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[openpower-isa.git] / src / openpower / decoder / power_decoder2.py
index 44b1bf7d70725a1aaea8798facba65d34780506f..26c2e2780643fad657964013d270d2d2b48e35c2 100644 (file)
@@ -41,7 +41,7 @@ from openpower.consts import (MSR, SPEC, EXTRA2, EXTRA3, SVP64P, field,
                               FastRegsEnum, XERRegsEnum, TT)
 
 from openpower.state import CoreState
-from openpower.util import (spr_to_fast, log)
+from openpower.util import (spr_to_fast, spr_to_state, log)
 
 
 def decode_spr_num(spr):
@@ -78,7 +78,8 @@ class SPRMap(Elaboratable):
 
         self.spr_i = Signal(10, reset_less=True)
         self.spr_o = Data(SPR, name="spr_o")
-        self.fast_o = Data(3, name="fast_o")
+        self.fast_o = Data(4, name="fast_o")
+        self.state_o = Data(3, name="state_o")
 
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
@@ -95,6 +96,10 @@ class SPRMap(Elaboratable):
                 with m.Case(x.value):
                     m.d.comb += self.fast_o.data.eq(v)
                     m.d.comb += self.fast_o.ok.eq(1)
+            for x, v in spr_to_state.items():
+                with m.Case(x.value):
+                    m.d.comb += self.state_o.data.eq(v)
+                    m.d.comb += self.state_o.ok.eq(1)
         return m
 
 
@@ -116,7 +121,8 @@ class DecodeA(Elaboratable):
         self.insn_in = Signal(32, reset_less=True)
         self.reg_out = Data(5, name="reg_a")
         self.spr_out = Data(SPR, "spr_a")
-        self.fast_out = Data(3, "fast_a")
+        self.fast_out = Data(4, "fast_a")
+        self.state_out = Data(3, "state_a")
         self.sv_nz = Signal(1)
 
     def elaborate(self, platform):
@@ -181,6 +187,7 @@ class DecodeA(Elaboratable):
                 comb += sprmap.spr_i.eq(spr)
                 comb += self.spr_out.eq(sprmap.spr_o)
                 comb += self.fast_out.eq(sprmap.fast_o)
+                comb += self.state_out.eq(sprmap.state_o)
 
         return m
 
@@ -229,7 +236,7 @@ class DecodeB(Elaboratable):
         self.insn_in = Signal(32, reset_less=True)
         self.reg_out = Data(7, "reg_b")
         self.reg_isvec = Signal(1, name="reg_b_isvec")  # TODO: in reg_out
-        self.fast_out = Data(3, "fast_b")
+        self.fast_out = Data(4, "fast_b")
 
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
@@ -323,6 +330,9 @@ class DecodeBImm(Elaboratable):
             with m.Case(In2Sel.CONST_SH32):  # unsigned - for shift
                 comb += self.imm_out.data.eq(self.dec.SH32)
                 comb += self.imm_out.ok.eq(1)
+            with m.Case(In2Sel.CONST_XBI):  # unsigned - for grevi
+                comb += self.imm_out.data.eq(self.dec.FormXB.XBI)
+                comb += self.imm_out.ok.eq(1)
 
         return m
 
@@ -390,7 +400,8 @@ class DecodeOut(Elaboratable):
         self.insn_in = Signal(32, reset_less=True)
         self.reg_out = Data(5, "reg_o")
         self.spr_out = Data(SPR, "spr_o")
-        self.fast_out = Data(3, "fast_o")
+        self.fast_out = Data(4, "fast_o")
+        self.state_out = Data(3, "state_o")
 
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
@@ -418,6 +429,7 @@ class DecodeOut(Elaboratable):
                     comb += sprmap.spr_i.eq(spr)
                     comb += self.spr_out.eq(sprmap.spr_o)
                     comb += self.fast_out.eq(sprmap.fast_o)
+                    comb += self.state_out.eq(sprmap.state_o)
 
         # determine Fast Reg
         with m.Switch(op.internal_op):
@@ -460,8 +472,8 @@ class DecodeOut2(Elaboratable):
         self.insn_in = Signal(32, reset_less=True)
         self.reg_out = Data(5, "reg_o2")
         self.fp_madd_en = Signal(reset_less=True)  # FFT instruction detected
-        self.fast_out = Data(3, "fast_o2")
-        self.fast_out3 = Data(3, "fast_o3")
+        self.fast_out = Data(4, "fast_o2")
+        self.fast_out3 = Data(4, "fast_o3")
 
     def elaborate(self, platform):
         m = Module()
@@ -572,7 +584,7 @@ class DecodeOE(Elaboratable):
                         MicrOp.OP_SHL, MicrOp.OP_SHR, MicrOp.OP_RLC,
                         MicrOp.OP_LOAD, MicrOp.OP_STORE,
                         MicrOp.OP_RLCL, MicrOp.OP_RLCR,
-                        MicrOp.OP_EXTSWSLI):
+                        MicrOp.OP_EXTSWSLI, MicrOp.OP_GREV, MicrOp.OP_TERNLOG):
                 pass
 
