    raise ISAParserError(*args)
 
-#####################################################################
-#
-#                                Parser
+####################
+# Template objects.
 #
-# Every function whose name starts with 'p_' defines a grammar rule.
-# The rule is encoded in the function's doc string, while the
-# function body provides the action taken when the rule is matched.
-# The argument to each function is a list of the values of the
-# rule's symbols: t[0] for the LHS, and t[1..n] for the symbols
-# on the RHS.  For tokens, the value is copied from the t.value
-# attribute provided by the lexer.  For non-terminals, the value
-# is assigned by the producing rule; i.e., the job of the grammar
-# rule function is to set the value for the non-terminal on the LHS
-# (by assigning to t[0]).
-#####################################################################
+# Template objects are format strings that allow substitution from
+# the attribute spaces of other objects (e.g. InstObjParams instances).
 
-# The LHS of the first grammar rule is used as the start symbol
-# (in this case, 'specification').  Note that this rule enforces
-# that there will be exactly one namespace declaration, with 0 or more
-# global defs/decls before and after it.  The defs & decls before
-# the namespace decl will be outside the namespace; those after
-# will be inside.  The decoder function is always inside the namespace.
-def p_specification(t):
-    'specification : opt_defs_and_outputs name_decl opt_defs_and_outputs decode_block'
-    global_code = t[1]
-    isa_name = t[2]
-    namespace = isa_name + "Inst"
-    # wrap the decode block as a function definition
-    t[4].wrap_decode_block('''
-StaticInstPtr
-%(isa_name)s::decodeInst(%(isa_name)s::ExtMachInst machInst)
-{
-    using namespace %(namespace)s;
-''' % vars(), '}')
-    # both the latter output blocks and the decode block are in the namespace
-    namespace_code = t[3] + t[4]
-    # pass it all back to the caller of yacc.parse()
-    t[0] = (isa_name, namespace, global_code, namespace_code)
-
-# ISA name declaration looks like "namespace <foo>;"
-def p_name_decl(t):
-    'name_decl : NAMESPACE ID SEMI'
-    t[0] = t[2]
-
-# 'opt_defs_and_outputs' is a possibly empty sequence of
-# def and/or output statements.
-def p_opt_defs_and_outputs_0(t):
-    'opt_defs_and_outputs : empty'
-    t[0] = GenCode()
-
-def p_opt_defs_and_outputs_1(t):
-    'opt_defs_and_outputs : defs_and_outputs'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_defs_and_outputs_0(t):
-    'defs_and_outputs : def_or_output'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_defs_and_outputs_1(t):
-    'defs_and_outputs : defs_and_outputs def_or_output'
-    t[0] = t[1] + t[2]
-
-# The list of possible definition/output statements.
-def p_def_or_output(t):
-    '''def_or_output : def_format
-                     | def_bitfield
-                     | def_bitfield_struct
-                     | def_template
-                     | def_operand_types
-                     | def_operands
-                     | output_header
-                     | output_decoder
-                     | output_exec
-                     | global_let'''
-    t[0] = t[1]
-
-# Output blocks 'output <foo> {{...}}' (C++ code blocks) are copied
-# directly to the appropriate output section.
-
-
-# Protect any non-dict-substitution '%'s in a format string
-# (i.e. those not followed by '(')
-def protect_non_subst_percents(s):
-    return re.sub(r'%(?!\()', '%%', s)
-
-# Massage output block by substituting in template definitions and bit
-# operators.  We handle '%'s embedded in the string that don't
-# indicate template substitutions (or CPU-specific symbols, which get
-# handled in GenCode) by doubling them first so that the format
-# operation will reduce them back to single '%'s.
-def process_output(s):
-    s = protect_non_subst_percents(s)
-    # protects cpu-specific symbols too
-    s = protect_cpu_symbols(s)
-    return substBitOps(s % templateMap)
-
-def p_output_header(t):
-    'output_header : OUTPUT HEADER CODELIT SEMI'
-    t[0] = GenCode(header_output = process_output(t[3]))
-
-def p_output_decoder(t):
-    'output_decoder : OUTPUT DECODER CODELIT SEMI'
-    t[0] = GenCode(decoder_output = process_output(t[3]))
-
-def p_output_exec(t):
-    'output_exec : OUTPUT EXEC CODELIT SEMI'
-    t[0] = GenCode(exec_output = process_output(t[3]))
-
-# global let blocks 'let {{...}}' (Python code blocks) are executed
-# directly when seen.  Note that these execute in a special variable
-# context 'exportContext' to prevent the code from polluting this
-# script's namespace.
-def p_global_let(t):
-    'global_let : LET CODELIT SEMI'
-    updateExportContext()
-    exportContext["header_output"] = ''
-    exportContext["decoder_output"] = ''
-    exportContext["exec_output"] = ''
-    exportContext["decode_block"] = ''
-    try:
-        exec fixPythonIndentation(t[2]) in exportContext
-    except Exception, exc:
-        error(t.lexer.lineno,
-              'error: %s in global let block "%s".' % (exc, t[2]))
-    t[0] = GenCode(header_output = exportContext["header_output"],
-                   decoder_output = exportContext["decoder_output"],
-                   exec_output = exportContext["exec_output"],
-                   decode_block = exportContext["decode_block"])
-
-# Define the mapping from operand type extensions to C++ types and bit
-# widths (stored in operandTypeMap).
-def p_def_operand_types(t):
-    'def_operand_types : DEF OPERAND_TYPES CODELIT SEMI'
-    try:
-        userDict = eval('{' + t[3] + '}')
-    except Exception, exc:
-        error(t.lexer.lineno,
-              'error: %s in def operand_types block "%s".' % (exc, t[3]))
-    buildOperandTypeMap(userDict, t.lexer.lineno)
-    t[0] = GenCode() # contributes nothing to the output C++ file
-
-# Define the mapping from operand names to operand classes and other
-# traits.  Stored in operandNameMap.
-def p_def_operands(t):
-    'def_operands : DEF OPERANDS CODELIT SEMI'
-    if not globals().has_key('operandTypeMap'):
-        error(t.lexer.lineno,
-              'error: operand types must be defined before operands')
-    try:
-        userDict = eval('{' + t[3] + '}')
-    except Exception, exc:
-        error(t.lexer.lineno,
-              'error: %s in def operands block "%s".' % (exc, t[3]))
-    buildOperandNameMap(userDict, t.lexer.lineno)
-    t[0] = GenCode() # contributes nothing to the output C++ file
-
-# A bitfield definition looks like:
-# 'def [signed] bitfield <ID> [<first>:<last>]'
-# This generates a preprocessor macro in the output file.
-def p_def_bitfield_0(t):
-    'def_bitfield : DEF opt_signed BITFIELD ID LESS INTLIT COLON INTLIT GREATER SEMI'
-    expr = 'bits(machInst, %2d, %2d)' % (t[6], t[8])
-    if (t[2] == 'signed'):
-        expr = 'sext<%d>(%s)' % (t[6] - t[8] + 1, expr)
-    hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
-    t[0] = GenCode(header_output = hash_define)
-
-# alternate form for single bit: 'def [signed] bitfield <ID> [<bit>]'
-def p_def_bitfield_1(t):
-    'def_bitfield : DEF opt_signed BITFIELD ID LESS INTLIT GREATER SEMI'
-    expr = 'bits(machInst, %2d, %2d)' % (t[6], t[6])
-    if (t[2] == 'signed'):
-        expr = 'sext<%d>(%s)' % (1, expr)
-    hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
-    t[0] = GenCode(header_output = hash_define)
-
-# alternate form for structure member: 'def bitfield <ID> <ID>'
-def p_def_bitfield_struct(t):
-    'def_bitfield_struct : DEF opt_signed BITFIELD ID id_with_dot SEMI'
-    if (t[2] != ''):
-        error(t.lexer.lineno, 'error: structure bitfields are always unsigned.')
-    expr = 'machInst.%s' % t[5]
-    hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
-    t[0] = GenCode(header_output = hash_define)
-
-def p_id_with_dot_0(t):
-    'id_with_dot : ID'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_id_with_dot_1(t):
-    'id_with_dot : ID DOT id_with_dot'
-    t[0] = t[1] + t[2] + t[3]
-
-def p_opt_signed_0(t):
-    'opt_signed : SIGNED'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_opt_signed_1(t):
-    'opt_signed : empty'
-    t[0] = ''
-
-# Global map variable to hold templates
-templateMap = {}
-
-def p_def_template(t):
-    'def_template : DEF TEMPLATE ID CODELIT SEMI'
-    templateMap[t[3]] = Template(t[4])
-    t[0] = GenCode()
-
-# An instruction format definition looks like
-# "def format <fmt>(<params>) {{...}};"
-def p_def_format(t):
-    'def_format : DEF FORMAT ID LPAREN param_list RPAREN CODELIT SEMI'
-    (id, params, code) = (t[3], t[5], t[7])
-    defFormat(id, params, code, t.lexer.lineno)
-    t[0] = GenCode()
-
-# The formal parameter list for an instruction format is a possibly
-# empty list of comma-separated parameters.  Positional (standard,
-# non-keyword) parameters must come first, followed by keyword
-# parameters, followed by a '*foo' parameter that gets excess
-# positional arguments (as in Python).  Each of these three parameter
-# categories is optional.
-#
-# Note that we do not support the '**foo' parameter for collecting
-# otherwise undefined keyword args.  Otherwise the parameter list is
-# (I believe) identical to what is supported in Python.
-#
-# The param list generates a tuple, where the first element is a list of
-# the positional params and the second element is a dict containing the
-# keyword params.
-def p_param_list_0(t):
-    'param_list : positional_param_list COMMA nonpositional_param_list'
-    t[0] = t[1] + t[3]
-
-def p_param_list_1(t):
-    '''param_list : positional_param_list
-                  | nonpositional_param_list'''
-    t[0] = t[1]
-
-def p_positional_param_list_0(t):
-    'positional_param_list : empty'
-    t[0] = []
-
-def p_positional_param_list_1(t):
-    'positional_param_list : ID'
-    t[0] = [t[1]]
-
-def p_positional_param_list_2(t):
-    'positional_param_list : positional_param_list COMMA ID'
-    t[0] = t[1] + [t[3]]
-
-def p_nonpositional_param_list_0(t):
-    'nonpositional_param_list : keyword_param_list COMMA excess_args_param'
-    t[0] = t[1] + t[3]
-
-def p_nonpositional_param_list_1(t):
-    '''nonpositional_param_list : keyword_param_list
-                                | excess_args_param'''
-    t[0] = t[1]
-
-def p_keyword_param_list_0(t):
-    'keyword_param_list : keyword_param'
-    t[0] = [t[1]]
-
-def p_keyword_param_list_1(t):
-    'keyword_param_list : keyword_param_list COMMA keyword_param'
-    t[0] = t[1] + [t[3]]
-
-def p_keyword_param(t):
-    'keyword_param : ID EQUALS expr'
-    t[0] = t[1] + ' = ' + t[3].__repr__()
-
-def p_excess_args_param(t):
-    'excess_args_param : ASTERISK ID'
-    # Just concatenate them: '*ID'.  Wrap in list to be consistent
-    # with positional_param_list and keyword_param_list.
-    t[0] = [t[1] + t[2]]
-
-# End of format definition-related rules.
-##############
+labelRE = re.compile(r'(?<!%)%\(([^\)]+)\)[sd]')
 
-#
-# A decode block looks like:
-#      decode <field1> [, <field2>]* [default <inst>] { ... }
-#
-def p_decode_block(t):
-    'decode_block : DECODE ID opt_default LBRACE decode_stmt_list RBRACE'
-    default_defaults = defaultStack.pop()
-    codeObj = t[5]
-    # use the "default defaults" only if there was no explicit
-    # default statement in decode_stmt_list
-    if not codeObj.has_decode_default:
-        codeObj += default_defaults
-    codeObj.wrap_decode_block('switch (%s) {\n' % t[2], '}\n')
-    t[0] = codeObj
-
-# The opt_default statement serves only to push the "default defaults"
-# onto defaultStack.  This value will be used by nested decode blocks,
-# and used and popped off when the current decode_block is processed
-# (in p_decode_block() above).
-def p_opt_default_0(t):
-    'opt_default : empty'
-    # no default specified: reuse the one currently at the top of the stack
-    defaultStack.push(defaultStack.top())
-    # no meaningful value returned
-    t[0] = None
-
-def p_opt_default_1(t):
-    'opt_default : DEFAULT inst'
-    # push the new default
-    codeObj = t[2]
-    codeObj.wrap_decode_block('\ndefault:\n', 'break;\n')
-    defaultStack.push(codeObj)
-    # no meaningful value returned
-    t[0] = None
-
-def p_decode_stmt_list_0(t):
-    'decode_stmt_list : decode_stmt'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_decode_stmt_list_1(t):
-    'decode_stmt_list : decode_stmt decode_stmt_list'
-    if (t[1].has_decode_default and t[2].has_decode_default):
-        error(t.lexer.lineno, 'Two default cases in decode block')
-    t[0] = t[1] + t[2]
+class Template(object):
+    def __init__(self, parser, t):
+        self.parser = parser
+        self.template = t
 
-#
-# Decode statement rules
-#
-# There are four types of statements allowed in a decode block:
-# 1. Format blocks 'format <foo> { ... }'
-# 2. Nested decode blocks
-# 3. Instruction definitions.
-# 4. C preprocessor directives.
-
-
-# Preprocessor directives found in a decode statement list are passed
-# through to the output, replicated to all of the output code
-# streams.  This works well for ifdefs, so we can ifdef out both the
-# declarations and the decode cases generated by an instruction
-# definition.  Handling them as part of the grammar makes it easy to
-# keep them in the right place with respect to the code generated by
-# the other statements.
-def p_decode_stmt_cpp(t):
-    'decode_stmt : CPPDIRECTIVE'
-    t[0] = GenCode(t[1], t[1], t[1], t[1])
-
-# A format block 'format <foo> { ... }' sets the default instruction
-# format used to handle instruction definitions inside the block.
-# This format can be overridden by using an explicit format on the
-# instruction definition or with a nested format block.
-def p_decode_stmt_format(t):
-    'decode_stmt : FORMAT push_format_id LBRACE decode_stmt_list RBRACE'
-    # The format will be pushed on the stack when 'push_format_id' is
-    # processed (see below).  Once the parser has recognized the full
-    # production (though the right brace), we're done with the format,
-    # so now we can pop it.
-    formatStack.pop()
-    t[0] = t[4]
-
-# This rule exists so we can set the current format (& push the stack)
-# when we recognize the format name part of the format block.
-def p_push_format_id(t):
-    'push_format_id : ID'
-    try:
-        formatStack.push(formatMap[t[1]])
-        t[0] = ('', '// format %s' % t[1])
-    except KeyError:
-        error(t.lexer.lineno, 'instruction format "%s" not defined.' % t[1])
-
-# Nested decode block: if the value of the current field matches the
-# specified constant, do a nested decode on some other field.
-def p_decode_stmt_decode(t):
-    'decode_stmt : case_label COLON decode_block'
-    label = t[1]
-    codeObj = t[3]
-    # just wrap the decoding code from the block as a case in the
-    # outer switch statement.
-    codeObj.wrap_decode_block('\n%s:\n' % label)
-    codeObj.has_decode_default = (label == 'default')
-    t[0] = codeObj
-
-# Instruction definition (finally!).
-def p_decode_stmt_inst(t):
-    'decode_stmt : case_label COLON inst SEMI'
-    label = t[1]
-    codeObj = t[3]
-    codeObj.wrap_decode_block('\n%s:' % label, 'break;\n')
-    codeObj.has_decode_default = (label == 'default')
-    t[0] = codeObj
-
-# The case label is either a list of one or more constants or 'default'
-def p_case_label_0(t):
-    'case_label : intlit_list'
-    t[0] = ': '.join(map(lambda a: 'case %#x' % a, t[1]))
-
-def p_case_label_1(t):
-    'case_label : DEFAULT'
-    t[0] = 'default'
+    def subst(self, d):
+        myDict = None
 
