qapi: Improve specificity of type/member descriptions
[qemu/armbru.git] / tcg / arm / tcg-target.c.inc
blob8d769ca0a21f82a12b032b69fba62f61db144c2b
1 /*
2  * Tiny Code Generator for QEMU
3  *
4  * Copyright (c) 2008 Andrzej Zaborowski
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
25 #include "elf.h"
26 #include "../tcg-ldst.c.inc"
27 #include "../tcg-pool.c.inc"
29 int arm_arch = __ARM_ARCH;
31 #ifndef use_idiv_instructions
32 bool use_idiv_instructions;
33 #endif
34 #ifndef use_neon_instructions
35 bool use_neon_instructions;
36 #endif
38 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
39 static const char * const tcg_target_reg_names[TCG_TARGET_NB_REGS] = {
40     "%r0",  "%r1",  "%r2",  "%r3",  "%r4",  "%r5",  "%r6",  "%r7",
41     "%r8",  "%r9",  "%r10", "%r11", "%r12", "%sp",  "%r14", "%pc",
42     "%q0",  "%q1",  "%q2",  "%q3",  "%q4",  "%q5",  "%q6",  "%q7",
43     "%q8",  "%q9",  "%q10", "%q11", "%q12", "%q13", "%q14", "%q15",
45 #endif
47 static const int tcg_target_reg_alloc_order[] = {
48     TCG_REG_R4,
49     TCG_REG_R5,
50     TCG_REG_R6,
51     TCG_REG_R7,
52     TCG_REG_R8,
53     TCG_REG_R9,
54     TCG_REG_R10,
55     TCG_REG_R11,
56     TCG_REG_R13,
57     TCG_REG_R0,
58     TCG_REG_R1,
59     TCG_REG_R2,
60     TCG_REG_R3,
61     TCG_REG_R12,
62     TCG_REG_R14,
64     TCG_REG_Q0,
65     TCG_REG_Q1,
66     TCG_REG_Q2,
67     TCG_REG_Q3,
68     /* Q4 - Q7 are call-saved, and skipped. */
69     TCG_REG_Q8,
70     TCG_REG_Q9,
71     TCG_REG_Q10,
72     TCG_REG_Q11,
73     TCG_REG_Q12,
74     TCG_REG_Q13,
75     TCG_REG_Q14,
76     TCG_REG_Q15,
79 static const int tcg_target_call_iarg_regs[4] = {
80     TCG_REG_R0, TCG_REG_R1, TCG_REG_R2, TCG_REG_R3
83 static TCGReg tcg_target_call_oarg_reg(TCGCallReturnKind kind, int slot)
85     tcg_debug_assert(kind == TCG_CALL_RET_NORMAL);
86     tcg_debug_assert(slot >= 0 && slot <= 3);
87     return TCG_REG_R0 + slot;
90 #define TCG_REG_TMP  TCG_REG_R12
91 #define TCG_VEC_TMP  TCG_REG_Q15
92 #ifndef CONFIG_SOFTMMU
93 #define TCG_REG_GUEST_BASE  TCG_REG_R11
94 #endif
96 typedef enum {
97     COND_EQ = 0x0,
98     COND_NE = 0x1,
99     COND_CS = 0x2,      /* Unsigned greater or equal */
100     COND_CC = 0x3,      /* Unsigned less than */
101     COND_MI = 0x4,      /* Negative */
102     COND_PL = 0x5,      /* Zero or greater */
103     COND_VS = 0x6,      /* Overflow */
104     COND_VC = 0x7,      /* No overflow */
105     COND_HI = 0x8,      /* Unsigned greater than */
106     COND_LS = 0x9,      /* Unsigned less or equal */
107     COND_GE = 0xa,
108     COND_LT = 0xb,
109     COND_GT = 0xc,
110     COND_LE = 0xd,
111     COND_AL = 0xe,
112 } ARMCond;
114 #define TO_CPSR (1 << 20)
116 #define SHIFT_IMM_LSL(im)       (((im) << 7) | 0x00)
117 #define SHIFT_IMM_LSR(im)       (((im) << 7) | 0x20)
118 #define SHIFT_IMM_ASR(im)       (((im) << 7) | 0x40)
119 #define SHIFT_IMM_ROR(im)       (((im) << 7) | 0x60)
120 #define SHIFT_REG_LSL(rs)       (((rs) << 8) | 0x10)
121 #define SHIFT_REG_LSR(rs)       (((rs) << 8) | 0x30)
122 #define SHIFT_REG_ASR(rs)       (((rs) << 8) | 0x50)
123 #define SHIFT_REG_ROR(rs)       (((rs) << 8) | 0x70)
125 typedef enum {
126     ARITH_AND = 0x0 << 21,
127     ARITH_EOR = 0x1 << 21,
128     ARITH_SUB = 0x2 << 21,
129     ARITH_RSB = 0x3 << 21,
130     ARITH_ADD = 0x4 << 21,
131     ARITH_ADC = 0x5 << 21,
132     ARITH_SBC = 0x6 << 21,
133     ARITH_RSC = 0x7 << 21,
134     ARITH_TST = 0x8 << 21 | TO_CPSR,
135     ARITH_CMP = 0xa << 21 | TO_CPSR,
136     ARITH_CMN = 0xb << 21 | TO_CPSR,
137     ARITH_ORR = 0xc << 21,
138     ARITH_MOV = 0xd << 21,
139     ARITH_BIC = 0xe << 21,
140     ARITH_MVN = 0xf << 21,
142     INSN_B         = 0x0a000000,
144     INSN_CLZ       = 0x016f0f10,
145     INSN_RBIT      = 0x06ff0f30,
147     INSN_LDMIA     = 0x08b00000,
148     INSN_STMDB     = 0x09200000,
150     INSN_LDR_IMM   = 0x04100000,
151     INSN_LDR_REG   = 0x06100000,
152     INSN_STR_IMM   = 0x04000000,
153     INSN_STR_REG   = 0x06000000,
155     INSN_LDRH_IMM  = 0x005000b0,
156     INSN_LDRH_REG  = 0x001000b0,
157     INSN_LDRSH_IMM = 0x005000f0,
158     INSN_LDRSH_REG = 0x001000f0,
159     INSN_STRH_IMM  = 0x004000b0,
160     INSN_STRH_REG  = 0x000000b0,
162     INSN_LDRB_IMM  = 0x04500000,
163     INSN_LDRB_REG  = 0x06500000,
164     INSN_LDRSB_IMM = 0x005000d0,
165     INSN_LDRSB_REG = 0x001000d0,
166     INSN_STRB_IMM  = 0x04400000,
167     INSN_STRB_REG  = 0x06400000,
169     INSN_LDRD_IMM  = 0x004000d0,
170     INSN_LDRD_REG  = 0x000000d0,
171     INSN_STRD_IMM  = 0x004000f0,
172     INSN_STRD_REG  = 0x000000f0,
174     INSN_DMB_ISH   = 0xf57ff05b,
175     INSN_DMB_MCR   = 0xee070fba,
177     /* Architected nop introduced in v6k.  */
178     /* ??? This is an MSR (imm) 0,0,0 insn.  Anyone know if this
179        also Just So Happened to do nothing on pre-v6k so that we
180        don't need to conditionalize it?  */
181     INSN_NOP_v6k   = 0xe320f000,
182     /* Otherwise the assembler uses mov r0,r0 */
183     INSN_NOP_v4    = (COND_AL << 28) | ARITH_MOV,
185     INSN_VADD      = 0xf2000800,
186     INSN_VAND      = 0xf2000110,
187     INSN_VBIC      = 0xf2100110,
188     INSN_VEOR      = 0xf3000110,
189     INSN_VORN      = 0xf2300110,
190     INSN_VORR      = 0xf2200110,
191     INSN_VSUB      = 0xf3000800,
192     INSN_VMUL      = 0xf2000910,
193     INSN_VQADD     = 0xf2000010,
194     INSN_VQADD_U   = 0xf3000010,
195     INSN_VQSUB     = 0xf2000210,
196     INSN_VQSUB_U   = 0xf3000210,
197     INSN_VMAX      = 0xf2000600,
198     INSN_VMAX_U    = 0xf3000600,
199     INSN_VMIN      = 0xf2000610,
200     INSN_VMIN_U    = 0xf3000610,
202     INSN_VABS      = 0xf3b10300,
203     INSN_VMVN      = 0xf3b00580,
204     INSN_VNEG      = 0xf3b10380,
206     INSN_VCEQ0     = 0xf3b10100,
207     INSN_VCGT0     = 0xf3b10000,
208     INSN_VCGE0     = 0xf3b10080,
209     INSN_VCLE0     = 0xf3b10180,
210     INSN_VCLT0     = 0xf3b10200,
212     INSN_VCEQ      = 0xf3000810,
213     INSN_VCGE      = 0xf2000310,
214     INSN_VCGT      = 0xf2000300,
215     INSN_VCGE_U    = 0xf3000310,
216     INSN_VCGT_U    = 0xf3000300,
218     INSN_VSHLI     = 0xf2800510,  /* VSHL (immediate) */
219     INSN_VSARI     = 0xf2800010,  /* VSHR.S */
220     INSN_VSHRI     = 0xf3800010,  /* VSHR.U */
221     INSN_VSLI      = 0xf3800510,
222     INSN_VSHL_S    = 0xf2000400,  /* VSHL.S (register) */
223     INSN_VSHL_U    = 0xf3000400,  /* VSHL.U (register) */
225     INSN_VBSL      = 0xf3100110,
226     INSN_VBIT      = 0xf3200110,
227     INSN_VBIF      = 0xf3300110,
229     INSN_VTST      = 0xf2000810,
231     INSN_VDUP_G    = 0xee800b10,  /* VDUP (ARM core register) */
232     INSN_VDUP_S    = 0xf3b00c00,  /* VDUP (scalar) */
233     INSN_VLDR_D    = 0xed100b00,  /* VLDR.64 */
234     INSN_VLD1      = 0xf4200000,  /* VLD1 (multiple single elements) */
235     INSN_VLD1R     = 0xf4a00c00,  /* VLD1 (single element to all lanes) */
236     INSN_VST1      = 0xf4000000,  /* VST1 (multiple single elements) */
237     INSN_VMOVI     = 0xf2800010,  /* VMOV (immediate) */
238 } ARMInsn;
240 #define INSN_NOP   (use_armv7_instructions ? INSN_NOP_v6k : INSN_NOP_v4)
242 static const uint8_t tcg_cond_to_arm_cond[] = {
243     [TCG_COND_EQ] = COND_EQ,
244     [TCG_COND_NE] = COND_NE,
245     [TCG_COND_LT] = COND_LT,
246     [TCG_COND_GE] = COND_GE,
247     [TCG_COND_LE] = COND_LE,
248     [TCG_COND_GT] = COND_GT,
249     /* unsigned */
250     [TCG_COND_LTU] = COND_CC,
251     [TCG_COND_GEU] = COND_CS,
252     [TCG_COND_LEU] = COND_LS,
253     [TCG_COND_GTU] = COND_HI,
256 static int encode_imm(uint32_t imm);
258 /* TCG private relocation type: add with pc+imm8 */
259 #define R_ARM_PC8  11
261 /* TCG private relocation type: vldr with imm8 << 2 */
262 #define R_ARM_PC11 12
264 static bool reloc_pc24(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
266     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
267     ptrdiff_t offset = (tcg_ptr_byte_diff(target, src_rx) - 8) >> 2;
269     if (offset == sextract32(offset, 0, 24)) {
270         *src_rw = deposit32(*src_rw, 0, 24, offset);
271         return true;
272     }
273     return false;
276 static bool reloc_pc13(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
278     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
279     ptrdiff_t offset = tcg_ptr_byte_diff(target, src_rx) - 8;
281     if (offset >= -0xfff && offset <= 0xfff) {
282         tcg_insn_unit insn = *src_rw;
283         bool u = (offset >= 0);
284         if (!u) {
285             offset = -offset;
286         }
287         insn = deposit32(insn, 23, 1, u);
288         insn = deposit32(insn, 0, 12, offset);
289         *src_rw = insn;
290         return true;
291     }
292     return false;
295 static bool reloc_pc11(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
297     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
298     ptrdiff_t offset = (tcg_ptr_byte_diff(target, src_rx) - 8) / 4;
300     if (offset >= -0xff && offset <= 0xff) {
301         tcg_insn_unit insn = *src_rw;
302         bool u = (offset >= 0);
303         if (!u) {
304             offset = -offset;
305         }
306         insn = deposit32(insn, 23, 1, u);
307         insn = deposit32(insn, 0, 8, offset);
308         *src_rw = insn;
309         return true;
310     }
311     return false;
314 static bool reloc_pc8(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
316     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
317     ptrdiff_t offset = tcg_ptr_byte_diff(target, src_rx) - 8;
318     int imm12 = encode_imm(offset);
320     if (imm12 >= 0) {
321         *src_rw = deposit32(*src_rw, 0, 12, imm12);
322         return true;
323     }
324     return false;
327 static bool patch_reloc(tcg_insn_unit *code_ptr, int type,
328                         intptr_t value, intptr_t addend)
330     tcg_debug_assert(addend == 0);
331     switch (type) {
332     case R_ARM_PC24:
333         return reloc_pc24(code_ptr, (const tcg_insn_unit *)value);
334     case R_ARM_PC13:
335         return reloc_pc13(code_ptr, (const tcg_insn_unit *)value);
336     case R_ARM_PC11:
337         return reloc_pc11(code_ptr, (const tcg_insn_unit *)value);
338     case R_ARM_PC8:
339         return reloc_pc8(code_ptr, (const tcg_insn_unit *)value);
340     default:
341         g_assert_not_reached();
342     }
345 #define TCG_CT_CONST_ARM  0x100
346 #define TCG_CT_CONST_INV  0x200
347 #define TCG_CT_CONST_NEG  0x400
348 #define TCG_CT_CONST_ZERO 0x800
349 #define TCG_CT_CONST_ORRI 0x1000
350 #define TCG_CT_CONST_ANDI 0x2000
352 #define ALL_GENERAL_REGS  0xffffu
353 #define ALL_VECTOR_REGS   0xffff0000u
356  * r0-r2 will be overwritten when reading the tlb entry (softmmu only)
357  * and r0-r1 doing the byte swapping, so don't use these.
358  * r3 is removed for softmmu to avoid clashes with helper arguments.
359  */
360 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
361 #define ALL_QLOAD_REGS \
362     (ALL_GENERAL_REGS & ~((1 << TCG_REG_R0) | (1 << TCG_REG_R1) | \
363                           (1 << TCG_REG_R2) | (1 << TCG_REG_R3) | \
364                           (1 << TCG_REG_R14)))
365 #define ALL_QSTORE_REGS \
366     (ALL_GENERAL_REGS & ~((1 << TCG_REG_R0) | (1 << TCG_REG_R1) | \
367                           (1 << TCG_REG_R2) | (1 << TCG_REG_R14) | \
368                           ((TARGET_LONG_BITS == 64) << TCG_REG_R3)))
369 #else
370 #define ALL_QLOAD_REGS   ALL_GENERAL_REGS
371 #define ALL_QSTORE_REGS \
372     (ALL_GENERAL_REGS & ~((1 << TCG_REG_R0) | (1 << TCG_REG_R1)))
373 #endif
376  * ARM immediates for ALU instructions are made of an unsigned 8-bit
377  * right-rotated by an even amount between 0 and 30.
379  * Return < 0 if @imm cannot be encoded, else the entire imm12 field.
380  */
381 static int encode_imm(uint32_t imm)
383     uint32_t rot, imm8;
385     /* Simple case, no rotation required. */
386     if ((imm & ~0xff) == 0) {
387         return imm;
388     }
390     /* Next, try a simple even shift.  */
391     rot = ctz32(imm) & ~1;
392     imm8 = imm >> rot;
393     rot = 32 - rot;
394     if ((imm8 & ~0xff) == 0) {
395         goto found;
396     }
398     /*
399      * Finally, try harder with rotations.
