Merge tag 'for-upstream' of https://gitlab.com/bonzini/qemu into staging
[qemu/ar7.git] / tcg / loongarch64 / tcg-target.c.inc
blobd326e28740297391348ada4aa76005e4542af043
1 /*
2  * Tiny Code Generator for QEMU
3  *
4  * Copyright (c) 2021 WANG Xuerui <git@xen0n.name>
5  *
6  * Based on tcg/riscv/tcg-target.c.inc
7  *
8  * Copyright (c) 2018 SiFive, Inc
9  * Copyright (c) 2008-2009 Arnaud Patard <arnaud.patard@rtp-net.org>
10  * Copyright (c) 2009 Aurelien Jarno <aurelien@aurel32.net>
11  * Copyright (c) 2008 Fabrice Bellard
12  *
13  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
14  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
15  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
16  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
17  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
18  * furnished to do so, subject to the following conditions:
19  *
20  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
21  * all copies or substantial portions of the Software.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
24  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
25  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
26  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
27  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
28  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
29  * THE SOFTWARE.
30  */
32 #include "../tcg-ldst.c.inc"
34 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
35 static const char * const tcg_target_reg_names[TCG_TARGET_NB_REGS] = {
36     "zero",
37     "ra",
38     "tp",
39     "sp",
40     "a0",
41     "a1",
42     "a2",
43     "a3",
44     "a4",
45     "a5",
46     "a6",
47     "a7",
48     "t0",
49     "t1",
50     "t2",
51     "t3",
52     "t4",
53     "t5",
54     "t6",
55     "t7",
56     "t8",
57     "r21", /* reserved in the LP64* ABI, hence no ABI name */
58     "s9",
59     "s0",
60     "s1",
61     "s2",
62     "s3",
63     "s4",
64     "s5",
65     "s6",
66     "s7",
67     "s8"
69 #endif
71 static const int tcg_target_reg_alloc_order[] = {
72     /* Registers preserved across calls */
73     /* TCG_REG_S0 reserved for TCG_AREG0 */
74     TCG_REG_S1,
75     TCG_REG_S2,
76     TCG_REG_S3,
77     TCG_REG_S4,
78     TCG_REG_S5,
79     TCG_REG_S6,
80     TCG_REG_S7,
81     TCG_REG_S8,
82     TCG_REG_S9,
84     /* Registers (potentially) clobbered across calls */
85     TCG_REG_T0,
86     TCG_REG_T1,
87     TCG_REG_T2,
88     TCG_REG_T3,
89     TCG_REG_T4,
90     TCG_REG_T5,
91     TCG_REG_T6,
92     TCG_REG_T7,
93     TCG_REG_T8,
95     /* Argument registers, opposite order of allocation.  */
96     TCG_REG_A7,
97     TCG_REG_A6,
98     TCG_REG_A5,
99     TCG_REG_A4,
100     TCG_REG_A3,
101     TCG_REG_A2,
102     TCG_REG_A1,
103     TCG_REG_A0,
106 static const int tcg_target_call_iarg_regs[] = {
107     TCG_REG_A0,
108     TCG_REG_A1,
109     TCG_REG_A2,
110     TCG_REG_A3,
111     TCG_REG_A4,
112     TCG_REG_A5,
113     TCG_REG_A6,
114     TCG_REG_A7,
117 static const int tcg_target_call_oarg_regs[] = {
118     TCG_REG_A0,
119     TCG_REG_A1,
122 #ifndef CONFIG_SOFTMMU
123 #define USE_GUEST_BASE     (guest_base != 0)
124 #define TCG_GUEST_BASE_REG TCG_REG_S1
125 #endif
127 #define TCG_CT_CONST_ZERO  0x100
128 #define TCG_CT_CONST_S12   0x200
129 #define TCG_CT_CONST_N12   0x400
130 #define TCG_CT_CONST_U12   0x800
131 #define TCG_CT_CONST_C12   0x1000
132 #define TCG_CT_CONST_WSZ   0x2000
134 #define ALL_GENERAL_REGS      MAKE_64BIT_MASK(0, 32)
136  * For softmmu, we need to avoid conflicts with the first 5
137  * argument registers to call the helper.  Some of these are
138  * also used for the tlb lookup.
139  */
140 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
141 #define SOFTMMU_RESERVE_REGS  MAKE_64BIT_MASK(TCG_REG_A0, 5)
142 #else
143 #define SOFTMMU_RESERVE_REGS  0
144 #endif
147 static inline tcg_target_long sextreg(tcg_target_long val, int pos, int len)
149     return sextract64(val, pos, len);
152 /* test if a constant matches the constraint */
153 static bool tcg_target_const_match(int64_t val, TCGType type, int ct)
155     if (ct & TCG_CT_CONST) {
156         return true;
157     }
158     if ((ct & TCG_CT_CONST_ZERO) && val == 0) {
159         return true;
160     }
161     if ((ct & TCG_CT_CONST_S12) && val == sextreg(val, 0, 12)) {
162         return true;
163     }
164     if ((ct & TCG_CT_CONST_N12) && -val == sextreg(-val, 0, 12)) {
165         return true;
166     }
167     if ((ct & TCG_CT_CONST_U12) && val >= 0 && val <= 0xfff) {
168         return true;
169     }
170     if ((ct & TCG_CT_CONST_C12) && ~val >= 0 && ~val <= 0xfff) {
171         return true;
172     }
173     if ((ct & TCG_CT_CONST_WSZ) && val == (type == TCG_TYPE_I32 ? 32 : 64)) {
174         return true;
175     }
176     return false;
180  * Relocations
181  */
184  * Relocation records defined in LoongArch ELF psABI v1.00 is way too
185  * complicated; a whopping stack machine is needed to stuff the fields, at
186  * the very least one SOP_PUSH and one SOP_POP (of the correct format) are
187  * needed.
189  * Hence, define our own simpler relocation types. Numbers are chosen as to
190  * not collide with potential future additions to the true ELF relocation
191  * type enum.