-#
-# The constant list for a decode case label must be non-empty, but may have
-# one or more comma-separated integer literals in it.
-#
-def p_intlit_list_0(t):
-    'intlit_list : INTLIT'
-    t[0] = [t[1]]
-
-def p_intlit_list_1(t):
-    'intlit_list : intlit_list COMMA INTLIT'
-    t[0] = t[1]
-    t[0].append(t[3])
-
-# Define an instruction using the current instruction format (specified
-# by an enclosing format block).
-# "<mnemonic>(<args>)"
-def p_inst_0(t):
-    'inst : ID LPAREN arg_list RPAREN'
-    # Pass the ID and arg list to the current format class to deal with.
-    currentFormat = formatStack.top()
-    codeObj = currentFormat.defineInst(t[1], t[3], t.lexer.lineno)
-    args = ','.join(map(str, t[3]))
-    args = re.sub('(?m)^', '//', args)
-    args = re.sub('^//', '', args)
-    comment = '\n// %s::%s(%s)\n' % (currentFormat.id, t[1], args)
-    codeObj.prepend_all(comment)
-    t[0] = codeObj
-
-# Define an instruction using an explicitly specified format:
-# "<fmt>::<mnemonic>(<args>)"
-def p_inst_1(t):
-    'inst : ID DBLCOLON ID LPAREN arg_list RPAREN'
-    try:
-        format = formatMap[t[1]]
-    except KeyError:
-        error(t.lexer.lineno, 'instruction format "%s" not defined.' % t[1])
-    codeObj = format.defineInst(t[3], t[5], t.lexer.lineno)
-    comment = '\n// %s::%s(%s)\n' % (t[1], t[3], t[5])
-    codeObj.prepend_all(comment)
-    t[0] = codeObj
-
-# The arg list generates a tuple, where the first element is a list of
-# the positional args and the second element is a dict containing the
-# keyword args.
-def p_arg_list_0(t):
-    'arg_list : positional_arg_list COMMA keyword_arg_list'
-    t[0] = ( t[1], t[3] )
-
-def p_arg_list_1(t):
-    'arg_list : positional_arg_list'
-    t[0] = ( t[1], {} )
-
-def p_arg_list_2(t):
-    'arg_list : keyword_arg_list'
-    t[0] = ( [], t[1] )
-
-def p_positional_arg_list_0(t):
-    'positional_arg_list : empty'
-    t[0] = []
-
-def p_positional_arg_list_1(t):
-    'positional_arg_list : expr'
-    t[0] = [t[1]]
-
-def p_positional_arg_list_2(t):
-    'positional_arg_list : positional_arg_list COMMA expr'
-    t[0] = t[1] + [t[3]]
-
-def p_keyword_arg_list_0(t):
-    'keyword_arg_list : keyword_arg'
-    t[0] = t[1]
-
-def p_keyword_arg_list_1(t):
-    'keyword_arg_list : keyword_arg_list COMMA keyword_arg'
-    t[0] = t[1]
-    t[0].update(t[3])
-
-def p_keyword_arg(t):
-    'keyword_arg : ID EQUALS expr'
-    t[0] = { t[1] : t[3] }
+        # Protect non-Python-dict substitutions (e.g. if there's a printf
+        # in the templated C++ code)
+        template = self.parser.protectNonSubstPercents(self.template)
 
-#
-# Basic expressions.  These constitute the argument values of
-# "function calls" (i.e. instruction definitions in the decode block)
-# and default values for formal parameters of format functions.
-#
-# Right now, these are either strings, integers, or (recursively)
-# lists of exprs (using Python square-bracket list syntax).  Note that
-# bare identifiers are trated as string constants here (since there
-# isn't really a variable namespace to refer to).
-#
-def p_expr_0(t):
-    '''expr : ID
-            | INTLIT
-            | STRLIT
-            | CODELIT'''
-    t[0] = t[1]
+        # Build a dict ('myDict') to use for the template substitution.
+        # Start with the template namespace.  Make a copy since we're
+        # going to modify it.
+        myDict = self.parser.templateMap.copy()
 
-def p_expr_1(t):
-    '''expr : LBRACKET list_expr RBRACKET'''
-    t[0] = t[2]
+        if isinstance(d, InstObjParams):
+            # If we're dealing with an InstObjParams object, we need
+            # to be a little more sophisticated.  The instruction-wide
+            # parameters are already formed, but the parameters which
+            # are only function wide still need to be generated.
+            compositeCode = ''
 
-def p_list_expr_0(t):
-    'list_expr : expr'
-    t[0] = [t[1]]
+            myDict.update(d.__dict__)
+            # The "operands" and "snippets" attributes of the InstObjParams
+            # objects are for internal use and not substitution.
+            del myDict['operands']
+            del myDict['snippets']
 
-def p_list_expr_1(t):
-    'list_expr : list_expr COMMA expr'
-    t[0] = t[1] + [t[3]]
+            snippetLabels = [l for l in labelRE.findall(template)
+                             if l in d.snippets]
 
-def p_list_expr_2(t):
-    'list_expr : empty'
-    t[0] = []
+            snippets = dict([(s, self.parser.mungeSnippet(d.snippets[s]))
+                             for s in snippetLabels])
 
-#
-# Empty production... use in other rules for readability.
-#
-def p_empty(t):
-    'empty :'
-    pass
-
-# Parse error handler.  Note that the argument here is the offending
-# *token*, not a grammar symbol (hence the need to use t.value)
-def p_error(t):
-    if t:
-        error(t.lexer.lineno, "syntax error at '%s'" % t.value)
-    else:
-        error(0, "unknown syntax error", True)
+            myDict.update(snippets)
 
-# END OF GRAMMAR RULES
-#
-# Now build the parser.
-parser = yacc.yacc()
+            compositeCode = ' '.join(map(str, snippets.values()))
 
+            # Add in template itself in case it references any
+            # operands explicitly (like Mem)
+            compositeCode += ' ' + template
 
-#####################################################################
-#
-#                           Support Classes
-#
-#####################################################################
+            operands = SubOperandList(self.parser, compositeCode, d.operands)
 
-# Expand template with CPU-specific references into a dictionary with
-# an entry for each CPU model name.  The entry key is the model name
-# and the corresponding value is the template with the CPU-specific
-# refs substituted for that model.
-def expand_cpu_symbols_to_dict(template):
-    # Protect '%'s that don't go with CPU-specific terms
-    t = re.sub(r'%(?!\(CPU_)', '%%', template)
-    result = {}
-    for cpu in cpu_models:
-        result[cpu.name] = t % cpu.strings
-    return result
-
-# *If* the template has CPU-specific references, return a single
-# string containing a copy of the template for each CPU model with the
-# corresponding values substituted in.  If the template has no
-# CPU-specific references, it is returned unmodified.
-def expand_cpu_symbols_to_string(template):
-    if template.find('%(CPU_') != -1:
-        return reduce(lambda x,y: x+y,
-                      expand_cpu_symbols_to_dict(template).values())
-    else:
-        return template
+            myDict['op_decl'] = operands.concatAttrStrings('op_decl')
+            if operands.readPC or operands.setPC:
+                myDict['op_decl'] += 'TheISA::PCState __parserAutoPCState;\n'
+
+            # In case there are predicated register reads and write, declare
+            # the variables for register indicies. It is being assumed that
+            # all the operands in the OperandList are also in the
+            # SubOperandList and in the same order. Otherwise, it is
+            # expected that predication would not be used for the operands.
+            if operands.predRead:
+                myDict['op_decl'] += 'uint8_t _sourceIndex = 0;\n'
+            if operands.predWrite:
+                myDict['op_decl'] += 'uint8_t M5_VAR_USED _destIndex = 0;\n'
 
-# Protect CPU-specific references by doubling the corresponding '%'s
-# (in preparation for substituting a different set of references into
-# the template).
-def protect_cpu_symbols(template):
-    return re.sub(r'%(?=\(CPU_)', '%%', template)
+            is_src = lambda op: op.is_src
+            is_dest = lambda op: op.is_dest
 
-###############
-# GenCode class
-#
-# The GenCode class encapsulates generated code destined for various
-# output files.  The header_output and decoder_output attributes are
-# strings containing code destined for decoder.hh and decoder.cc
-# respectively.  The decode_block attribute contains code to be
-# incorporated in the decode function itself (that will also end up in
-# decoder.cc).  The exec_output attribute is a dictionary with a key
-# for each CPU model name; the value associated with a particular key
-# is the string of code for that CPU model's exec.cc file.  The
-# has_decode_default attribute is used in the decode block to allow
-# explicit default clauses to override default default clauses.
-
-class GenCode:
-    # Constructor.  At this point we substitute out all CPU-specific
-    # symbols.  For the exec output, these go into the per-model
-    # dictionary.  For all other output types they get collapsed into
-    # a single string.
-    def __init__(self,
-                 header_output = '', decoder_output = '', exec_output = '',
-                 decode_block = '', has_decode_default = False):
-        self.header_output = expand_cpu_symbols_to_string(header_output)
-        self.decoder_output = expand_cpu_symbols_to_string(decoder_output)
-        if isinstance(exec_output, dict):
-            self.exec_output = exec_output
-        elif isinstance(exec_output, str):
-            # If the exec_output arg is a single string, we replicate
-            # it for each of the CPU models, substituting and
-            # %(CPU_foo)s params appropriately.
-            self.exec_output = expand_cpu_symbols_to_dict(exec_output)
-        self.decode_block = expand_cpu_symbols_to_string(decode_block)
-        self.has_decode_default = has_decode_default
+            myDict['op_src_decl'] = \
+                      operands.concatSomeAttrStrings(is_src, 'op_src_decl')
+            myDict['op_dest_decl'] = \
+                      operands.concatSomeAttrStrings(is_dest, 'op_dest_decl')
+            if operands.readPC:
+                myDict['op_src_decl'] += \
+                    'TheISA::PCState __parserAutoPCState;\n'
+            if operands.setPC:
+                myDict['op_dest_decl'] += \
+                    'TheISA::PCState __parserAutoPCState;\n'
 
-    # Override '+' operator: generate a new GenCode object that
-    # concatenates all the individual strings in the operands.
-    def __add__(self, other):
-        exec_output = {}
-        for cpu in cpu_models:
-            n = cpu.name
-            exec_output[n] = self.exec_output[n] + other.exec_output[n]
-        return GenCode(self.header_output + other.header_output,
-                       self.decoder_output + other.decoder_output,
-                       exec_output,
-                       self.decode_block + other.decode_block,
-                       self.has_decode_default or other.has_decode_default)
+            myDict['op_rd'] = operands.concatAttrStrings('op_rd')
+            if operands.readPC:
+                myDict['op_rd'] = '__parserAutoPCState = xc->pcState();\n' + \
+                                  myDict['op_rd']
+
+            # Compose the op_wb string. If we're going to write back the
+            # PC state because we changed some of its elements, we'll need to
+            # do that as early as possible. That allows later uncoordinated
+            # modifications to the PC to layer appropriately.
+            reordered = list(operands.items)
+            reordered.reverse()
+            op_wb_str = ''
+            pcWbStr = 'xc->pcState(__parserAutoPCState);\n'
+            for op_desc in reordered:
+                if op_desc.isPCPart() and op_desc.is_dest:
+                    op_wb_str = op_desc.op_wb + pcWbStr + op_wb_str
+                    pcWbStr = ''
+                else:
+                    op_wb_str = op_desc.op_wb + op_wb_str
+            myDict['op_wb'] = op_wb_str
 
-    # Prepend a string (typically a comment) to all the strings.
-    def prepend_all(self, pre):
-        self.header_output = pre + self.header_output
-        self.decoder_output  = pre + self.decoder_output
-        self.decode_block = pre + self.decode_block
-        for cpu in cpu_models:
-            self.exec_output[cpu.name] = pre + self.exec_output[cpu.name]
+        elif isinstance(d, dict):
+            # if the argument is a dictionary, we just use it.
+            myDict.update(d)
+        elif hasattr(d, '__dict__'):
+            # if the argument is an object, we use its attribute map.
+            myDict.update(d.__dict__)
+        else:
+            raise TypeError, "Template.subst() arg must be or have dictionary"
+        return template % myDict
 
-    # Wrap the decode block in a pair of strings (e.g., 'case foo:'
-    # and 'break;').  Used to build the big nested switch statement.
-    def wrap_decode_block(self, pre, post = ''):
-        self.decode_block = pre + indent(self.decode_block) + post
+    # Convert to string.
+    def __str__(self):
+        return self.template
 
 ################
 # Format object.
@@ -834,26 +224,13 @@ class GenCode:
 # a defineInst() method that generates the code for an instruction
 # definition.
 
-exportContextSymbols = ('InstObjParams', 'makeList', 're', 'string')
-
-exportContext = {}
-
-def updateExportContext():
-    exportContext.update(exportDict(*exportContextSymbols))
-    exportContext.update(templateMap)
-
-def exportDict(*symNames):
-    return dict([(s, eval(s)) for s in symNames])
-
-
-class Format:
+class Format(object):
     def __init__(self, id, params, code):
-        # constructor: just save away arguments
         self.id = id
         self.params = params
         label = 'def format ' + id
         self.user_code = compile(fixPythonIndentation(code), label, 'exec')
-        param_list = string.join(params, ", ")
+        param_list = ", ".join(params)
         f = '''def defInst(_code, _context, %s):
                 my_locals = vars().copy()
                 exec _code in _context, my_locals
@@ -862,128 +239,93 @@ class Format:
         exec c
         self.func = defInst
 
-    def defineInst(self, name, args, lineno):
-        context = {}
-        updateExportContext()
-        context.update(exportContext)
+    def defineInst(self, parser, name, args, lineno):
+        parser.updateExportContext()
+        context = parser.exportContext.copy()
         if len(name):
             Name = name[0].upper()
             if len(name) > 1:
                 Name += name[1:]
-        context.update({ 'name': name, 'Name': Name })
+        context.update({ 'name' : name, 'Name' : Name })
         try:
             vars = self.func(self.user_code, context, *args[0], **args[1])
         except Exception, exc:
+            if debug:
+                raise
             error(lineno, 'error defining "%s": %s.' % (name, exc))
         for k in vars.keys():
             if k not in ('header_output', 'decoder_output',
                          'exec_output', 'decode_block'):
                 del vars[k]
-        return GenCode(**vars)
+        return GenCode(parser, **vars)
 
 # Special null format to catch an implicit-format instruction
 # definition outside of any format block.
-class NoFormat:
+class NoFormat(object):
     def __init__(self):
         self.defaultInst = ''
 
-    def defineInst(self, name, args, lineno):
+    def defineInst(self, parser, name, args, lineno):
         error(lineno,
               'instruction definition "%s" with no active format!' % name)
 
-# This dictionary maps format name strings to Format objects.
-formatMap = {}
-
-# Define a new format
-def defFormat(id, params, code, lineno):
-    # make sure we haven't already defined this one
-    if formatMap.get(id, None) != None:
-        error(lineno, 'format %s redefined.' % id)
-    # create new object and store in global map
-    formatMap[id] = Format(id, params, code)
-
-
-##############
-# Stack: a simple stack object.  Used for both formats (formatStack)
-# and default cases (defaultStack).  Simply wraps a list to give more
-# stack-like syntax and enable initialization with an argument list
-# (as opposed to an argument that's a list).
-
-class Stack(list):
-    def __init__(self, *items):
-        list.__init__(self, items)
-
-    def push(self, item):
-        self.append(item);
-
-    def top(self):
-        return self[-1]
-
-# The global format stack.
-formatStack = Stack(NoFormat())
-
-# The global default case stack.
-defaultStack = Stack( None )
-
-# Global stack that tracks current file and line number.
-# Each element is a tuple (filename, lineno) that records the
-# *current* filename and the line number in the *previous* file where
-# it was included.
-fileNameStack = Stack()
-
-###################
-# Utility functions
-
-#
-# Indent every line in string 's' by two spaces
-# (except preprocessor directives).
-# Used to make nested code blocks look pretty.
+###############
+# GenCode class
 #
-def indent(s):
-    return re.sub(r'(?m)^(?!#)', '  ', s)
+# The GenCode class encapsulates generated code destined for various
+# output files.  The header_output and decoder_output attributes are
+# strings containing code destined for decoder.hh and decoder.cc
+# respectively.  The decode_block attribute contains code to be
+# incorporated in the decode function itself (that will also end up in
+# decoder.cc).  The exec_output attribute  is the string of code for the
+# exec.cc file.  The has_decode_default attribute is used in the decode block
+# to allow explicit default clauses to override default default clauses.
 