400      * The ctz test above will have taken care of rotates >= 8.
401      */
402     for (rot = 2; rot < 8; rot += 2) {
403         imm8 = rol32(imm, rot);
404         if ((imm8 & ~0xff) == 0) {
405             goto found;
406         }
407     }
408     /* Fail: imm cannot be encoded. */
409     return -1;
411  found:
412     /* Note that rot is even, and we discard bit 0 by shifting by 7. */
413     return rot << 7 | imm8;
416 static int encode_imm_nofail(uint32_t imm)
418     int ret = encode_imm(imm);
419     tcg_debug_assert(ret >= 0);
420     return ret;
423 static bool check_fit_imm(uint32_t imm)
425     return encode_imm(imm) >= 0;
428 /* Return true if v16 is a valid 16-bit shifted immediate.  */
429 static bool is_shimm16(uint16_t v16, int *cmode, int *imm8)
431     if (v16 == (v16 & 0xff)) {
432         *cmode = 0x8;
433         *imm8 = v16 & 0xff;
434         return true;
435     } else if (v16 == (v16 & 0xff00)) {
436         *cmode = 0xa;
437         *imm8 = v16 >> 8;
438         return true;
439     }
440     return false;
443 /* Return true if v32 is a valid 32-bit shifted immediate.  */
444 static bool is_shimm32(uint32_t v32, int *cmode, int *imm8)
446     if (v32 == (v32 & 0xff)) {
447         *cmode = 0x0;
448         *imm8 = v32 & 0xff;
449         return true;
450     } else if (v32 == (v32 & 0xff00)) {
451         *cmode = 0x2;
452         *imm8 = (v32 >> 8) & 0xff;
453         return true;
454     } else if (v32 == (v32 & 0xff0000)) {
455         *cmode = 0x4;
456         *imm8 = (v32 >> 16) & 0xff;
457         return true;
458     } else if (v32 == (v32 & 0xff000000)) {
459         *cmode = 0x6;
460         *imm8 = v32 >> 24;
461         return true;
462     }
463     return false;
466 /* Return true if v32 is a valid 32-bit shifting ones immediate.  */
467 static bool is_soimm32(uint32_t v32, int *cmode, int *imm8)
469     if ((v32 & 0xffff00ff) == 0xff) {
470         *cmode = 0xc;
471         *imm8 = (v32 >> 8) & 0xff;
472         return true;
473     } else if ((v32 & 0xff00ffff) == 0xffff) {
474         *cmode = 0xd;
475         *imm8 = (v32 >> 16) & 0xff;
476         return true;
477     }
478     return false;
482  * Return non-zero if v32 can be formed by MOVI+ORR.
483  * Place the parameters for MOVI in (cmode, imm8).
484  * Return the cmode for ORR; the imm8 can be had via extraction from v32.
485  */
486 static int is_shimm32_pair(uint32_t v32, int *cmode, int *imm8)
488     int i;
490     for (i = 6; i > 0; i -= 2) {
491         /* Mask out one byte we can add with ORR.  */
492         uint32_t tmp = v32 & ~(0xffu << (i * 4));
493         if (is_shimm32(tmp, cmode, imm8) ||
494             is_soimm32(tmp, cmode, imm8)) {
495             break;
496         }
497     }
498     return i;
501 /* Return true if V is a valid 16-bit or 32-bit shifted immediate.  */
502 static bool is_shimm1632(uint32_t v32, int *cmode, int *imm8)
504     if (v32 == deposit32(v32, 16, 16, v32)) {
505         return is_shimm16(v32, cmode, imm8);
506     } else {
507         return is_shimm32(v32, cmode, imm8);
508     }
511 /* Test if a constant matches the constraint.
512  * TODO: define constraints for:
514  * ldr/str offset:   between -0xfff and 0xfff
515  * ldrh/strh offset: between -0xff and 0xff
516  * mov operand2:     values represented with x << (2 * y), x < 0x100
517  * add, sub, eor...: ditto
518  */
519 static bool tcg_target_const_match(int64_t val, TCGType type, int ct)
521     if (ct & TCG_CT_CONST) {
522         return 1;
523     } else if ((ct & TCG_CT_CONST_ARM) && check_fit_imm(val)) {
524         return 1;
525     } else if ((ct & TCG_CT_CONST_INV) && check_fit_imm(~val)) {
526         return 1;
527     } else if ((ct & TCG_CT_CONST_NEG) && check_fit_imm(-val)) {
528         return 1;
529     } else if ((ct & TCG_CT_CONST_ZERO) && val == 0) {
530         return 1;
531     }
533     switch (ct & (TCG_CT_CONST_ORRI | TCG_CT_CONST_ANDI)) {
534     case 0:
535         break;
536     case TCG_CT_CONST_ANDI:
537         val = ~val;
538         /* fallthru */
539     case TCG_CT_CONST_ORRI:
540         if (val == deposit64(val, 32, 32, val)) {
541             int cmode, imm8;
542             return is_shimm1632(val, &cmode, &imm8);
543         }
544         break;
545     default:
546         /* Both bits should not be set for the same insn.  */
547         g_assert_not_reached();
548     }
550     return 0;
553 static void tcg_out_b_imm(TCGContext *s, ARMCond cond, int32_t offset)
555     tcg_out32(s, (cond << 28) | INSN_B |
556                     (((offset - 8) >> 2) & 0x00ffffff));
559 static void tcg_out_bl_imm(TCGContext *s, ARMCond cond, int32_t offset)
561     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x0b000000 |
562                     (((offset - 8) >> 2) & 0x00ffffff));
565 static void tcg_out_blx_reg(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rn)
567     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x012fff30 | rn);
570 static void tcg_out_blx_imm(TCGContext *s, int32_t offset)
572     tcg_out32(s, 0xfa000000 | ((offset & 2) << 23) |
573                 (((offset - 8) >> 2) & 0x00ffffff));
576 static void tcg_out_dat_reg(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
577                             TCGReg rd, TCGReg rn, TCGReg rm, int shift)
579     tcg_out32(s, (cond << 28) | (0 << 25) | opc |
580                     (rn << 16) | (rd << 12) | shift | rm);
583 static void tcg_out_mov_reg(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd, TCGReg rm)
585     /* Simple reg-reg move, optimising out the 'do nothing' case */
586     if (rd != rm) {
587         tcg_out_dat_reg(s, cond, ARITH_MOV, rd, 0, rm, SHIFT_IMM_LSL(0));
588     }
591 static void tcg_out_bx_reg(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rn)
593     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x012fff10 | rn);
596 static void tcg_out_b_reg(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rn)
598     /*
599      * Unless the C portion of QEMU is compiled as thumb, we don't need
600      * true BX semantics; merely a branch to an address held in a register.
601      */
602     tcg_out_bx_reg(s, cond, rn);
605 static void tcg_out_dat_imm(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
606                             TCGReg rd, TCGReg rn, int im)
608     tcg_out32(s, (cond << 28) | (1 << 25) | opc |
609                     (rn << 16) | (rd << 12) | im);
612 static void tcg_out_ldstm(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
613                           TCGReg rn, uint16_t mask)
615     tcg_out32(s, (cond << 28) | opc | (rn << 16) | mask);
618 /* Note that this routine is used for both LDR and LDRH formats, so we do
619    not wish to include an immediate shift at this point.  */
620 static void tcg_out_memop_r(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc, TCGReg rt,
621                             TCGReg rn, TCGReg rm, bool u, bool p, bool w)
623     tcg_out32(s, (cond << 28) | opc | (u << 23) | (p << 24)
624               | (w << 21) | (rn << 16) | (rt << 12) | rm);
627 static void tcg_out_memop_8(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc, TCGReg rt,
628                             TCGReg rn, int imm8, bool p, bool w)
630     bool u = 1;
631     if (imm8 < 0) {
632         imm8 = -imm8;
633         u = 0;
634     }
635     tcg_out32(s, (cond << 28) | opc | (u << 23) | (p << 24) | (w << 21) |
636               (rn << 16) | (rt << 12) | ((imm8 & 0xf0) << 4) | (imm8 & 0xf));
639 static void tcg_out_memop_12(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
640                              TCGReg rt, TCGReg rn, int imm12, bool p, bool w)
642     bool u = 1;
643     if (imm12 < 0) {
644         imm12 = -imm12;
645         u = 0;
646     }
647     tcg_out32(s, (cond << 28) | opc | (u << 23) | (p << 24) | (w << 21) |
648               (rn << 16) | (rt << 12) | imm12);
651 static void tcg_out_ld32_12(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
652                             TCGReg rn, int imm12)
654     tcg_out_memop_12(s, cond, INSN_LDR_IMM, rt, rn, imm12, 1, 0);
657 static void tcg_out_st32_12(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
658                             TCGReg rn, int imm12)
660     tcg_out_memop_12(s, cond, INSN_STR_IMM, rt, rn, imm12, 1, 0);
663 static void tcg_out_ld32_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
664                            TCGReg rn, TCGReg rm)
666     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDR_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
669 static void tcg_out_st32_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
670                            TCGReg rn, TCGReg rm)
672     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_STR_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
675 static void tcg_out_ldrd_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
676                            TCGReg rn, int imm8)
678     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_LDRD_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
681 static void tcg_out_ldrd_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
682                            TCGReg rn, TCGReg rm)
684     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRD_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
687 static void __attribute__((unused))
688 tcg_out_ldrd_rwb(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt, TCGReg rn, TCGReg rm)
690     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRD_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 1);
693 static void tcg_out_strd_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
694                            TCGReg rn, int imm8)
696     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_STRD_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
699 static void tcg_out_strd_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
700                            TCGReg rn, TCGReg rm)
702     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_STRD_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
705 /* Register pre-increment with base writeback.  */
706 static void tcg_out_ld32_rwb(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
707                              TCGReg rn, TCGReg rm)
709     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDR_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 1);
712 static void tcg_out_st32_rwb(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
713                              TCGReg rn, TCGReg rm)
715     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_STR_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 1);
718 static void tcg_out_ld16u_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
719                             TCGReg rn, int imm8)
721     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_LDRH_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
724 static void tcg_out_st16_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
725                            TCGReg rn, int imm8)
727     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_STRH_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
730 static void tcg_out_ld16u_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
731                             TCGReg rn, TCGReg rm)
733     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRH_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
736 static void tcg_out_st16_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
737                            TCGReg rn, TCGReg rm)
739     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_STRH_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
742 static void tcg_out_ld16s_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
743                             TCGReg rn, int imm8)
745     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_LDRSH_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
748 static void tcg_out_ld16s_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
749                             TCGReg rn, TCGReg rm)
751     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRSH_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
754 static void tcg_out_ld8_12(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
755                            TCGReg rn, int imm12)
757     tcg_out_memop_12(s, cond, INSN_LDRB_IMM, rt, rn, imm12, 1, 0);
760 static void tcg_out_st8_12(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
761                            TCGReg rn, int imm12)
763     tcg_out_memop_12(s, cond, INSN_STRB_IMM, rt, rn, imm12, 1, 0);
766 static void tcg_out_ld8_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
767                           TCGReg rn, TCGReg rm)
769     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRB_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
772 static void tcg_out_st8_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
773                           TCGReg rn, TCGReg rm)
775     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_STRB_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
778 static void tcg_out_ld8s_8(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
779                            TCGReg rn, int imm8)
781     tcg_out_memop_8(s, cond, INSN_LDRSB_IMM, rt, rn, imm8, 1, 0);
784 static void tcg_out_ld8s_r(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rt,
785                            TCGReg rn, TCGReg rm)
787     tcg_out_memop_r(s, cond, INSN_LDRSB_REG, rt, rn, rm, 1, 1, 0);
790 static void tcg_out_movi_pool(TCGContext *s, ARMCond cond,
791                               TCGReg rd, uint32_t arg)
793     new_pool_label(s, arg, R_ARM_PC13, s->code_ptr, 0);
794     tcg_out_ld32_12(s, cond, rd, TCG_REG_PC, 0);
797 static void tcg_out_movi32(TCGContext *s, ARMCond cond,
798                            TCGReg rd, uint32_t arg)
800     int imm12, diff, opc, sh1, sh2;
801     uint32_t tt0, tt1, tt2;
803     /* Check a single MOV/MVN before anything else.  */
804     imm12 = encode_imm(arg);
805     if (imm12 >= 0) {
806         tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_MOV, rd, 0, imm12);
807         return;
808     }
809     imm12 = encode_imm(~arg);
810     if (imm12 >= 0) {
811         tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_MVN, rd, 0, imm12);
812         return;
813     }
815     /* Check for a pc-relative address.  This will usually be the TB,
816        or within the TB, which is immediately before the code block.  */
817     diff = tcg_pcrel_diff(s, (void *)arg) - 8;
818     if (diff >= 0) {
819         imm12 = encode_imm(diff);
820         if (imm12 >= 0) {
821             tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_ADD, rd, TCG_REG_PC, imm12);
822             return;
823         }
824     } else {
825         imm12 = encode_imm(-diff);
826         if (imm12 >= 0) {
827             tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_SUB, rd, TCG_REG_PC, imm12);
828             return;
829         }
830     }
832     /* Use movw + movt.  */
833     if (use_armv7_instructions) {
834         /* movw */
835         tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x03000000 | (rd << 12)
836                   | ((arg << 4) & 0x000f0000) | (arg & 0xfff));
837         if (arg & 0xffff0000) {
838             /* movt */
839             tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x03400000 | (rd << 12)
840                       | ((arg >> 12) & 0x000f0000) | ((arg >> 16) & 0xfff));
841         }
842         return;
843     }
845     /* Look for sequences of two insns.  If we have lots of 1's, we can
846        shorten the sequence by beginning with mvn and then clearing
847        higher bits with eor.  */
848     tt0 = arg;
849     opc = ARITH_MOV;
850     if (ctpop32(arg) > 16) {
851         tt0 = ~arg;
852         opc = ARITH_MVN;
853     }
854     sh1 = ctz32(tt0) & ~1;
855     tt1 = tt0 & ~(0xff << sh1);
856     sh2 = ctz32(tt1) & ~1;
857     tt2 = tt1 & ~(0xff << sh2);
858     if (tt2 == 0) {
859         int rot;
861         rot = ((32 - sh1) << 7) & 0xf00;
862         tcg_out_dat_imm(s, cond, opc, rd,  0, ((tt0 >> sh1) & 0xff) | rot);
863         rot = ((32 - sh2) << 7) & 0xf00;
864         tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_EOR, rd, rd,
865                         ((tt0 >> sh2) & 0xff) | rot);
866         return;
867     }
869     /* Otherwise, drop it into the constant pool.  */
870     tcg_out_movi_pool(s, cond, rd, arg);
874  * Emit either the reg,imm or reg,reg form of a data-processing insn.
875  * rhs must satisfy the "rI" constraint.
876  */
877 static void tcg_out_dat_rI(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
878                            TCGReg dst, TCGReg lhs, TCGArg rhs, int rhs_is_const)
880     if (rhs_is_const) {
881         tcg_out_dat_imm(s, cond, opc, dst, lhs, encode_imm_nofail(rhs));
882     } else {
883         tcg_out_dat_reg(s, cond, opc, dst, lhs, rhs, SHIFT_IMM_LSL(0));
884     }
888  * Emit either the reg,imm or reg,reg form of a data-processing insn.
889  * rhs must satisfy the "rIK" constraint.