192  */
194 /* Field Sk16, shifted right by 2; suitable for conditional jumps */
195 #define R_LOONGARCH_BR_SK16     256
196 /* Field Sd10k16, shifted right by 2; suitable for B and BL */
197 #define R_LOONGARCH_BR_SD10K16  257
199 static bool reloc_br_sk16(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
201     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
202     intptr_t offset = (intptr_t)target - (intptr_t)src_rx;
204     tcg_debug_assert((offset & 3) == 0);
205     offset >>= 2;
206     if (offset == sextreg(offset, 0, 16)) {
207         *src_rw = deposit64(*src_rw, 10, 16, offset);
208         return true;
209     }
211     return false;
214 static bool reloc_br_sd10k16(tcg_insn_unit *src_rw,
215                              const tcg_insn_unit *target)
217     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
218     intptr_t offset = (intptr_t)target - (intptr_t)src_rx;
220     tcg_debug_assert((offset & 3) == 0);
221     offset >>= 2;
222     if (offset == sextreg(offset, 0, 26)) {
223         *src_rw = deposit64(*src_rw, 0, 10, offset >> 16); /* slot d10 */
224         *src_rw = deposit64(*src_rw, 10, 16, offset); /* slot k16 */
225         return true;
226     }
228     return false;
231 static bool patch_reloc(tcg_insn_unit *code_ptr, int type,
232                         intptr_t value, intptr_t addend)
234     tcg_debug_assert(addend == 0);
235     switch (type) {
236     case R_LOONGARCH_BR_SK16:
237         return reloc_br_sk16(code_ptr, (tcg_insn_unit *)value);
238     case R_LOONGARCH_BR_SD10K16:
239         return reloc_br_sd10k16(code_ptr, (tcg_insn_unit *)value);
240     default:
241         g_assert_not_reached();
242     }
245 #include "tcg-insn-defs.c.inc"
248  * TCG intrinsics
249  */
251 static void tcg_out_mb(TCGContext *s, TCGArg a0)
253     /* Baseline LoongArch only has the full barrier, unfortunately.  */
254     tcg_out_opc_dbar(s, 0);
257 static bool tcg_out_mov(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret, TCGReg arg)
259     if (ret == arg) {
260         return true;
261     }
262     switch (type) {
263     case TCG_TYPE_I32:
264     case TCG_TYPE_I64:
265         /*
266          * Conventional register-register move used in LoongArch is
267          * `or dst, src, zero`.
268          */
269         tcg_out_opc_or(s, ret, arg, TCG_REG_ZERO);
270         break;
271     default:
272         g_assert_not_reached();
273     }
274     return true;
277 static bool imm_part_needs_loading(bool high_bits_are_ones,
278                                    tcg_target_long part)
280     if (high_bits_are_ones) {
281         return part != -1;
282     } else {
283         return part != 0;
284     }
287 /* Loads a 32-bit immediate into rd, sign-extended.  */
288 static void tcg_out_movi_i32(TCGContext *s, TCGReg rd, int32_t val)
290     tcg_target_long lo = sextreg(val, 0, 12);
291     tcg_target_long hi12 = sextreg(val, 12, 20);
293     /* Single-instruction cases.  */
294     if (lo == val) {
295         /* val fits in simm12: addi.w rd, zero, val */
296         tcg_out_opc_addi_w(s, rd, TCG_REG_ZERO, val);
297         return;
298     }
299     if (0x800 <= val && val <= 0xfff) {
300         /* val fits in uimm12: ori rd, zero, val */
301         tcg_out_opc_ori(s, rd, TCG_REG_ZERO, val);
302         return;
303     }
305     /* High bits must be set; load with lu12i.w + optional ori.  */
306     tcg_out_opc_lu12i_w(s, rd, hi12);
307     if (lo != 0) {
308         tcg_out_opc_ori(s, rd, rd, lo & 0xfff);
309     }
312 static void tcg_out_movi(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg rd,
313                          tcg_target_long val)
315     /*
316      * LoongArch conventionally loads 64-bit immediates in at most 4 steps,
317      * with dedicated instructions for filling the respective bitfields
318      * below:
319      *
320      *        6                   5                   4               3
321      *  3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2
322      * +-----------------------+---------------------------------------+...
323      * |          hi52         |                  hi32                 |
324      * +-----------------------+---------------------------------------+...
325      *       3                   2                   1
326      *     1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
327      * ...+-------------------------------------+-------------------------+
328      *    |                 hi12                |            lo           |
329      * ...+-------------------------------------+-------------------------+
330      *
331      * Check if val belong to one of the several fast cases, before falling
332      * back to the slow path.
333      */
335     intptr_t pc_offset;
336     tcg_target_long val_lo, val_hi, pc_hi, offset_hi;
337     tcg_target_long hi32, hi52;
338     bool rd_high_bits_are_ones;
340     /* Value fits in signed i32.  */
341     if (type == TCG_TYPE_I32 || val == (int32_t)val) {
342         tcg_out_movi_i32(s, rd, val);
343         return;
344     }
346     /* PC-relative cases.  */
347     pc_offset = tcg_pcrel_diff(s, (void *)val);
348     if (pc_offset == sextreg(pc_offset, 0, 22) && (pc_offset & 3) == 0) {
349         /* Single pcaddu2i.  */
350         tcg_out_opc_pcaddu2i(s, rd, pc_offset >> 2);
351         return;
352     }
354     if (pc_offset == (int32_t)pc_offset) {
355         /* Offset within 32 bits; load with pcalau12i + ori.  */
356         val_lo = sextreg(val, 0, 12);
357         val_hi = val >> 12;
358         pc_hi = (val - pc_offset) >> 12;
359         offset_hi = val_hi - pc_hi;
361         tcg_debug_assert(offset_hi == sextreg(offset_hi, 0, 20));
362         tcg_out_opc_pcalau12i(s, rd, offset_hi);
363         if (val_lo != 0) {
364             tcg_out_opc_ori(s, rd, rd, val_lo & 0xfff);
365         }
366         return;
367     }
369     hi32 = sextreg(val, 32, 20);
370     hi52 = sextreg(val, 52, 12);
372     /* Single cu52i.d case.  */
373     if (ctz64(val) >= 52) {
374         tcg_out_opc_cu52i_d(s, rd, TCG_REG_ZERO, hi52);
375         return;
376     }
378     /* Slow path.  Initialize the low 32 bits, then concat high bits.  */
379     tcg_out_movi_i32(s, rd, val);
380     rd_high_bits_are_ones = (int32_t)val < 0;
382     if (imm_part_needs_loading(rd_high_bits_are_ones, hi32)) {
383         tcg_out_opc_cu32i_d(s, rd, hi32);
384         rd_high_bits_are_ones = hi32 < 0;
385     }
387     if (imm_part_needs_loading(rd_high_bits_are_ones, hi52)) {
388         tcg_out_opc_cu52i_d(s, rd, rd, hi52);
389     }
392 static void tcg_out_ext8u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
394     tcg_out_opc_andi(s, ret, arg, 0xff);
397 static void tcg_out_ext16u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
399     tcg_out_opc_bstrpick_w(s, ret, arg, 0, 15);
402 static void tcg_out_ext32u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
404     tcg_out_opc_bstrpick_d(s, ret, arg, 0, 31);
407 static void tcg_out_ext8s(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
409     tcg_out_opc_sext_b(s, ret, arg);
412 static void tcg_out_ext16s(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
414     tcg_out_opc_sext_h(s, ret, arg);
417 static void tcg_out_ext32s(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
419     tcg_out_opc_addi_w(s, ret, arg, 0);
422 static void tcg_out_clzctz(TCGContext *s, LoongArchInsn opc,
423                            TCGReg a0, TCGReg a1, TCGReg a2,
424                            bool c2, bool is_32bit)
426     if (c2) {
427         /*
428          * Fast path: semantics already satisfied due to constraint and
429          * insn behavior, single instruction is enough.
