whoops missed some cases in unit test changing ALUHelpers
[soc.git] / src / soc / decoder / isa / caller.py
index 1dd5a9bc4955d011037f85e071a8f219faaa0538..d093ad1b5c74b85a3f09b3d88033673c43897d82 100644 (file)
@@ -9,10 +9,12 @@ from functools import wraps
 from soc.decoder.orderedset import OrderedSet
 from soc.decoder.selectable_int import (FieldSelectableInt, SelectableInt,
                                         selectconcat)
-from soc.decoder.power_enums import spr_dict, XER_bits
-from soc.decoder.helpers import exts
+from soc.decoder.power_enums import (spr_dict, spr_byname, XER_bits,
+                                     insns, InternalOp)
+from soc.decoder.helpers import exts, trunc_div, trunc_rem
 from collections import namedtuple
 import math
+import sys
 
 instruction_info = namedtuple('instruction_info',
                               'func read_regs uninit_regs write_regs ' + \
@@ -185,7 +187,17 @@ class SPR(dict):
     def __init__(self, dec2, initial_sprs={}):
         self.sd = dec2
         dict.__init__(self)
-        self.update(initial_sprs)
+        for key, v in initial_sprs.items():
+            if isinstance(key, SelectableInt):
+                key = key.value
+            key = special_sprs.get(key, key)
+            if isinstance(key, int):
+                info = spr_dict[key]
+            else:
+                info = spr_byname[key]
+            if not isinstance(v, SelectableInt):
+                v = SelectableInt(v, info.length)
+            self[key] = v
 
     def __getitem__(self, key):
         # if key in special_sprs get the special spr, otherwise return key
@@ -270,7 +282,9 @@ class ISACaller:
         # "undefined", just set to variable-bit-width int (use exts "max")
         self.undefined = SelectableInt(0, 256) # TODO, not hard-code 256!
 
-        self.namespace = {'GPR': self.gpr,
+        self.namespace = {}
+        self.namespace.update(self.spr)
+        self.namespace.update({'GPR': self.gpr,
                           'MEM': self.mem,
                           'SPR': self.spr,
                           'memassign': self.memassign,
@@ -281,7 +295,8 @@ class ISACaller:
                           'undefined': self.undefined,
                           'mode_is_64bit': True,
                           'SO': XER_bits['SO']
-                          }
+                          })
+
 
         # field-selectable versions of Condition Register TODO check bitranges?
         self.crl = []
@@ -296,6 +311,10 @@ class ISACaller:
 
     def TRAP(self, trap_addr=0x700):
         print ("TRAP: TODO")
+        #self.namespace['NIA'] = trap_addr
+        #self.SRR0 = self.namespace['CIA'] + 4
+        #self.SRR1 = self.namespace['MSR']
+        #self.namespace['MSR'][45] = 1
         # store CIA(+4?) in SRR0, set NIA to 0x700
         # store MSR in SRR1, set MSR to um errr something, have to check spec
 
@@ -334,8 +353,16 @@ class ISACaller:
             imm = yield self.dec2.e.imm_data.data
             inputs.append(SelectableInt(imm, 64))
         assert len(outputs) >= 1
-        output = outputs[0]
-        gts = [(x > output) for x in inputs]
+        print ("outputs", repr(outputs))
+        if isinstance(outputs, list) or isinstance(outputs, tuple):
+            output = outputs[0]
+        else:
+            output = outputs
+        gts = []
+        for x in inputs:
+            print ("gt input", x, output)
+            gt = (x > output)
+            gts.append(gt)
         print(gts)
         cy = 1 if any(gts) else 0
         if not (1 & already_done):
@@ -343,13 +370,16 @@ class ISACaller:
 
         print ("inputs", inputs)
         # 32 bit carry
-        gts = [(x[32:64] > output[32:64]) == SelectableInt(1, 1)
-               for x in inputs]
+        gts = []
+        for x in inputs:
+            print ("input", x, output)
+            gt = (x[32:64] > output[32:64]) == SelectableInt(1, 1)
+            gts.append(gt)
         cy32 = 1 if any(gts) else 0
         if not (2 & already_done):
             self.spr['XER'][XER_bits['CA32']] = cy32
 
-    def handle_overflow(self, inputs, outputs):
+    def handle_overflow(self, inputs, outputs, div_overflow):
         inv_a = yield self.dec2.e.invert_a
         if inv_a:
             inputs[0] = ~inputs[0]
@@ -359,8 +389,16 @@ class ISACaller:
             imm = yield self.dec2.e.imm_data.data
             inputs.append(SelectableInt(imm, 64))
         assert len(outputs) >= 1
-        print ("handle_overflow", inputs, outputs)
-        if len(inputs) >= 2:
+        print ("handle_overflow", inputs, outputs, div_overflow)
+        if len(inputs) < 2 and div_overflow != 1:
+            return
+
+        # div overflow is different: it's returned by the pseudo-code
+        # because it's more complex than can be done by analysing the output
+        if div_overflow == 1:
+            ov, ov32 = 1, 1
+        # arithmetic overflow can be done by analysing the input and output
+        elif len(inputs) >= 2:
             output = outputs[0]
 
             # OV (64-bit)
@@ -375,11 +413,11 @@ class ISACaller:
             ov32 = 1 if input32_sgn[0] == input32_sgn[1] and \
                 output32_sgn != input32_sgn[0] else 0
 