890  */
891 static void tcg_out_dat_rIK(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
892                             ARMInsn opinv, TCGReg dst, TCGReg lhs, TCGArg rhs,
893                             bool rhs_is_const)
895     if (rhs_is_const) {
896         int imm12 = encode_imm(rhs);
897         if (imm12 < 0) {
898             imm12 = encode_imm_nofail(~rhs);
899             opc = opinv;
900         }
901         tcg_out_dat_imm(s, cond, opc, dst, lhs, imm12);
902     } else {
903         tcg_out_dat_reg(s, cond, opc, dst, lhs, rhs, SHIFT_IMM_LSL(0));
904     }
907 static void tcg_out_dat_rIN(TCGContext *s, ARMCond cond, ARMInsn opc,
908                             ARMInsn opneg, TCGReg dst, TCGReg lhs, TCGArg rhs,
909                             bool rhs_is_const)
911     /* Emit either the reg,imm or reg,reg form of a data-processing insn.
912      * rhs must satisfy the "rIN" constraint.
913      */
914     if (rhs_is_const) {
915         int imm12 = encode_imm(rhs);
916         if (imm12 < 0) {
917             imm12 = encode_imm_nofail(-rhs);
918             opc = opneg;
919         }
920         tcg_out_dat_imm(s, cond, opc, dst, lhs, imm12);
921     } else {
922         tcg_out_dat_reg(s, cond, opc, dst, lhs, rhs, SHIFT_IMM_LSL(0));
923     }
926 static void tcg_out_mul32(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd,
927                           TCGReg rn, TCGReg rm)
929     /* mul */
930     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x90 | (rd << 16) | (rm << 8) | rn);
933 static void tcg_out_umull32(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd0,
934                             TCGReg rd1, TCGReg rn, TCGReg rm)
936     /* umull */
937     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x00800090 |
938               (rd1 << 16) | (rd0 << 12) | (rm << 8) | rn);
941 static void tcg_out_smull32(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd0,
942                             TCGReg rd1, TCGReg rn, TCGReg rm)
944     /* smull */
945     tcg_out32(s, (cond << 28) | 0x00c00090 |
946               (rd1 << 16) | (rd0 << 12) | (rm << 8) | rn);
949 static void tcg_out_sdiv(TCGContext *s, ARMCond cond,
950                          TCGReg rd, TCGReg rn, TCGReg rm)
952     tcg_out32(s, 0x0710f010 | (cond << 28) | (rd << 16) | rn | (rm << 8));
955 static void tcg_out_udiv(TCGContext *s, ARMCond cond,
956                          TCGReg rd, TCGReg rn, TCGReg rm)
958     tcg_out32(s, 0x0730f010 | (cond << 28) | (rd << 16) | rn | (rm << 8));
961 static void tcg_out_ext8s(TCGContext *s, TCGType t, TCGReg rd, TCGReg rn)
963     /* sxtb */
964     tcg_out32(s, 0x06af0070 | (COND_AL << 28) | (rd << 12) | rn);
967 static void tcg_out_ext8u(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
969     tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_AND, rd, rn, 0xff);
972 static void __attribute__((unused))
973 tcg_out_ext8u_cond(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd, TCGReg rn)
975     tcg_out_dat_imm(s, cond, ARITH_AND, rd, rn, 0xff);
978 static void tcg_out_ext16s(TCGContext *s, TCGType t, TCGReg rd, TCGReg rn)
980     /* sxth */
981     tcg_out32(s, 0x06bf0070 | (COND_AL << 28) | (rd << 12) | rn);
984 static void tcg_out_ext16u_cond(TCGContext *s, ARMCond cond,
985                                 TCGReg rd, TCGReg rn)
987     /* uxth */
988     tcg_out32(s, 0x06ff0070 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn);
991 static void tcg_out_ext16u(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
993     tcg_out_ext16u_cond(s, COND_AL, rd, rn);
996 static void tcg_out_ext32s(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
998     g_assert_not_reached();
1001 static void tcg_out_ext32u(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
1003     g_assert_not_reached();
1006 static void tcg_out_exts_i32_i64(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
1008     g_assert_not_reached();
1011 static void tcg_out_extu_i32_i64(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
1013     g_assert_not_reached();
1016 static void tcg_out_extrl_i64_i32(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rn)
1018     g_assert_not_reached();
1021 static void tcg_out_bswap16(TCGContext *s, ARMCond cond,
1022                             TCGReg rd, TCGReg rn, int flags)
1024     if (flags & TCG_BSWAP_OS) {
1025         /* revsh */
1026         tcg_out32(s, 0x06ff0fb0 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn);
1027         return;
1028     }
1030     /* rev16 */
1031     tcg_out32(s, 0x06bf0fb0 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn);
1032     if ((flags & (TCG_BSWAP_IZ | TCG_BSWAP_OZ)) == TCG_BSWAP_OZ) {
1033         /* uxth */
1034         tcg_out32(s, 0x06ff0070 | (cond << 28) | (rd << 12) | rd);
1035     }
1038 static void tcg_out_bswap32(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd, TCGReg rn)
1040     /* rev */
1041     tcg_out32(s, 0x06bf0f30 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn);
1044 static void tcg_out_deposit(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd,
1045                             TCGArg a1, int ofs, int len, bool const_a1)
1047     if (const_a1) {
1048         /* bfi becomes bfc with rn == 15.  */
1049         a1 = 15;
1050     }
1051     /* bfi/bfc */
1052     tcg_out32(s, 0x07c00010 | (cond << 28) | (rd << 12) | a1
1053               | (ofs << 7) | ((ofs + len - 1) << 16));
1056 static void tcg_out_extract(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd,
1057                             TCGReg rn, int ofs, int len)
1059     /* ubfx */
1060     tcg_out32(s, 0x07e00050 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn
1061               | (ofs << 7) | ((len - 1) << 16));
1064 static void tcg_out_sextract(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGReg rd,
1065                              TCGReg rn, int ofs, int len)
1067     /* sbfx */
1068     tcg_out32(s, 0x07a00050 | (cond << 28) | (rd << 12) | rn
1069               | (ofs << 7) | ((len - 1) << 16));
1072 static void tcg_out_ld32u(TCGContext *s, ARMCond cond,
1073                           TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1075     if (offset > 0xfff || offset < -0xfff) {
1076         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1077         tcg_out_ld32_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1078     } else
1079         tcg_out_ld32_12(s, cond, rd, rn, offset);
1082 static void tcg_out_st32(TCGContext *s, ARMCond cond,
1083                          TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1085     if (offset > 0xfff || offset < -0xfff) {
1086         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1087         tcg_out_st32_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1088     } else
1089         tcg_out_st32_12(s, cond, rd, rn, offset);
1092 static void tcg_out_ld16u(TCGContext *s, ARMCond cond,
1093                           TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1095     if (offset > 0xff || offset < -0xff) {
1096         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1097         tcg_out_ld16u_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1098     } else
1099         tcg_out_ld16u_8(s, cond, rd, rn, offset);
1102 static void tcg_out_ld16s(TCGContext *s, ARMCond cond,
1103                           TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1105     if (offset > 0xff || offset < -0xff) {
1106         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1107         tcg_out_ld16s_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1108     } else
1109         tcg_out_ld16s_8(s, cond, rd, rn, offset);
1112 static void tcg_out_st16(TCGContext *s, ARMCond cond,
1113                          TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1115     if (offset > 0xff || offset < -0xff) {
1116         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1117         tcg_out_st16_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1118     } else
1119         tcg_out_st16_8(s, cond, rd, rn, offset);
1122 static void tcg_out_ld8u(TCGContext *s, ARMCond cond,
1123                          TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1125     if (offset > 0xfff || offset < -0xfff) {
1126         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1127         tcg_out_ld8_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1128     } else
1129         tcg_out_ld8_12(s, cond, rd, rn, offset);
1132 static void tcg_out_ld8s(TCGContext *s, ARMCond cond,
1133                          TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1135     if (offset > 0xff || offset < -0xff) {
1136         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1137         tcg_out_ld8s_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1138     } else
1139         tcg_out_ld8s_8(s, cond, rd, rn, offset);
1142 static void tcg_out_st8(TCGContext *s, ARMCond cond,
1143                         TCGReg rd, TCGReg rn, int32_t offset)
1145     if (offset > 0xfff || offset < -0xfff) {
1146         tcg_out_movi32(s, cond, TCG_REG_TMP, offset);
1147         tcg_out_st8_r(s, cond, rd, rn, TCG_REG_TMP);
1148     } else
1149         tcg_out_st8_12(s, cond, rd, rn, offset);
1153  * The _goto case is normally between TBs within the same code buffer, and
1154  * with the code buffer limited to 16MB we wouldn't need the long case.
1155  * But we also use it for the tail-call to the qemu_ld/st helpers, which does.
1156  */
1157 static void tcg_out_goto(TCGContext *s, ARMCond cond, const tcg_insn_unit *addr)
1159     intptr_t addri = (intptr_t)addr;
1160     ptrdiff_t disp = tcg_pcrel_diff(s, addr);
1161     bool arm_mode = !(addri & 1);
1163     if (arm_mode && disp - 8 < 0x01fffffd && disp - 8 > -0x01fffffd) {
1164         tcg_out_b_imm(s, cond, disp);
1165         return;
1166     }
1168     /* LDR is interworking from v5t. */
1169     tcg_out_movi_pool(s, cond, TCG_REG_PC, addri);
1173  * The call case is mostly used for helpers - so it's not unreasonable
1174  * for them to be beyond branch range.
1175  */
1176 static void tcg_out_call_int(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *addr)
1178     intptr_t addri = (intptr_t)addr;
1179     ptrdiff_t disp = tcg_pcrel_diff(s, addr);
1180     bool arm_mode = !(addri & 1);
1182     if (disp - 8 < 0x02000000 && disp - 8 >= -0x02000000) {
1183         if (arm_mode) {
1184             tcg_out_bl_imm(s, COND_AL, disp);
1185         } else {
1186             tcg_out_blx_imm(s, disp);
1187         }
1188         return;
1189     }
1191     tcg_out_movi32(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, addri);
1192     tcg_out_blx_reg(s, COND_AL, TCG_REG_TMP);
1195 static void tcg_out_call(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *addr,
1196                          const TCGHelperInfo *info)
1198     tcg_out_call_int(s, addr);
1201 static void tcg_out_goto_label(TCGContext *s, ARMCond cond, TCGLabel *l)
1203     if (l->has_value) {
1204         tcg_out_goto(s, cond, l->u.value_ptr);
1205     } else {
1206         tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_ARM_PC24, l, 0);
1207         tcg_out_b_imm(s, cond, 0);
1208     }
1211 static void tcg_out_mb(TCGContext *s, TCGArg a0)
1213     if (use_armv7_instructions) {
1214         tcg_out32(s, INSN_DMB_ISH);
1215     } else {
1216         tcg_out32(s, INSN_DMB_MCR);
1217     }
1220 static TCGCond tcg_out_cmp2(TCGContext *s, const TCGArg *args,
1221                             const int *const_args)
1223     TCGReg al = args[0];
1224     TCGReg ah = args[1];
1225     TCGArg bl = args[2];
1226     TCGArg bh = args[3];
1227     TCGCond cond = args[4];
1228     int const_bl = const_args[2];
1229     int const_bh = const_args[3];
1231     switch (cond) {
1232     case TCG_COND_EQ:
1233     case TCG_COND_NE:
1234     case TCG_COND_LTU:
1235     case TCG_COND_LEU:
1236     case TCG_COND_GTU:
1237     case TCG_COND_GEU:
1238         /* We perform a conditional comparision.  If the high half is
1239            equal, then overwrite the flags with the comparison of the
1240            low half.  The resulting flags cover the whole.  */
1241         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_CMP, 0, ah, bh, const_bh);
1242         tcg_out_dat_rI(s, COND_EQ, ARITH_CMP, 0, al, bl, const_bl);
1243         return cond;
1245     case TCG_COND_LT:
1246     case TCG_COND_GE:
1247         /* We perform a double-word subtraction and examine the result.
1248            We do not actually need the result of the subtract, so the
1249            low part "subtract" is a compare.  For the high half we have
1250            no choice but to compute into a temporary.  */
1251         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_CMP, 0, al, bl, const_bl);
1252         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_SBC | TO_CPSR,
1253                        TCG_REG_TMP, ah, bh, const_bh);
1254         return cond;
1256     case TCG_COND_LE:
1257     case TCG_COND_GT:
1258         /* Similar, but with swapped arguments, via reversed subtract.  */
1259         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_RSB | TO_CPSR,
1260                        TCG_REG_TMP, al, bl, const_bl);
1261         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_RSC | TO_CPSR,
1262                        TCG_REG_TMP, ah, bh, const_bh);
1263         return tcg_swap_cond(cond);
1265     default:
1266         g_assert_not_reached();
1267     }
1271  * Note that TCGReg references Q-registers.
1272  * Q-regno = 2 * D-regno, so shift left by 1 whlie inserting.
1273  */
1274 static uint32_t encode_vd(TCGReg rd)
1276     tcg_debug_assert(rd >= TCG_REG_Q0);
1277     return (extract32(rd, 3, 1) << 22) | (extract32(rd, 0, 3) << 13);
1280 static uint32_t encode_vn(TCGReg rn)
1282     tcg_debug_assert(rn >= TCG_REG_Q0);
1283     return (extract32(rn, 3, 1) << 7) | (extract32(rn, 0, 3) << 17);
1286 static uint32_t encode_vm(TCGReg rm)
1288     tcg_debug_assert(rm >= TCG_REG_Q0);
1289     return (extract32(rm, 3, 1) << 5) | (extract32(rm, 0, 3) << 1);
1292 static void tcg_out_vreg2(TCGContext *s, ARMInsn insn, int q, int vece,
1293                           TCGReg d, TCGReg m)
1295     tcg_out32(s, insn | (vece << 18) | (q << 6) |
1296               encode_vd(d) | encode_vm(m));
1299 static void tcg_out_vreg3(TCGContext *s, ARMInsn insn, int q, int vece,
1300                           TCGReg d, TCGReg n, TCGReg m)
1302     tcg_out32(s, insn | (vece << 20) | (q << 6) |
1303               encode_vd(d) | encode_vn(n) | encode_vm(m));
1306 static void tcg_out_vmovi(TCGContext *s, TCGReg rd,
1307                           int q, int op, int cmode, uint8_t imm8)
1309     tcg_out32(s, INSN_VMOVI | encode_vd(rd) | (q << 6) | (op << 5)
1310               | (cmode << 8) | extract32(imm8, 0, 4)
1311               | (extract32(imm8, 4, 3) << 16)
1312               | (extract32(imm8, 7, 1) << 24));
1315 static void tcg_out_vshifti(TCGContext *s, ARMInsn insn, int q,
1316                             TCGReg rd, TCGReg rm, int l_imm6)
1318     tcg_out32(s, insn | (q << 6) | encode_vd(rd) | encode_vm(rm) |
1319               (extract32(l_imm6, 6, 1) << 7) |
1320               (extract32(l_imm6, 0, 6) << 16));
1323 static void tcg_out_vldst(TCGContext *s, ARMInsn insn,
1324                           TCGReg rd, TCGReg rn, int offset)
1326     if (offset != 0) {
1327         if (check_fit_imm(offset) || check_fit_imm(-offset)) {
1328             tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_ADD, ARITH_SUB,
1329                             TCG_REG_TMP, rn, offset, true);
1330         } else {
1331             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP, offset);
1332             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_ADD,
1333                             TCG_REG_TMP, TCG_REG_TMP, rn, 0);
1334         }
1335         rn = TCG_REG_TMP;
1336     }
1337     tcg_out32(s, insn | (rn << 16) | encode_vd(rd) | 0xf);
1340 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1341 /* helper signature: helper_ret_ld_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
1342  *                                     int mmu_idx, uintptr_t ra)
1343  */
1344 static void * const qemu_ld_helpers[MO_SSIZE + 1] = {
1345     [MO_UB]   = helper_ret_ldub_mmu,
1346     [MO_SB]   = helper_ret_ldsb_mmu,
1347 #if HOST_BIG_ENDIAN
1348     [MO_UW] = helper_be_lduw_mmu,
1349     [MO_UL] = helper_be_ldul_mmu,
1350     [MO_UQ] = helper_be_ldq_mmu,
1351     [MO_SW] = helper_be_ldsw_mmu,
1352     [MO_SL] = helper_be_ldul_mmu,
1353 #else
1354     [MO_UW] = helper_le_lduw_mmu,
1355     [MO_UL] = helper_le_ldul_mmu,
1356     [MO_UQ] = helper_le_ldq_mmu,
1357     [MO_SW] = helper_le_ldsw_mmu,
1358     [MO_SL] = helper_le_ldul_mmu,
1359 #endif
1362 /* helper signature: helper_ret_st_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
1363  *                                     uintxx_t val, int mmu_idx, uintptr_t ra)
1364  */
1365 static void * const qemu_st_helpers[MO_SIZE + 1] = {
1366     [MO_8]   = helper_ret_stb_mmu,
1367 #if HOST_BIG_ENDIAN
1368     [MO_16] = helper_be_stw_mmu,
1369     [MO_32] = helper_be_stl_mmu,
1370     [MO_64] = helper_be_stq_mmu,
1371 #else
1372     [MO_16] = helper_le_stw_mmu,
1373     [MO_32] = helper_le_stl_mmu,
1374     [MO_64] = helper_le_stq_mmu,
1375 #endif
1378 /* Helper routines for marshalling helper function arguments into
1379  * the correct registers and stack.