-#
-# Munge a somewhat arbitrarily formatted piece of Python code
-# (e.g. from a format 'let' block) into something whose indentation
-# will get by the Python parser.
-#
-# The two keys here are that Python will give a syntax error if
-# there's any whitespace at the beginning of the first line, and that
-# all lines at the same lexical nesting level must have identical
-# indentation.  Unfortunately the way code literals work, an entire
-# let block tends to have some initial indentation.  Rather than
-# trying to figure out what that is and strip it off, we prepend 'if
-# 1:' to make the let code the nested block inside the if (and have
-# the parser automatically deal with the indentation for us).
-#
-# We don't want to do this if (1) the code block is empty or (2) the
-# first line of the block doesn't have any whitespace at the front.
+class GenCode(object):
+    # Constructor.
+    def __init__(self, parser,
+                 header_output = '', decoder_output = '', exec_output = '',
+                 decode_block = '', has_decode_default = False):
+        self.parser = parser
+        self.header_output = header_output
+        self.decoder_output = decoder_output
+        self.exec_output = exec_output
+        self.decode_block = decode_block
+        self.has_decode_default = has_decode_default
 
-def fixPythonIndentation(s):
-    # get rid of blank lines first
-    s = re.sub(r'(?m)^\s*\n', '', s);
-    if (s != '' and re.match(r'[ \t]', s[0])):
-        s = 'if 1:\n' + s
-    return s
+    # Write these code chunks out to the filesystem.  They will be properly
+    # interwoven by the write_top_level_files().
+    def emit(self):
+        if self.header_output:
+            self.parser.get_file('header').write(self.header_output)
+        if self.decoder_output:
+            self.parser.get_file('decoder').write(self.decoder_output)
+        if self.exec_output:
+            self.parser.get_file('exec').write(self.exec_output)
+        if self.decode_block:
+            self.parser.get_file('decode_block').write(self.decode_block)
 
-# Error handler.  Just call exit.  Output formatted to work under
-# Emacs compile-mode.  Optional 'print_traceback' arg, if set to True,
-# prints a Python stack backtrace too (can be handy when trying to
-# debug the parser itself).
-def error(lineno, string, print_traceback = False):
-    spaces = ""
-    for (filename, line) in fileNameStack[0:-1]:
-        print spaces + "In file included from " + filename + ":"
-        spaces += "  "
-    # Print a Python stack backtrace if requested.
-    if (print_traceback):
-        traceback.print_exc()
-    if lineno != 0:
-        line_str = "%d:" % lineno
-    else:
-        line_str = ""
-    sys.exit(spaces + "%s:%s %s" % (fileNameStack[-1][0], line_str, string))
+    # Override '+' operator: generate a new GenCode object that
+    # concatenates all the individual strings in the operands.
+    def __add__(self, other):
+        return GenCode(self.parser,
+                       self.header_output + other.header_output,
+                       self.decoder_output + other.decoder_output,
+                       self.exec_output + other.exec_output,
+                       self.decode_block + other.decode_block,
+                       self.has_decode_default or other.has_decode_default)
+
+    # Prepend a string (typically a comment) to all the strings.
+    def prepend_all(self, pre):
+        self.header_output = pre + self.header_output
+        self.decoder_output  = pre + self.decoder_output
+        self.decode_block = pre + self.decode_block
+        self.exec_output  = pre + self.exec_output
 
+    # Wrap the decode block in a pair of strings (e.g., 'case foo:'
+    # and 'break;').  Used to build the big nested switch statement.
+    def wrap_decode_block(self, pre, post = ''):
+        self.decode_block = pre + indent(self.decode_block) + post
 
 #####################################################################
 #
@@ -1026,589 +368,821 @@ def substBitOps(code):
     return code
 
 
-####################
-# Template objects.
+#####################################################################
 #
-# Template objects are format strings that allow substitution from
-# the attribute spaces of other objects (e.g. InstObjParams instances).
+#                             Code Parser
+#
+# The remaining code is the support for automatically extracting
+# instruction characteristics from pseudocode.
+#
+#####################################################################
 
-labelRE = re.compile(r'(?<!%)%\(([^\)]+)\)[sd]')
+# Force the argument to be a list.  Useful for flags, where a caller
+# can specify a singleton flag or a list of flags.  Also usful for
+# converting tuples to lists so they can be modified.
+def makeList(arg):
+    if isinstance(arg, list):
+        return arg
+    elif isinstance(arg, tuple):
+        return list(arg)
+    elif not arg:
+        return []
+    else:
+        return [ arg ]
 
-class Template:
-    def __init__(self, t):
-        self.template = t
+class Operand(object):
+    '''Base class for operand descriptors.  An instance of this class
+    (or actually a class derived from this one) represents a specific
+    operand for a code block (e.g, "Rc.sq" as a dest). Intermediate
+    derived classes encapsulates the traits of a particular operand
+    type (e.g., "32-bit integer register").'''
+
+    def buildReadCode(self, func = None):
+        subst_dict = {"name": self.base_name,
+                      "func": func,
+                      "reg_idx": self.reg_spec,
+                      "ctype": self.ctype}
+        if hasattr(self, 'src_reg_idx'):
+            subst_dict['op_idx'] = self.src_reg_idx
+        code = self.read_code % subst_dict
+        return '%s = %s;\n' % (self.base_name, code)
+
+    def buildWriteCode(self, func = None):
+        subst_dict = {"name": self.base_name,
+                      "func": func,
+                      "reg_idx": self.reg_spec,
+                      "ctype": self.ctype,
+                      "final_val": self.base_name}
+        if hasattr(self, 'dest_reg_idx'):
+            subst_dict['op_idx'] = self.dest_reg_idx
+        code = self.write_code % subst_dict
+        return '''
+        {
+            %s final_val = %s;
+            %s;
+            if (traceData) { traceData->setData(final_val); }
+        }''' % (self.dflt_ctype, self.base_name, code)
 
-    def subst(self, d):
-        myDict = None
+    def __init__(self, parser, full_name, ext, is_src, is_dest):
+        self.full_name = full_name
+        self.ext = ext
+        self.is_src = is_src
+        self.is_dest = is_dest
+        # The 'effective extension' (eff_ext) is either the actual
+        # extension, if one was explicitly provided, or the default.
+        if ext:
+            self.eff_ext = ext
+        elif hasattr(self, 'dflt_ext'):
+            self.eff_ext = self.dflt_ext
 
-        # Protect non-Python-dict substitutions (e.g. if there's a printf
-        # in the templated C++ code)
-        template = protect_non_subst_percents(self.template)
-        # CPU-model-specific substitutions are handled later (in GenCode).
-        template = protect_cpu_symbols(template)
+        if hasattr(self, 'eff_ext'):
+            self.ctype = parser.operandTypeMap[self.eff_ext]
 
-        # Build a dict ('myDict') to use for the template substitution.
-        # Start with the template namespace.  Make a copy since we're
-        # going to modify it.
-        myDict = templateMap.copy()
+    # Finalize additional fields (primarily code fields).  This step
+    # is done separately since some of these fields may depend on the
+    # register index enumeration that hasn't been performed yet at the
+    # time of __init__(). The register index enumeration is affected
+    # by predicated register reads/writes. Hence, we forward the flags
+    # that indicate whether or not predication is in use.
+    def finalize(self, predRead, predWrite):
+        self.flags = self.getFlags()
+        self.constructor = self.makeConstructor(predRead, predWrite)
+        self.op_decl = self.makeDecl()
 
-        if isinstance(d, InstObjParams):
-            # If we're dealing with an InstObjParams object, we need
-            # to be a little more sophisticated.  The instruction-wide
-            # parameters are already formed, but the parameters which
-            # are only function wide still need to be generated.
-            compositeCode = ''
+        if self.is_src:
+            self.op_rd = self.makeRead(predRead)
+            self.op_src_decl = self.makeDecl()
+        else:
+            self.op_rd = ''
+            self.op_src_decl = ''
 
-            myDict.update(d.__dict__)
-            # The "operands" and "snippets" attributes of the InstObjParams
-            # objects are for internal use and not substitution.
-            del myDict['operands']
-            del myDict['snippets']
+        if self.is_dest:
+            self.op_wb = self.makeWrite(predWrite)
+            self.op_dest_decl = self.makeDecl()
+        else:
+            self.op_wb = ''
+            self.op_dest_decl = ''
 
-            snippetLabels = [l for l in labelRE.findall(template)
-                             if d.snippets.has_key(l)]
+    def isMem(self):
+        return 0
 
-            snippets = dict([(s, mungeSnippet(d.snippets[s]))
-                             for s in snippetLabels])
+    def isReg(self):
+        return 0
 
-            myDict.update(snippets)
+    def isFloatReg(self):
+        return 0
 
-            compositeCode = ' '.join(map(str, snippets.values()))
+    def isIntReg(self):
+        return 0
 
-            # Add in template itself in case it references any
-            # operands explicitly (like Mem)
-            compositeCode += ' ' + template
+    def isCCReg(self):
+        return 0
 
-            operands = SubOperandList(compositeCode, d.operands)
+    def isControlReg(self):
+        return 0
 
-            myDict['op_decl'] = operands.concatAttrStrings('op_decl')
+    def isVecReg(self):
+        return 0
 
-            is_src = lambda op: op.is_src
-            is_dest = lambda op: op.is_dest
+    def isVecElem(self):
+        return 0
 
-            myDict['op_src_decl'] = \
-                      operands.concatSomeAttrStrings(is_src, 'op_src_decl')
-            myDict['op_dest_decl'] = \
-                      operands.concatSomeAttrStrings(is_dest, 'op_dest_decl')
+    def isVecPredReg(self):
+        return 0
 
-            myDict['op_rd'] = operands.concatAttrStrings('op_rd')
-            myDict['op_wb'] = operands.concatAttrStrings('op_wb')
+    def isPCState(self):
+        return 0
 
-            if d.operands.memOperand:
-                myDict['mem_acc_size'] = d.operands.memOperand.mem_acc_size
-                myDict['mem_acc_type'] = d.operands.memOperand.mem_acc_type
+    def isPCPart(self):
+        return self.isPCState() and self.reg_spec
 
-        elif isinstance(d, dict):
-            # if the argument is a dictionary, we just use it.
-            myDict.update(d)
-        elif hasattr(d, '__dict__'):
-            # if the argument is an object, we use its attribute map.
-            myDict.update(d.__dict__)
+    def hasReadPred(self):
+        return self.read_predicate != None
+
+    def hasWritePred(self):
+        return self.write_predicate != None
+
+    def getFlags(self):
+        # note the empty slice '[:]' gives us a copy of self.flags[0]
+        # instead of a reference to it
+        my_flags = self.flags[0][:]
+        if self.is_src:
+            my_flags += self.flags[1]
+        if self.is_dest:
+            my_flags += self.flags[2]
+        return my_flags
+
+    def makeDecl(self):
+        # Note that initializations in the declarations are solely
+        # to avoid 'uninitialized variable' errors from the compiler.
+        return self.ctype + ' ' + self.base_name + ' = 0;\n';
+
+
+src_reg_constructor = '\n\t_srcRegIdx[_numSrcRegs++] = RegId(%s, %s);'
+dst_reg_constructor = '\n\t_destRegIdx[_numDestRegs++] = RegId(%s, %s);'
+
+
+class IntRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'IntRegClass'
+
+    def isReg(self):
+        return 1
+
+    def isIntReg(self):
+        return 1
+
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
+        if self.is_src:
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            if self.hasReadPred():
+                c_src = '\n\tif (%s) {%s\n\t}' % \
+                        (self.read_predicate, c_src)
+
+        if self.is_dest:
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            c_dest += '\n\t_numIntDestRegs++;'
+            if self.hasWritePred():
+                c_dest = '\n\tif (%s) {%s\n\t}' % \
+                         (self.write_predicate, c_dest)
+
+        return c_src + c_dest
+
+    def makeRead(self, predRead):
+        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
+            error('Attempt to read integer register as FP')
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode('readIntRegOperand')
+
+        int_reg_val = ''
+        if predRead:
+            int_reg_val = 'xc->readIntRegOperand(this, _sourceIndex++)'
+            if self.hasReadPred():
+                int_reg_val = '(%s) ? %s : 0' % \
+                              (self.read_predicate, int_reg_val)
         else:
-            raise TypeError, "Template.subst() arg must be or have dictionary"
-        return template % myDict
+            int_reg_val = 'xc->readIntRegOperand(this, %d)' % self.src_reg_idx
 
-    # Convert to string.  This handles the case when a template with a
-    # CPU-specific term gets interpolated into another template or into
-    # an output block.
-    def __str__(self):
-        return expand_cpu_symbols_to_string(self.template)
+        return '%s = %s;\n' % (self.base_name, int_reg_val)
 
-#####################################################################
-#
-#                             Code Parser
-#
-# The remaining code is the support for automatically extracting
-# instruction characteristics from pseudocode.
-#
-#####################################################################
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
+            error('Attempt to write integer register as FP')
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode('setIntRegOperand')
 
-# Force the argument to be a list.  Useful for flags, where a caller
-# can specify a singleton flag or a list of flags.  Also usful for
-# converting tuples to lists so they can be modified.
-def makeList(arg):
-    if isinstance(arg, list):
-        return arg
-    elif isinstance(arg, tuple):
-        return list(arg)
-    elif not arg:
-        return []
-    else:
-        return [ arg ]
+        if predWrite:
+            wp = 'true'
+            if self.hasWritePred():
+                wp = self.write_predicate
+
+            wcond = 'if (%s)' % (wp)
+            windex = '_destIndex++'
+        else:
+            wcond = ''
+            windex = '%d' % self.dest_reg_idx
+
+        wb = '''
+        %s
+        {
+            %s final_val = %s;
+            xc->setIntRegOperand(this, %s, final_val);\n
+            if (traceData) { traceData->setData(final_val); }
+        }''' % (wcond, self.ctype, self.base_name, windex)
+
+        return wb
+
+class FloatRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'FloatRegClass'
+
+    def isReg(self):
+        return 1
+
+    def isFloatReg(self):
+        return 1
+
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
+        if self.is_src:
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+
+        if self.is_dest:
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            c_dest += '\n\t_numFPDestRegs++;'
+
+        return c_src + c_dest
+
+    def makeRead(self, predRead):
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode('readFloatRegOperandBits')
+
+        if predRead:
+            rindex = '_sourceIndex++'
+        else:
+            rindex = '%d' % self.src_reg_idx
+
+        code = 'xc->readFloatRegOperandBits(this, %s)' % rindex
+        if self.ctype == 'float':
+            code = 'bitsToFloat32(%s)' % code
+        elif self.ctype == 'double':
+            code = 'bitsToFloat64(%s)' % code
+        return '%s = %s;\n' % (self.base_name, code)
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode('setFloatRegOperandBits')
+
+        if predWrite:
+            wp = '_destIndex++'
+        else:
+            wp = '%d' % self.dest_reg_idx
+
+        val = 'final_val'
+        if self.ctype == 'float':
+            val = 'floatToBits32(%s)' % val
+        elif self.ctype == 'double':
+            val = 'floatToBits64(%s)' % val
+
+        wp = 'xc->setFloatRegOperandBits(this, %s, %s);' % (wp, val)
+
+        wb = '''
+        {
+            %s final_val = %s;
+            %s\n
+            if (traceData) { traceData->setData(final_val); }
+        }''' % (self.ctype, self.base_name, wp)
+        return wb
 
-# Generate operandTypeMap from the user's 'def operand_types'
-# statement.
-def buildOperandTypeMap(userDict, lineno):
-    global operandTypeMap
-    operandTypeMap = {}
-    for (ext, (desc, size)) in userDict.iteritems():
-        if desc == 'signed int':
-            ctype = 'int%d_t' % size
-            is_signed = 1
-        elif desc == 'unsigned int':
-            ctype = 'uint%d_t' % size
-            is_signed = 0
-        elif desc == 'float':
-            is_signed = 1      # shouldn't really matter
-            if size == 32:
-                ctype = 'float'
-            elif size == 64:
-                ctype = 'double'
-        elif desc == 'twin64 int':
-            is_signed = 0
-            ctype = 'Twin64_t'
-        elif desc == 'twin32 int':
-            is_signed = 0
-            ctype = 'Twin32_t'
-        if ctype == '':
-            error(lineno, 'Unrecognized type description "%s" in userDict')
-        operandTypeMap[ext] = (size, ctype, is_signed)
+class VecRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'VecRegClass'
 
-#
-#
-#
-# Base class for operand descriptors.  An instance of this class (or
-# actually a class derived from this one) represents a specific
-# operand for a code block (e.g, "Rc.sq" as a dest). Intermediate
-# derived classes encapsulates the traits of a particular operand type
-# (e.g., "32-bit integer register").
-#
-class Operand(object):
-    def __init__(self, full_name, ext, is_src, is_dest):
-        self.full_name = full_name
-        self.ext = ext
-        self.is_src = is_src
-        self.is_dest = is_dest
-        # The 'effective extension' (eff_ext) is either the actual
-        # extension, if one was explicitly provided, or the default.
-        if ext:
-            self.eff_ext = ext
+    def __init__(self, parser, full_name, ext, is_src, is_dest):
+        Operand.__init__(self, parser, full_name, ext, is_src, is_dest)
+        self.elemExt = None
+        self.parser = parser
+
+    def isReg(self):
+        return 1
+
+    def isVecReg(self):
+        return 1
+
+    def makeDeclElem(self, elem_op):
+        (elem_name, elem_ext) = elem_op
+        (elem_spec, dflt_elem_ext, zeroing) = self.elems[elem_name]
+        if elem_ext:
+            ext = elem_ext
         else:
-            self.eff_ext = self.dflt_ext
+            ext = dflt_elem_ext
+        ctype = self.parser.operandTypeMap[ext]
+        return '\n\t%s %s = 0;' % (ctype, elem_name)
 
-        (self.size, self.ctype, self.is_signed) = operandTypeMap[self.eff_ext]
+    def makeDecl(self):
+        if not self.is_dest and self.is_src:
+            c_decl = '\t/* Vars for %s*/' % (self.base_name)
+            if hasattr(self, 'active_elems'):
+                if self.active_elems:
+                    for elem in self.active_elems:
+                        c_decl += self.makeDeclElem(elem)
+            return c_decl + '\t/* End vars for %s */\n' % (self.base_name)
+        else:
+            return ''
 
-        # note that mem_acc_size is undefined for non-mem operands...
-        # template must be careful not to use it if it doesn't apply.
-        if self.isMem():
-            self.mem_acc_size = self.makeAccSize()
-            if self.ctype in ['Twin32_t', 'Twin64_t']:
-                self.mem_acc_type = 'Twin'
-            else:
-                self.mem_acc_type = 'uint'
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
 