430          */
431         tcg_debug_assert(a2 == (is_32bit ? 32 : 64));
432         /* all clz/ctz insns belong to DJ-format */
433         tcg_out32(s, encode_dj_insn(opc, a0, a1));
434         return;
435     }
437     tcg_out32(s, encode_dj_insn(opc, TCG_REG_TMP0, a1));
438     /* a0 = a1 ? REG_TMP0 : a2 */
439     tcg_out_opc_maskeqz(s, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP0, a1);
440     tcg_out_opc_masknez(s, a0, a2, a1);
441     tcg_out_opc_or(s, a0, TCG_REG_TMP0, a0);
444 static void tcg_out_setcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
445                             TCGReg arg1, TCGReg arg2, bool c2)
447     TCGReg tmp;
449     if (c2) {
450         tcg_debug_assert(arg2 == 0);
451     }
453     switch (cond) {
454     case TCG_COND_EQ:
455         if (c2) {
456             tmp = arg1;
457         } else {
458             tcg_out_opc_sub_d(s, ret, arg1, arg2);
459             tmp = ret;
460         }
461         tcg_out_opc_sltui(s, ret, tmp, 1);
462         break;
463     case TCG_COND_NE:
464         if (c2) {
465             tmp = arg1;
466         } else {
467             tcg_out_opc_sub_d(s, ret, arg1, arg2);
468             tmp = ret;
469         }
470         tcg_out_opc_sltu(s, ret, TCG_REG_ZERO, tmp);
471         break;
472     case TCG_COND_LT:
473         tcg_out_opc_slt(s, ret, arg1, arg2);
474         break;
475     case TCG_COND_GE:
476         tcg_out_opc_slt(s, ret, arg1, arg2);
477         tcg_out_opc_xori(s, ret, ret, 1);
478         break;
479     case TCG_COND_LE:
480         tcg_out_setcond(s, TCG_COND_GE, ret, arg2, arg1, false);
481         break;
482     case TCG_COND_GT:
483         tcg_out_setcond(s, TCG_COND_LT, ret, arg2, arg1, false);
484         break;
485     case TCG_COND_LTU:
486         tcg_out_opc_sltu(s, ret, arg1, arg2);
487         break;
488     case TCG_COND_GEU:
489         tcg_out_opc_sltu(s, ret, arg1, arg2);
490         tcg_out_opc_xori(s, ret, ret, 1);
491         break;
492     case TCG_COND_LEU:
493         tcg_out_setcond(s, TCG_COND_GEU, ret, arg2, arg1, false);
494         break;
495     case TCG_COND_GTU:
496         tcg_out_setcond(s, TCG_COND_LTU, ret, arg2, arg1, false);
497         break;
498     default:
499         g_assert_not_reached();
500         break;
501     }
505  * Branch helpers
506  */
508 static const struct {
509     LoongArchInsn op;
510     bool swap;
511 } tcg_brcond_to_loongarch[] = {
512     [TCG_COND_EQ] =  { OPC_BEQ,  false },
513     [TCG_COND_NE] =  { OPC_BNE,  false },
514     [TCG_COND_LT] =  { OPC_BGT,  true  },
515     [TCG_COND_GE] =  { OPC_BLE,  true  },
516     [TCG_COND_LE] =  { OPC_BLE,  false },
517     [TCG_COND_GT] =  { OPC_BGT,  false },
518     [TCG_COND_LTU] = { OPC_BGTU, true  },
519     [TCG_COND_GEU] = { OPC_BLEU, true  },
520     [TCG_COND_LEU] = { OPC_BLEU, false },
521     [TCG_COND_GTU] = { OPC_BGTU, false }
524 static void tcg_out_brcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg arg1,
525                            TCGReg arg2, TCGLabel *l)
527     LoongArchInsn op = tcg_brcond_to_loongarch[cond].op;
529     tcg_debug_assert(op != 0);
531     if (tcg_brcond_to_loongarch[cond].swap) {
532         TCGReg t = arg1;
533         arg1 = arg2;
534         arg2 = t;
535     }
537     /* all conditional branch insns belong to DJSk16-format */
538     tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_LOONGARCH_BR_SK16, l, 0);
539     tcg_out32(s, encode_djsk16_insn(op, arg1, arg2, 0));
542 static void tcg_out_call_int(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *arg, bool tail)
544     TCGReg link = tail ? TCG_REG_ZERO : TCG_REG_RA;
545     ptrdiff_t offset = tcg_pcrel_diff(s, arg);
547     tcg_debug_assert((offset & 3) == 0);
548     if (offset == sextreg(offset, 0, 28)) {
549         /* short jump: +/- 256MiB */
550         if (tail) {
551             tcg_out_opc_b(s, offset >> 2);
552         } else {
553             tcg_out_opc_bl(s, offset >> 2);
554         }
555     } else if (offset == sextreg(offset, 0, 38)) {
556         /* long jump: +/- 256GiB */