1380  * argreg is where we want to put this argument, arg is the argument itself.
1381  * Return value is the updated argreg ready for the next call.
1382  * Note that argreg 0..3 is real registers, 4+ on stack.
1384  * We provide routines for arguments which are: immediate, 32 bit
1385  * value in register, 16 and 8 bit values in register (which must be zero
1386  * extended before use) and 64 bit value in a lo:hi register pair.
1387  */
1388 #define DEFINE_TCG_OUT_ARG(NAME, ARGTYPE, MOV_ARG, EXT_ARG)                \
1389 static TCGReg NAME(TCGContext *s, TCGReg argreg, ARGTYPE arg)              \
1390 {                                                                          \
1391     if (argreg < 4) {                                                      \
1392         MOV_ARG(s, COND_AL, argreg, arg);                                  \
1393     } else {                                                               \
1394         int ofs = (argreg - 4) * 4;                                        \
1395         EXT_ARG;                                                           \
1396         tcg_debug_assert(ofs + 4 <= TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE);            \
1397         tcg_out_st32_12(s, COND_AL, arg, TCG_REG_CALL_STACK, ofs);         \
1398     }                                                                      \
1399     return argreg + 1;                                                     \
1402 DEFINE_TCG_OUT_ARG(tcg_out_arg_imm32, uint32_t, tcg_out_movi32,
1403     (tcg_out_movi32(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, arg), arg = TCG_REG_TMP))
1404 DEFINE_TCG_OUT_ARG(tcg_out_arg_reg8, TCGReg, tcg_out_ext8u_cond,
1405     (tcg_out_ext8u_cond(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, arg), arg = TCG_REG_TMP))
1406 DEFINE_TCG_OUT_ARG(tcg_out_arg_reg16, TCGReg, tcg_out_ext16u_cond,
1407     (tcg_out_ext16u_cond(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, arg), arg = TCG_REG_TMP))
1408 DEFINE_TCG_OUT_ARG(tcg_out_arg_reg32, TCGReg, tcg_out_mov_reg, )
1410 static TCGReg tcg_out_arg_reg64(TCGContext *s, TCGReg argreg,
1411                                 TCGReg arglo, TCGReg arghi)
1413     /* 64 bit arguments must go in even/odd register pairs
1414      * and in 8-aligned stack slots.
1415      */
1416     if (argreg & 1) {
1417         argreg++;
1418     }
1419     if (argreg >= 4 && (arglo & 1) == 0 && arghi == arglo + 1) {
1420         tcg_out_strd_8(s, COND_AL, arglo,
1421                        TCG_REG_CALL_STACK, (argreg - 4) * 4);
1422         return argreg + 2;
1423     } else {
1424         argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, arglo);
1425         argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, arghi);
1426         return argreg;
1427     }
1430 #define TLB_SHIFT       (CPU_TLB_ENTRY_BITS + CPU_TLB_BITS)
1432 /* We expect to use an 9-bit sign-magnitude negative offset from ENV.  */
1433 QEMU_BUILD_BUG_ON(TLB_MASK_TABLE_OFS(0) > 0);
1434 QEMU_BUILD_BUG_ON(TLB_MASK_TABLE_OFS(0) < -256);
1436 /* These offsets are built into the LDRD below.  */
1437 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(CPUTLBDescFast, mask) != 0);
1438 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(CPUTLBDescFast, table) != 4);
1440 /* Load and compare a TLB entry, leaving the flags set.  Returns the register
1441    containing the addend of the tlb entry.  Clobbers R0, R1, R2, TMP.  */
1443 static TCGReg tcg_out_tlb_read(TCGContext *s, TCGReg addrlo, TCGReg addrhi,
1444                                MemOp opc, int mem_index, bool is_load)
1446     int cmp_off = (is_load ? offsetof(CPUTLBEntry, addr_read)
1447                    : offsetof(CPUTLBEntry, addr_write));
1448     int fast_off = TLB_MASK_TABLE_OFS(mem_index);
1449     unsigned s_mask = (1 << (opc & MO_SIZE)) - 1;
1450     unsigned a_mask = (1 << get_alignment_bits(opc)) - 1;
1451     TCGReg t_addr;
1453     /* Load env_tlb(env)->f[mmu_idx].{mask,table} into {r0,r1}.  */
1454     tcg_out_ldrd_8(s, COND_AL, TCG_REG_R0, TCG_AREG0, fast_off);
1456     /* Extract the tlb index from the address into R0.  */
1457     tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_AND, TCG_REG_R0, TCG_REG_R0, addrlo,
1458                     SHIFT_IMM_LSR(TARGET_PAGE_BITS - CPU_TLB_ENTRY_BITS));
1460     /*
1461      * Add the tlb_table pointer, creating the CPUTLBEntry address in R1.
1462      * Load the tlb comparator into R2/R3 and the fast path addend into R1.
1463      */
1464     if (cmp_off == 0) {
1465         if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1466             tcg_out_ldrd_rwb(s, COND_AL, TCG_REG_R2, TCG_REG_R1, TCG_REG_R0);
1467         } else {
1468             tcg_out_ld32_rwb(s, COND_AL, TCG_REG_R2, TCG_REG_R1, TCG_REG_R0);
1469         }
1470     } else {
1471         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_ADD,
1472                         TCG_REG_R1, TCG_REG_R1, TCG_REG_R0, 0);
1473         if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1474             tcg_out_ldrd_8(s, COND_AL, TCG_REG_R2, TCG_REG_R1, cmp_off);
1475         } else {
1476             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, TCG_REG_R2, TCG_REG_R1, cmp_off);
1477         }
1478     }
1480     /* Load the tlb addend.  */
1481     tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, TCG_REG_R1, TCG_REG_R1,
1482                     offsetof(CPUTLBEntry, addend));
1484     /*
1485      * Check alignment, check comparators.
1486      * Do this in 2-4 insns.  Use MOVW for v7, if possible,
1487      * to reduce the number of sequential conditional instructions.
1488      * Almost all guests have at least 4k pages, which means that we need
1489      * to clear at least 9 bits even for an 8-byte memory, which means it
1490      * isn't worth checking for an immediate operand for BIC.
1491      *
1492      * For unaligned accesses, test the page of the last unit of alignment.
1493      * This leaves the least significant alignment bits unchanged, and of
1494      * course must be zero.
1495      */
1496     t_addr = addrlo;
1497     if (a_mask < s_mask) {
1498         t_addr = TCG_REG_R0;
1499         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_ADD, t_addr,
1500                         addrlo, s_mask - a_mask);
1501     }
1502     if (use_armv7_instructions && TARGET_PAGE_BITS <= 16) {
1503         tcg_out_movi32(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, ~(TARGET_PAGE_MASK | a_mask));
1504         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_BIC, TCG_REG_TMP,
1505                         t_addr, TCG_REG_TMP, 0);
1506         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_CMP, 0, TCG_REG_R2, TCG_REG_TMP, 0);
1507     } else {
1508         if (a_mask) {
1509             tcg_debug_assert(a_mask <= 0xff);
1510             tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_TST, 0, addrlo, a_mask);
1511         }
1512         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, TCG_REG_TMP, 0, t_addr,
1513                         SHIFT_IMM_LSR(TARGET_PAGE_BITS));
1514         tcg_out_dat_reg(s, (a_mask ? COND_EQ : COND_AL), ARITH_CMP,
1515                         0, TCG_REG_R2, TCG_REG_TMP,
1516                         SHIFT_IMM_LSL(TARGET_PAGE_BITS));
1517     }
1519     if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1520         tcg_out_dat_reg(s, COND_EQ, ARITH_CMP, 0, TCG_REG_R3, addrhi, 0);
1521     }
1523     return TCG_REG_R1;
1526 /* Record the context of a call to the out of line helper code for the slow
1527    path for a load or store, so that we can later generate the correct
1528    helper code.  */
1529 static void add_qemu_ldst_label(TCGContext *s, bool is_ld, MemOpIdx oi,
1530                                 TCGReg datalo, TCGReg datahi, TCGReg addrlo,
1531                                 TCGReg addrhi, tcg_insn_unit *raddr,
1532                                 tcg_insn_unit *label_ptr)
1534     TCGLabelQemuLdst *label = new_ldst_label(s);
1536     label->is_ld = is_ld;
1537     label->oi = oi;
1538     label->datalo_reg = datalo;
1539     label->datahi_reg = datahi;
1540     label->addrlo_reg = addrlo;
1541     label->addrhi_reg = addrhi;
1542     label->raddr = tcg_splitwx_to_rx(raddr);
1543     label->label_ptr[0] = label_ptr;
1546 static bool tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *lb)
1548     TCGReg argreg, datalo, datahi;
1549     MemOpIdx oi = lb->oi;
1550     MemOp opc = get_memop(oi);
1552     if (!reloc_pc24(lb->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
1553         return false;
1554     }
1556     argreg = tcg_out_arg_reg32(s, TCG_REG_R0, TCG_AREG0);
1557     if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1558         argreg = tcg_out_arg_reg64(s, argreg, lb->addrlo_reg, lb->addrhi_reg);
1559     } else {
1560         argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, lb->addrlo_reg);
1561     }
1562     argreg = tcg_out_arg_imm32(s, argreg, oi);
1563     argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, TCG_REG_R14);
1565     /* Use the canonical unsigned helpers and minimize icache usage. */
1566     tcg_out_call_int(s, qemu_ld_helpers[opc & MO_SIZE]);
1568     datalo = lb->datalo_reg;
1569     datahi = lb->datahi_reg;
1570     if ((opc & MO_SIZE) == MO_64) {
1571         if (datalo != TCG_REG_R1) {
1572             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datalo, TCG_REG_R0);
1573             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datahi, TCG_REG_R1);
1574         } else if (datahi != TCG_REG_R0) {
1575             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datahi, TCG_REG_R1);
1576             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datalo, TCG_REG_R0);
1577         } else {
1578             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, TCG_REG_R0);
1579             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datahi, TCG_REG_R1);
1580             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, datalo, TCG_REG_TMP);
1581         }
1582     } else {
1583         tcg_out_movext(s, TCG_TYPE_I32, datalo,
1584                        TCG_TYPE_I32, opc & MO_SSIZE, TCG_REG_R0);
1585     }
1587     tcg_out_goto(s, COND_AL, lb->raddr);
1588     return true;
1591 static bool tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *lb)
1593     TCGReg argreg, datalo, datahi;
1594     MemOpIdx oi = lb->oi;
1595     MemOp opc = get_memop(oi);
1597     if (!reloc_pc24(lb->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
1598         return false;
1599     }
1601     argreg = TCG_REG_R0;
1602     argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, TCG_AREG0);
1603     if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1604         argreg = tcg_out_arg_reg64(s, argreg, lb->addrlo_reg, lb->addrhi_reg);
1605     } else {
1606         argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, lb->addrlo_reg);
1607     }
1609     datalo = lb->datalo_reg;
1610     datahi = lb->datahi_reg;
1611     switch (opc & MO_SIZE) {
1612     case MO_8:
1613         argreg = tcg_out_arg_reg8(s, argreg, datalo);
1614         break;
1615     case MO_16:
1616         argreg = tcg_out_arg_reg16(s, argreg, datalo);
1617         break;
1618     case MO_32:
1619     default:
1620         argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, datalo);
1621         break;
1622     case MO_64:
1623         argreg = tcg_out_arg_reg64(s, argreg, datalo, datahi);
1624         break;
1625     }
1627     argreg = tcg_out_arg_imm32(s, argreg, oi);
1628     argreg = tcg_out_arg_reg32(s, argreg, TCG_REG_R14);
1630     /* Tail-call to the helper, which will return to the fast path.  */
1631     tcg_out_goto(s, COND_AL, qemu_st_helpers[opc & MO_SIZE]);
1632     return true;
1634 #else
1636 static void tcg_out_test_alignment(TCGContext *s, bool is_ld, TCGReg addrlo,
1637                                    TCGReg addrhi, unsigned a_bits)
1639     unsigned a_mask = (1 << a_bits) - 1;
1640     TCGLabelQemuLdst *label = new_ldst_label(s);
1642     label->is_ld = is_ld;
1643     label->addrlo_reg = addrlo;
1644     label->addrhi_reg = addrhi;
1646     /* We are expecting a_bits to max out at 7, and can easily support 8. */
1647     tcg_debug_assert(a_mask <= 0xff);
1648     /* tst addr, #mask */
1649     tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_TST, 0, addrlo, a_mask);
1651     /* blne slow_path */
1652     label->label_ptr[0] = s->code_ptr;
1653     tcg_out_bl_imm(s, COND_NE, 0);
1655     label->raddr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
1658 static bool tcg_out_fail_alignment(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
1660     if (!reloc_pc24(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
1661         return false;
1662     }
1664     if (TARGET_LONG_BITS == 64) {
1665         /* 64-bit target address is aligned into R2:R3. */
1666         if (l->addrhi_reg != TCG_REG_R2) {
1667             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R2, l->addrlo_reg);
1668             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R3, l->addrhi_reg);
1669         } else if (l->addrlo_reg != TCG_REG_R3) {
1670             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R3, l->addrhi_reg);
1671             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R2, l->addrlo_reg);
1672         } else {
1673             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R1, TCG_REG_R2);
1674             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R2, TCG_REG_R3);
1675             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R3, TCG_REG_R1);
1676         }
1677     } else {
1678         tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_R1, l->addrlo_reg);
1679     }
1680     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_R0, TCG_AREG0);
1682     /*
1683      * Tail call to the helper, with the return address back inline,
1684      * just for the clarity of the debugging traceback -- the helper
1685      * cannot return.  We have used BLNE to arrive here, so LR is
1686      * already set.