-    # Finalize additional fields (primarily code fields).  This step
-    # is done separately since some of these fields may depend on the
-    # register index enumeration that hasn't been performed yet at the
-    # time of __init__().
-    def finalize(self):
-        self.flags = self.getFlags()
-        self.constructor = self.makeConstructor()
-        self.op_decl = self.makeDecl()
+        numAccessNeeded = 1
 
         if self.is_src:
-            self.op_rd = self.makeRead()
-            self.op_src_decl = self.makeDecl()
-        else:
-            self.op_rd = ''
-            self.op_src_decl = ''
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
 
         if self.is_dest:
-            self.op_wb = self.makeWrite()
-            self.op_dest_decl = self.makeDecl()
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            c_dest += '\n\t_numVecDestRegs++;'
+
+        return c_src + c_dest
+
+    # Read destination register to write
+    def makeReadWElem(self, elem_op):
+        (elem_name, elem_ext) = elem_op
+        (elem_spec, dflt_elem_ext, zeroing) = self.elems[elem_name]
+        if elem_ext:
+            ext = elem_ext
         else:
-            self.op_wb = ''
-            self.op_dest_decl = ''
+            ext = dflt_elem_ext
+        ctype = self.parser.operandTypeMap[ext]
+        c_read = '\t\t%s& %s = %s[%s];\n' % \
+                  (ctype, elem_name, self.base_name, elem_spec)
+        return c_read
+
+    def makeReadW(self, predWrite):
+        func = 'getWritableVecRegOperand'
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode(func)
+
+        if predWrite:
+            rindex = '_destIndex++'
+        else:
+            rindex = '%d' % self.dest_reg_idx
+
+        c_readw = '\t\t%s& tmp_d%s = xc->%s(this, %s);\n'\
+                % ('TheISA::VecRegContainer', rindex, func, rindex)
+        if self.elemExt:
+            c_readw += '\t\tauto %s = tmp_d%s.as<%s>();\n' % (self.base_name,
+                        rindex, self.parser.operandTypeMap[self.elemExt])
+        if self.ext:
+            c_readw += '\t\tauto %s = tmp_d%s.as<%s>();\n' % (self.base_name,
+                        rindex, self.parser.operandTypeMap[self.ext])
+        if hasattr(self, 'active_elems'):
+            if self.active_elems:
+                for elem in self.active_elems:
+                    c_readw += self.makeReadWElem(elem)
+        return c_readw
+
+    # Normal source operand read
+    def makeReadElem(self, elem_op, name):
+        (elem_name, elem_ext) = elem_op
+        (elem_spec, dflt_elem_ext, zeroing) = self.elems[elem_name]
+
+        if elem_ext:
+            ext = elem_ext
+        else:
+            ext = dflt_elem_ext
+        ctype = self.parser.operandTypeMap[ext]
+        c_read = '\t\t%s = %s[%s];\n' % \
+                  (elem_name, name, elem_spec)
+        return c_read
+
+    def makeRead(self, predRead):
+        func = 'readVecRegOperand'
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode(func)
+
+        if predRead:
+            rindex = '_sourceIndex++'
+        else:
+            rindex = '%d' % self.src_reg_idx
 
-    def isMem(self):
-        return 0
+        name = self.base_name
+        if self.is_dest and self.is_src:
+            name += '_merger'
+
+        c_read =  '\t\t%s& tmp_s%s = xc->%s(this, %s);\n' \
+                % ('const TheISA::VecRegContainer', rindex, func, rindex)
+        # If the parser has detected that elements are being access, create
+        # the appropriate view
+        if self.elemExt:
+            c_read += '\t\tauto %s = tmp_s%s.as<%s>();\n' % \
+                 (name, rindex, self.parser.operandTypeMap[self.elemExt])
+        if self.ext:
+            c_read += '\t\tauto %s = tmp_s%s.as<%s>();\n' % \
+                 (name, rindex, self.parser.operandTypeMap[self.ext])
+        if hasattr(self, 'active_elems'):
+            if self.active_elems:
+                for elem in self.active_elems:
+                    c_read += self.makeReadElem(elem, name)
+        return c_read
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        func = 'setVecRegOperand'
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode(func)
+
+        wb = '''
+        if (traceData) {
+            traceData->setData(tmp_d%d);
+        }
+        ''' % self.dest_reg_idx
+        return wb
+
+    def finalize(self, predRead, predWrite):
+        super(VecRegOperand, self).finalize(predRead, predWrite)
+        if self.is_dest:
+            self.op_rd = self.makeReadW(predWrite) + self.op_rd
+
+class VecElemOperand(Operand):
+    reg_class = 'VecElemClass'
 
     def isReg(self):
-        return 0
+        return 1
 
-    def isFloatReg(self):
-        return 0
+    def isVecElem(self):
+        return 1
 
-    def isIntReg(self):
-        return 0
+    def makeDecl(self):
+        if self.is_dest and not self.is_src:
+            return '\n\t%s %s;' % (self.ctype, self.base_name)
+        else:
+            return ''
 
-    def isControlReg(self):
-        return 0
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
+        numAccessNeeded = 1
 
-    def getFlags(self):
-        # note the empty slice '[:]' gives us a copy of self.flags[0]
-        # instead of a reference to it
-        my_flags = self.flags[0][:]
         if self.is_src:
-            my_flags += self.flags[1]
+            c_src = ('\n\t_srcRegIdx[_numSrcRegs++] = RegId(%s, %s, %s);' %
+                    (self.reg_class, self.reg_spec, self.elem_spec))
+
         if self.is_dest:
-            my_flags += self.flags[2]
-        return my_flags
+            c_dest = ('\n\t_destRegIdx[_numDestRegs++] = RegId(%s, %s, %s);' %
+                    (self.reg_class, self.reg_spec, self.elem_spec))
+            c_dest += '\n\t_numVecElemDestRegs++;'
+        return c_src + c_dest
+
+    def makeRead(self, predRead):
+        c_read = 'xc->readVecElemOperand(this, %d)' % self.src_reg_idx
+
+        if self.ctype == 'float':
+            c_read = 'bitsToFloat32(%s)' % c_read
+        elif self.ctype == 'double':
+            c_read = 'bitsToFloat64(%s)' % c_read
+
+        return '\n\t%s %s = %s;\n' % (self.ctype, self.base_name, c_read)
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if self.ctype == 'float':
+            c_write = 'floatToBits32(%s)' % self.base_name
+        elif self.ctype == 'double':
+            c_write = 'floatToBits64(%s)' % self.base_name
+        else:
+            c_write = self.base_name
 
-    def makeDecl(self):
-        # Note that initializations in the declarations are solely
-        # to avoid 'uninitialized variable' errors from the compiler.
-        return self.ctype + ' ' + self.base_name + ' = 0;\n';
+        c_write = ('\n\txc->setVecElemOperand(this, %d, %s);' %
+                  (self.dest_reg_idx, c_write))
+
+        return c_write
+
+class VecPredRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'VecPredRegClass'
+
+    def __init__(self, parser, full_name, ext, is_src, is_dest):
+        Operand.__init__(self, parser, full_name, ext, is_src, is_dest)
+        self.parser = parser
 
-class IntRegOperand(Operand):
     def isReg(self):
         return 1
 
-    def isIntReg(self):
+    def isVecPredReg(self):
         return 1
 
-    def makeConstructor(self):
-        c = ''
+    def makeDecl(self):
+        return ''
+
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
         if self.is_src:
-            c += '\n\t_srcRegIdx[%d] = %s;' % \
-                 (self.src_reg_idx, self.reg_spec)
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+
         if self.is_dest:
-            c += '\n\t_destRegIdx[%d] = %s;' % \
-                 (self.dest_reg_idx, self.reg_spec)
-        return c
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            c_dest += '\n\t_numVecPredDestRegs++;'
 
-    def makeRead(self):
-        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to read integer register as FP')
-        if (self.size == self.dflt_size):
-            return '%s = xc->readIntRegOperand(this, %d);\n' % \
-                   (self.base_name, self.src_reg_idx)
-        elif (self.size > self.dflt_size):
-            int_reg_val = 'xc->readIntRegOperand(this, %d)' % \
-                          (self.src_reg_idx)
-            if (self.is_signed):
-                int_reg_val = 'sext<%d>(%s)' % (self.dflt_size, int_reg_val)
-            return '%s = %s;\n' % (self.base_name, int_reg_val)
-        else:
-            return '%s = bits(xc->readIntRegOperand(this, %d), %d, 0);\n' % \
-                   (self.base_name, self.src_reg_idx, self.size-1)
+        return c_src + c_dest
 
-    def makeWrite(self):
-        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to write integer register as FP')
-        if (self.size != self.dflt_size and self.is_signed):
-            final_val = 'sext<%d>(%s)' % (self.size, self.base_name)
+    def makeRead(self, predRead):
+        func = 'readVecPredRegOperand'
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode(func)
+
+        if predRead:
+            rindex = '_sourceIndex++'
         else:
-            final_val = self.base_name
+            rindex = '%d' % self.src_reg_idx
+
+        c_read =  '\t\t%s& tmp_s%s = xc->%s(this, %s);\n' % (
+                'const TheISA::VecPredRegContainer', rindex, func, rindex)
+        if self.ext:
+            c_read += '\t\tauto %s = tmp_s%s.as<%s>();\n' % (
+                    self.base_name, rindex,
+                    self.parser.operandTypeMap[self.ext])
+        return c_read
+
+    def makeReadW(self, predWrite):
+        func = 'getWritableVecPredRegOperand'
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode(func)
+
+        if predWrite:
+            rindex = '_destIndex++'
+        else:
+            rindex = '%d' % self.dest_reg_idx
+
+        c_readw = '\t\t%s& tmp_d%s = xc->%s(this, %s);\n' % (
+                'TheISA::VecPredRegContainer', rindex, func, rindex)
+        if self.ext:
+            c_readw += '\t\tauto %s = tmp_d%s.as<%s>();\n' % (
+                    self.base_name, rindex,
+                    self.parser.operandTypeMap[self.ext])
+        return c_readw
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        func = 'setVecPredRegOperand'
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode(func)
+
         wb = '''
-        {
-            %s final_val = %s;
-            xc->setIntRegOperand(this, %d, final_val);\n
-            if (traceData) { traceData->setData(final_val); }
-        }''' % (self.dflt_ctype, final_val, self.dest_reg_idx)
+        if (traceData) {
+            traceData->setData(tmp_d%d);
+        }
+        ''' % self.dest_reg_idx
         return wb
 
-class FloatRegOperand(Operand):
+    def finalize(self, predRead, predWrite):
+        super(VecPredRegOperand, self).finalize(predRead, predWrite)
+        if self.is_dest:
+            self.op_rd = self.makeReadW(predWrite) + self.op_rd
+
+class CCRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'CCRegClass'
+
     def isReg(self):
         return 1
 
-    def isFloatReg(self):
+    def isCCReg(self):
         return 1
 
-    def makeConstructor(self):
-        c = ''
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
         if self.is_src:
-            c += '\n\t_srcRegIdx[%d] = %s + FP_Base_DepTag;' % \
-                 (self.src_reg_idx, self.reg_spec)
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            if self.hasReadPred():
+                c_src = '\n\tif (%s) {%s\n\t}' % \
+                        (self.read_predicate, c_src)
+
         if self.is_dest:
-            c += '\n\t_destRegIdx[%d] = %s + FP_Base_DepTag;' % \
-                 (self.dest_reg_idx, self.reg_spec)
-        return c
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+            c_dest += '\n\t_numCCDestRegs++;'
+            if self.hasWritePred():
+                c_dest = '\n\tif (%s) {%s\n\t}' % \
+                         (self.write_predicate, c_dest)
 
-    def makeRead(self):
-        bit_select = 0
-        width = 0;
-        if (self.ctype == 'float'):
-            func = 'readFloatRegOperand'
-            width = 32;
-        elif (self.ctype == 'double'):
-            func = 'readFloatRegOperand'
-            width = 64;
-        else:
-            func = 'readFloatRegOperandBits'
-            if (self.ctype == 'uint32_t'):
-                width = 32;
-            elif (self.ctype == 'uint64_t'):
-                width = 64;
-            if (self.size != self.dflt_size):
-                bit_select = 1
-        if width:
-            base = 'xc->%s(this, %d, %d)' % \
-                   (func, self.src_reg_idx, width)
-        else:
-            base = 'xc->%s(this, %d)' % \
-                   (func, self.src_reg_idx)
-        if bit_select:
-            return '%s = bits(%s, %d, 0);\n' % \
-                   (self.base_name, base, self.size-1)
+        return c_src + c_dest
+
+    def makeRead(self, predRead):
+        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
+            error('Attempt to read condition-code register as FP')
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode('readCCRegOperand')
+
+        int_reg_val = ''
+        if predRead:
+            int_reg_val = 'xc->readCCRegOperand(this, _sourceIndex++)'
+            if self.hasReadPred():
+                int_reg_val = '(%s) ? %s : 0' % \
+                              (self.read_predicate, int_reg_val)
         else:
-            return '%s = %s;\n' % (self.base_name, base)
-
-    def makeWrite(self):
-        final_val = self.base_name
-        final_ctype = self.ctype
-        widthSpecifier = ''
-        width = 0
-        if (self.ctype == 'float'):
-            width = 32
-            func = 'setFloatRegOperand'
-        elif (self.ctype == 'double'):
-            width = 64
-            func = 'setFloatRegOperand'
-        elif (self.ctype == 'uint32_t'):
-            func = 'setFloatRegOperandBits'
-            width = 32
-        elif (self.ctype == 'uint64_t'):
-            func = 'setFloatRegOperandBits'
-            width = 64
+            int_reg_val = 'xc->readCCRegOperand(this, %d)' % self.src_reg_idx
+
+        return '%s = %s;\n' % (self.base_name, int_reg_val)
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
+            error('Attempt to write condition-code register as FP')
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode('setCCRegOperand')
+
+        if predWrite:
+            wp = 'true'
+            if self.hasWritePred():
+                wp = self.write_predicate
+
+            wcond = 'if (%s)' % (wp)
+            windex = '_destIndex++'
         else:
-            func = 'setFloatRegOperandBits'
-            final_ctype = 'uint%d_t' % self.dflt_size
-            if (self.size != self.dflt_size and self.is_signed):
-                final_val = 'sext<%d>(%s)' % (self.size, self.base_name)
-        if width:
-            widthSpecifier = ', %d' % width
+            wcond = ''
+            windex = '%d' % self.dest_reg_idx
+
         wb = '''
+        %s
         {
             %s final_val = %s;
-            xc->%s(this, %d, final_val%s);\n
+            xc->setCCRegOperand(this, %s, final_val);\n
             if (traceData) { traceData->setData(final_val); }
-        }''' % (final_ctype, final_val, func, self.dest_reg_idx,
-                widthSpecifier)
+        }''' % (wcond, self.ctype, self.base_name, windex)
+
         return wb
 
 class ControlRegOperand(Operand):
+    reg_class = 'MiscRegClass'
+
     def isReg(self):
         return 1
 
     def isControlReg(self):
         return 1
 
-    def makeConstructor(self):
-        c = ''
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
+        c_src = ''
+        c_dest = ''
+
         if self.is_src:
-            c += '\n\t_srcRegIdx[%d] = %s + Ctrl_Base_DepTag;' % \
-                 (self.src_reg_idx, self.reg_spec)
+            c_src = src_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+
         if self.is_dest:
-            c += '\n\t_destRegIdx[%d] = %s + Ctrl_Base_DepTag;' % \
-                 (self.dest_reg_idx, self.reg_spec)
-        return c
+            c_dest = dst_reg_constructor % (self.reg_class, self.reg_spec)
+
+        return c_src + c_dest
 
-    def makeRead(self):
+    def makeRead(self, predRead):
         bit_select = 0
         if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to read control register as FP')
-        base = 'xc->readMiscRegOperand(this, %s)' % self.src_reg_idx
-        if self.size == self.dflt_size:
-            return '%s = %s;\n' % (self.base_name, base)
+            error('Attempt to read control register as FP')
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode('readMiscRegOperand')
+
+        if predRead:
+            rindex = '_sourceIndex++'
         else:
-            return '%s = bits(%s, %d, 0);\n' % \
-                   (self.base_name, base, self.size-1)
+            rindex = '%d' % self.src_reg_idx
 
-    def makeWrite(self):
-        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to write control register as FP')
-        wb = 'xc->setMiscRegOperand(this, %s, %s);\n' % \
-             (self.dest_reg_idx, self.base_name)
-        wb += 'if (traceData) { traceData->setData(%s); }' % \
-              self.base_name
-        return wb
+        return '%s = xc->readMiscRegOperand(this, %s);\n' % \
+            (self.base_name, rindex)
 
-class ControlBitfieldOperand(ControlRegOperand):
-    def makeRead(self):
-        bit_select = 0
+    def makeWrite(self, predWrite):
         if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to read control register as FP')
-        base = 'xc->readMiscReg(%s)' % self.reg_spec
-        name = self.base_name
-        return '%s = bits(%s, %s_HI, %s_LO);' % \
-               (name, base, name, name)
+            error('Attempt to write control register as FP')
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode('setMiscRegOperand')
 
-    def makeWrite(self):
-        if (self.ctype == 'float' or self.ctype == 'double'):
-            error(0, 'Attempt to write control register as FP')
-        base = 'xc->readMiscReg(%s)' % self.reg_spec
-        name = self.base_name
-        wb_val = 'insertBits(%s, %s_HI, %s_LO, %s)' % \
-                    (base, name, name, self.base_name)
-        wb = 'xc->setMiscRegOperand(this, %s, %s );\n' % (self.dest_reg_idx, wb_val)
+        if predWrite:
+            windex = '_destIndex++'
+        else:
+            windex = '%d' % self.dest_reg_idx
+
+        wb = 'xc->setMiscRegOperand(this, %s, %s);\n' % \
+             (windex, self.base_name)
         wb += 'if (traceData) { traceData->setData(%s); }' % \
               self.base_name
+
         return wb
 
 class MemOperand(Operand):
     def isMem(self):
         return 1
 
-    def makeConstructor(self):
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
         return ''
 
     def makeDecl(self):
-        # Note that initializations in the declarations are solely
-        # to avoid 'uninitialized variable' errors from the compiler.
         # Declare memory data variable.
-        if self.ctype in ['Twin32_t','Twin64_t']:
-            return "%s %s; %s.a = 0; %s.b = 0;\n" % (self.ctype, self.base_name,
-                    self.base_name, self.base_name)
-        c = '%s %s = 0;\n' % (self.ctype, self.base_name)
-        return c
-
-    def makeRead(self):
-        return ''
+        return '%s %s;\n' % (self.ctype, self.base_name)
 