557         tcg_target_long lo = sextreg(offset, 0, 18);
558         tcg_target_long hi = offset - lo;
559         tcg_out_opc_pcaddu18i(s, TCG_REG_TMP0, hi >> 18);
560         tcg_out_opc_jirl(s, link, TCG_REG_TMP0, lo >> 2);
561     } else {
562         /* far jump: 64-bit */
563         tcg_target_long lo = sextreg((tcg_target_long)arg, 0, 18);
564         tcg_target_long hi = (tcg_target_long)arg - lo;
565         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP0, hi);
566         tcg_out_opc_jirl(s, link, TCG_REG_TMP0, lo >> 2);
567     }
570 static void tcg_out_call(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *arg)
572     tcg_out_call_int(s, arg, false);
576  * Load/store helpers
577  */
579 static void tcg_out_ldst(TCGContext *s, LoongArchInsn opc, TCGReg data,
580                          TCGReg addr, intptr_t offset)
582     intptr_t imm12 = sextreg(offset, 0, 12);
584     if (offset != imm12) {
585         intptr_t diff = offset - (uintptr_t)s->code_ptr;
587         if (addr == TCG_REG_ZERO && diff == (int32_t)diff) {
588             imm12 = sextreg(diff, 0, 12);
589             tcg_out_opc_pcaddu12i(s, TCG_REG_TMP2, (diff - imm12) >> 12);
590         } else {
591             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP2, offset - imm12);
592             if (addr != TCG_REG_ZERO) {
593                 tcg_out_opc_add_d(s, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, addr);
594             }
595         }
596         addr = TCG_REG_TMP2;
597     }
599     switch (opc) {
600     case OPC_LD_B:
601     case OPC_LD_BU:
602     case OPC_LD_H:
603     case OPC_LD_HU:
604     case OPC_LD_W:
605     case OPC_LD_WU:
606     case OPC_LD_D:
607     case OPC_ST_B:
608     case OPC_ST_H:
609     case OPC_ST_W:
610     case OPC_ST_D:
611         tcg_out32(s, encode_djsk12_insn(opc, data, addr, imm12));
612         break;
613     default:
614         g_assert_not_reached();
615     }
618 static void tcg_out_ld(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
619                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
621     bool is_32bit = type == TCG_TYPE_I32;
622     tcg_out_ldst(s, is_32bit ? OPC_LD_W : OPC_LD_D, arg, arg1, arg2);
625 static void tcg_out_st(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
626                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
628     bool is_32bit = type == TCG_TYPE_I32;
629     tcg_out_ldst(s, is_32bit ? OPC_ST_W : OPC_ST_D, arg, arg1, arg2);
632 static bool tcg_out_sti(TCGContext *s, TCGType type, TCGArg val,
633                         TCGReg base, intptr_t ofs)
635     if (val == 0) {
636         tcg_out_st(s, type, TCG_REG_ZERO, base, ofs);
637         return true;
638     }
639     return false;
643  * Load/store helpers for SoftMMU, and qemu_ld/st implementations
644  */
646 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
648  * helper signature: helper_ret_ld_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
649  *                                     MemOpIdx oi, uintptr_t ra)
650  */
651 static void * const qemu_ld_helpers[4] = {
652     [MO_8]  = helper_ret_ldub_mmu,
653     [MO_16] = helper_le_lduw_mmu,
654     [MO_32] = helper_le_ldul_mmu,
655     [MO_64] = helper_le_ldq_mmu,
659  * helper signature: helper_ret_st_mmu(CPUState *env, target_ulong addr,
660  *                                     uintxx_t val, MemOpIdx oi,
661  *                                     uintptr_t ra)
662  */
663 static void * const qemu_st_helpers[4] = {
664     [MO_8]  = helper_ret_stb_mmu,
665     [MO_16] = helper_le_stw_mmu,
666     [MO_32] = helper_le_stl_mmu,
667     [MO_64] = helper_le_stq_mmu,
670 /* We expect to use a 12-bit negative offset from ENV.  */
671 QEMU_BUILD_BUG_ON(TLB_MASK_TABLE_OFS(0) > 0);
672 QEMU_BUILD_BUG_ON(TLB_MASK_TABLE_OFS(0) < -(1 << 11));
674 static bool tcg_out_goto(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *target)
676     tcg_out_opc_b(s, 0);
677     return reloc_br_sd10k16(s->code_ptr - 1, target);
681  * Emits common code for TLB addend lookup, that eventually loads the
682  * addend in TCG_REG_TMP2.