1687      */
1688     tcg_out_goto(s, COND_AL, (const void *)
1689                  (l->is_ld ? helper_unaligned_ld : helper_unaligned_st));
1690     return true;
1693 static bool tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
1695     return tcg_out_fail_alignment(s, l);
1698 static bool tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
1700     return tcg_out_fail_alignment(s, l);
1702 #endif /* SOFTMMU */
1704 static void tcg_out_qemu_ld_index(TCGContext *s, MemOp opc,
1705                                   TCGReg datalo, TCGReg datahi,
1706                                   TCGReg addrlo, TCGReg addend,
1707                                   bool scratch_addend)
1709     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1710     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1712     switch (opc & MO_SSIZE) {
1713     case MO_UB:
1714         tcg_out_ld8_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1715         break;
1716     case MO_SB:
1717         tcg_out_ld8s_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1718         break;
1719     case MO_UW:
1720         tcg_out_ld16u_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1721         break;
1722     case MO_SW:
1723         tcg_out_ld16s_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1724         break;
1725     case MO_UL:
1726         tcg_out_ld32_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1727         break;
1728     case MO_UQ:
1729         /* We used pair allocation for datalo, so already should be aligned. */
1730         tcg_debug_assert((datalo & 1) == 0);
1731         tcg_debug_assert(datahi == datalo + 1);
1732         /* LDRD requires alignment; double-check that. */
1733         if (get_alignment_bits(opc) >= MO_64) {
1734             /*
1735              * Rm (the second address op) must not overlap Rt or Rt + 1.
1736              * Since datalo is aligned, we can simplify the test via alignment.
1737              * Flip the two address arguments if that works.
1738              */
1739             if ((addend & ~1) != datalo) {
1740                 tcg_out_ldrd_r(s, COND_AL, datalo, addrlo, addend);
1741                 break;
1742             }
1743             if ((addrlo & ~1) != datalo) {
1744                 tcg_out_ldrd_r(s, COND_AL, datalo, addend, addrlo);
1745                 break;
1746             }
1747         }
1748         if (scratch_addend) {
1749             tcg_out_ld32_rwb(s, COND_AL, datalo, addend, addrlo);
1750             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datahi, addend, 4);
1751         } else {
1752             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_ADD, TCG_REG_TMP,
1753                             addend, addrlo, SHIFT_IMM_LSL(0));
1754             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datalo, TCG_REG_TMP, 0);
1755             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datahi, TCG_REG_TMP, 4);
1756         }
1757         break;
1758     default:
1759         g_assert_not_reached();
1760     }
1763 #ifndef CONFIG_SOFTMMU
1764 static void tcg_out_qemu_ld_direct(TCGContext *s, MemOp opc, TCGReg datalo,
1765                                    TCGReg datahi, TCGReg addrlo)
1767     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1768     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1770     switch (opc & MO_SSIZE) {
1771     case MO_UB:
1772         tcg_out_ld8_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1773         break;
1774     case MO_SB:
1775         tcg_out_ld8s_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1776         break;
1777     case MO_UW:
1778         tcg_out_ld16u_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1779         break;
1780     case MO_SW:
1781         tcg_out_ld16s_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1782         break;
1783     case MO_UL:
1784         tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1785         break;
1786     case MO_UQ:
1787         /* We used pair allocation for datalo, so already should be aligned. */
1788         tcg_debug_assert((datalo & 1) == 0);
1789         tcg_debug_assert(datahi == datalo + 1);
1790         /* LDRD requires alignment; double-check that. */
1791         if (get_alignment_bits(opc) >= MO_64) {
1792             tcg_out_ldrd_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1793         } else if (datalo == addrlo) {
1794             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datahi, addrlo, 4);
1795             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1796         } else {
1797             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1798             tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, datahi, addrlo, 4);
1799         }
1800         break;
1801     default:
1802         g_assert_not_reached();
1803     }
1805 #endif
1807 static void tcg_out_qemu_ld(TCGContext *s, const TCGArg *args, bool is64)
1809     TCGReg addrlo, datalo, datahi, addrhi __attribute__((unused));
1810     MemOpIdx oi;
1811     MemOp opc;
1812 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1813     int mem_index;
1814     TCGReg addend;
1815     tcg_insn_unit *label_ptr;
1816 #else
1817     unsigned a_bits;
1818 #endif
1820     datalo = *args++;
1821     datahi = (is64 ? *args++ : 0);
1822     addrlo = *args++;
1823     addrhi = (TARGET_LONG_BITS == 64 ? *args++ : 0);
1824     oi = *args++;
1825     opc = get_memop(oi);
1827 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1828     mem_index = get_mmuidx(oi);
1829     addend = tcg_out_tlb_read(s, addrlo, addrhi, opc, mem_index, 1);
1831     /* This a conditional BL only to load a pointer within this opcode into LR
1832        for the slow path.  We will not be using the value for a tail call.  */
1833     label_ptr = s->code_ptr;
1834     tcg_out_bl_imm(s, COND_NE, 0);
1836     tcg_out_qemu_ld_index(s, opc, datalo, datahi, addrlo, addend, true);
1838     add_qemu_ldst_label(s, true, oi, datalo, datahi, addrlo, addrhi,
1839                         s->code_ptr, label_ptr);
1840 #else /* !CONFIG_SOFTMMU */
1841     a_bits = get_alignment_bits(opc);
1842     if (a_bits) {
1843         tcg_out_test_alignment(s, true, addrlo, addrhi, a_bits);
1844     }
1845     if (guest_base) {
1846         tcg_out_qemu_ld_index(s, opc, datalo, datahi,
1847                               addrlo, TCG_REG_GUEST_BASE, false);
1848     } else {
1849         tcg_out_qemu_ld_direct(s, opc, datalo, datahi, addrlo);
1850     }
1851 #endif
1854 static void tcg_out_qemu_st_index(TCGContext *s, ARMCond cond, MemOp opc,
1855                                   TCGReg datalo, TCGReg datahi,
1856                                   TCGReg addrlo, TCGReg addend,
1857                                   bool scratch_addend)
1859     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1860     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1862     switch (opc & MO_SIZE) {
1863     case MO_8:
1864         tcg_out_st8_r(s, cond, datalo, addrlo, addend);
1865         break;
1866     case MO_16:
1867         tcg_out_st16_r(s, cond, datalo, addrlo, addend);
1868         break;
1869     case MO_32:
1870         tcg_out_st32_r(s, cond, datalo, addrlo, addend);
1871         break;
1872     case MO_64:
1873         /* We used pair allocation for datalo, so already should be aligned. */
1874         tcg_debug_assert((datalo & 1) == 0);
1875         tcg_debug_assert(datahi == datalo + 1);
1876         /* STRD requires alignment; double-check that. */
1877         if (get_alignment_bits(opc) >= MO_64) {
1878             tcg_out_strd_r(s, cond, datalo, addrlo, addend);
1879         } else if (scratch_addend) {
1880             tcg_out_st32_rwb(s, cond, datalo, addend, addrlo);
1881             tcg_out_st32_12(s, cond, datahi, addend, 4);
1882         } else {
1883             tcg_out_dat_reg(s, cond, ARITH_ADD, TCG_REG_TMP,
1884                             addend, addrlo, SHIFT_IMM_LSL(0));
1885             tcg_out_st32_12(s, cond, datalo, TCG_REG_TMP, 0);
1886             tcg_out_st32_12(s, cond, datahi, TCG_REG_TMP, 4);
1887         }
1888         break;
1889     default:
1890         g_assert_not_reached();
1891     }
1894 #ifndef CONFIG_SOFTMMU
1895 static void tcg_out_qemu_st_direct(TCGContext *s, MemOp opc, TCGReg datalo,
1896                                    TCGReg datahi, TCGReg addrlo)
1898     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1899     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1901     switch (opc & MO_SIZE) {
1902     case MO_8:
1903         tcg_out_st8_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1904         break;
1905     case MO_16:
1906         tcg_out_st16_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1907         break;
1908     case MO_32:
1909         tcg_out_st32_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1910         break;
1911     case MO_64:
1912         /* We used pair allocation for datalo, so already should be aligned. */
1913         tcg_debug_assert((datalo & 1) == 0);
1914         tcg_debug_assert(datahi == datalo + 1);
1915         /* STRD requires alignment; double-check that. */
1916         if (get_alignment_bits(opc) >= MO_64) {
1917             tcg_out_strd_8(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1918         } else {
1919             tcg_out_st32_12(s, COND_AL, datalo, addrlo, 0);
1920             tcg_out_st32_12(s, COND_AL, datahi, addrlo, 4);
1921         }
1922         break;
1923     default:
1924         g_assert_not_reached();
1925     }
1927 #endif
1929 static void tcg_out_qemu_st(TCGContext *s, const TCGArg *args, bool is64)
1931     TCGReg addrlo, datalo, datahi, addrhi __attribute__((unused));
1932     MemOpIdx oi;
1933     MemOp opc;
1934 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1935     int mem_index;
1936     TCGReg addend;
1937     tcg_insn_unit *label_ptr;
1938 #else
1939     unsigned a_bits;
1940 #endif
1942     datalo = *args++;
1943     datahi = (is64 ? *args++ : 0);
1944     addrlo = *args++;
1945     addrhi = (TARGET_LONG_BITS == 64 ? *args++ : 0);
1946     oi = *args++;
1947     opc = get_memop(oi);
1949 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1950     mem_index = get_mmuidx(oi);
1951     addend = tcg_out_tlb_read(s, addrlo, addrhi, opc, mem_index, 0);
1953     tcg_out_qemu_st_index(s, COND_EQ, opc, datalo, datahi,
1954                           addrlo, addend, true);
1956     /* The conditional call must come last, as we're going to return here.  */
1957     label_ptr = s->code_ptr;
1958     tcg_out_bl_imm(s, COND_NE, 0);
1960     add_qemu_ldst_label(s, false, oi, datalo, datahi, addrlo, addrhi,
1961                         s->code_ptr, label_ptr);
1962 #else /* !CONFIG_SOFTMMU */
1963     a_bits = get_alignment_bits(opc);
1964     if (a_bits) {
1965         tcg_out_test_alignment(s, false, addrlo, addrhi, a_bits);
1966     }
1967     if (guest_base) {
1968         tcg_out_qemu_st_index(s, COND_AL, opc, datalo, datahi,
1969                               addrlo, TCG_REG_GUEST_BASE, false);
1970     } else {
1971         tcg_out_qemu_st_direct(s, opc, datalo, datahi, addrlo);
1972     }
1973 #endif
1976 static void tcg_out_epilogue(TCGContext *s);
1978 static void tcg_out_exit_tb(TCGContext *s, uintptr_t arg)
1980     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_R0, arg);
1981     tcg_out_epilogue(s);
1984 static void tcg_out_goto_tb(TCGContext *s, int which)
1986     uintptr_t i_addr;
1987     intptr_t i_disp;
1989     /* Direct branch will be patched by tb_target_set_jmp_target. */
1990     set_jmp_insn_offset(s, which);
1991     tcg_out32(s, INSN_NOP);
1993     /* When branch is out of range, fall through to indirect. */
1994     i_addr = get_jmp_target_addr(s, which);
1995     i_disp = tcg_pcrel_diff(s, (void *)i_addr) - 8;
1996     tcg_debug_assert(i_disp < 0);
1997     if (i_disp >= -0xfff) {
1998         tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, TCG_REG_PC, TCG_REG_PC, i_disp);
1999     } else {
2000         /*
2001          * The TB is close, but outside the 12 bits addressable by
2002          * the load.  We can extend this to 20 bits with a sub of a
2003          * shifted immediate from pc.
2004          */
2005         int h = -i_disp;
2006         int l = h & 0xfff;
2008         h = encode_imm_nofail(h - l);
2009         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_SUB, TCG_REG_R0, TCG_REG_PC, h);
2010         tcg_out_ld32_12(s, COND_AL, TCG_REG_PC, TCG_REG_R0, l);
2011     }
2012     set_jmp_reset_offset(s, which);
2015 void tb_target_set_jmp_target(const TranslationBlock *tb, int n,
2016                               uintptr_t jmp_rx, uintptr_t jmp_rw)
2018     uintptr_t addr = tb->jmp_target_addr[n];
2019     ptrdiff_t offset = addr - (jmp_rx + 8);
2020     tcg_insn_unit insn;
2022     /* Either directly branch, or fall through to indirect branch. */
2023     if (offset == sextract64(offset, 0, 26)) {
2024         /* B <addr> */
2025         insn = deposit32((COND_AL << 28) | INSN_B, 0, 24, offset >> 2);
2026     } else {
2027         insn = INSN_NOP;
2028     }
2030     qatomic_set((uint32_t *)jmp_rw, insn);
2031     flush_idcache_range(jmp_rx, jmp_rw, 4);
2034 static void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
2035                        const TCGArg args[TCG_MAX_OP_ARGS],
2036                        const int const_args[TCG_MAX_OP_ARGS])
2038     TCGArg a0, a1, a2, a3, a4, a5;
2039     int c;
2041     switch (opc) {
2042     case INDEX_op_goto_ptr:
2043         tcg_out_b_reg(s, COND_AL, args[0]);
2044         break;
2045     case INDEX_op_br:
2046         tcg_out_goto_label(s, COND_AL, arg_label(args[0]));
2047         break;
2049     case INDEX_op_ld8u_i32:
2050         tcg_out_ld8u(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2051         break;
2052     case INDEX_op_ld8s_i32:
2053         tcg_out_ld8s(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2054         break;
2055     case INDEX_op_ld16u_i32:
2056         tcg_out_ld16u(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2057         break;
2058     case INDEX_op_ld16s_i32:
2059         tcg_out_ld16s(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2060         break;
2061     case INDEX_op_ld_i32:
2062         tcg_out_ld32u(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2063         break;
2064     case INDEX_op_st8_i32:
2065         tcg_out_st8(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2066         break;
2067     case INDEX_op_st16_i32:
2068         tcg_out_st16(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2069         break;
2070     case INDEX_op_st_i32:
2071         tcg_out_st32(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2072         break;
2074     case INDEX_op_movcond_i32:
2075         /* Constraints mean that v2 is always in the same register as dest,
2076          * so we only need to do "if condition passed, move v1 to dest".