-            self.spr['XER'][XER_bits['OV']] = ov
-            self.spr['XER'][XER_bits['OV32']] = ov32
-            so = self.spr['XER'][XER_bits['SO']]
-            so = so | ov
-            self.spr['XER'][XER_bits['SO']] = so
+        self.spr['XER'][XER_bits['OV']] = ov
+        self.spr['XER'][XER_bits['OV32']] = ov32
+        so = self.spr['XER'][XER_bits['SO']]
+        so = so | ov
+        self.spr['XER'][XER_bits['SO']] = so
 
     def handle_comparison(self, outputs):
         out = outputs[0]
@@ -406,10 +444,10 @@ class ISACaller:
         ins = self.imem.ld(pc, 4, False, True)
         if ins is None:
             raise KeyError("no instruction at 0x%x" % pc)
-        print("setup: 0x{:X} 0x{:X}".format(pc, ins & 0xffffffff))
+        print("setup: 0x%x 0x%x %s" % (pc, ins & 0xffffffff, bin(ins)))
         print ("NIA, CIA", self.pc.CIA.value, self.pc.NIA.value)
 
-        yield self.dec2.dec.raw_opcode_in.eq(ins)
+        yield self.dec2.dec.raw_opcode_in.eq(ins & 0xffffffff)
         yield self.dec2.dec.bigendian.eq(0)  # little / big?
 
     def execute_one(self):
@@ -425,9 +463,51 @@ class ISACaller:
             self.fake_pc += 4
         print ("NIA, CIA", self.pc.CIA.value, self.pc.NIA.value)
 
+    def get_assembly_name(self):
+        # TODO, asmregs is from the spec, e.g. add RT,RA,RB
+        # see http://bugs.libre-riscv.org/show_bug.cgi?id=282
+        asmcode = yield self.dec2.dec.op.asmcode
+        asmop = insns.get(asmcode, None)
+
+        # sigh reconstruct the assembly instruction name
+        ov_en = yield self.dec2.e.oe.oe
+        ov_ok = yield self.dec2.e.oe.ok
+        if ov_en & ov_ok:
+            asmop += "."
+        lk = yield self.dec2.e.lk
+        if lk:
+            asmop += "l"
+        int_op = yield self.dec2.dec.op.internal_op
+        print ("int_op", int_op)
+        if int_op in [InternalOp.OP_B.value, InternalOp.OP_BC.value]:
+            AA = yield self.dec2.dec.fields.FormI.AA[0:-1]
+            print ("AA", AA)
+            if AA:
+                asmop += "a"
+        if int_op == InternalOp.OP_MFCR.value:
+            dec_insn = yield self.dec2.e.insn
+            if dec_insn & (1<<20) != 0: # sigh
+                asmop = 'mfocrf'
+            else:
+                asmop = 'mfcr'
+        # XXX TODO: for whatever weird reason this doesn't work
+        # https://bugs.libre-soc.org/show_bug.cgi?id=390
+        if int_op == InternalOp.OP_MTCRF.value:
+            dec_insn = yield self.dec2.e.insn
+            if dec_insn & (1<<20) != 0: # sigh
+                asmop = 'mtocrf'
+            else:
+                asmop = 'mtcrf'
+        return asmop
+
     def call(self, name):
         # TODO, asmregs is from the spec, e.g. add RT,RA,RB
         # see http://bugs.libre-riscv.org/show_bug.cgi?id=282
+        asmop = yield from self.get_assembly_name()
+        print  ("call", name, asmop)
+        if name not in ['mtcrf', 'mtocrf']:
+            assert name == asmop, "name %s != %s" % (name, asmop)
+
         info = self.instrs[name]
         yield from self.prep_namespace(info.form, info.op_fields)
 
@@ -469,10 +549,20 @@ class ISACaller:
         carry_en = yield self.dec2.e.output_carry
         if carry_en:
             yield from self.handle_carry_(inputs, results, already_done)
+
+        # detect if overflow was in return result
+        overflow = None
+        if info.write_regs:
+            for name, output in zip(output_names, results):
+                if name == 'overflow':
+                    overflow = output
+
         ov_en = yield self.dec2.e.oe.oe
         ov_ok = yield self.dec2.e.oe.ok
+        print ("internal overflow", overflow)
         if ov_en & ov_ok:
-            yield from self.handle_overflow(inputs, results)
+            yield from self.handle_overflow(inputs, results, overflow)
+
         rc_en = yield self.dec2.e.rc.data
         if rc_en:
             self.handle_comparison(results)
@@ -480,6 +570,8 @@ class ISACaller:
         # any modified return results?
         if info.write_regs:
             for name, output in zip(output_names, results):
+                if name == 'overflow': # ignore, done already (above)
+                    continue
                 if isinstance(output, int):
                     output = SelectableInt(output, 256)
                 if name in ['CA', 'CA32']:
@@ -494,6 +586,8 @@ class ISACaller:
                         self.spr[name] = output
                     else:
                         self.namespace[name].eq(output)
+                    if name == 'MSR':
+                        print ('msr written', hex(self.msr.value))
                 else:
                     regnum = yield getattr(self.decoder, name)
                     print('writing reg %d %s' % (regnum, str(output)))