683  */
684 static void tcg_out_tlb_load(TCGContext *s, TCGReg addrl, MemOpIdx oi,
685                              tcg_insn_unit **label_ptr, bool is_load)
687     MemOp opc = get_memop(oi);
688     unsigned s_bits = opc & MO_SIZE;
689     unsigned a_bits = get_alignment_bits(opc);
690     tcg_target_long compare_mask;
691     int mem_index = get_mmuidx(oi);
692     int fast_ofs = TLB_MASK_TABLE_OFS(mem_index);
693     int mask_ofs = fast_ofs + offsetof(CPUTLBDescFast, mask);
694     int table_ofs = fast_ofs + offsetof(CPUTLBDescFast, table);
696     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP0, TCG_AREG0, mask_ofs);
697     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP1, TCG_AREG0, table_ofs);
699     tcg_out_opc_srli_d(s, TCG_REG_TMP2, addrl,
700                     TARGET_PAGE_BITS - CPU_TLB_ENTRY_BITS);
701     tcg_out_opc_and(s, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP0);
702     tcg_out_opc_add_d(s, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP1);
704     /* Load the tlb comparator and the addend.  */
705     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_TL, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP2,
706                is_load ? offsetof(CPUTLBEntry, addr_read)
707                : offsetof(CPUTLBEntry, addr_write));
708     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2,
709                offsetof(CPUTLBEntry, addend));
711     /* We don't support unaligned accesses.  */
712     if (a_bits < s_bits) {
713         a_bits = s_bits;
714     }
715     /* Clear the non-page, non-alignment bits from the address.  */
716     compare_mask = (tcg_target_long)TARGET_PAGE_MASK | ((1 << a_bits) - 1);
717     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_TL, TCG_REG_TMP1, compare_mask);
718     tcg_out_opc_and(s, TCG_REG_TMP1, TCG_REG_TMP1, addrl);
720     /* Compare masked address with the TLB entry.  */
721     label_ptr[0] = s->code_ptr;
722     tcg_out_opc_bne(s, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP1, 0);
724     /* TLB Hit - addend in TCG_REG_TMP2, ready for use.  */
727 static void add_qemu_ldst_label(TCGContext *s, int is_ld, MemOpIdx oi,
728                                 TCGType type,
729                                 TCGReg datalo, TCGReg addrlo,
730                                 void *raddr, tcg_insn_unit **label_ptr)
732     TCGLabelQemuLdst *label = new_ldst_label(s);
734     label->is_ld = is_ld;
735     label->oi = oi;
736     label->type = type;
737     label->datalo_reg = datalo;
738     label->datahi_reg = 0; /* unused */
739     label->addrlo_reg = addrlo;
740     label->addrhi_reg = 0; /* unused */
741     label->raddr = tcg_splitwx_to_rx(raddr);
742     label->label_ptr[0] = label_ptr[0];
745 static bool tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
747     MemOpIdx oi = l->oi;
748     MemOp opc = get_memop(oi);
749     MemOp size = opc & MO_SIZE;
750     TCGType type = l->type;
752     /* resolve label address */
753     if (!reloc_br_sk16(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
754         return false;
755     }
757     /* call load helper */
758     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A0, TCG_AREG0);
759     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A1, l->addrlo_reg);
760     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A2, oi);
761     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A3, (tcg_target_long)l->raddr);
763     tcg_out_call(s, qemu_ld_helpers[size]);
765     switch (opc & MO_SSIZE) {
766     case MO_SB:
767         tcg_out_ext8s(s, l->datalo_reg, TCG_REG_A0);
768         break;
769     case MO_SW:
770         tcg_out_ext16s(s, l->datalo_reg, TCG_REG_A0);
771         break;
772     case MO_SL:
773         tcg_out_ext32s(s, l->datalo_reg, TCG_REG_A0);
774         break;
775     case MO_UL:
776         if (type == TCG_TYPE_I32) {
777             /* MO_UL loads of i32 should be sign-extended too */
778             tcg_out_ext32s(s, l->datalo_reg, TCG_REG_A0);
779             break;
780         }
781         /* fallthrough */
782     default:
783         tcg_out_mov(s, type, l->datalo_reg, TCG_REG_A0);
784         break;
785     }
787     return tcg_out_goto(s, l->raddr);
790 static bool tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
792     MemOpIdx oi = l->oi;
793     MemOp opc = get_memop(oi);
794     MemOp size = opc & MO_SIZE;
796     /* resolve label address */
797     if (!reloc_br_sk16(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
798         return false;
799     }
801     /* call store helper */
802     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A0, TCG_AREG0);
803     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A1, l->addrlo_reg);
804     switch (size) {
805     case MO_8:
806         tcg_out_ext8u(s, TCG_REG_A2, l->datalo_reg);
807         break;
808     case MO_16:
809         tcg_out_ext16u(s, TCG_REG_A2, l->datalo_reg);
810         break;
811     case MO_32:
812         tcg_out_ext32u(s, TCG_REG_A2, l->datalo_reg);
813         break;
814     case MO_64:
815         tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_I64, TCG_REG_A2, l->datalo_reg);
816         break;
817     default:
818         g_assert_not_reached();
819         break;
820     }
821     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A3, oi);
822     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A4, (tcg_target_long)l->raddr);
824     tcg_out_call(s, qemu_st_helpers[size]);
826     return tcg_out_goto(s, l->raddr);
828 #else
831  * Alignment helpers for user-mode emulation
832  */
834 static void tcg_out_test_alignment(TCGContext *s, bool is_ld, TCGReg addr_reg,
835                                    unsigned a_bits)
837     TCGLabelQemuLdst *l = new_ldst_label(s);
839     l->is_ld = is_ld;
840     l->addrlo_reg = addr_reg;
842     /*
843      * Without micro-architecture details, we don't know which of bstrpick or
844      * andi is faster, so use bstrpick as it's not constrained by imm field
845      * width. (Not to say alignments >= 2^12 are going to happen any time
846      * soon, though)
847      */
848     tcg_out_opc_bstrpick_d(s, TCG_REG_TMP1, addr_reg, 0, a_bits - 1);
850     l->label_ptr[0] = s->code_ptr;
851     tcg_out_opc_bne(s, TCG_REG_TMP1, TCG_REG_ZERO, 0);
853     l->raddr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
856 static bool tcg_out_fail_alignment(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
858     /* resolve label address */
859     if (!reloc_br_sk16(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
860         return false;
861     }
863     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_TL, TCG_REG_A1, l->addrlo_reg);
864     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A0, TCG_AREG0);
866     /* tail call, with the return address back inline. */
867     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_RA, (uintptr_t)l->raddr);
868     tcg_out_call_int(s, (const void *)(l->is_ld ? helper_unaligned_ld
869                                        : helper_unaligned_st), true);
870     return true;
873 static bool tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
875     return tcg_out_fail_alignment(s, l);
878 static bool tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
880     return tcg_out_fail_alignment(s, l);
883 #endif /* CONFIG_SOFTMMU */
886  * `ext32u` the address register into the temp register given,
887  * if target is 32-bit, no-op otherwise.
889  * Returns the address register ready for use with TLB addend.