             # all other ops decode OE field
@@ -753,6 +765,7 @@ record_names = {'insn_type': 'internal_op',
                 'is_signed': 'sgn',
                 'lk': 'lk',
                 'data_len': 'ldst_len',
+                'reserve': 'rsrv',
                 'byte_reverse': 'br',
                 'sign_extend': 'sgn_ext',
                 'ldst_mode': 'upd',
@@ -1060,6 +1073,7 @@ class PowerDecodeSubset(Elaboratable):
         comb += self.do_copy("byte_reverse", self.op_get("br"))
         comb += self.do_copy("sign_extend", self.op_get("sgn_ext"))
         comb += self.do_copy("ldst_mode", self.op_get("upd"))  # LD/ST mode
+        comb += self.do_copy("reserve", self.op_get("rsrv"))  # atomic
 
         # copy over SVP64 input record fields (if they exist)
         if self.svp64_en:
@@ -1108,13 +1122,17 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
     to make this work, TestIssuer must notice "exception.happened"
     after the (failed) LD/ST and copies the LDSTException info from
     the output, into here (PowerDecoder2).  without incrementing PC.
+
+    also instr_fault works the same way: the instruction is "rewritten"
+    so that the "fake" op that gets created is OP_FETCH_FAILED
     """
 
     def __init__(self, dec, opkls=None, fn_name=None, final=False,
                  state=None, svp64_en=True, regreduce_en=False):
         super().__init__(dec, opkls, fn_name, final, state, svp64_en,
                          regreduce_en=False)
-        self.ldst_exc = LDSTException("dec2_exc")
+        self.ldst_exc = LDSTException("dec2_exc")  # rewrites as OP_TRAP
+        self.instr_fault = Signal()  # rewrites instruction as OP_FETCH_FAILED
 
         if self.svp64_en:
             self.cr_out_isvec = Signal(1, name="cr_out_isvec")
@@ -1373,7 +1391,8 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
 
             # TODO add SPRs here.  must be True when *all* are scalar
             l = map(lambda svdec: svdec.isvec, [in1_svdec, in2_svdec, in3_svdec,
-                                                crin_svdec, crin_svdec_b, crin_svdec_o])
+                                                crin_svdec, crin_svdec_b,
+                                                crin_svdec_o])
             comb += self.no_in_vec.eq(~Cat(*l).bool())  # all input scalar
             l = map(lambda svdec: svdec.isvec, [
                     o2_svdec, o_svdec, crout_svdec])
@@ -1460,6 +1479,9 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
         comb += e.write_fast1.eq(dec_o.fast_out)   # SRR0 (OP_RFID)
         comb += e.write_fast2.eq(dec_o2.fast_out)  # SRR1 (ditto)
         comb += e.write_fast3.eq(dec_o2.fast_out3)  # SVSRR0 (ditto)
+        # and State regs (DEC, TB)
+        comb += e.read_state1.eq(dec_a.state_out)    # DEC/TB
+        comb += e.write_state1.eq(dec_o.state_out)   # DEC/TB
 
         # sigh this is exactly the sort of thing for which the
         # decoder is designed to not need.  MTSPR, MFSPR and others need
@@ -1501,22 +1523,33 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
         comb += priv_ok.eq(is_priv_insn & msr[MSR.PR])
         comb += illeg_ok.eq(op.internal_op == MicrOp.OP_ILLEGAL)
 
+        # absolute top priority: check for an instruction failed
+        with m.If(self.instr_fault):
+            comb += self.e.eq(0)  # reset eeeeeverything
+            comb += self.do_copy("insn", self.dec.opcode_in, True)
+            comb += self.do_copy("insn_type", MicrOp.OP_FETCH_FAILED, True)
+            comb += self.do_copy("fn_unit", Function.MMU, True)
+            comb += self.do_copy("cia", self.state.pc, True)  # PC
+            comb += self.do_copy("msr", self.state.msr, True)  # MSR
+            # special override on internal_op, due to being a "fake" op
+            comb += self.dec.op.internal_op.eq(MicrOp.OP_FETCH_FAILED)
+
         # LD/ST exceptions.  TestIssuer copies the exception info at us
         # after a failed LD/ST.
-        with m.If(ldst_exc.happened):
+        with m.Elif(ldst_exc.happened):
             with m.If(ldst_exc.alignment):
-                self.trap(m, TT.PRIV, 0x600)
+                self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x600)
             with m.Elif(ldst_exc.instr_fault):
                 with m.If(ldst_exc.segment_fault):
-                    self.trap(m, TT.PRIV, 0x480)
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x480)
                 with m.Else():
                     # pass exception info to trap to create SRR1
                     self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x400, ldst_exc)
             with m.Else():
                 with m.If(ldst_exc.segment_fault):
-                    self.trap(m, TT.PRIV, 0x380)
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x380)
                 with m.Else():
-                    self.trap(m, TT.PRIV, 0x300)
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x300)
 
         # decrement counter (v3.0B p1099): TODO 32-bit version (MSR.LPCR)
         with m.Elif(dec_irq_ok):