-    def makeWrite(self):
+    def makeRead(self, predRead):
+        if self.read_code != None:
+            return self.buildReadCode()
         return ''
 
-    # Return the memory access size *in bits*, suitable for
-    # forming a type via "uint%d_t".  Divide by 8 if you want bytes.
-    def makeAccSize(self):
-        return self.size
-
-class UPCOperand(Operand):
-    def makeConstructor(self):
-        return ''
-
-    def makeRead(self):
-        return '%s = xc->readMicroPC();\n' % self.base_name
-
-    def makeWrite(self):
-        return 'xc->setMicroPC(%s);\n' % self.base_name
-
-class NUPCOperand(Operand):
-    def makeConstructor(self):
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if self.write_code != None:
+            return self.buildWriteCode()
         return ''
 
-    def makeRead(self):
-        return '%s = xc->readNextMicroPC();\n' % self.base_name
-
-    def makeWrite(self):
-        return 'xc->setNextMicroPC(%s);\n' % self.base_name
-
-class NPCOperand(Operand):
-    def makeConstructor(self):
+class PCStateOperand(Operand):
+    def makeConstructor(self, predRead, predWrite):
         return ''
 
-    def makeRead(self):
-        return '%s = xc->readNextPC();\n' % self.base_name
+    def makeRead(self, predRead):
+        if self.reg_spec:
+            # A component of the PC state.
+            return '%s = __parserAutoPCState.%s();\n' % \
+                (self.base_name, self.reg_spec)
+        else:
+            # The whole PC state itself.
+            return '%s = xc->pcState();\n' % self.base_name
+
+    def makeWrite(self, predWrite):
+        if self.reg_spec:
+            # A component of the PC state.
+            return '__parserAutoPCState.%s(%s);\n' % \
+                (self.reg_spec, self.base_name)
+        else:
+            # The whole PC state itself.
+            return 'xc->pcState(%s);\n' % self.base_name
 
-    def makeWrite(self):
-        return 'xc->setNextPC(%s);\n' % self.base_name
+    def makeDecl(self):
+        ctype = 'TheISA::PCState'
+        if self.isPCPart():
+            ctype = self.ctype
+        # Note that initializations in the declarations are solely
+        # to avoid 'uninitialized variable' errors from the compiler.
+        return '%s %s = 0;\n' % (ctype, self.base_name)
 
-class NNPCOperand(Operand):
-    def makeConstructor(self):
-        return ''
+    def isPCState(self):
+        return 1
 
-    def makeRead(self):
-        return '%s = xc->readNextNPC();\n' % self.base_name
-
-    def makeWrite(self):
-        return 'xc->setNextNPC(%s);\n' % self.base_name
-
-def buildOperandNameMap(userDict, lineno):
-    global operandNameMap
-    operandNameMap = {}
-    for (op_name, val) in userDict.iteritems():
-        (base_cls_name, dflt_ext, reg_spec, flags, sort_pri) = val
-        (dflt_size, dflt_ctype, dflt_is_signed) = operandTypeMap[dflt_ext]
-        # Canonical flag structure is a triple of lists, where each list
-        # indicates the set of flags implied by this operand always, when
-        # used as a source, and when used as a dest, respectively.
-        # For simplicity this can be initialized using a variety of fairly
-        # obvious shortcuts; we convert these to canonical form here.
-        if not flags:
-            # no flags specified (e.g., 'None')
-            flags = ( [], [], [] )
-        elif isinstance(flags, str):
-            # a single flag: assumed to be unconditional
-            flags = ( [ flags ], [], [] )
-        elif isinstance(flags, list):
-            # a list of flags: also assumed to be unconditional
-            flags = ( flags, [], [] )
-        elif isinstance(flags, tuple):
-            # it's a tuple: it should be a triple,
-            # but each item could be a single string or a list
-            (uncond_flags, src_flags, dest_flags) = flags
-            flags = (makeList(uncond_flags),
-                     makeList(src_flags), makeList(dest_flags))
-        # Accumulate attributes of new operand class in tmp_dict
-        tmp_dict = {}
-        for attr in ('dflt_ext', 'reg_spec', 'flags', 'sort_pri',
-                     'dflt_size', 'dflt_ctype', 'dflt_is_signed'):
-            tmp_dict[attr] = eval(attr)
-        tmp_dict['base_name'] = op_name
-        # New class name will be e.g. "IntReg_Ra"
-        cls_name = base_cls_name + '_' + op_name
-        # Evaluate string arg to get class object.  Note that the
-        # actual base class for "IntReg" is "IntRegOperand", i.e. we
-        # have to append "Operand".
-        try:
-            base_cls = eval(base_cls_name + 'Operand')
-        except NameError:
-            error(lineno,
-                  'error: unknown operand base class "%s"' % base_cls_name)
-        # The following statement creates a new class called
-        # <cls_name> as a subclass of <base_cls> with the attributes
-        # in tmp_dict, just as if we evaluated a class declaration.
-        operandNameMap[op_name] = type(cls_name, (base_cls,), tmp_dict)
-
-    # Define operand variables.
-    operands = userDict.keys()
-
-    operandsREString = (r'''
-    (?<![\w\.])             # neg. lookbehind assertion: prevent partial matches
-    ((%s)(?:\.(\w+))?)   # match: operand with optional '.' then suffix
-    (?![\w\.])      # neg. lookahead assertion: prevent partial matches
-    '''
-                        % string.join(operands, '|'))
-
-    global operandsRE
-    operandsRE = re.compile(operandsREString, re.MULTILINE|re.VERBOSE)
-
-    # Same as operandsREString, but extension is mandatory, and only two
-    # groups are returned (base and ext, not full name as above).
-    # Used for subtituting '_' for '.' to make C++ identifiers.
-    operandsWithExtREString = (r'(?<![\w\.])(%s)\.(\w+)(?![\w\.])'
-                               % string.join(operands, '|'))
-
-    global operandsWithExtRE
-    operandsWithExtRE = re.compile(operandsWithExtREString, re.MULTILINE)
-
-
-class OperandList:
-
-    # Find all the operands in the given code block.  Returns an operand
-    # descriptor list (instance of class OperandList).
-    def __init__(self, code):
+class OperandList(object):
+    '''Find all the operands in the given code block.  Returns an operand
+    descriptor list (instance of class OperandList).'''
+    def __init__(self, parser, code):
         self.items = []
         self.bases = {}
-        # delete comments so we don't match on reg specifiers inside
-        code = commentRE.sub('', code)
+        # delete strings and comments so we don't match on operands inside
+        for regEx in (stringRE, commentRE):
+            code = regEx.sub('', code)
         # search for operands
         next_pos = 0
         while 1:
-            match = operandsRE.search(code, next_pos)
+            match = parser.operandsRE.search(code, next_pos)
             if not match:
                 # no more matches: we're done
                 break
             op = match.groups()
             # regexp groups are operand full name, base, and extension
             (op_full, op_base, op_ext) = op
+            # If is a elem operand, define or update the corresponding
+            # vector operand
+            isElem = False
+            if op_base in parser.elemToVector:
+                isElem = True
+                elem_op = (op_base, op_ext)
+                op_base = parser.elemToVector[op_base]
+                op_ext = '' # use the default one
             # if the token following the operand is an assignment, this is
             # a destination (LHS), else it's a source (RHS)
             is_dest = (assignRE.match(code, match.end()) != None)
             is_src = not is_dest
+
             # see if we've already seen this one
             op_desc = self.find_base(op_base)
             if op_desc:
-                if op_desc.ext != op_ext:
-                    error(0, 'Inconsistent extensions for operand %s' % \
-                          op_base)
+                if op_ext and op_ext != '' and op_desc.ext != op_ext:
+                    error ('Inconsistent extensions for operand %s: %s - %s' \
+                            % (op_base, op_desc.ext, op_ext))
                 op_desc.is_src = op_desc.is_src or is_src
                 op_desc.is_dest = op_desc.is_dest or is_dest
+                if isElem:
+                    (elem_base, elem_ext) = elem_op
+                    found = False
+                    for ae in op_desc.active_elems:
+                        (ae_base, ae_ext) = ae
+                        if ae_base == elem_base:
+                            if ae_ext != elem_ext:
+                                error('Inconsistent extensions for elem'
+                                      ' operand %s' % elem_base)
+                            else:
+                                found = True
+                    if not found:
+                        op_desc.active_elems.append(elem_op)
             else:
                 # new operand: create new descriptor
-                op_desc = operandNameMap[op_base](op_full, op_ext,
-                                                  is_src, is_dest)
+                op_desc = parser.operandNameMap[op_base](parser,
+                    op_full, op_ext, is_src, is_dest)
+                # if operand is a vector elem, add the corresponding vector
+                # operand if not already done
+                if isElem:
+                    op_desc.elemExt = elem_op[1]
+                    op_desc.active_elems = [elem_op]
                 self.append(op_desc)
             # start next search after end of current match
             next_pos = match.end()
@@ -1619,7 +1193,17 @@ class OperandList:
         self.numDestRegs = 0
         self.numFPDestRegs = 0
         self.numIntDestRegs = 0
+        self.numVecDestRegs = 0
+        self.numVecPredDestRegs = 0
+        self.numCCDestRegs = 0
+        self.numMiscDestRegs = 0
         self.memOperand = None
+
+        # Flags to keep track if one or more operands are to be read/written
+        # conditionally.
+        self.predRead = False
+        self.predWrite = False
+
         for op_desc in self.items:
             if op_desc.isReg():
                 if op_desc.is_src:
@@ -1632,14 +1216,35 @@ class OperandList:
                         self.numFPDestRegs += 1
                     elif op_desc.isIntReg():
                         self.numIntDestRegs += 1
+                    elif op_desc.isVecReg():
+                        self.numVecDestRegs += 1
+                    elif op_desc.isVecPredReg():
+                        self.numVecPredDestRegs += 1
+                    elif op_desc.isCCReg():
+                        self.numCCDestRegs += 1
+                    elif op_desc.isControlReg():
+                        self.numMiscDestRegs += 1
             elif op_desc.isMem():
                 if self.memOperand:
-                    error(0, "Code block has more than one memory operand.")
+                    error("Code block has more than one memory operand.")
                 self.memOperand = op_desc
+
+            # Check if this operand has read/write predication. If true, then
+            # the microop will dynamically index source/dest registers.
+            self.predRead = self.predRead or op_desc.hasReadPred()
+            self.predWrite = self.predWrite or op_desc.hasWritePred()
+
+        if parser.maxInstSrcRegs < self.numSrcRegs:
+            parser.maxInstSrcRegs = self.numSrcRegs
+        if parser.maxInstDestRegs < self.numDestRegs:
+            parser.maxInstDestRegs = self.numDestRegs
+        if parser.maxMiscDestRegs < self.numMiscDestRegs:
+            parser.maxMiscDestRegs = self.numMiscDestRegs
+
         # now make a final pass to finalize op_desc fields that may depend
         # on the register enumeration
         for op_desc in self.items:
-            op_desc.finalize()
+            op_desc.finalize(self.predRead, self.predWrite)
 
     def __len__(self):
         return len(self.items)
@@ -1687,30 +1292,34 @@ class OperandList:
         self.items.sort(lambda a, b: a.sort_pri - b.sort_pri)
 
 class SubOperandList(OperandList):
-
-    # Find all the operands in the given code block.  Returns an operand
-    # descriptor list (instance of class OperandList).
-    def __init__(self, code, master_list):
+    '''Find all the operands in the given code block.  Returns an operand
+    descriptor list (instance of class OperandList).'''
+    def __init__(self, parser, code, master_list):
         self.items = []
         self.bases = {}
-        # delete comments so we don't match on reg specifiers inside
-        code = commentRE.sub('', code)
+        # delete strings and comments so we don't match on operands inside
+        for regEx in (stringRE, commentRE):
+            code = regEx.sub('', code)
         # search for operands
         next_pos = 0
         while 1:
-            match = operandsRE.search(code, next_pos)
+            match = parser.operandsRE.search(code, next_pos)
             if not match:
                 # no more matches: we're done
                 break
             op = match.groups()
             # regexp groups are operand full name, base, and extension
             (op_full, op_base, op_ext) = op
+            # If is a elem operand, define or update the corresponding
+            # vector operand
+            if op_base in parser.elemToVector:
+                elem_op = op_base
+                op_base = parser.elemToVector[elem_op]
             # find this op in the master list
             op_desc = master_list.find_base(op_base)
             if not op_desc:
-                error(0, 'Found operand %s which is not in the master list!' \
-                        ' This is an internal error' % \
-                          op_base)
+                error('Found operand %s which is not in the master list!'
+                      % op_base)
             else:
                 # See if we've already found this operand
                 op_desc = self.find_base(op_base)
@@ -1722,32 +1331,59 @@ class SubOperandList(OperandList):
             next_pos = match.end()
         self.sort()
         self.memOperand = None
+        # Whether the whole PC needs to be read so parts of it can be accessed
+        self.readPC = False
+        # Whether the whole PC needs to be written after parts of it were
+        # changed
+        self.setPC = False
+        # Whether this instruction manipulates the whole PC or parts of it.
+        # Mixing the two is a bad idea and flagged as an error.
+        self.pcPart = None
+
+        # Flags to keep track if one or more operands are to be read/written
+        # conditionally.
+        self.predRead = False
+        self.predWrite = False
+
         for op_desc in self.items:
+            if op_desc.isPCPart():
+                self.readPC = True
+                if op_desc.is_dest:
+                    self.setPC = True
+
+            if op_desc.isPCState():
+                if self.pcPart is not None:
+                    if self.pcPart and not op_desc.isPCPart() or \
+                            not self.pcPart and op_desc.isPCPart():
+                        error("Mixed whole and partial PC state operands.")
+                self.pcPart = op_desc.isPCPart()
+
             if op_desc.isMem():
                 if self.memOperand:
-                    error(0, "Code block has more than one memory operand.")
+                    error("Code block has more than one memory operand.")
                 self.memOperand = op_desc
 
-# Regular expression object to match C++ comments
-# (used in findOperands())
-commentRE = re.compile(r'//.*\n')
+            # Check if this operand has read/write predication. If true, then
+            # the microop will dynamically index source/dest registers.
+            self.predRead = self.predRead or op_desc.hasReadPred()
+            self.predWrite = self.predWrite or op_desc.hasWritePred()
 
-# Regular expression object to match assignment statements
+# Regular expression object to match C++ strings
+stringRE = re.compile(r'"([^"\\]|\\.)*"')
+
+# Regular expression object to match C++ comments
 # (used in findOperands())
-assignRE = re.compile(r'\s*=(?!=)', re.MULTILINE)
-
-# Munge operand names in code string to make legal C++ variable names.
-# This means getting rid of the type extension if any.
-# (Will match base_name attribute of Operand object.)
-def substMungedOpNames(code):
-    return operandsWithExtRE.sub(r'\1', code)
-
-# Fix up code snippets for final substitution in templates.
-def mungeSnippet(s):
-    if isinstance(s, str):
-        return substMungedOpNames(substBitOps(s))
-    else:
-        return s
+commentRE = re.compile(r'(^)?[^\S\n]*/(?:\*(.*?)\*/[^\S\n]*|/[^\n]*)($)?',
+        re.DOTALL | re.MULTILINE)
+
+# Regular expression object to match assignment statements (used in
+# findOperands()).  If the code immediately following the first
+# appearance of the operand matches this regex, then the operand
+# appears to be on the LHS of an assignment, and is thus a
+# destination.  basically we're looking for an '=' that's not '=='.
+# The heinous tangle before that handles the case where the operand
+# has an array subscript.
+assignRE = re.compile(r'(\[[^\]]+\])?\s*=(?!=)', re.MULTILINE)
 
 def makeFlagConstructor(flag_list):
     if len(flag_list) == 0:
@@ -1762,7 +1398,7 @@ def makeFlagConstructor(flag_list):
             i += 1
     pre = '\n\tflags['
     post = '] = true;'
-    code = pre + string.join(flag_list, post + pre) + post
+    code = pre + (post + pre).join(flag_list) + post
     return code
 
 # Assume all instruction flags are of the form 'IsFoo'
@@ -1771,8 +1407,8 @@ instFlagRE = re.compile(r'Is.*')
 # OpClass constants end in 'Op' except No_OpClass
 opClassRE = re.compile(r'.*Op|No_OpClass')
 
-class InstObjParams:
-    def __init__(self, mnem, class_name, base_class = '',
+class InstObjParams(object):
+    def __init__(self, parser, mnem, class_name, base_class = '',
                  snippets = {}, opt_args = []):
         self.mnemonic = mnem
         self.class_name = class_name
@@ -1782,29 +1418,26 @@ class InstObjParams:
         compositeCode = ' '.join(map(str, snippets.values()))
         self.snippets = snippets
 
-        self.operands = OperandList(compositeCode)
-        self.constructor = self.operands.concatAttrStrings('constructor')
-        self.constructor += \
-                 '\n\t_numSrcRegs = %d;' % self.operands.numSrcRegs
-        self.constructor += \
-                 '\n\t_numDestRegs = %d;' % self.operands.numDestRegs
-        self.constructor += \
-                 '\n\t_numFPDestRegs = %d;' % self.operands.numFPDestRegs
-        self.constructor += \
-                 '\n\t_numIntDestRegs = %d;' % self.operands.numIntDestRegs
+        self.operands = OperandList(parser, compositeCode)
+
+        # The header of the constructor declares the variables to be used
+        # in the body of the constructor.
+        header = ''
+        header += '\n\t_numSrcRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numFPDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numVecDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numVecElemDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numVecPredDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numIntDestRegs = 0;'
+        header += '\n\t_numCCDestRegs = 0;'
+
+        self.constructor = header + \
+                           self.operands.concatAttrStrings('constructor')
+
         self.flags = self.operands.concatAttrLists('flags')
 