890  */
891 static TCGReg tcg_out_zext_addr_if_32_bit(TCGContext *s,
892                                           TCGReg addr, TCGReg tmp)
894     if (TARGET_LONG_BITS == 32) {
895         tcg_out_ext32u(s, tmp, addr);
896         return tmp;
897     }
898     return addr;
901 static void tcg_out_qemu_ld_indexed(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rj,
902                                    TCGReg rk, MemOp opc, TCGType type)
904     /* Byte swapping is left to middle-end expansion.  */
905     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
907     switch (opc & MO_SSIZE) {
908     case MO_UB:
909         tcg_out_opc_ldx_bu(s, rd, rj, rk);
910         break;
911     case MO_SB:
912         tcg_out_opc_ldx_b(s, rd, rj, rk);
913         break;
914     case MO_UW:
915         tcg_out_opc_ldx_hu(s, rd, rj, rk);
916         break;
917     case MO_SW:
918         tcg_out_opc_ldx_h(s, rd, rj, rk);
919         break;
920     case MO_UL:
921         if (type == TCG_TYPE_I64) {
922             tcg_out_opc_ldx_wu(s, rd, rj, rk);
923             break;
924         }
925         /* fallthrough */
926     case MO_SL:
927         tcg_out_opc_ldx_w(s, rd, rj, rk);
928         break;
929     case MO_UQ:
930         tcg_out_opc_ldx_d(s, rd, rj, rk);
931         break;
932     default:
933         g_assert_not_reached();
934     }
937 static void tcg_out_qemu_ld(TCGContext *s, const TCGArg *args, TCGType type)
939     TCGReg addr_regl;
940     TCGReg data_regl;
941     MemOpIdx oi;
942     MemOp opc;
943 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
944     tcg_insn_unit *label_ptr[1];
945 #else
946     unsigned a_bits;
947 #endif
948     TCGReg base;
950     data_regl = *args++;
951     addr_regl = *args++;
952     oi = *args++;
953     opc = get_memop(oi);
955 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
956     tcg_out_tlb_load(s, addr_regl, oi, label_ptr, 1);
957     base = tcg_out_zext_addr_if_32_bit(s, addr_regl, TCG_REG_TMP0);
958     tcg_out_qemu_ld_indexed(s, data_regl, base, TCG_REG_TMP2, opc, type);
959     add_qemu_ldst_label(s, 1, oi, type,
960                         data_regl, addr_regl,
961                         s->code_ptr, label_ptr);
962 #else
963     a_bits = get_alignment_bits(opc);
964     if (a_bits) {
965         tcg_out_test_alignment(s, true, addr_regl, a_bits);
966     }
967     base = tcg_out_zext_addr_if_32_bit(s, addr_regl, TCG_REG_TMP0);
968     TCGReg guest_base_reg = USE_GUEST_BASE ? TCG_GUEST_BASE_REG : TCG_REG_ZERO;
969     tcg_out_qemu_ld_indexed(s, data_regl, base, guest_base_reg, opc, type);
970 #endif
973 static void tcg_out_qemu_st_indexed(TCGContext *s, TCGReg data,
974                                    TCGReg rj, TCGReg rk, MemOp opc)
976     /* Byte swapping is left to middle-end expansion.  */
977     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
979     switch (opc & MO_SIZE) {
980     case MO_8:
981         tcg_out_opc_stx_b(s, data, rj, rk);
982         break;
983     case MO_16:
984         tcg_out_opc_stx_h(s, data, rj, rk);
985         break;
986     case MO_32:
987         tcg_out_opc_stx_w(s, data, rj, rk);
988         break;
989     case MO_64:
990         tcg_out_opc_stx_d(s, data, rj, rk);
991         break;
992     default:
993         g_assert_not_reached();
994     }
997 static void tcg_out_qemu_st(TCGContext *s, const TCGArg *args)
999     TCGReg addr_regl;
1000     TCGReg data_regl;
1001     MemOpIdx oi;
1002     MemOp opc;
1003 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
1004     tcg_insn_unit *label_ptr[1];
1005 #else
1006     unsigned a_bits;
1007 #endif
1008     TCGReg base;
1010     data_regl = *args++;
1011     addr_regl = *args++;
1012     oi = *args++;
1013     opc = get_memop(oi);
1015 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
1016     tcg_out_tlb_load(s, addr_regl, oi, label_ptr, 0);
1017     base = tcg_out_zext_addr_if_32_bit(s, addr_regl, TCG_REG_TMP0);
1018     tcg_out_qemu_st_indexed(s, data_regl, base, TCG_REG_TMP2, opc);
1019     add_qemu_ldst_label(s, 0, oi,
1020                         0, /* type param is unused for stores */
1021                         data_regl, addr_regl,
1022                         s->code_ptr, label_ptr);
1023 #else
1024     a_bits = get_alignment_bits(opc);
1025     if (a_bits) {
1026         tcg_out_test_alignment(s, false, addr_regl, a_bits);
1027     }
1028     base = tcg_out_zext_addr_if_32_bit(s, addr_regl, TCG_REG_TMP0);
1029     TCGReg guest_base_reg = USE_GUEST_BASE ? TCG_GUEST_BASE_REG : TCG_REG_ZERO;
1030     tcg_out_qemu_st_indexed(s, data_regl, base, guest_base_reg, opc);
1031 #endif
1034 /* LoongArch uses `andi zero, zero, 0` as NOP.  */
1035 #define NOP OPC_ANDI
1036 static void tcg_out_nop(TCGContext *s)
1038     tcg_out32(s, NOP);
1041 void tb_target_set_jmp_target(uintptr_t tc_ptr, uintptr_t jmp_rx,
1042                               uintptr_t jmp_rw, uintptr_t addr)
1044     tcg_insn_unit i1, i2;
1045     ptrdiff_t upper, lower;
1046     ptrdiff_t offset = (ptrdiff_t)(addr - jmp_rx) >> 2;
1048     if (offset == sextreg(offset, 0, 26)) {
1049         i1 = encode_sd10k16_insn(OPC_B, offset);
1050         i2 = NOP;
1051     } else {
1052         tcg_debug_assert(offset == sextreg(offset, 0, 36));
1053         lower = (int16_t)offset;
1054         upper = (offset - lower) >> 16;
1056         i1 = encode_dsj20_insn(OPC_PCADDU18I, TCG_REG_TMP0, upper);
1057         i2 = encode_djsk16_insn(OPC_JIRL, TCG_REG_ZERO, TCG_REG_TMP0, lower);
1058     }
1059     uint64_t pair = ((uint64_t)i2 << 32) | i1;
1060     qatomic_set((uint64_t *)jmp_rw, pair);
1061     flush_idcache_range(jmp_rx, jmp_rw, 8);
1065  * Entry-points
1066  */
1068 static const tcg_insn_unit *tb_ret_addr;
1070 static void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
1071                        const TCGArg args[TCG_MAX_OP_ARGS],
1072                        const int const_args[TCG_MAX_OP_ARGS])
1074     TCGArg a0 = args[0];
1075     TCGArg a1 = args[1];
1076     TCGArg a2 = args[2];
1077     int c2 = const_args[2];
1079     switch (opc) {
1080     case INDEX_op_exit_tb:
1081         /* Reuse the zeroing that exists for goto_ptr.  */
1082         if (a0 == 0) {
1083             tcg_out_call_int(s, tcg_code_gen_epilogue, true);
1084         } else {
1085             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A0, a0);
1086             tcg_out_call_int(s, tb_ret_addr, true);
1087         }
1088         break;
1090     case INDEX_op_goto_tb:
1091         tcg_debug_assert(s->tb_jmp_insn_offset != NULL);
1092         /*
1093          * Ensure that patch area is 8-byte aligned so that an
1094          * atomic write can be used to patch the target address.