2077          */
2078         tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_CMP, ARITH_CMN, 0,
2079                         args[1], args[2], const_args[2]);
2080         tcg_out_dat_rIK(s, tcg_cond_to_arm_cond[args[5]], ARITH_MOV,
2081                         ARITH_MVN, args[0], 0, args[3], const_args[3]);
2082         break;
2083     case INDEX_op_add_i32:
2084         tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_ADD, ARITH_SUB,
2085                         args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
2086         break;
2087     case INDEX_op_sub_i32:
2088         if (const_args[1]) {
2089             if (const_args[2]) {
2090                 tcg_out_movi32(s, COND_AL, args[0], args[1] - args[2]);
2091             } else {
2092                 tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_RSB,
2093                                args[0], args[2], args[1], 1);
2094             }
2095         } else {
2096             tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_SUB, ARITH_ADD,
2097                             args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
2098         }
2099         break;
2100     case INDEX_op_and_i32:
2101         tcg_out_dat_rIK(s, COND_AL, ARITH_AND, ARITH_BIC,
2102                         args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
2103         break;
2104     case INDEX_op_andc_i32:
2105         tcg_out_dat_rIK(s, COND_AL, ARITH_BIC, ARITH_AND,
2106                         args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
2107         break;
2108     case INDEX_op_or_i32:
2109         c = ARITH_ORR;
2110         goto gen_arith;
2111     case INDEX_op_xor_i32:
2112         c = ARITH_EOR;
2113         /* Fall through.  */
2114     gen_arith:
2115         tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, c, args[0], args[1], args[2], const_args[2]);
2116         break;
2117     case INDEX_op_add2_i32:
2118         a0 = args[0], a1 = args[1], a2 = args[2];
2119         a3 = args[3], a4 = args[4], a5 = args[5];
2120         if (a0 == a3 || (a0 == a5 && !const_args[5])) {
2121             a0 = TCG_REG_TMP;
2122         }
2123         tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_ADD | TO_CPSR, ARITH_SUB | TO_CPSR,
2124                         a0, a2, a4, const_args[4]);
2125         tcg_out_dat_rIK(s, COND_AL, ARITH_ADC, ARITH_SBC,
2126                         a1, a3, a5, const_args[5]);
2127         tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, args[0], a0);
2128         break;
2129     case INDEX_op_sub2_i32:
2130         a0 = args[0], a1 = args[1], a2 = args[2];
2131         a3 = args[3], a4 = args[4], a5 = args[5];
2132         if ((a0 == a3 && !const_args[3]) || (a0 == a5 && !const_args[5])) {
2133             a0 = TCG_REG_TMP;
2134         }
2135         if (const_args[2]) {
2136             if (const_args[4]) {
2137                 tcg_out_movi32(s, COND_AL, a0, a4);
2138                 a4 = a0;
2139             }
2140             tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_RSB | TO_CPSR, a0, a4, a2, 1);
2141         } else {
2142             tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_SUB | TO_CPSR,
2143                             ARITH_ADD | TO_CPSR, a0, a2, a4, const_args[4]);
2144         }
2145         if (const_args[3]) {
2146             if (const_args[5]) {
2147                 tcg_out_movi32(s, COND_AL, a1, a5);
2148                 a5 = a1;
2149             }
2150             tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_RSC, a1, a5, a3, 1);
2151         } else {
2152             tcg_out_dat_rIK(s, COND_AL, ARITH_SBC, ARITH_ADC,
2153                             a1, a3, a5, const_args[5]);
2154         }
2155         tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, args[0], a0);
2156         break;
2157     case INDEX_op_neg_i32:
2158         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_RSB, args[0], args[1], 0);
2159         break;
2160     case INDEX_op_not_i32:
2161         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL,
2162                         ARITH_MVN, args[0], 0, args[1], SHIFT_IMM_LSL(0));
2163         break;
2164     case INDEX_op_mul_i32:
2165         tcg_out_mul32(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2166         break;
2167     case INDEX_op_mulu2_i32:
2168         tcg_out_umull32(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2], args[3]);
2169         break;
2170     case INDEX_op_muls2_i32:
2171         tcg_out_smull32(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2], args[3]);
2172         break;
2173     /* XXX: Perhaps args[2] & 0x1f is wrong */
2174     case INDEX_op_shl_i32:
2175         c = const_args[2] ?
2176                 SHIFT_IMM_LSL(args[2] & 0x1f) : SHIFT_REG_LSL(args[2]);
2177         goto gen_shift32;
2178     case INDEX_op_shr_i32:
2179         c = const_args[2] ? (args[2] & 0x1f) ? SHIFT_IMM_LSR(args[2] & 0x1f) :
2180                 SHIFT_IMM_LSL(0) : SHIFT_REG_LSR(args[2]);
2181         goto gen_shift32;
2182     case INDEX_op_sar_i32:
2183         c = const_args[2] ? (args[2] & 0x1f) ? SHIFT_IMM_ASR(args[2] & 0x1f) :
2184                 SHIFT_IMM_LSL(0) : SHIFT_REG_ASR(args[2]);
2185         goto gen_shift32;
2186     case INDEX_op_rotr_i32:
2187         c = const_args[2] ? (args[2] & 0x1f) ? SHIFT_IMM_ROR(args[2] & 0x1f) :
2188                 SHIFT_IMM_LSL(0) : SHIFT_REG_ROR(args[2]);
2189         /* Fall through.  */
2190     gen_shift32:
2191         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, args[0], 0, args[1], c);
2192         break;
2194     case INDEX_op_rotl_i32:
2195         if (const_args[2]) {
2196             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, args[0], 0, args[1],
2197                             ((0x20 - args[2]) & 0x1f) ?
2198                             SHIFT_IMM_ROR((0x20 - args[2]) & 0x1f) :
2199                             SHIFT_IMM_LSL(0));
2200         } else {
2201             tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_RSB, TCG_REG_TMP, args[2], 0x20);
2202             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, args[0], 0, args[1],
2203                             SHIFT_REG_ROR(TCG_REG_TMP));
2204         }
2205         break;
2207     case INDEX_op_ctz_i32:
2208         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, INSN_RBIT, TCG_REG_TMP, 0, args[1], 0);
2209         a1 = TCG_REG_TMP;
2210         goto do_clz;
2212     case INDEX_op_clz_i32:
2213         a1 = args[1];
2214     do_clz:
2215         a0 = args[0];
2216         a2 = args[2];
2217         c = const_args[2];
2218         if (c && a2 == 32) {
2219             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, INSN_CLZ, a0, 0, a1, 0);
2220             break;
2221         }
2222         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_CMP, 0, a1, 0);
2223         tcg_out_dat_reg(s, COND_NE, INSN_CLZ, a0, 0, a1, 0);
2224         if (c || a0 != a2) {
2225             tcg_out_dat_rIK(s, COND_EQ, ARITH_MOV, ARITH_MVN, a0, 0, a2, c);
2226         }
2227         break;
2229     case INDEX_op_brcond_i32:
2230         tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_CMP, ARITH_CMN, 0,
2231                        args[0], args[1], const_args[1]);
2232         tcg_out_goto_label(s, tcg_cond_to_arm_cond[args[2]],
2233                            arg_label(args[3]));
2234         break;
2235     case INDEX_op_setcond_i32:
2236         tcg_out_dat_rIN(s, COND_AL, ARITH_CMP, ARITH_CMN, 0,
2237                         args[1], args[2], const_args[2]);
2238         tcg_out_dat_imm(s, tcg_cond_to_arm_cond[args[3]],
2239                         ARITH_MOV, args[0], 0, 1);
2240         tcg_out_dat_imm(s, tcg_cond_to_arm_cond[tcg_invert_cond(args[3])],
2241                         ARITH_MOV, args[0], 0, 0);
2242         break;
2244     case INDEX_op_brcond2_i32:
2245         c = tcg_out_cmp2(s, args, const_args);
2246         tcg_out_goto_label(s, tcg_cond_to_arm_cond[c], arg_label(args[5]));
2247         break;
2248     case INDEX_op_setcond2_i32:
2249         c = tcg_out_cmp2(s, args + 1, const_args + 1);
2250         tcg_out_dat_imm(s, tcg_cond_to_arm_cond[c], ARITH_MOV, args[0], 0, 1);
2251         tcg_out_dat_imm(s, tcg_cond_to_arm_cond[tcg_invert_cond(c)],
2252                         ARITH_MOV, args[0], 0, 0);
2253         break;
2255     case INDEX_op_qemu_ld_i32:
2256         tcg_out_qemu_ld(s, args, 0);
2257         break;
2258     case INDEX_op_qemu_ld_i64:
2259         tcg_out_qemu_ld(s, args, 1);
2260         break;
2261     case INDEX_op_qemu_st_i32:
2262         tcg_out_qemu_st(s, args, 0);
2263         break;
2264     case INDEX_op_qemu_st_i64:
2265         tcg_out_qemu_st(s, args, 1);
2266         break;
2268     case INDEX_op_bswap16_i32:
2269         tcg_out_bswap16(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2270         break;
2271     case INDEX_op_bswap32_i32:
2272         tcg_out_bswap32(s, COND_AL, args[0], args[1]);
2273         break;
2275     case INDEX_op_deposit_i32:
2276         tcg_out_deposit(s, COND_AL, args[0], args[2],
2277                         args[3], args[4], const_args[2]);
2278         break;
2279     case INDEX_op_extract_i32:
2280         tcg_out_extract(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2], args[3]);
2281         break;
2282     case INDEX_op_sextract_i32:
2283         tcg_out_sextract(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2], args[3]);
2284         break;
2285     case INDEX_op_extract2_i32:
2286         /* ??? These optimization vs zero should be generic.  */
2287         /* ??? But we can't substitute 2 for 1 in the opcode stream yet.  */
2288         if (const_args[1]) {
2289             if (const_args[2]) {
2290                 tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, args[0], 0);
2291             } else {
2292                 tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, args[0], 0,
2293                                 args[2], SHIFT_IMM_LSL(32 - args[3]));
2294             }
2295         } else if (const_args[2]) {
2296             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, args[0], 0,
2297                             args[1], SHIFT_IMM_LSR(args[3]));
2298         } else {
2299             /* We can do extract2 in 2 insns, vs the 3 required otherwise.  */
2300             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_MOV, TCG_REG_TMP, 0,
2301                             args[2], SHIFT_IMM_LSL(32 - args[3]));
2302             tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, ARITH_ORR, args[0], TCG_REG_TMP,
2303                             args[1], SHIFT_IMM_LSR(args[3]));
2304         }
2305         break;
2307     case INDEX_op_div_i32:
2308         tcg_out_sdiv(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2309         break;
2310     case INDEX_op_divu_i32:
2311         tcg_out_udiv(s, COND_AL, args[0], args[1], args[2]);
2312         break;
2314     case INDEX_op_mb:
2315         tcg_out_mb(s, args[0]);
2316         break;
2318     case INDEX_op_mov_i32:  /* Always emitted via tcg_out_mov.  */
2319     case INDEX_op_call:     /* Always emitted via tcg_out_call.  */
2320     case INDEX_op_exit_tb:  /* Always emitted via tcg_out_exit_tb.  */
2321     case INDEX_op_goto_tb:  /* Always emitted via tcg_out_goto_tb.  */
2322     case INDEX_op_ext8s_i32:  /* Always emitted via tcg_reg_alloc_op.  */
2323     case INDEX_op_ext8u_i32:
2324     case INDEX_op_ext16s_i32:
2325     case INDEX_op_ext16u_i32:
2326     default:
2327         g_assert_not_reached();
2328     }
2331 static TCGConstraintSetIndex tcg_target_op_def(TCGOpcode op)
2333     switch (op) {
2334     case INDEX_op_goto_ptr:
2335         return C_O0_I1(r);
2337     case INDEX_op_ld8u_i32:
2338     case INDEX_op_ld8s_i32:
2339     case INDEX_op_ld16u_i32:
2340     case INDEX_op_ld16s_i32:
2341     case INDEX_op_ld_i32:
2342     case INDEX_op_neg_i32:
2343     case INDEX_op_not_i32:
2344     case INDEX_op_bswap16_i32:
2345     case INDEX_op_bswap32_i32:
2346     case INDEX_op_ext8s_i32:
2347     case INDEX_op_ext16s_i32:
2348     case INDEX_op_ext16u_i32:
2349     case INDEX_op_extract_i32:
2350     case INDEX_op_sextract_i32:
2351         return C_O1_I1(r, r);
2353     case INDEX_op_st8_i32:
2354     case INDEX_op_st16_i32:
2355     case INDEX_op_st_i32:
2356         return C_O0_I2(r, r);
2358     case INDEX_op_add_i32:
2359     case INDEX_op_sub_i32:
2360     case INDEX_op_setcond_i32:
2361         return C_O1_I2(r, r, rIN);
2363     case INDEX_op_and_i32:
2364     case INDEX_op_andc_i32:
2365     case INDEX_op_clz_i32:
2366     case INDEX_op_ctz_i32:
2367         return C_O1_I2(r, r, rIK);
2369     case INDEX_op_mul_i32:
2370     case INDEX_op_div_i32:
2371     case INDEX_op_divu_i32:
2372         return C_O1_I2(r, r, r);
2374     case INDEX_op_mulu2_i32:
2375     case INDEX_op_muls2_i32:
2376         return C_O2_I2(r, r, r, r);
2378     case INDEX_op_or_i32:
2379     case INDEX_op_xor_i32:
2380         return C_O1_I2(r, r, rI);
2382     case INDEX_op_shl_i32:
2383     case INDEX_op_shr_i32:
2384     case INDEX_op_sar_i32:
2385     case INDEX_op_rotl_i32:
2386     case INDEX_op_rotr_i32:
2387         return C_O1_I2(r, r, ri);
2389     case INDEX_op_brcond_i32:
2390         return C_O0_I2(r, rIN);
2391     case INDEX_op_deposit_i32:
2392         return C_O1_I2(r, 0, rZ);
2393     case INDEX_op_extract2_i32:
2394         return C_O1_I2(r, rZ, rZ);
2395     case INDEX_op_movcond_i32:
2396         return C_O1_I4(r, r, rIN, rIK, 0);
2397     case INDEX_op_add2_i32:
2398         return C_O2_I4(r, r, r, r, rIN, rIK);
2399     case INDEX_op_sub2_i32:
2400         return C_O2_I4(r, r, rI, rI, rIN, rIK);
2401     case INDEX_op_brcond2_i32:
2402         return C_O0_I4(r, r, rI, rI);
2403     case INDEX_op_setcond2_i32:
2404         return C_O1_I4(r, r, r, rI, rI);
2406     case INDEX_op_qemu_ld_i32:
2407         return TARGET_LONG_BITS == 32 ? C_O1_I1(r, l) : C_O1_I2(r, l, l);
2408     case INDEX_op_qemu_ld_i64:
2409         return TARGET_LONG_BITS == 32 ? C_O2_I1(e, p, l) : C_O2_I2(e, p, l, l);
2410     case INDEX_op_qemu_st_i32:
2411         return TARGET_LONG_BITS == 32 ? C_O0_I2(s, s) : C_O0_I3(s, s, s);
2412     case INDEX_op_qemu_st_i64:
2413         return TARGET_LONG_BITS == 32 ? C_O0_I3(S, p, s) : C_O0_I4(S, p, s, s);
2415     case INDEX_op_st_vec:
2416         return C_O0_I2(w, r);
2417     case INDEX_op_ld_vec:
2418     case INDEX_op_dupm_vec:
2419         return C_O1_I1(w, r);
2420     case INDEX_op_dup_vec:
2421         return C_O1_I1(w, wr);
2422     case INDEX_op_abs_vec:
2423     case INDEX_op_neg_vec:
2424     case INDEX_op_not_vec:
2425     case INDEX_op_shli_vec:
2426     case INDEX_op_shri_vec:
2427     case INDEX_op_sari_vec:
2428         return C_O1_I1(w, w);
2429     case INDEX_op_dup2_vec:
2430     case INDEX_op_add_vec:
2431     case INDEX_op_mul_vec:
2432     case INDEX_op_smax_vec:
2433     case INDEX_op_smin_vec:
2434     case INDEX_op_ssadd_vec:
2435     case INDEX_op_sssub_vec:
2436     case INDEX_op_sub_vec:
2437     case INDEX_op_umax_vec:
2438     case INDEX_op_umin_vec:
2439     case INDEX_op_usadd_vec:
2440     case INDEX_op_ussub_vec:
2441     case INDEX_op_xor_vec:
2442     case INDEX_op_arm_sshl_vec:
2443     case INDEX_op_arm_ushl_vec:
2444         return C_O1_I2(w, w, w);
2445     case INDEX_op_arm_sli_vec:
2446         return C_O1_I2(w, 0, w);
2447     case INDEX_op_or_vec:
2448     case INDEX_op_andc_vec:
2449         return C_O1_I2(w, w, wO);
2450     case INDEX_op_and_vec:
2451     case INDEX_op_orc_vec:
2452         return C_O1_I2(w, w, wV);
2453     case INDEX_op_cmp_vec:
2454         return C_O1_I2(w, w, wZ);
2455     case INDEX_op_bitsel_vec:
2456         return C_O1_I3(w, w, w, w);
2457     default:
2458         g_assert_not_reached();
2459     }
2462 static void tcg_target_init(TCGContext *s)
2464     /*
2465      * Only probe for the platform and capabilities if we haven't already
2466      * determined maximum values at compile time.
