have to now add LD/ST-update instructions to list of explicit-allowed
[openpower-isa.git] / src / openpower / decoder / isa / caller.py
index 7e656d83527453dea99594e432a64c63a364f2c8..5d8498857e7ee95b1f621f25cbc8f05d14694236 100644 (file)
@@ -33,13 +33,20 @@ from openpower.decoder.power_enums import (FPTRANS_INSNS, CRInSel, CROutSel,
                                            SVP64LDSTmode, SVP64PredCR,
                                            SVP64PredInt, SVP64PredMode,
                                            SVP64RMMode, SVPType, XER_bits,
-                                           insns, spr_byname, spr_dict)
+                                           insns, spr_byname, spr_dict,
+                                           BFP_FLAG_NAMES)
 from openpower.decoder.power_insn import SVP64Instruction
 from openpower.decoder.power_svp64 import SVP64RM, decode_extra
 from openpower.decoder.selectable_int import (FieldSelectableInt,
-                                              SelectableInt, selectconcat)
+                                              SelectableInt, selectconcat,
+                                              EFFECTIVELY_UNLIMITED)
+from openpower.fpscr import FPSCRState
+from openpower.xer import XERState
 from openpower.util import LogKind, log
 
+LDST_UPDATE_INSNS = ['ldu', 'lwzu', 'lbzu', 'lhzu', 'lhau', 'lfsu', 'lfdu',
+                    ]
+
 instruction_info = namedtuple('instruction_info',
                               'func read_regs uninit_regs write_regs ' +
                               'special_regs op_fields form asmregs')
@@ -74,6 +81,7 @@ REG_SORT_ORDER = {
     "CTR": 0,
     "TAR": 0,
     "MSR": 0,
+    "FPSCR": 0,
     "SVSTATE": 0,
     "SVSHAPE0": 0,
     "SVSHAPE1": 0,
@@ -264,7 +272,7 @@ class SPR(dict):
                 info = spr_dict[key]
             else:
                 info = spr_byname[key]
-            dict.__setitem__(self, key, SelectableInt(0, info.length))
+            self[key] = SelectableInt(0, info.length)
             res = dict.__getitem__(self, key)
         log("spr returning", key, res)
         return res
@@ -280,6 +288,8 @@ class SPR(dict):
             self.__setitem__('SRR0', value)
         if key == 'HSRR1':  # HACK!
             self.__setitem__('SRR1', value)
+        if key == 1:
+            value = XERState(value)
         log("setting spr", key, value)
         dict.__setitem__(self, key, value)
 
@@ -431,6 +441,8 @@ def get_idx_map(dec2, name):
     elif name == 'FRA':
         if in1_sel == In1Sel.FRA.value:
             return 1
+        if in3_sel == In3Sel.FRA.value:
+            return 3
     elif name == 'FRB':
         if in2_sel == In2Sel.FRB.value:
             return 2
@@ -442,6 +454,12 @@ def get_idx_map(dec2, name):
             return 1
         if in3_sel == In3Sel.FRS.value:
             return 3
+    elif name == 'FRT':
+        if in1_sel == In1Sel.FRT.value:
+            return 1
+    elif name == 'RT':
+        if in1_sel == In1Sel.RT.value:
+            return 1
     return None
 
 
@@ -543,6 +561,15 @@ def get_cr_out(dec2, name):
     if name == 'CR1':  # these are not actually calculated correctly
         if out_sel == CROutSel.CR1.value:
             return out, o_isvec
+    # check RC1 set? if so return implicit vector, this is a REAL bad hack
+    RC1 = yield dec2.rm_dec.RC1
+    if RC1:
+        log("get_cr_out RC1 mode")
+        if name == 'CR0':
+            return 0, True # XXX TODO: offset CR0 from SVSTATE SPR
+        if name == 'CR1':
+            return 1, True # XXX TODO: offset CR1 from SVSTATE SPR
+    # nope - not found.
     log("get_cr_out not found", name)
     return None, False
 