-        # Make a basic guess on the operand class (function unit type).
-        # These are good enough for most cases, and can be overridden
-        # later otherwise.
-        if 'IsStore' in self.flags:
-            self.op_class = 'MemWriteOp'
-        elif 'IsLoad' in self.flags or 'IsPrefetch' in self.flags:
-            self.op_class = 'MemReadOp'
-        elif 'IsFloating' in self.flags:
-            self.op_class = 'FloatAddOp'
-        else:
-            self.op_class = 'IntAluOp'
+        self.op_class = None
 
         # Optional arguments are assumed to be either StaticInst flags
         # or an OpClass value.  To avoid having to import a complete
@@ -1816,150 +1449,1273 @@ class InstObjParams:
             elif opClassRE.match(oa):
                 self.op_class = oa
             else:
-                error(0, 'InstObjParams: optional arg "%s" not recognized '
+                error('InstObjParams: optional arg "%s" not recognized '
                       'as StaticInst::Flag or OpClass.' % oa)
 
+        # Make a basic guess on the operand class if not set.
+        # These are good enough for most cases.
+        if not self.op_class:
+            if 'IsStore' in self.flags:
+                # The order matters here: 'IsFloating' and 'IsInteger' are
+                # usually set in FP instructions because of the base
+                # register
+                if 'IsFloating' in self.flags:
+                    self.op_class = 'FloatMemWriteOp'
+                else:
+                    self.op_class = 'MemWriteOp'
+            elif 'IsLoad' in self.flags or 'IsPrefetch' in self.flags:
+                # The order matters here: 'IsFloating' and 'IsInteger' are
+                # usually set in FP instructions because of the base
+                # register
+                if 'IsFloating' in self.flags:
+                    self.op_class = 'FloatMemReadOp'
+                else:
+                    self.op_class = 'MemReadOp'
+            elif 'IsFloating' in self.flags:
+                self.op_class = 'FloatAddOp'
+            elif 'IsVector' in self.flags:
+                self.op_class = 'SimdAddOp'
+            else:
+                self.op_class = 'IntAluOp'
+
         # add flag initialization to contructor here to include
         # any flags added via opt_args
         self.constructor += makeFlagConstructor(self.flags)
 
         # if 'IsFloating' is set, add call to the FP enable check
         # function (which should be provided by isa_desc via a declare)
+        # if 'IsVector' is set, add call to the Vector enable check
+        # function (which should be provided by isa_desc via a declare)
         if 'IsFloating' in self.flags:
             self.fp_enable_check = 'fault = checkFpEnableFault(xc);'
+        elif 'IsVector' in self.flags:
+            self.fp_enable_check = 'fault = checkVecEnableFault(xc);'
         else:
             self.fp_enable_check = ''
 
+##############
+# Stack: a simple stack object.  Used for both formats (formatStack)
+# and default cases (defaultStack).  Simply wraps a list to give more
+# stack-like syntax and enable initialization with an argument list
+# (as opposed to an argument that's a list).
+
+class Stack(list):
+    def __init__(self, *items):
+        list.__init__(self, items)
+
+    def push(self, item):
+        self.append(item);
+
+    def top(self):
+        return self[-1]
+
+# Format a file include stack backtrace as a string
+def backtrace(filename_stack):
+    fmt = "In file included from %s:"
+    return "\n".join([fmt % f for f in filename_stack])
+
+
+#######################
+#
+# LineTracker: track filenames along with line numbers in PLY lineno fields
+#     PLY explicitly doesn't do anything with 'lineno' except propagate
+#     it.  This class lets us tie filenames with the line numbers with a
+#     minimum of disruption to existing increment code.
+#
+
+class LineTracker(object):
+    def __init__(self, filename, lineno=1):
+        self.filename = filename
+        self.lineno = lineno
+
+    # Overload '+=' for increments.  We need to create a new object on
+    # each update else every token ends up referencing the same
+    # constantly incrementing instance.
+    def __iadd__(self, incr):
+        return LineTracker(self.filename, self.lineno + incr)
+
+    def __str__(self):
+        return "%s:%d" % (self.filename, self.lineno)
+
+    # In case there are places where someone really expects a number
+    def __int__(self):
+        return self.lineno
+
+
 #######################
 #
-# Output file template
+# ISA Parser
+#   parses ISA DSL and emits C++ headers and source
 #
 
-file_template = '''
-/*
- * DO NOT EDIT THIS FILE!!!
- *
- * It was automatically generated from the ISA description in %(filename)s
- */
+class ISAParser(Grammar):
+    def __init__(self, output_dir):
+        super(ISAParser, self).__init__()
+        self.output_dir = output_dir
 
-%(includes)s
+        self.filename = None # for output file watermarking/scaremongering
 
-%(global_output)s
+        # variable to hold templates
+        self.templateMap = {}
 
-namespace %(namespace)s {
+        # This dictionary maps format name strings to Format objects.
+        self.formatMap = {}
 
-%(namespace_output)s
+        # Track open files and, if applicable, how many chunks it has been
+        # split into so far.
+        self.files = {}
+        self.splits = {}
 
-} // namespace %(namespace)s
+        # isa_name / namespace identifier from namespace declaration.
+        # before the namespace declaration, None.
+        self.isa_name = None
+        self.namespace = None
 
-%(decode_function)s
-'''
+        # The format stack.
+        self.formatStack = Stack(NoFormat())
 
+        # The default case stack.
+        self.defaultStack = Stack(None)
 