2467      */
2468 #if !defined(use_idiv_instructions) || !defined(use_neon_instructions)
2469     {
2470         unsigned long hwcap = qemu_getauxval(AT_HWCAP);
2471 #ifndef use_idiv_instructions
2472         use_idiv_instructions = (hwcap & HWCAP_ARM_IDIVA) != 0;
2473 #endif
2474 #ifndef use_neon_instructions
2475         use_neon_instructions = (hwcap & HWCAP_ARM_NEON) != 0;
2476 #endif
2477     }
2478 #endif
2480     if (__ARM_ARCH < 7) {
2481         const char *pl = (const char *)qemu_getauxval(AT_PLATFORM);
2482         if (pl != NULL && pl[0] == 'v' && pl[1] >= '4' && pl[1] <= '9') {
2483             arm_arch = pl[1] - '0';
2484         }
2486         if (arm_arch < 6) {
2487             error_report("TCG: ARMv%d is unsupported; exiting", arm_arch);
2488             exit(EXIT_FAILURE);
2489         }
2490     }
2492     tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32] = ALL_GENERAL_REGS;
2494     tcg_target_call_clobber_regs = 0;
2495     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R0);
2496     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R1);
2497     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R2);
2498     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R3);
2499     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R12);
2500     tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_R14);
2502     if (use_neon_instructions) {
2503         tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_V64]  = ALL_VECTOR_REGS;
2504         tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_V128] = ALL_VECTOR_REGS;
2506         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q0);
2507         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q1);
2508         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q2);
2509         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q3);
2510         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q8);
2511         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q9);
2512         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q10);
2513         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q11);
2514         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q12);
2515         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q13);
2516         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q14);
2517         tcg_regset_set_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_Q15);
2518     }
2520     s->reserved_regs = 0;
2521     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_CALL_STACK);
2522     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP);
2523     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_PC);
2524     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_VEC_TMP);
2527 static void tcg_out_ld(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
2528                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
2530     switch (type) {
2531     case TCG_TYPE_I32:
2532         tcg_out_ld32u(s, COND_AL, arg, arg1, arg2);
2533         return;
2534     case TCG_TYPE_V64:
2535         /* regs 1; size 8; align 8 */
2536         tcg_out_vldst(s, INSN_VLD1 | 0x7d0, arg, arg1, arg2);
2537         return;
2538     case TCG_TYPE_V128:
2539         /*
2540          * We have only 8-byte alignment for the stack per the ABI.
2541          * Rather than dynamically re-align the stack, it's easier
2542          * to simply not request alignment beyond that.  So:
2543          * regs 2; size 8; align 8
2544          */
2545         tcg_out_vldst(s, INSN_VLD1 | 0xad0, arg, arg1, arg2);
2546         return;
2547     default:
2548         g_assert_not_reached();
2549     }
2552 static void tcg_out_st(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
2553                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
2555     switch (type) {
2556     case TCG_TYPE_I32:
2557         tcg_out_st32(s, COND_AL, arg, arg1, arg2);
2558         return;
2559     case TCG_TYPE_V64:
2560         /* regs 1; size 8; align 8 */
2561         tcg_out_vldst(s, INSN_VST1 | 0x7d0, arg, arg1, arg2);
2562         return;
2563     case TCG_TYPE_V128:
2564         /* See tcg_out_ld re alignment: regs 2; size 8; align 8 */
2565         tcg_out_vldst(s, INSN_VST1 | 0xad0, arg, arg1, arg2);
2566         return;
2567     default:
2568         g_assert_not_reached();
2569     }
2572 static bool tcg_out_sti(TCGContext *s, TCGType type, TCGArg val,
2573                         TCGReg base, intptr_t ofs)
2575     return false;
2578 static bool tcg_out_mov(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret, TCGReg arg)
2580     if (ret == arg) {
2581         return true;
2582     }
2583     switch (type) {
2584     case TCG_TYPE_I32:
2585         if (ret < TCG_REG_Q0 && arg < TCG_REG_Q0) {
2586             tcg_out_mov_reg(s, COND_AL, ret, arg);
2587             return true;
2588         }
2589         return false;
2591     case TCG_TYPE_V64:
2592     case TCG_TYPE_V128:
2593         /* "VMOV D,N" is an alias for "VORR D,N,N". */
2594         tcg_out_vreg3(s, INSN_VORR, type - TCG_TYPE_V64, 0, ret, arg, arg);
2595         return true;
2597     default:
2598         g_assert_not_reached();
2599     }
2602 static void tcg_out_movi(TCGContext *s, TCGType type,
2603                          TCGReg ret, tcg_target_long arg)
2605     tcg_debug_assert(type == TCG_TYPE_I32);
2606     tcg_debug_assert(ret < TCG_REG_Q0);
2607     tcg_out_movi32(s, COND_AL, ret, arg);
2610 static bool tcg_out_xchg(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg r1, TCGReg r2)
2612     return false;
2615 static void tcg_out_addi_ptr(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rs,
2616                              tcg_target_long imm)
2618     int enc, opc = ARITH_ADD;
2620     /* All of the easiest immediates to encode are positive. */
2621     if (imm < 0) {
2622         imm = -imm;
2623         opc = ARITH_SUB;
2624     }
2625     enc = encode_imm(imm);
2626     if (enc >= 0) {
2627         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, opc, rd, rs, enc);
2628     } else {
2629         tcg_out_movi32(s, COND_AL, TCG_REG_TMP, imm);
2630         tcg_out_dat_reg(s, COND_AL, opc, rd, rs,
2631                         TCG_REG_TMP, SHIFT_IMM_LSL(0));
2632     }
2635 /* Type is always V128, with I64 elements.  */
2636 static void tcg_out_dup2_vec(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rl, TCGReg rh)
2638     /* Move high element into place first. */
2639     /* VMOV Dd+1, Ds */
2640     tcg_out_vreg3(s, INSN_VORR | (1 << 12), 0, 0, rd, rh, rh);
2641     /* Move low element into place; tcg_out_mov will check for nop. */
2642     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_V64, rd, rl);
2645 static bool tcg_out_dup_vec(TCGContext *s, TCGType type, unsigned vece,
2646                             TCGReg rd, TCGReg rs)
2648     int q = type - TCG_TYPE_V64;
2650     if (vece == MO_64) {
2651         if (type == TCG_TYPE_V128) {
2652             tcg_out_dup2_vec(s, rd, rs, rs);
2653         } else {
2654             tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_V64, rd, rs);
2655         }
2656     } else if (rs < TCG_REG_Q0) {
2657         int b = (vece == MO_8);
2658         int e = (vece == MO_16);
2659         tcg_out32(s, INSN_VDUP_G | (b << 22) | (q << 21) | (e << 5) |
2660                   encode_vn(rd) | (rs << 12));
2661     } else {
2662         int imm4 = 1 << vece;
2663         tcg_out32(s, INSN_VDUP_S | (imm4 << 16) | (q << 6) |
2664                   encode_vd(rd) | encode_vm(rs));
2665     }
2666     return true;
2669 static bool tcg_out_dupm_vec(TCGContext *s, TCGType type, unsigned vece,
2670                              TCGReg rd, TCGReg base, intptr_t offset)
2672     if (vece == MO_64) {
2673         tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_V64, rd, base, offset);
2674         if (type == TCG_TYPE_V128) {
2675             tcg_out_dup2_vec(s, rd, rd, rd);
2676         }
2677     } else {
2678         int q = type - TCG_TYPE_V64;
2679         tcg_out_vldst(s, INSN_VLD1R | (vece << 6) | (q << 5),
2680                       rd, base, offset);
2681     }
2682     return true;
2685 static void tcg_out_dupi_vec(TCGContext *s, TCGType type, unsigned vece,
2686                              TCGReg rd, int64_t v64)
2688     int q = type - TCG_TYPE_V64;
2689     int cmode, imm8, i;
2691     /* Test all bytes equal first.  */
2692     if (vece == MO_8) {
2693         tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, 0xe, v64);
2694         return;
2695     }
2697     /*
2698      * Test all bytes 0x00 or 0xff second.  This can match cases that
2699      * might otherwise take 2 or 3 insns for MO_16 or MO_32 below.
2700      */
2701     for (i = imm8 = 0; i < 8; i++) {
2702         uint8_t byte = v64 >> (i * 8);
2703         if (byte == 0xff) {
2704             imm8 |= 1 << i;
2705         } else if (byte != 0) {
2706             goto fail_bytes;
2707         }
2708     }
2709     tcg_out_vmovi(s, rd, q, 1, 0xe, imm8);
2710     return;
2711  fail_bytes:
2713     /*
2714      * Tests for various replications.  For each element width, if we
2715      * cannot find an expansion there's no point checking a larger
2716      * width because we already know by replication it cannot match.
2717      */
2718     if (vece == MO_16) {
2719         uint16_t v16 = v64;
2721         if (is_shimm16(v16, &cmode, &imm8)) {
2722             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, cmode, imm8);
2723             return;
2724         }
2725         if (is_shimm16(~v16, &cmode, &imm8)) {
2726             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 1, cmode, imm8);
2727             return;
2728         }
2730         /*
2731          * Otherwise, all remaining constants can be loaded in two insns:
2732          * rd = v16 & 0xff, rd |= v16 & 0xff00.
2733          */
2734         tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, 0x8, v16 & 0xff);
2735         tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, 0xb, v16 >> 8);   /* VORRI */
2736         return;
2737     }
2739     if (vece == MO_32) {
2740         uint32_t v32 = v64;
2742         if (is_shimm32(v32, &cmode, &imm8) ||
2743             is_soimm32(v32, &cmode, &imm8)) {
2744             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, cmode, imm8);
2745             return;
2746         }
2747         if (is_shimm32(~v32, &cmode, &imm8) ||
2748             is_soimm32(~v32, &cmode, &imm8)) {
2749             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 1, cmode, imm8);
2750             return;
2751         }
2753         /*
2754          * Restrict the set of constants to those we can load with
2755          * two instructions.  Others we load from the pool.
2756          */
2757         i = is_shimm32_pair(v32, &cmode, &imm8);
2758         if (i) {
2759             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, cmode, imm8);
2760             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 0, i | 1, extract32(v32, i * 4, 8));
2761             return;
2762         }
2763         i = is_shimm32_pair(~v32, &cmode, &imm8);
2764         if (i) {
2765             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 1, cmode, imm8);
2766             tcg_out_vmovi(s, rd, q, 1, i | 1, extract32(~v32, i * 4, 8));
2767             return;
2768         }
2769     }
2771     /*
2772      * As a last resort, load from the constant pool.
2773      */
2774     if (!q || vece == MO_64) {
2775         new_pool_l2(s, R_ARM_PC11, s->code_ptr, 0, v64, v64 >> 32);
2776         /* VLDR Dd, [pc + offset] */
2777         tcg_out32(s, INSN_VLDR_D | encode_vd(rd) | (0xf << 16));
2778         if (q) {
2779             tcg_out_dup2_vec(s, rd, rd, rd);
2780         }
2781     } else {
2782         new_pool_label(s, (uint32_t)v64, R_ARM_PC8, s->code_ptr, 0);
2783         /* add tmp, pc, offset */
2784         tcg_out_dat_imm(s, COND_AL, ARITH_ADD, TCG_REG_TMP, TCG_REG_PC, 0);
2785         tcg_out_dupm_vec(s, type, MO_32, rd, TCG_REG_TMP, 0);
2786     }
2789 static const ARMInsn vec_cmp_insn[16] = {
2790     [TCG_COND_EQ] = INSN_VCEQ,
2791     [TCG_COND_GT] = INSN_VCGT,
2792     [TCG_COND_GE] = INSN_VCGE,
2793     [TCG_COND_GTU] = INSN_VCGT_U,
2794     [TCG_COND_GEU] = INSN_VCGE_U,
2797 static const ARMInsn vec_cmp0_insn[16] = {
2798     [TCG_COND_EQ] = INSN_VCEQ0,
2799     [TCG_COND_GT] = INSN_VCGT0,
2800     [TCG_COND_GE] = INSN_VCGE0,
2801     [TCG_COND_LT] = INSN_VCLT0,
2802     [TCG_COND_LE] = INSN_VCLE0,
2805 static void tcg_out_vec_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
2806                            unsigned vecl, unsigned vece,
2807                            const TCGArg args[TCG_MAX_OP_ARGS],
2808                            const int const_args[TCG_MAX_OP_ARGS])
2810     TCGType type = vecl + TCG_TYPE_V64;
2811     unsigned q = vecl;
2812     TCGArg a0, a1, a2, a3;
2813     int cmode, imm8;
2815     a0 = args[0];
2816     a1 = args[1];
2817     a2 = args[2];
2819     switch (opc) {
2820     case INDEX_op_ld_vec:
2821         tcg_out_ld(s, type, a0, a1, a2);
2822         return;
2823     case INDEX_op_st_vec:
2824         tcg_out_st(s, type, a0, a1, a2);
2825         return;
2826     case INDEX_op_dupm_vec:
2827         tcg_out_dupm_vec(s, type, vece, a0, a1, a2);
2828         return;
2829     case INDEX_op_dup2_vec:
2830         tcg_out_dup2_vec(s, a0, a1, a2);
2831         return;
2832     case INDEX_op_abs_vec:
2833         tcg_out_vreg2(s, INSN_VABS, q, vece, a0, a1);
2834         return;
2835     case INDEX_op_neg_vec:
2836         tcg_out_vreg2(s, INSN_VNEG, q, vece, a0, a1);
2837         return;
2838     case INDEX_op_not_vec:
2839         tcg_out_vreg2(s, INSN_VMVN, q, 0, a0, a1);
2840         return;
2841     case INDEX_op_add_vec:
2842         tcg_out_vreg3(s, INSN_VADD, q, vece, a0, a1, a2);
2843         return;
2844     case INDEX_op_mul_vec:
2845         tcg_out_vreg3(s, INSN_VMUL, q, vece, a0, a1, a2);
2846         return;
2847     case INDEX_op_smax_vec:
2848         tcg_out_vreg3(s, INSN_VMAX, q, vece, a0, a1, a2);
2849         return;
2850     case INDEX_op_smin_vec:
2851         tcg_out_vreg3(s, INSN_VMIN, q, vece, a0, a1, a2);
2852         return;
2853     case INDEX_op_sub_vec:
2854         tcg_out_vreg3(s, INSN_VSUB, q, vece, a0, a1, a2);
2855         return;
2856     case INDEX_op_ssadd_vec:
2857         tcg_out_vreg3(s, INSN_VQADD, q, vece, a0, a1, a2);
2858         return;
2859     case INDEX_op_sssub_vec:
2860         tcg_out_vreg3(s, INSN_VQSUB, q, vece, a0, a1, a2);
2861         return;
2862     case INDEX_op_umax_vec:
2863         tcg_out_vreg3(s, INSN_VMAX_U, q, vece, a0, a1, a2);
2864         return;
2865     case INDEX_op_umin_vec:
2866         tcg_out_vreg3(s, INSN_VMIN_U, q, vece, a0, a1, a2);
2867         return;
2868     case INDEX_op_usadd_vec:
2869         tcg_out_vreg3(s, INSN_VQADD_U, q, vece, a0, a1, a2);
2870         return;
2871     case INDEX_op_ussub_vec:
2872         tcg_out_vreg3(s, INSN_VQSUB_U, q, vece, a0, a1, a2);
2873         return;
2874     case INDEX_op_xor_vec:
2875         tcg_out_vreg3(s, INSN_VEOR, q, 0, a0, a1, a2);
2876         return;
2877     case INDEX_op_arm_sshl_vec:
2878         /*
2879          * Note that Vm is the data and Vn is the shift count,
2880          * therefore the arguments appear reversed.