@@ -568,6 +595,9 @@ def get_out_map(dec2, name):
     elif name == 'FRA':
         if out_sel == OutSel.FRA.value:
             return True
+    elif name == 'FRS':
+        if out_sel == OutSel.FRS.value:
+            return True
     elif name == 'FRT':
         if out_sel == OutSel.FRT.value:
             return True
@@ -1113,7 +1143,8 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
                  initial_pc=0,
                  bigendian=False,
                  mmu=False,
-                 icachemmu=False):
+                 icachemmu=False,
+                 initial_fpscr=0):
 
         self.bigendian = bigendian
         self.halted = False
@@ -1186,6 +1217,8 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         # FPR (same as GPR except for FP nums)
         # 4.2.2 p124 FPSCR (definitely "separate" - not in SPR)
         #            note that mffs, mcrfs, mtfsf "manage" this FPSCR
+        self.fpscr = FPSCRState(initial_fpscr)
+
         # 2.3.1 CR (and sub-fields CR0..CR6 - CR0 SO comes from XER.SO)
         #         note that mfocrf, mfcr, mtcr, mtocrf, mcrxrx "manage" CRs
         #         -- Done
@@ -1201,7 +1234,7 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         self.cr_backup = 0  # sigh, dreadful hack: for fail-first (VLi)
 
         # "undefined", just set to variable-bit-width int (use exts "max")
-        # self.undefined = SelectableInt(0, 256)  # TODO, not hard-code 256!
+        # self.undefined = SelectableInt(0, EFFECTIVELY_UNLIMITED)
 
         self.namespace = {}
         self.namespace.update(self.spr)
@@ -1219,12 +1252,16 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
                                'SVSHAPE3': self.spr['SVSHAPE3'],
                                'CR': self.cr,
                                'MSR': self.msr,
+                               'FPSCR': self.fpscr,
                                'undefined': undefined,
                                'mode_is_64bit': True,
                                'SO': XER_bits['SO'],
                                'XLEN': 64  # elwidth overrides
                                })
 
+        for name in BFP_FLAG_NAMES:
+            setattr(self, name, 0)
+
         # update pc to requested start point
         self.set_pc(initial_pc)
 
@@ -1236,12 +1273,16 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         self.decoder = decoder2.dec
         self.dec2 = decoder2
 
-        super().__init__(XLEN=self.namespace["XLEN"])
+        super().__init__(XLEN=self.namespace["XLEN"], FPSCR=self.fpscr)
 
     @property
     def XLEN(self):
         return self.namespace["XLEN"]
 
+    @property
+    def FPSCR(self):
+        return self.fpscr
+
     def call_trap(self, trap_addr, trap_bit):
         """calls TRAP and sets up NIA to the new execution location.
         next instruction will begin at trap_addr.
@@ -1667,6 +1708,7 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
     def execute_one(self):
         """execute one instruction
         """
+        self.insnlog = [] # log the instruction
         # get the disassembly code for this instruction
         if not self.disassembly:
             code = yield from self.get_assembly_name()
@@ -1676,6 +1718,7 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
                 offs, dbg = 4, "svp64 "
             code = self.disassembly[self._pc+offs]
             log("    %s sim-execute" % dbg, hex(self._pc), code)
+            self.insnlog.append(code)
         opname = code.split(' ')[0]
         try:
             yield from self.call(opname)         # execute the instruction
@@ -1707,6 +1750,10 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
             # not supported yet:
             raise e                          # ... re-raise
 