-# Update the output file only if the new contents are different from
-# the current contents.  Minimizes the files that need to be rebuilt
-# after minor changes.
-def update_if_needed(file, contents):
-    update = False
-    if os.access(file, os.R_OK):
-        f = open(file, 'r')
-        old_contents = f.read()
-        f.close()
-        if contents != old_contents:
-            print 'Updating', file
-            os.remove(file) # in case it's write-protected
-            update = True
+        # Stack that tracks current file and line number.  Each
+        # element is a tuple (filename, lineno) that records the
+        # *current* filename and the line number in the *previous*
+        # file where it was included.
+        self.fileNameStack = Stack()
+
+        symbols = ('makeList', 're')
+        self.exportContext = dict([(s, eval(s)) for s in symbols])
+
+        self.maxInstSrcRegs = 0
+        self.maxInstDestRegs = 0
+        self.maxMiscDestRegs = 0
+
+    def __getitem__(self, i):    # Allow object (self) to be
+        return getattr(self, i)  # passed to %-substitutions
+
+    # Change the file suffix of a base filename:
+    #   (e.g.) decoder.cc -> decoder-g.cc.inc for 'global' outputs
+    def suffixize(self, s, sec):
+        extn = re.compile('(\.[^\.]+)$') # isolate extension
+        if self.namespace:
+            return extn.sub(r'-ns\1.inc', s) # insert some text on either side
         else:
-            print 'File', file, 'is unchanged'
-    else:
-        print 'Generating', file
-        update = True
-    if update:
-        f = open(file, 'w')
+            return extn.sub(r'-g\1.inc', s)
+
+    # Get the file object for emitting code into the specified section
+    # (header, decoder, exec, decode_block).
+    def get_file(self, section):
+        if section == 'decode_block':
+            filename = 'decode-method.cc.inc'
+        else:
+            if section == 'header':
+                file = 'decoder.hh'
+            else:
+                file = '%s.cc' % section
+            filename = self.suffixize(file, section)
+        try:
+            return self.files[filename]
+        except KeyError: pass
+
+        f = self.open(filename)
+        self.files[filename] = f
+
+        # The splittable files are the ones with many independent
+        # per-instruction functions - the decoder's instruction constructors
+        # and the instruction execution (execute()) methods. These both have
+        # the suffix -ns.cc.inc, meaning they are within the namespace part
+        # of the ISA, contain object-emitting C++ source, and are included
+        # into other top-level files. These are the files that need special
+        # #define's to allow parts of them to be compiled separately. Rather
+        # than splitting the emissions into separate files, the monolithic
+        # output of the ISA parser is maintained, but the value (or lack
+        # thereof) of the __SPLIT definition during C preprocessing will
+        # select the different chunks. If no 'split' directives are used,
+        # the cpp emissions have no effect.
+        if re.search('-ns.cc.inc$', filename):
+            print('#if !defined(__SPLIT) || (__SPLIT == 1)', file=f)
+            self.splits[f] = 1
+        # ensure requisite #include's
+        elif filename == 'decoder-g.hh.inc':
+            print('#include "base/bitfield.hh"', file=f)
+
+        return f
+
+    # Weave together the parts of the different output sections by
+    # #include'ing them into some very short top-level .cc/.hh files.
+    # These small files make it much clearer how this tool works, since
+    # you directly see the chunks emitted as files that are #include'd.
+    def write_top_level_files(self):
+        # decoder header - everything depends on this
+        file = 'decoder.hh'
+        with self.open(file) as f:
+            f.write('#ifndef __ARCH_%(isa)s_GENERATED_DECODER_HH__\n'
+                    '#define __ARCH_%(isa)s_GENERATED_DECODER_HH__\n\n' %
+                    {'isa': self.isa_name.upper()})
+            fn = 'decoder-g.hh.inc'
+            assert(fn in self.files)
+            f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+            fn = 'decoder-ns.hh.inc'
+            assert(fn in self.files)
+            f.write('namespace %s {\n#include "%s"\n}\n'
+                    % (self.namespace, fn))
+            f.write('\n#endif  // __ARCH_%s_GENERATED_DECODER_HH__\n' %
+                    self.isa_name.upper())
+
+        # decoder method - cannot be split
+        file = 'decoder.cc'
+        with self.open(file) as f:
+            fn = 'base/compiler.hh'
+            f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+            fn = 'decoder-g.cc.inc'
+            assert(fn in self.files)
+            f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+            fn = 'decoder.hh'
+            f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+            fn = 'decode-method.cc.inc'
+            # is guaranteed to have been written for parse to complete
+            f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+        extn = re.compile('(\.[^\.]+)$')
+
+        # instruction constructors
+        splits = self.splits[self.get_file('decoder')]
+        file_ = 'inst-constrs.cc'
+        for i in range(1, splits+1):
+            if splits > 1:
+                file = extn.sub(r'-%d\1' % i, file_)
+            else:
+                file = file_
+            with self.open(file) as f:
+                fn = 'decoder-g.cc.inc'
+                assert(fn in self.files)
+                f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+                fn = 'decoder.hh'
+                f.write('#include "%s"\n' % fn)
+
+                fn = 'decoder-ns.cc.inc'
+                assert(fn in self.files)
+                print('namespace %s {' % self.namespace, file=f)
+                if splits > 1:
+                    print('#define __SPLIT %u' % i, file=f)
+                print('#include "%s"' % fn, file=f)
+                print('}', file=f)
+
+        # instruction execution
+        splits = self.splits[self.get_file('exec')]
+        for i in range(1, splits+1):
+            file = 'generic_cpu_exec.cc'
+            if splits > 1:
+                file = extn.sub(r'_%d\1' % i, file)
+            with self.open(file) as f:
+                fn = 'exec-g.cc.inc'
+                assert(fn in self.files)
+                f.write('#include "%s"\n' % fn)
+                f.write('#include "cpu/exec_context.hh"\n')
+                f.write('#include "decoder.hh"\n')
+
+                fn = 'exec-ns.cc.inc'
+                assert(fn in self.files)
+                print('namespace %s {' % self.namespace, file=f)
+                if splits > 1:
+                    print('#define __SPLIT %u' % i, file=f)
+                print('#include "%s"' % fn, file=f)
+                print('}', file=f)
+
+        # max_inst_regs.hh
+        self.update('max_inst_regs.hh',
+                    '''namespace %(namespace)s {
+    const int MaxInstSrcRegs = %(maxInstSrcRegs)d;
+    const int MaxInstDestRegs = %(maxInstDestRegs)d;
+    const int MaxMiscDestRegs = %(maxMiscDestRegs)d;\n}\n''' % self)
+
+    scaremonger_template ='''// DO NOT EDIT
+// This file was automatically generated from an ISA description:
+//   %(filename)s
+
+''';
+
+    #####################################################################
+    #
+    #                                Lexer
+    #
+    # The PLY lexer module takes two things as input:
+    # - A list of token names (the string list 'tokens')
+    # - A regular expression describing a match for each token.  The
+    #   regexp for token FOO can be provided in two ways:
+    #   - as a string variable named t_FOO
+    #   - as the doc string for a function named t_FOO.  In this case,
+    #     the function is also executed, allowing an action to be
+    #     associated with each token match.
+    #
+    #####################################################################
+
+    # Reserved words.  These are listed separately as they are matched
+    # using the same regexp as generic IDs, but distinguished in the
+    # t_ID() function.  The PLY documentation suggests this approach.
+    reserved = (
+        'BITFIELD', 'DECODE', 'DECODER', 'DEFAULT', 'DEF', 'EXEC', 'FORMAT',
+        'HEADER', 'LET', 'NAMESPACE', 'OPERAND_TYPES', 'OPERANDS',
+        'OUTPUT', 'SIGNED', 'SPLIT', 'TEMPLATE'
+        )
+
+    # List of tokens.  The lex module requires this.
+    tokens = reserved + (
+        # identifier
+        'ID',
+
+        # integer literal
+        'INTLIT',
+
+        # string literal
+        'STRLIT',
+
+        # code literal
+        'CODELIT',
+
+        # ( ) [ ] { } < > , ; . : :: *
+        'LPAREN', 'RPAREN',
+        'LBRACKET', 'RBRACKET',
+        'LBRACE', 'RBRACE',
+        'LESS', 'GREATER', 'EQUALS',
+        'COMMA', 'SEMI', 'DOT', 'COLON', 'DBLCOLON',
+        'ASTERISK',
+
+        # C preprocessor directives
+        'CPPDIRECTIVE'
+
+    # The following are matched but never returned. commented out to
+    # suppress PLY warning
+        # newfile directive
+    #    'NEWFILE',
+
+        # endfile directive
+    #    'ENDFILE'
+    )
+
+    # Regular expressions for token matching
+    t_LPAREN           = r'\('
+    t_RPAREN           = r'\)'
+    t_LBRACKET         = r'\['
+    t_RBRACKET         = r'\]'
+    t_LBRACE           = r'\{'
+    t_RBRACE           = r'\}'
+    t_LESS             = r'\<'
+    t_GREATER          = r'\>'
+    t_EQUALS           = r'='
+    t_COMMA            = r','
+    t_SEMI             = r';'
+    t_DOT              = r'\.'
+    t_COLON            = r':'
+    t_DBLCOLON         = r'::'
+    t_ASTERISK         = r'\*'
+
+    # Identifiers and reserved words
+    reserved_map = { }
+    for r in reserved:
+        reserved_map[r.lower()] = r
+
+    def t_ID(self, t):
+        r'[A-Za-z_]\w*'
+        t.type = self.reserved_map.get(t.value, 'ID')
+        return t
+
+    # Integer literal
+    def t_INTLIT(self, t):
+        r'-?(0x[\da-fA-F]+)|\d+'
+        try:
+            t.value = int(t.value,0)
+        except ValueError:
+            error(t.lexer.lineno, 'Integer value "%s" too large' % t.value)
+            t.value = 0
+        return t
+
+    # String literal.  Note that these use only single quotes, and
+    # can span multiple lines.
+    def t_STRLIT(self, t):
+        r"(?m)'([^'])+'"
+        # strip off quotes
+        t.value = t.value[1:-1]
+        t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
+        return t
+
+
+    # "Code literal"... like a string literal, but delimiters are
+    # '{{' and '}}' so they get formatted nicely under emacs c-mode
+    def t_CODELIT(self, t):
+        r"(?m)\{\{([^\}]|}(?!\}))+\}\}"
+        # strip off {{ & }}
+        t.value = t.value[2:-2]
+        t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
+        return t
+
+    def t_CPPDIRECTIVE(self, t):
+        r'^\#[^\#].*\n'
+        t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
+        return t
+
+    def t_NEWFILE(self, t):
+        r'^\#\#newfile\s+"[^"]*"\n'
+        self.fileNameStack.push(t.lexer.lineno)
+        t.lexer.lineno = LineTracker(t.value[11:-2])
+
+    def t_ENDFILE(self, t):
+        r'^\#\#endfile\n'
+        t.lexer.lineno = self.fileNameStack.pop()
+
+    #
+    # The functions t_NEWLINE, t_ignore, and t_error are
+    # special for the lex module.
+    #
+
+    # Newlines
+    def t_NEWLINE(self, t):
+        r'\n+'
+        t.lexer.lineno += t.value.count('\n')
+
+    # Comments
+    def t_comment(self, t):
+        r'//.*'
+
+    # Completely ignored characters
+    t_ignore = ' \t\x0c'
+
+    # Error handler
+    def t_error(self, t):
+        error(t.lexer.lineno, "illegal character '%s'" % t.value[0])
+        t.skip(1)
+
+    #####################################################################
+    #
+    #                                Parser
+    #
+    # Every function whose name starts with 'p_' defines a grammar
+    # rule.  The rule is encoded in the function's doc string, while
+    # the function body provides the action taken when the rule is
+    # matched.  The argument to each function is a list of the values
+    # of the rule's symbols: t[0] for the LHS, and t[1..n] for the
+    # symbols on the RHS.  For tokens, the value is copied from the
+    # t.value attribute provided by the lexer.  For non-terminals, the
+    # value is assigned by the producing rule; i.e., the job of the
+    # grammar rule function is to set the value for the non-terminal
+    # on the LHS (by assigning to t[0]).
+    #####################################################################
+
+    # The LHS of the first grammar rule is used as the start symbol
+    # (in this case, 'specification').  Note that this rule enforces
+    # that there will be exactly one namespace declaration, with 0 or
+    # more global defs/decls before and after it.  The defs & decls
+    # before the namespace decl will be outside the namespace; those
+    # after will be inside.  The decoder function is always inside the
+    # namespace.
+    def p_specification(self, t):
+        'specification : opt_defs_and_outputs top_level_decode_block'
+
+        for f in self.splits.iterkeys():
+            f.write('\n#endif\n')
+
+        for f in self.files.itervalues(): # close ALL the files;
+            f.close() # not doing so can cause compilation to fail
+
+        self.write_top_level_files()
+
+        t[0] = True
+
+    # 'opt_defs_and_outputs' is a possibly empty sequence of def and/or
+    # output statements. Its productions do the hard work of eventually
+    # instantiating a GenCode, which are generally emitted (written to disk)
+    # as soon as possible, except for the decode_block, which has to be
+    # accumulated into one large function of nested switch/case blocks.
+    def p_opt_defs_and_outputs_0(self, t):
+        'opt_defs_and_outputs : empty'
+
+    def p_opt_defs_and_outputs_1(self, t):
+        'opt_defs_and_outputs : defs_and_outputs'
+
+    def p_defs_and_outputs_0(self, t):
+        'defs_and_outputs : def_or_output'
+
+    def p_defs_and_outputs_1(self, t):
+        'defs_and_outputs : defs_and_outputs def_or_output'
+
+    # The list of possible definition/output statements.
+    # They are all processed as they are seen.
+    def p_def_or_output(self, t):
+        '''def_or_output : name_decl
+                         | def_format
+                         | def_bitfield
+                         | def_bitfield_struct
+                         | def_template
+                         | def_operand_types
+                         | def_operands
+                         | output
+                         | global_let
+                         | split'''
+
+    # Utility function used by both invocations of splitting - explicit
+    # 'split' keyword and split() function inside "let {{ }};" blocks.
+    def split(self, sec, write=False):
+        assert(sec != 'header' and "header cannot be split")
+
+        f = self.get_file(sec)
+        self.splits[f] += 1
+        s = '\n#endif\n#if __SPLIT == %u\n' % self.splits[f]
+        if write:
+            f.write(s)
+        else:
+            return s
+
+    # split output file to reduce compilation time
+    def p_split(self, t):
+        'split : SPLIT output_type SEMI'
+        assert(self.isa_name and "'split' not allowed before namespace decl")
+
+        self.split(t[2], True)
+
+    def p_output_type(self, t):
+        '''output_type : DECODER
+                       | HEADER
+                       | EXEC'''
+        t[0] = t[1]
+
+    # ISA name declaration looks like "namespace <foo>;"
+    def p_name_decl(self, t):
+        'name_decl : NAMESPACE ID SEMI'
+        assert(self.isa_name == None and "Only 1 namespace decl permitted")
+        self.isa_name = t[2]
+        self.namespace = t[2] + 'Inst'
+
+    # Output blocks 'output <foo> {{...}}' (C++ code blocks) are copied
+    # directly to the appropriate output section.
+
+    # Massage output block by substituting in template definitions and
+    # bit operators.  We handle '%'s embedded in the string that don't
+    # indicate template substitutions by doubling them first so that the
+    # format operation will reduce them back to single '%'s.
+    def process_output(self, s):
+        s = self.protectNonSubstPercents(s)
+        return substBitOps(s % self.templateMap)
+
+    def p_output(self, t):
+        'output : OUTPUT output_type CODELIT SEMI'
+        kwargs = { t[2]+'_output' : self.process_output(t[3]) }
+        GenCode(self, **kwargs).emit()
+
+    # global let blocks 'let {{...}}' (Python code blocks) are
+    # executed directly when seen.  Note that these execute in a
+    # special variable context 'exportContext' to prevent the code
+    # from polluting this script's namespace.
+    def p_global_let(self, t):
+        'global_let : LET CODELIT SEMI'
+        def _split(sec):
+            return self.split(sec)
+        self.updateExportContext()
+        self.exportContext["header_output"] = ''
+        self.exportContext["decoder_output"] = ''
+        self.exportContext["exec_output"] = ''
+        self.exportContext["decode_block"] = ''
+        self.exportContext["split"] = _split
+        split_setup = '''
+def wrap(func):
+    def split(sec):
+        globals()[sec + '_output'] += func(sec)
+    return split
+split = wrap(split)
+del wrap
+'''
+        # This tricky setup (immediately above) allows us to just write
+        # (e.g.) "split('exec')" in the Python code and the split #ifdef's
+        # will automatically be added to the exec_output variable. The inner
+        # Python execution environment doesn't know about the split points,
+        # so we carefully inject and wrap a closure that can retrieve the
+        # next split's #define from the parser and add it to the current
+        # emission-in-progress.
+        try:
+            exec split_setup+fixPythonIndentation(t[2]) in self.exportContext
+        except Exception, exc:
+            traceback.print_exc(file=sys.stdout)
+            if debug:
+                raise
+            error(t.lineno(1), 'In global let block: %s' % exc)
+        GenCode(self,
+                header_output=self.exportContext["header_output"],
+                decoder_output=self.exportContext["decoder_output"],
+                exec_output=self.exportContext["exec_output"],
+                decode_block=self.exportContext["decode_block"]).emit()
+
+    # Define the mapping from operand type extensions to C++ types and
+    # bit widths (stored in operandTypeMap).
+    def p_def_operand_types(self, t):
+        'def_operand_types : DEF OPERAND_TYPES CODELIT SEMI'
+        try:
+            self.operandTypeMap = eval('{' + t[3] + '}')
+        except Exception, exc:
+            if debug:
+                raise
+            error(t.lineno(1),
+                  'In def operand_types: %s' % exc)
+
+    # Define the mapping from operand names to operand classes and
+    # other traits.  Stored in operandNameMap.
+    def p_def_operands(self, t):
+        'def_operands : DEF OPERANDS CODELIT SEMI'
+        if not hasattr(self, 'operandTypeMap'):
+            error(t.lineno(1),
+                  'error: operand types must be defined before operands')
+        try:
+            user_dict = eval('{' + t[3] + '}', self.exportContext)
+        except Exception, exc:
+            if debug:
+                raise
+            error(t.lineno(1), 'In def operands: %s' % exc)
+        self.buildOperandNameMap(user_dict, t.lexer.lineno)
+
+    # A bitfield definition looks like:
+    # 'def [signed] bitfield <ID> [<first>:<last>]'
+    # This generates a preprocessor macro in the output file.
+    def p_def_bitfield_0(self, t):
+        'def_bitfield : DEF opt_signed BITFIELD ID LESS INTLIT COLON INTLIT GREATER SEMI'
+        expr = 'bits(machInst, %2d, %2d)' % (t[6], t[8])
+        if (t[2] == 'signed'):
+            expr = 'sext<%d>(%s)' % (t[6] - t[8] + 1, expr)
+        hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
+        GenCode(self, header_output=hash_define).emit()
+
+    # alternate form for single bit: 'def [signed] bitfield <ID> [<bit>]'
+    def p_def_bitfield_1(self, t):
+        'def_bitfield : DEF opt_signed BITFIELD ID LESS INTLIT GREATER SEMI'
+        expr = 'bits(machInst, %2d, %2d)' % (t[6], t[6])
+        if (t[2] == 'signed'):
+            expr = 'sext<%d>(%s)' % (1, expr)
+        hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
+        GenCode(self, header_output=hash_define).emit()
+
+    # alternate form for structure member: 'def bitfield <ID> <ID>'
+    def p_def_bitfield_struct(self, t):
+        'def_bitfield_struct : DEF opt_signed BITFIELD ID id_with_dot SEMI'
+        if (t[2] != ''):
+            error(t.lineno(1),
+                  'error: structure bitfields are always unsigned.')
+        expr = 'machInst.%s' % t[5]
+        hash_define = '#undef %s\n#define %s\t%s\n' % (t[4], t[4], expr)
+        GenCode(self, header_output=hash_define).emit()
+
+    def p_id_with_dot_0(self, t):
+        'id_with_dot : ID'
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_id_with_dot_1(self, t):
+        'id_with_dot : ID DOT id_with_dot'
+        t[0] = t[1] + t[2] + t[3]
+
+    def p_opt_signed_0(self, t):
+        'opt_signed : SIGNED'
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_opt_signed_1(self, t):
+        'opt_signed : empty'
+        t[0] = ''
+
+    def p_def_template(self, t):
+        'def_template : DEF TEMPLATE ID CODELIT SEMI'
+        if t[3] in self.templateMap:
+            print("warning: template %s already defined" % t[3])
+        self.templateMap[t[3]] = Template(self, t[4])
+
+    # An instruction format definition looks like
+    # "def format <fmt>(<params>) {{...}};"
+    def p_def_format(self, t):
+        'def_format : DEF FORMAT ID LPAREN param_list RPAREN CODELIT SEMI'
+        (id, params, code) = (t[3], t[5], t[7])
+        self.defFormat(id, params, code, t.lexer.lineno)
+
+    # The formal parameter list for an instruction format is a
+    # possibly empty list of comma-separated parameters.  Positional
+    # (standard, non-keyword) parameters must come first, followed by
+    # keyword parameters, followed by a '*foo' parameter that gets
+    # excess positional arguments (as in Python).  Each of these three
+    # parameter categories is optional.
+    #
+    # Note that we do not support the '**foo' parameter for collecting
+    # otherwise undefined keyword args.  Otherwise the parameter list
+    # is (I believe) identical to what is supported in Python.
+    #
+    # The param list generates a tuple, where the first element is a
+    # list of the positional params and the second element is a dict
+    # containing the keyword params.
+    def p_param_list_0(self, t):
+        'param_list : positional_param_list COMMA nonpositional_param_list'
+        t[0] = t[1] + t[3]
+
+    def p_param_list_1(self, t):
+        '''param_list : positional_param_list
+                      | nonpositional_param_list'''
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_positional_param_list_0(self, t):
+        'positional_param_list : empty'
+        t[0] = []
+
+    def p_positional_param_list_1(self, t):
+        'positional_param_list : ID'
+        t[0] = [t[1]]
+
+    def p_positional_param_list_2(self, t):
+        'positional_param_list : positional_param_list COMMA ID'
+        t[0] = t[1] + [t[3]]
+
+    def p_nonpositional_param_list_0(self, t):
+        'nonpositional_param_list : keyword_param_list COMMA excess_args_param'
+        t[0] = t[1] + t[3]
+
+    def p_nonpositional_param_list_1(self, t):
+        '''nonpositional_param_list : keyword_param_list
+                                    | excess_args_param'''
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_keyword_param_list_0(self, t):
+        'keyword_param_list : keyword_param'
+        t[0] = [t[1]]
+
+    def p_keyword_param_list_1(self, t):
+        'keyword_param_list : keyword_param_list COMMA keyword_param'
+        t[0] = t[1] + [t[3]]
+
+    def p_keyword_param(self, t):
+        'keyword_param : ID EQUALS expr'
+        t[0] = t[1] + ' = ' + t[3].__repr__()
+
+    def p_excess_args_param(self, t):
+        'excess_args_param : ASTERISK ID'
+        # Just concatenate them: '*ID'.  Wrap in list to be consistent
+        # with positional_param_list and keyword_param_list.
+        t[0] = [t[1] + t[2]]
+
+    # End of format definition-related rules.
+    ##############
+
+    #
+    # A decode block looks like:
+    #       decode <field1> [, <field2>]* [default <inst>] { ... }
+    #
+    def p_top_level_decode_block(self, t):
+        'top_level_decode_block : decode_block'
+        codeObj = t[1]
+        codeObj.wrap_decode_block('''
+StaticInstPtr
+%(isa_name)s::Decoder::decodeInst(%(isa_name)s::ExtMachInst machInst)
+{
+    using namespace %(namespace)s;
+''' % self, '}')
+
+        codeObj.emit()
+
+    def p_decode_block(self, t):
+        'decode_block : DECODE ID opt_default LBRACE decode_stmt_list RBRACE'
+        default_defaults = self.defaultStack.pop()
+        codeObj = t[5]
+        # use the "default defaults" only if there was no explicit
+        # default statement in decode_stmt_list
+        if not codeObj.has_decode_default:
+            codeObj += default_defaults
+        codeObj.wrap_decode_block('switch (%s) {\n' % t[2], '}\n')
+        t[0] = codeObj
+
+    # The opt_default statement serves only to push the "default
+    # defaults" onto defaultStack.  This value will be used by nested
+    # decode blocks, and used and popped off when the current
+    # decode_block is processed (in p_decode_block() above).
+    def p_opt_default_0(self, t):
+        'opt_default : empty'
+        # no default specified: reuse the one currently at the top of
+        # the stack
+        self.defaultStack.push(self.defaultStack.top())
+        # no meaningful value returned
+        t[0] = None
+
+    def p_opt_default_1(self, t):
+        'opt_default : DEFAULT inst'
+        # push the new default
+        codeObj = t[2]
+        codeObj.wrap_decode_block('\ndefault:\n', 'break;\n')
+        self.defaultStack.push(codeObj)
+        # no meaningful value returned
+        t[0] = None
+
+    def p_decode_stmt_list_0(self, t):
+        'decode_stmt_list : decode_stmt'
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_decode_stmt_list_1(self, t):
+        'decode_stmt_list : decode_stmt decode_stmt_list'
+        if (t[1].has_decode_default and t[2].has_decode_default):
+            error(t.lineno(1), 'Two default cases in decode block')
+        t[0] = t[1] + t[2]
+
+    #
+    # Decode statement rules
+    #
+    # There are four types of statements allowed in a decode block:
+    # 1. Format blocks 'format <foo> { ... }'
+    # 2. Nested decode blocks
+    # 3. Instruction definitions.
+    # 4. C preprocessor directives.
+
+
+    # Preprocessor directives found in a decode statement list are
+    # passed through to the output, replicated to all of the output
+    # code streams.  This works well for ifdefs, so we can ifdef out
+    # both the declarations and the decode cases generated by an
+    # instruction definition.  Handling them as part of the grammar
+    # makes it easy to keep them in the right place with respect to
+    # the code generated by the other statements.
+    def p_decode_stmt_cpp(self, t):
+        'decode_stmt : CPPDIRECTIVE'
+        t[0] = GenCode(self, t[1], t[1], t[1], t[1])
+
+    # A format block 'format <foo> { ... }' sets the default
+    # instruction format used to handle instruction definitions inside
+    # the block.  This format can be overridden by using an explicit
+    # format on the instruction definition or with a nested format
+    # block.
+    def p_decode_stmt_format(self, t):
+        'decode_stmt : FORMAT push_format_id LBRACE decode_stmt_list RBRACE'
+        # The format will be pushed on the stack when 'push_format_id'
+        # is processed (see below).  Once the parser has recognized
+        # the full production (though the right brace), we're done
+        # with the format, so now we can pop it.
+        self.formatStack.pop()
+        t[0] = t[4]
+
+    # This rule exists so we can set the current format (& push the
+    # stack) when we recognize the format name part of the format
+    # block.
+    def p_push_format_id(self, t):
+        'push_format_id : ID'
+        try:
+            self.formatStack.push(self.formatMap[t[1]])
+            t[0] = ('', '// format %s' % t[1])
+        except KeyError:
+            error(t.lineno(1), 'instruction format "%s" not defined.' % t[1])
+
+    # Nested decode block: if the value of the current field matches
+    # the specified constant(s), do a nested decode on some other field.
+    def p_decode_stmt_decode(self, t):
+        'decode_stmt : case_list COLON decode_block'
+        case_list = t[1]
+        codeObj = t[3]
+        # just wrap the decoding code from the block as a case in the
+        # outer switch statement.
+        codeObj.wrap_decode_block('\n%s\n' % ''.join(case_list),
+                                  'M5_UNREACHABLE;\n')
+        codeObj.has_decode_default = (case_list == ['default:'])
+        t[0] = codeObj
+
+    # Instruction definition (finally!).
+    def p_decode_stmt_inst(self, t):
+        'decode_stmt : case_list COLON inst SEMI'
+        case_list = t[1]
+        codeObj = t[3]
+        codeObj.wrap_decode_block('\n%s' % ''.join(case_list), 'break;\n')
+        codeObj.has_decode_default = (case_list == ['default:'])
+        t[0] = codeObj
+
+    # The constant list for a decode case label must be non-empty, and must
+    # either be the keyword 'default', or made up of one or more
+    # comma-separated integer literals or strings which evaluate to
+    # constants when compiled as C++.
+    def p_case_list_0(self, t):
+        'case_list : DEFAULT'
+        t[0] = ['default:']
+
+    def prep_int_lit_case_label(self, lit):
+        if lit >= 2**32:
+            return 'case ULL(%#x): ' % lit
+        else:
+            return 'case %#x: ' % lit
+
+    def prep_str_lit_case_label(self, lit):
+        return 'case %s: ' % lit
+
+    def p_case_list_1(self, t):
+        'case_list : INTLIT'
+        t[0] = [self.prep_int_lit_case_label(t[1])]
+
+    def p_case_list_2(self, t):
+        'case_list : STRLIT'
+        t[0] = [self.prep_str_lit_case_label(t[1])]
+
+    def p_case_list_3(self, t):
+        'case_list : case_list COMMA INTLIT'
+        t[0] = t[1]
+        t[0].append(self.prep_int_lit_case_label(t[3]))
+
+    def p_case_list_4(self, t):
+        'case_list : case_list COMMA STRLIT'
+        t[0] = t[1]
+        t[0].append(self.prep_str_lit_case_label(t[3]))
+
+    # Define an instruction using the current instruction format
+    # (specified by an enclosing format block).
+    # "<mnemonic>(<args>)"
+    def p_inst_0(self, t):
+        'inst : ID LPAREN arg_list RPAREN'
+        # Pass the ID and arg list to the current format class to deal with.
+        currentFormat = self.formatStack.top()
+        codeObj = currentFormat.defineInst(self, t[1], t[3], t.lexer.lineno)
+        args = ','.join(map(str, t[3]))
+        args = re.sub('(?m)^', '//', args)
+        args = re.sub('^//', '', args)
+        comment = '\n// %s::%s(%s)\n' % (currentFormat.id, t[1], args)
+        codeObj.prepend_all(comment)
+        t[0] = codeObj
+
+    # Define an instruction using an explicitly specified format:
+    # "<fmt>::<mnemonic>(<args>)"
+    def p_inst_1(self, t):
+        'inst : ID DBLCOLON ID LPAREN arg_list RPAREN'
+        try:
+            format = self.formatMap[t[1]]
+        except KeyError:
+            error(t.lineno(1), 'instruction format "%s" not defined.' % t[1])
+
+        codeObj = format.defineInst(self, t[3], t[5], t.lexer.lineno)
+        comment = '\n// %s::%s(%s)\n' % (t[1], t[3], t[5])
+        codeObj.prepend_all(comment)
+        t[0] = codeObj
+
+    # The arg list generates a tuple, where the first element is a
+    # list of the positional args and the second element is a dict
+    # containing the keyword args.
+    def p_arg_list_0(self, t):
+        'arg_list : positional_arg_list COMMA keyword_arg_list'
+        t[0] = ( t[1], t[3] )
+
+    def p_arg_list_1(self, t):
+        'arg_list : positional_arg_list'
+        t[0] = ( t[1], {} )
+
+    def p_arg_list_2(self, t):
+        'arg_list : keyword_arg_list'
+        t[0] = ( [], t[1] )
+
+    def p_positional_arg_list_0(self, t):
+        'positional_arg_list : empty'
+        t[0] = []
+
+    def p_positional_arg_list_1(self, t):
+        'positional_arg_list : expr'
+        t[0] = [t[1]]
+
+    def p_positional_arg_list_2(self, t):
+        'positional_arg_list : positional_arg_list COMMA expr'
+        t[0] = t[1] + [t[3]]
+
+    def p_keyword_arg_list_0(self, t):
+        'keyword_arg_list : keyword_arg'
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_keyword_arg_list_1(self, t):
+        'keyword_arg_list : keyword_arg_list COMMA keyword_arg'
+        t[0] = t[1]
+        t[0].update(t[3])
+
+    def p_keyword_arg(self, t):
+        'keyword_arg : ID EQUALS expr'
+        t[0] = { t[1] : t[3] }
+
+    #
+    # Basic expressions.  These constitute the argument values of
+    # "function calls" (i.e. instruction definitions in the decode
+    # block) and default values for formal parameters of format
+    # functions.
+    #
+    # Right now, these are either strings, integers, or (recursively)
+    # lists of exprs (using Python square-bracket list syntax).  Note
+    # that bare identifiers are trated as string constants here (since
+    # there isn't really a variable namespace to refer to).
+    #
+    def p_expr_0(self, t):
+        '''expr : ID
+                | INTLIT
+                | STRLIT
+                | CODELIT'''
+        t[0] = t[1]
+
+    def p_expr_1(self, t):
+        '''expr : LBRACKET list_expr RBRACKET'''
+        t[0] = t[2]
+
+    def p_list_expr_0(self, t):
+        'list_expr : expr'
+        t[0] = [t[1]]
+
+    def p_list_expr_1(self, t):
+        'list_expr : list_expr COMMA expr'
+        t[0] = t[1] + [t[3]]
+
+    def p_list_expr_2(self, t):
+        'list_expr : empty'
+        t[0] = []
+
+    #
+    # Empty production... use in other rules for readability.
+    #
+    def p_empty(self, t):
+        'empty :'
+        pass
+
+    # Parse error handler.  Note that the argument here is the
+    # offending *token*, not a grammar symbol (hence the need to use
+    # t.value)
+    def p_error(self, t):
+        if t:
+            error(t.lexer.lineno, "syntax error at '%s'" % t.value)
+        else:
+            error("unknown syntax error")
+
+    # END OF GRAMMAR RULES
+
+    def updateExportContext(self):
+
+        # create a continuation that allows us to grab the current parser
+        def wrapInstObjParams(*args):
+            return InstObjParams(self, *args)
+        self.exportContext['InstObjParams'] = wrapInstObjParams
+        self.exportContext.update(self.templateMap)
+
+    def defFormat(self, id, params, code, lineno):
+        '''Define a new format'''
+
+        # make sure we haven't already defined this one
+        if id in self.formatMap:
+            error(lineno, 'format %s redefined.' % id)
+
+        # create new object and store in global map
+        self.formatMap[id] = Format(id, params, code)
+
+    def protectNonSubstPercents(self, s):
+        '''Protect any non-dict-substitution '%'s in a format string
+        (i.e. those not followed by '(')'''
+
+        return re.sub(r'%(?!\()', '%%', s)
+
+    def buildOperandNameMap(self, user_dict, lineno):
+        operand_name = {}
+        for op_name, val in user_dict.iteritems():
+
+            # Check if extra attributes have been specified.
+            if len(val) > 9:
+                error(lineno, 'error: too many attributes for operand "%s"' %
+                      base_cls_name)
+
+            # Pad val with None in case optional args are missing
+            val += (None, None, None, None)
+            base_cls_name, dflt_ext, reg_spec, flags, sort_pri, \
+            read_code, write_code, read_predicate, write_predicate = val[:9]
+
+            # Canonical flag structure is a triple of lists, where each list
+            # indicates the set of flags implied by this operand always, when
+            # used as a source, and when used as a dest, respectively.
+            # For simplicity this can be initialized using a variety of fairly
+            # obvious shortcuts; we convert these to canonical form here.
+            if not flags:
+                # no flags specified (e.g., 'None')
+                flags = ( [], [], [] )
+            elif isinstance(flags, str):
+                # a single flag: assumed to be unconditional
+                flags = ( [ flags ], [], [] )
+            elif isinstance(flags, list):
+                # a list of flags: also assumed to be unconditional
+                flags = ( flags, [], [] )
+            elif isinstance(flags, tuple):
+                # it's a tuple: it should be a triple,
+                # but each item could be a single string or a list
+                (uncond_flags, src_flags, dest_flags) = flags
+                flags = (makeList(uncond_flags),
+                         makeList(src_flags), makeList(dest_flags))
+
+            # Accumulate attributes of new operand class in tmp_dict
+            tmp_dict = {}
+            attrList = ['reg_spec', 'flags', 'sort_pri',
+                        'read_code', 'write_code',
+                        'read_predicate', 'write_predicate']
+            if dflt_ext:
+                dflt_ctype = self.operandTypeMap[dflt_ext]
+                attrList.extend(['dflt_ctype', 'dflt_ext'])
+            # reg_spec is either just a string or a dictionary
+            # (for elems of vector)
+            if isinstance(reg_spec, tuple):
+                (reg_spec, elem_spec) = reg_spec
+                if isinstance(elem_spec, str):
+                    attrList.append('elem_spec')
+                else:
+                    assert(isinstance(elem_spec, dict))
+                    elems = elem_spec
+                    attrList.append('elems')
+            for attr in attrList:
+                tmp_dict[attr] = eval(attr)
+            tmp_dict['base_name'] = op_name
+
+            # New class name will be e.g. "IntReg_Ra"
+            cls_name = base_cls_name + '_' + op_name
+            # Evaluate string arg to get class object.  Note that the
+            # actual base class for "IntReg" is "IntRegOperand", i.e. we
+            # have to append "Operand".
+            try:
+                base_cls = eval(base_cls_name + 'Operand')
+            except NameError:
+                error(lineno,
+                      'error: unknown operand base class "%s"' % base_cls_name)
+            # The following statement creates a new class called
+            # <cls_name> as a subclass of <base_cls> with the attributes
+            # in tmp_dict, just as if we evaluated a class declaration.
+            operand_name[op_name] = type(cls_name, (base_cls,), tmp_dict)
+
+        self.operandNameMap = operand_name
+
+        # Define operand variables.
+        operands = user_dict.keys()
+        # Add the elems defined in the vector operands and
+        # build a map elem -> vector (used in OperandList)
+        elem_to_vec = {}
+        for op in user_dict.keys():
+            if hasattr(self.operandNameMap[op], 'elems'):
+                for elem in self.operandNameMap[op].elems.keys():
+                    operands.append(elem)
+                    elem_to_vec[elem] = op
+        self.elemToVector = elem_to_vec
+        extensions = self.operandTypeMap.keys()
+
+        operandsREString = r'''
+        (?<!\w)      # neg. lookbehind assertion: prevent partial matches
+        ((%s)(?:_(%s))?)   # match: operand with optional '_' then suffix
+        (?!\w)       # neg. lookahead assertion: prevent partial matches
+        ''' % ('|'.join(operands), '|'.join(extensions))
+
+        self.operandsRE = re.compile(operandsREString, re.MULTILINE|re.VERBOSE)
+
+        # Same as operandsREString, but extension is mandatory, and only two
+        # groups are returned (base and ext, not full name as above).
+        # Used for subtituting '_' for '.' to make C++ identifiers.
+        operandsWithExtREString = r'(?<!\w)(%s)_(%s)(?!\w)' \
+            % ('|'.join(operands), '|'.join(extensions))
+
+        self.operandsWithExtRE = \
+            re.compile(operandsWithExtREString, re.MULTILINE)
+
+    def substMungedOpNames(self, code):
+        '''Munge operand names in code string to make legal C++
+        variable names.  This means getting rid of the type extension
+        if any.  Will match base_name attribute of Operand object.)'''
+        return self.operandsWithExtRE.sub(r'\1', code)
+
+    def mungeSnippet(self, s):
+        '''Fix up code snippets for final substitution in templates.'''
+        if isinstance(s, str):
+            return self.substMungedOpNames(substBitOps(s))
+        else:
+            return s
+
+    def open(self, name, bare=False):
+        '''Open the output file for writing and include scary warning.'''
+        filename = os.path.join(self.output_dir, name)
+        f = open(filename, 'w')
+        if f:
+            if not bare:
+                f.write(ISAParser.scaremonger_template % self)
+        return f
+
+    def update(self, file, contents):
+        '''Update the output file only.  Scons should handle the case when
+        the new contents are unchanged using its built-in hash feature.'''
+        f = self.open(file)
         f.write(contents)
         f.close()
 