2881          */
2882         tcg_out_vreg3(s, INSN_VSHL_S, q, vece, a0, a2, a1);
2883         return;
2884     case INDEX_op_arm_ushl_vec:
2885         /* See above. */
2886         tcg_out_vreg3(s, INSN_VSHL_U, q, vece, a0, a2, a1);
2887         return;
2888     case INDEX_op_shli_vec:
2889         tcg_out_vshifti(s, INSN_VSHLI, q, a0, a1, a2 + (8 << vece));
2890         return;
2891     case INDEX_op_shri_vec:
2892         tcg_out_vshifti(s, INSN_VSHRI, q, a0, a1, (16 << vece) - a2);
2893         return;
2894     case INDEX_op_sari_vec:
2895         tcg_out_vshifti(s, INSN_VSARI, q, a0, a1, (16 << vece) - a2);
2896         return;
2897     case INDEX_op_arm_sli_vec:
2898         tcg_out_vshifti(s, INSN_VSLI, q, a0, a2, args[3] + (8 << vece));
2899         return;
2901     case INDEX_op_andc_vec:
2902         if (!const_args[2]) {
2903             tcg_out_vreg3(s, INSN_VBIC, q, 0, a0, a1, a2);
2904             return;
2905         }
2906         a2 = ~a2;
2907         /* fall through */
2908     case INDEX_op_and_vec:
2909         if (const_args[2]) {
2910             is_shimm1632(~a2, &cmode, &imm8);
2911             if (a0 == a1) {
2912                 tcg_out_vmovi(s, a0, q, 1, cmode | 1, imm8); /* VBICI */
2913                 return;
2914             }
2915             tcg_out_vmovi(s, a0, q, 1, cmode, imm8); /* VMVNI */
2916             a2 = a0;
2917         }
2918         tcg_out_vreg3(s, INSN_VAND, q, 0, a0, a1, a2);
2919         return;
2921     case INDEX_op_orc_vec:
2922         if (!const_args[2]) {
2923             tcg_out_vreg3(s, INSN_VORN, q, 0, a0, a1, a2);
2924             return;
2925         }
2926         a2 = ~a2;
2927         /* fall through */
2928     case INDEX_op_or_vec:
2929         if (const_args[2]) {
2930             is_shimm1632(a2, &cmode, &imm8);
2931             if (a0 == a1) {
2932                 tcg_out_vmovi(s, a0, q, 0, cmode | 1, imm8); /* VORRI */
2933                 return;
2934             }
2935             tcg_out_vmovi(s, a0, q, 0, cmode, imm8); /* VMOVI */
2936             a2 = a0;
2937         }
2938         tcg_out_vreg3(s, INSN_VORR, q, 0, a0, a1, a2);
2939         return;
2941     case INDEX_op_cmp_vec:
2942         {
2943             TCGCond cond = args[3];
2945             if (cond == TCG_COND_NE) {
2946                 if (const_args[2]) {
2947                     tcg_out_vreg3(s, INSN_VTST, q, vece, a0, a1, a1);
2948                 } else {
2949                     tcg_out_vreg3(s, INSN_VCEQ, q, vece, a0, a1, a2);
2950                     tcg_out_vreg2(s, INSN_VMVN, q, 0, a0, a0);
2951                 }
2952             } else {
2953                 ARMInsn insn;
2955                 if (const_args[2]) {
2956                     insn = vec_cmp0_insn[cond];
2957                     if (insn) {
2958                         tcg_out_vreg2(s, insn, q, vece, a0, a1);
2959                         return;
2960                     }
2961                     tcg_out_dupi_vec(s, type, MO_8, TCG_VEC_TMP, 0);
2962                     a2 = TCG_VEC_TMP;
2963                 }
2964                 insn = vec_cmp_insn[cond];
2965                 if (insn == 0) {
2966                     TCGArg t;
2967                     t = a1, a1 = a2, a2 = t;
2968                     cond = tcg_swap_cond(cond);
2969                     insn = vec_cmp_insn[cond];
2970                     tcg_debug_assert(insn != 0);
2971                 }
2972                 tcg_out_vreg3(s, insn, q, vece, a0, a1, a2);
2973             }
2974         }
2975         return;
2977     case INDEX_op_bitsel_vec:
2978         a3 = args[3];
2979         if (a0 == a3) {
2980             tcg_out_vreg3(s, INSN_VBIT, q, 0, a0, a2, a1);
2981         } else if (a0 == a2) {
2982             tcg_out_vreg3(s, INSN_VBIF, q, 0, a0, a3, a1);
2983         } else {
2984             tcg_out_mov(s, type, a0, a1);
2985             tcg_out_vreg3(s, INSN_VBSL, q, 0, a0, a2, a3);
2986         }
2987         return;
2989     case INDEX_op_mov_vec:  /* Always emitted via tcg_out_mov.  */
2990     case INDEX_op_dup_vec:  /* Always emitted via tcg_out_dup_vec.  */
2991     default:
2992         g_assert_not_reached();
2993     }
2996 int tcg_can_emit_vec_op(TCGOpcode opc, TCGType type, unsigned vece)
2998     switch (opc) {
2999     case INDEX_op_add_vec:
3000     case INDEX_op_sub_vec:
3001     case INDEX_op_and_vec:
3002     case INDEX_op_andc_vec:
3003     case INDEX_op_or_vec:
3004     case INDEX_op_orc_vec:
3005     case INDEX_op_xor_vec:
3006     case INDEX_op_not_vec:
3007     case INDEX_op_shli_vec:
3008     case INDEX_op_shri_vec:
3009     case INDEX_op_sari_vec:
3010     case INDEX_op_ssadd_vec:
3011     case INDEX_op_sssub_vec:
3012     case INDEX_op_usadd_vec:
3013     case INDEX_op_ussub_vec:
3014     case INDEX_op_bitsel_vec:
3015         return 1;
3016     case INDEX_op_abs_vec:
3017     case INDEX_op_cmp_vec:
3018     case INDEX_op_mul_vec:
3019     case INDEX_op_neg_vec:
3020     case INDEX_op_smax_vec:
3021     case INDEX_op_smin_vec:
3022     case INDEX_op_umax_vec:
3023     case INDEX_op_umin_vec:
3024         return vece < MO_64;
3025     case INDEX_op_shlv_vec:
3026     case INDEX_op_shrv_vec:
3027     case INDEX_op_sarv_vec:
3028     case INDEX_op_rotli_vec:
3029     case INDEX_op_rotlv_vec:
3030     case INDEX_op_rotrv_vec:
3031         return -1;
3032     default:
3033         return 0;
3034     }
3037 void tcg_expand_vec_op(TCGOpcode opc, TCGType type, unsigned vece,
3038                        TCGArg a0, ...)
3040     va_list va;
3041     TCGv_vec v0, v1, v2, t1, t2, c1;
3042     TCGArg a2;
3044     va_start(va, a0);
3045     v0 = temp_tcgv_vec(arg_temp(a0));
3046     v1 = temp_tcgv_vec(arg_temp(va_arg(va, TCGArg)));
3047     a2 = va_arg(va, TCGArg);
3048     va_end(va);
3050     switch (opc) {
3051     case INDEX_op_shlv_vec:
3052         /*
3053          * Merely propagate shlv_vec to arm_ushl_vec.
3054          * In this way we don't set TCG_TARGET_HAS_shv_vec
3055          * because everything is done via expansion.
3056          */
3057         v2 = temp_tcgv_vec(arg_temp(a2));
3058         vec_gen_3(INDEX_op_arm_ushl_vec, type, vece, tcgv_vec_arg(v0),
3059                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(v2));
3060         break;
3062     case INDEX_op_shrv_vec:
3063     case INDEX_op_sarv_vec:
3064         /* Right shifts are negative left shifts for NEON.  */
3065         v2 = temp_tcgv_vec(arg_temp(a2));
3066         t1 = tcg_temp_new_vec(type);
3067         tcg_gen_neg_vec(vece, t1, v2);
3068         if (opc == INDEX_op_shrv_vec) {
3069             opc = INDEX_op_arm_ushl_vec;
3070         } else {
3071             opc = INDEX_op_arm_sshl_vec;
3072         }
3073         vec_gen_3(opc, type, vece, tcgv_vec_arg(v0),
3074                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(t1));
3075         tcg_temp_free_vec(t1);
3076         break;
3078     case INDEX_op_rotli_vec:
3079         t1 = tcg_temp_new_vec(type);
3080         tcg_gen_shri_vec(vece, t1, v1, -a2 & ((8 << vece) - 1));
3081         vec_gen_4(INDEX_op_arm_sli_vec, type, vece,
3082                   tcgv_vec_arg(v0), tcgv_vec_arg(t1), tcgv_vec_arg(v1), a2);
3083         tcg_temp_free_vec(t1);
3084         break;
3086     case INDEX_op_rotlv_vec:
3087         v2 = temp_tcgv_vec(arg_temp(a2));
3088         t1 = tcg_temp_new_vec(type);
3089         c1 = tcg_constant_vec(type, vece, 8 << vece);
3090         tcg_gen_sub_vec(vece, t1, v2, c1);
3091         /* Right shifts are negative left shifts for NEON.  */
3092         vec_gen_3(INDEX_op_arm_ushl_vec, type, vece, tcgv_vec_arg(t1),
3093                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(t1));
3094         vec_gen_3(INDEX_op_arm_ushl_vec, type, vece, tcgv_vec_arg(v0),
3095                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(v2));
3096         tcg_gen_or_vec(vece, v0, v0, t1);
3097         tcg_temp_free_vec(t1);
3098         break;
3100     case INDEX_op_rotrv_vec:
3101         v2 = temp_tcgv_vec(arg_temp(a2));
3102         t1 = tcg_temp_new_vec(type);
3103         t2 = tcg_temp_new_vec(type);
3104         c1 = tcg_constant_vec(type, vece, 8 << vece);
3105         tcg_gen_neg_vec(vece, t1, v2);
3106         tcg_gen_sub_vec(vece, t2, c1, v2);
3107         /* Right shifts are negative left shifts for NEON.  */
3108         vec_gen_3(INDEX_op_arm_ushl_vec, type, vece, tcgv_vec_arg(t1),
3109                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(t1));
3110         vec_gen_3(INDEX_op_arm_ushl_vec, type, vece, tcgv_vec_arg(t2),
3111                   tcgv_vec_arg(v1), tcgv_vec_arg(t2));
3112         tcg_gen_or_vec(vece, v0, t1, t2);
3113         tcg_temp_free_vec(t1);
3114         tcg_temp_free_vec(t2);
3115         break;
3117     default:
3118         g_assert_not_reached();
3119     }
3122 static void tcg_out_nop_fill(tcg_insn_unit *p, int count)
3124     int i;
3125     for (i = 0; i < count; ++i) {
3126         p[i] = INSN_NOP;
3127     }
3130 /* Compute frame size via macros, to share between tcg_target_qemu_prologue
3131    and tcg_register_jit.  */
3133 #define PUSH_SIZE  ((11 - 4 + 1 + 1) * sizeof(tcg_target_long))
3135 #define FRAME_SIZE \
3136     ((PUSH_SIZE \
3137       + TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE \
3138       + CPU_TEMP_BUF_NLONGS * sizeof(long) \
3139       + TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1) \
3140      & -TCG_TARGET_STACK_ALIGN)
3142 #define STACK_ADDEND  (FRAME_SIZE - PUSH_SIZE)
3144 static void tcg_target_qemu_prologue(TCGContext *s)
3146     /* Calling convention requires us to save r4-r11 and lr.  */
3147     /* stmdb sp!, { r4 - r11, lr } */
3148     tcg_out_ldstm(s, COND_AL, INSN_STMDB, TCG_REG_CALL_STACK,
3149                   (1 << TCG_REG_R4) | (1 << TCG_REG_R5) | (1 << TCG_REG_R6) |
3150                   (1 << TCG_REG_R7) | (1 << TCG_REG_R8) | (1 << TCG_REG_R9) |
3151                   (1 << TCG_REG_R10) | (1 << TCG_REG_R11) | (1 << TCG_REG_R14));
3153     /* Reserve callee argument and tcg temp space.  */
3154     tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_SUB, TCG_REG_CALL_STACK,
3155                    TCG_REG_CALL_STACK, STACK_ADDEND, 1);
3156     tcg_set_frame(s, TCG_REG_CALL_STACK, TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE,
3157                   CPU_TEMP_BUF_NLONGS * sizeof(long));
3159     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_AREG0, tcg_target_call_iarg_regs[0]);
3161 #ifndef CONFIG_SOFTMMU
3162     if (guest_base) {
3163         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_GUEST_BASE, guest_base);
3164         tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_GUEST_BASE);
3165     }
3166 #endif
3168     tcg_out_b_reg(s, COND_AL, tcg_target_call_iarg_regs[1]);
3170     /*
3171      * Return path for goto_ptr. Set return value to 0, a-la exit_tb,
3172      * and fall through to the rest of the epilogue.
3173      */
3174     tcg_code_gen_epilogue = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
3175     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_R0, 0);
3176     tcg_out_epilogue(s);
3179 static void tcg_out_epilogue(TCGContext *s)
3181     /* Release local stack frame.  */
3182     tcg_out_dat_rI(s, COND_AL, ARITH_ADD, TCG_REG_CALL_STACK,
3183                    TCG_REG_CALL_STACK, STACK_ADDEND, 1);
3185     /* ldmia sp!, { r4 - r11, pc } */
3186     tcg_out_ldstm(s, COND_AL, INSN_LDMIA, TCG_REG_CALL_STACK,
3187                   (1 << TCG_REG_R4) | (1 << TCG_REG_R5) | (1 << TCG_REG_R6) |
3188                   (1 << TCG_REG_R7) | (1 << TCG_REG_R8) | (1 << TCG_REG_R9) |
3189                   (1 << TCG_REG_R10) | (1 << TCG_REG_R11) | (1 << TCG_REG_PC));
3192 typedef struct {
3193     DebugFrameHeader h;
3194     uint8_t fde_def_cfa[4];
3195     uint8_t fde_reg_ofs[18];
3196 } DebugFrame;
3198 #define ELF_HOST_MACHINE EM_ARM
3200 /* We're expecting a 2 byte uleb128 encoded value.  */
3201 QEMU_BUILD_BUG_ON(FRAME_SIZE >= (1 << 14));
3203 static const DebugFrame debug_frame = {
3204     .h.cie.len = sizeof(DebugFrameCIE)-4, /* length after .len member */
3205     .h.cie.id = -1,
3206     .h.cie.version = 1,
3207     .h.cie.code_align = 1,
3208     .h.cie.data_align = 0x7c,             /* sleb128 -4 */
3209     .h.cie.return_column = 14,
3211     /* Total FDE size does not include the "len" member.  */
3212     .h.fde.len = sizeof(DebugFrame) - offsetof(DebugFrame, h.fde.cie_offset),
3214     .fde_def_cfa = {
3215         12, 13,                         /* DW_CFA_def_cfa sp, ... */
3216         (FRAME_SIZE & 0x7f) | 0x80,     /* ... uleb128 FRAME_SIZE */
3217         (FRAME_SIZE >> 7)
3218     },
3219     .fde_reg_ofs = {
3220         /* The following must match the stmdb in the prologue.  */
3221         0x8e, 1,                        /* DW_CFA_offset, lr, -4 */
3222         0x8b, 2,                        /* DW_CFA_offset, r11, -8 */
3223         0x8a, 3,                        /* DW_CFA_offset, r10, -12 */
3224         0x89, 4,                        /* DW_CFA_offset, r9, -16 */
3225         0x88, 5,                        /* DW_CFA_offset, r8, -20 */
3226         0x87, 6,                        /* DW_CFA_offset, r7, -24 */
3227         0x86, 7,                        /* DW_CFA_offset, r6, -28 */
3228         0x85, 8,                        /* DW_CFA_offset, r5, -32 */
3229         0x84, 9,                        /* DW_CFA_offset, r4, -36 */
3230     }
3233 void tcg_register_jit(const void *buf, size_t buf_size)
3235     tcg_register_jit_int(buf, buf_size, &debug_frame, sizeof(debug_frame));