+        # append the log file
+        with open("/tmp/insnlog.txt", "a+") as f:
+            f.write(" ".join(self.insnlog)+"\n")
+
         log("gprs after code", code)
         self.gpr.dump()
         crs = []
@@ -1887,15 +1934,21 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         # list of instructions not being supported by binutils (.long)
         dotstrp = asmop[:-1] if asmop[-1] == '.' else asmop
         if dotstrp in [*FPTRANS_INSNS,
+                       *LDST_UPDATE_INSNS,
                        'ffmadds', 'fdmadds', 'ffadds',
-                       'mins', 'maxs', 'minu', 'maxu',
+                       'minmax',
                        'setvl', 'svindex', 'svremap', 'svstep',
                        'svshape', 'svshape2',
                        'grev', 'ternlogi', 'bmask', 'cprop',
                        'absdu', 'absds', 'absdacs', 'absdacu', 'avgadd',
                        'fmvis', 'fishmv', 'pcdec', "maddedu", "divmod2du",
                        "dsld", "dsrd", "maddedus",
-                       "shadd", "shadduw",
+                       "shadd", "shaddw", "shadduw",
+                       "fcvttg", "fcvttgo", "fcvttgs", "fcvttgso",
+                       "fmvtg", "fmvtgs",
+                       "fcvtfg", "fcvtfgs",
+                       "fmvfg", "fmvfgs",
+                       "maddsubrs", "maddrs"
                        ]:
             illegal = False
             ins_name = dotstrp
@@ -2195,11 +2248,13 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
             self.crl[regnum].eq(cr0)
 
     def do_outregs_nia(self, asmop, ins_name, info, outs,
-                       carry_en, rc_en, ffirst_hit, ew_dst):
+                       ca_en, rc_en, ffirst_hit, ew_dst):
         ffirst_hit, vli = ffirst_hit
-        # write out any regs for this instruction
-        for name, output in outs.items():
-            yield from self.check_write(info, name, output, carry_en, ew_dst)
+        # write out any regs for this instruction, but only if fail-first is ok
+        # XXX TODO: allow CR-vector to be written out even if ffirst fails
+        if not ffirst_hit or vli:
+            for name, output in outs.items():
+                yield from self.check_write(info, name, output, ca_en, ew_dst)
         # restore the CR value on non-VLI failfirst (from sv.cmp and others
         # which write directly to CR in the pseudocode (gah, what a mess)
         # if ffirst_hit and not vli:
@@ -2295,8 +2350,10 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
             if name in fregs:
                 reg_val = SelectableInt(self.fpr(base, is_vec, offs, ew_src))
                 log("read reg %d/%d: 0x%x" % (base, offs, reg_val.value))
+                self.insnlog.append("rFPR:%d.%d/%d" % (base, offs, ew_src))
             elif name is not None:
                 reg_val = SelectableInt(self.gpr(base, is_vec, offs, ew_src))
+                self.insnlog.append("rGPR:%d.%d/%d" % (base, offs, ew_src))
                 log("read reg %d/%d: 0x%x" % (base, offs, reg_val.value))
         else:
             log('zero input reg %s %s' % (name, str(regnum)), is_vec)
@@ -2371,7 +2428,7 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         if name == 'CR0':  # ignore, done already (above)
             return
         if isinstance(output, int):
-            output = SelectableInt(output, 256)
+            output = SelectableInt(output, EFFECTIVELY_UNLIMITED)
         # write carry flafs
         if name in ['CA', 'CA32']:
             if carry_en:
@@ -2408,17 +2465,20 @@ class ISACaller(ISACallerHelper, ISAFPHelpers, StepLoop):
         # check zeroing due to predicate bit being zero
         if self.is_svp64_mode and self.pred_dst_zero:
             log('zeroing reg %s %s' % (str(regnum), str(output)), is_vec)
-            output = SelectableInt(0, 256)
+            output = SelectableInt(0, EFFECTIVELY_UNLIMITED)
         log("write reg %s%s 0x%x ew %d" % (reg_prefix, str(regnum),
                                            output.value, ew_dst),
             kind=LogKind.InstrInOuts)
         # zero-extend tov64 bit begore storing (should use EXT oh well)
         if output.bits > 64:
             output = SelectableInt(output.value, 64)
+        rnum, base, offset = regnum
         if name in fregs:
             self.fpr.write(regnum, output, is_vec, ew_dst)
+            self.insnlog.append("wFPR:%d.%d/%d" % (rnum, offset, ew_dst))
         else:
             self.gpr.write(regnum, output, is_vec, ew_dst)
+            self.insnlog.append("wGPR:%d.%d/%d" % (rnum, offset, ew_dst))
 
     def check_step_increment(self, rc_en, asmop, ins_name):
         # check if it is the SVSTATE.src/dest step that needs incrementing