-# This regular expression matches '##include' directives
-includeRE = re.compile(r'^\s*##include\s+"(?P<filename>[\w/.-]*)".*$',
-                       re.MULTILINE)
-
-# Function to replace a matched '##include' directive with the
-# contents of the specified file (with nested ##includes replaced
-# recursively).  'matchobj' is an re match object (from a match of
-# includeRE) and 'dirname' is the directory relative to which the file
-# path should be resolved.
-def replace_include(matchobj, dirname):
-    fname = matchobj.group('filename')
-    full_fname = os.path.normpath(os.path.join(dirname, fname))
-    contents = '##newfile "%s"\n%s\n##endfile\n' % \
-               (full_fname, read_and_flatten(full_fname))
-    return contents
-
-# Read a file and recursively flatten nested '##include' files.
-def read_and_flatten(filename):
-    current_dir = os.path.dirname(filename)
-    try:
-        contents = open(filename).read()
-    except IOError:
-        error(0, 'Error including file "%s"' % filename)
-    fileNameStack.push((filename, 0))
-    # Find any includes and include them
-    contents = includeRE.sub(lambda m: replace_include(m, current_dir),
-                             contents)
-    fileNameStack.pop()
-    return contents
+    # This regular expression matches '##include' directives
+    includeRE = re.compile(r'^\s*##include\s+"(?P<filename>[^"]*)".*$',
+                           re.MULTILINE)
 
-#
-# Read in and parse the ISA description.
-#
-def parse_isa_desc(isa_desc_file, output_dir):
-    # Read file and (recursively) all included files into a string.
-    # PLY requires that the input be in a single string so we have to
-    # do this up front.
-    isa_desc = read_and_flatten(isa_desc_file)
-
-    # Initialize filename stack with outer file.
-    fileNameStack.push((isa_desc_file, 0))
-
-    # Parse it.
-    (isa_name, namespace, global_code, namespace_code) = \
-        parser.parse(isa_desc, lexer=lexer)
-
-    # grab the last three path components of isa_desc_file to put in
-    # the output
-    filename = '/'.join(isa_desc_file.split('/')[-3:])
-
-    # generate decoder.hh
-    includes = '#include "base/bitfield.hh" // for bitfield support'
-    global_output = global_code.header_output
-    namespace_output = namespace_code.header_output
-    decode_function = ''
-    update_if_needed(output_dir + '/decoder.hh', file_template % vars())
-
-    # generate decoder.cc
-    includes = '#include "decoder.hh"'
-    global_output = global_code.decoder_output
-    namespace_output = namespace_code.decoder_output
-    # namespace_output += namespace_code.decode_block
-    decode_function = namespace_code.decode_block
-    update_if_needed(output_dir + '/decoder.cc', file_template % vars())
-
-    # generate per-cpu exec files
-    for cpu in cpu_models:
-        includes = '#include "decoder.hh"\n'
-        includes += cpu.includes
-        global_output = global_code.exec_output[cpu.name]
-        namespace_output = namespace_code.exec_output[cpu.name]
-        decode_function = ''
-        update_if_needed(output_dir + '/' + cpu.filename,
-                          file_template % vars())
-
-# global list of CpuModel objects (see cpu_models.py)
-cpu_models = []
+    def replace_include(self, matchobj, dirname):
+        """Function to replace a matched '##include' directive with the
+        contents of the specified file (with nested ##includes
+        replaced recursively).  'matchobj' is an re match object
+        (from a match of includeRE) and 'dirname' is the directory
+        relative to which the file path should be resolved."""
+
+        fname = matchobj.group('filename')
+        full_fname = os.path.normpath(os.path.join(dirname, fname))
+        contents = '##newfile "%s"\n%s\n##endfile\n' % \
+                   (full_fname, self.read_and_flatten(full_fname))
+        return contents
+
+    def read_and_flatten(self, filename):
+        """Read a file and recursively flatten nested '##include' files."""
+
+        current_dir = os.path.dirname(filename)
+        try:
+            contents = open(filename).read()
+        except IOError:
+            error('Error including file "%s"' % filename)
+
+        self.fileNameStack.push(LineTracker(filename))
+
+        # Find any includes and include them
+        def replace(matchobj):
+            return self.replace_include(matchobj, current_dir)
+        contents = self.includeRE.sub(replace, contents)
+
+        self.fileNameStack.pop()
+        return contents
+
+    AlreadyGenerated = {}
+
+    def _parse_isa_desc(self, isa_desc_file):
+        '''Read in and parse the ISA description.'''
+
+        # The build system can end up running the ISA parser twice: once to
+        # finalize the build dependencies, and then to actually generate
+        # the files it expects (in src/arch/$ARCH/generated). This code
+        # doesn't do anything different either time, however; the SCons
+        # invocations just expect different things. Since this code runs
+        # within SCons, we can just remember that we've already run and
+        # not perform a completely unnecessary run, since the ISA parser's
+        # effect is idempotent.
+        if isa_desc_file in ISAParser.AlreadyGenerated:
+            return
+
+        # grab the last three path components of isa_desc_file
+        self.filename = '/'.join(isa_desc_file.split('/')[-3:])
+
+        # Read file and (recursively) all included files into a string.
+        # PLY requires that the input be in a single string so we have to
+        # do this up front.
+        isa_desc = self.read_and_flatten(isa_desc_file)
+
+        # Initialize lineno tracker
+        self.lex.lineno = LineTracker(isa_desc_file)
+
+        # Parse.
+        self.parse_string(isa_desc)
+
+        ISAParser.AlreadyGenerated[isa_desc_file] = None
+
+    def parse_isa_desc(self, *args, **kwargs):
+        try:
+            self._parse_isa_desc(*args, **kwargs)
+        except ISAParserError, e:
+            print(backtrace(self.fileNameStack))
+            print("At %s:" % e.lineno)
+            print(e)
+            sys.exit(1)
 
 # Called as script: get args from command line.
-# Args are: <path to cpu_models.py> <isa desc file> <output dir> <cpu models>
+# Args are: <isa desc file> <output dir>
 if __name__ == '__main__':
-    execfile(sys.argv[1])  # read in CpuModel definitions
-    cpu_models = [CpuModel.dict[cpu] for cpu in sys.argv[4:]]
-    parse_isa_desc(sys.argv[2], sys.argv[3])
+    ISAParser(sys.argv[2]).parse_isa_desc(sys.argv[1])