1095          */
1096         if ((uintptr_t)s->code_ptr & 7) {
1097             tcg_out_nop(s);
1098         }
1099         s->tb_jmp_insn_offset[a0] = tcg_current_code_size(s);
1100         /*
1101          * actual branch destination will be patched by
1102          * tb_target_set_jmp_target later
1103          */
1104         tcg_out_opc_pcaddu18i(s, TCG_REG_TMP0, 0);
1105         tcg_out_opc_jirl(s, TCG_REG_ZERO, TCG_REG_TMP0, 0);
1106         set_jmp_reset_offset(s, a0);
1107         break;
1109     case INDEX_op_mb:
1110         tcg_out_mb(s, a0);
1111         break;
1113     case INDEX_op_goto_ptr:
1114         tcg_out_opc_jirl(s, TCG_REG_ZERO, a0, 0);
1115         break;
1117     case INDEX_op_br:
1118         tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_LOONGARCH_BR_SD10K16, arg_label(a0),
1119                       0);
1120         tcg_out_opc_b(s, 0);
1121         break;
1123     case INDEX_op_brcond_i32:
1124     case INDEX_op_brcond_i64:
1125         tcg_out_brcond(s, a2, a0, a1, arg_label(args[3]));
1126         break;
1128     case INDEX_op_ext8s_i32:
1129     case INDEX_op_ext8s_i64:
1130         tcg_out_ext8s(s, a0, a1);
1131         break;
1133     case INDEX_op_ext8u_i32:
1134     case INDEX_op_ext8u_i64:
1135         tcg_out_ext8u(s, a0, a1);
1136         break;
1138     case INDEX_op_ext16s_i32:
1139     case INDEX_op_ext16s_i64:
1140         tcg_out_ext16s(s, a0, a1);
1141         break;
1143     case INDEX_op_ext16u_i32:
1144     case INDEX_op_ext16u_i64:
1145         tcg_out_ext16u(s, a0, a1);
1146         break;
1148     case INDEX_op_ext32u_i64:
1149     case INDEX_op_extu_i32_i64:
1150         tcg_out_ext32u(s, a0, a1);
1151         break;
1153     case INDEX_op_ext32s_i64:
1154     case INDEX_op_extrl_i64_i32:
1155     case INDEX_op_ext_i32_i64:
1156         tcg_out_ext32s(s, a0, a1);
1157         break;
1159     case INDEX_op_extrh_i64_i32:
1160         tcg_out_opc_srai_d(s, a0, a1, 32);
1161         break;
1163     case INDEX_op_not_i32:
1164     case INDEX_op_not_i64:
1165         tcg_out_opc_nor(s, a0, a1, TCG_REG_ZERO);
1166         break;
1168     case INDEX_op_nor_i32:
1169     case INDEX_op_nor_i64:
1170         if (c2) {
1171             tcg_out_opc_ori(s, a0, a1, a2);
1172             tcg_out_opc_nor(s, a0, a0, TCG_REG_ZERO);
1173         } else {
1174             tcg_out_opc_nor(s, a0, a1, a2);
1175         }
1176         break;
1178     case INDEX_op_andc_i32:
1179     case INDEX_op_andc_i64:
1180         if (c2) {
1181             /* guaranteed to fit due to constraint */
1182             tcg_out_opc_andi(s, a0, a1, ~a2);
1183         } else {
1184             tcg_out_opc_andn(s, a0, a1, a2);
1185         }
1186         break;
1188     case INDEX_op_orc_i32:
1189     case INDEX_op_orc_i64:
1190         if (c2) {
1191             /* guaranteed to fit due to constraint */
1192             tcg_out_opc_ori(s, a0, a1, ~a2);
1193         } else {
1194             tcg_out_opc_orn(s, a0, a1, a2);
1195         }
1196         break;
1198     case INDEX_op_and_i32:
1199     case INDEX_op_and_i64:
1200         if (c2) {
1201             tcg_out_opc_andi(s, a0, a1, a2);
1202         } else {
1203             tcg_out_opc_and(s, a0, a1, a2);
1204         }
1205         break;
1207     case INDEX_op_or_i32:
1208     case INDEX_op_or_i64:
1209         if (c2) {
1210             tcg_out_opc_ori(s, a0, a1, a2);
1211         } else {
1212             tcg_out_opc_or(s, a0, a1, a2);
1213         }
1214         break;
1216     case INDEX_op_xor_i32:
1217     case INDEX_op_xor_i64:
1218         if (c2) {
1219             tcg_out_opc_xori(s, a0, a1, a2);
1220         } else {
1221             tcg_out_opc_xor(s, a0, a1, a2);
1222         }
1223         break;
1225     case INDEX_op_extract_i32:
1226         tcg_out_opc_bstrpick_w(s, a0, a1, a2, a2 + args[3] - 1);
1227         break;
1228     case INDEX_op_extract_i64:
1229         tcg_out_opc_bstrpick_d(s, a0, a1, a2, a2 + args[3] - 1);
1230         break;
1232     case INDEX_op_deposit_i32:
1233         tcg_out_opc_bstrins_w(s, a0, a2, args[3], args[3] + args[4] - 1);
1234         break;
1235     case INDEX_op_deposit_i64:
1236         tcg_out_opc_bstrins_d(s, a0, a2, args[3], args[3] + args[4] - 1);
1237         break;
1239     case INDEX_op_bswap16_i32:
1240     case INDEX_op_bswap16_i64:
1241         tcg_out_opc_revb_2h(s, a0, a1);
1242         if (a2 & TCG_BSWAP_OS) {
1243             tcg_out_ext16s(s, a0, a0);
1244         } else if ((a2 & (TCG_BSWAP_IZ | TCG_BSWAP_OZ)) == TCG_BSWAP_OZ) {
1245             tcg_out_ext16u(s, a0, a0);
1246         }
1247         break;
1249     case INDEX_op_bswap32_i32:
1250         /* All 32-bit values are computed sign-extended in the register.  */
1251         a2 = TCG_BSWAP_OS;
1252         /* fallthrough */
1253     case INDEX_op_bswap32_i64:
1254         tcg_out_opc_revb_2w(s, a0, a1);
1255         if (a2 & TCG_BSWAP_OS) {
1256             tcg_out_ext32s(s, a0, a0);
1257         } else if ((a2 & (TCG_BSWAP_IZ | TCG_BSWAP_OZ)) == TCG_BSWAP_OZ) {
1258             tcg_out_ext32u(s, a0, a0);
1259         }
1260         break;
1262     case INDEX_op_bswap64_i64:
1263         tcg_out_opc_revb_d(s, a0, a1);
1264         break;
1266     case INDEX_op_clz_i32:
1267         tcg_out_clzctz(s, OPC_CLZ_W, a0, a1, a2, c2, true);
1268         break;
1269     case INDEX_op_clz_i64:
1270         tcg_out_clzctz(s, OPC_CLZ_D, a0, a1, a2, c2, false);
1271         break;
1273     case INDEX_op_ctz_i32:
1274         tcg_out_clzctz(s, OPC_CTZ_W, a0, a1, a2, c2, true);
1275         break;
1276     case INDEX_op_ctz_i64:
1277         tcg_out_clzctz(s, OPC_CTZ_D, a0, a1, a2, c2, false);
1278         break;
1280     case INDEX_op_shl_i32:
1281         if (c2) {
1282             tcg_out_opc_slli_w(s, a0, a1, a2 & 0x1f);
1283         } else {
1284             tcg_out_opc_sll_w(s, a0, a1, a2);
1285         }
1286         break;
1287     case INDEX_op_shl_i64:
1288         if (c2) {
1289             tcg_out_opc_slli_d(s, a0, a1, a2 & 0x3f);
1290         } else {
1291             tcg_out_opc_sll_d(s, a0, a1, a2);
1292         }
1293         break;
1295     case INDEX_op_shr_i32:
1296         if (c2) {
1297             tcg_out_opc_srli_w(s, a0, a1, a2 & 0x1f);
1298         } else {
1299             tcg_out_opc_srl_w(s, a0, a1, a2);
1300         }
1301         break;
1302     case INDEX_op_shr_i64:
1303         if (c2) {
1304             tcg_out_opc_srli_d(s, a0, a1, a2 & 0x3f);
1305         } else {
1306             tcg_out_opc_srl_d(s, a0, a1, a2);
1307         }
1308         break;
1310     case INDEX_op_sar_i32:
1311         if (c2) {
1312             tcg_out_opc_srai_w(s, a0, a1, a2 & 0x1f);
1313         } else {
1314             tcg_out_opc_sra_w(s, a0, a1, a2);
1315         }
1316         break;
1317     case INDEX_op_sar_i64:
1318         if (c2) {
1319             tcg_out_opc_srai_d(s, a0, a1, a2 & 0x3f);
1320         } else {
1321             tcg_out_opc_sra_d(s, a0, a1, a2);
1322         }
1323         break;
1325     case INDEX_op_rotl_i32:
1326         /* transform into equivalent rotr/rotri */
1327         if (c2) {
1328             tcg_out_opc_rotri_w(s, a0, a1, (32 - a2) & 0x1f);
1329         } else {
1330             tcg_out_opc_sub_w(s, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_ZERO, a2);
1331             tcg_out_opc_rotr_w(s, a0, a1, TCG_REG_TMP0);
1332         }
1333         break;
1334     case INDEX_op_rotl_i64:
1335         /* transform into equivalent rotr/rotri */
1336         if (c2) {
1337             tcg_out_opc_rotri_d(s, a0, a1, (64 - a2) & 0x3f);
1338         } else {
1339             tcg_out_opc_sub_w(s, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_ZERO, a2);
1340             tcg_out_opc_rotr_d(s, a0, a1, TCG_REG_TMP0);
1341         }
1342         break;
1344     case INDEX_op_rotr_i32:
1345         if (c2) {
1346             tcg_out_opc_rotri_w(s, a0, a1, a2 & 0x1f);
1347         } else {
1348             tcg_out_opc_rotr_w(s, a0, a1, a2);
1349         }
1350         break;
1351     case INDEX_op_rotr_i64:
1352         if (c2) {
1353             tcg_out_opc_rotri_d(s, a0, a1, a2 & 0x3f);
1354         } else {
1355             tcg_out_opc_rotr_d(s, a0, a1, a2);
1356         }
1357         break;
1359     case INDEX_op_add_i32:
1360         if (c2) {
1361             tcg_out_opc_addi_w(s, a0, a1, a2);
1362         } else {
1363             tcg_out_opc_add_w(s, a0, a1, a2);
1364         }
1365         break;
1366     case INDEX_op_add_i64:
1367         if (c2) {
1368             tcg_out_opc_addi_d(s, a0, a1, a2);
1369         } else {
1370             tcg_out_opc_add_d(s, a0, a1, a2);
1371         }
1372         break;
1374     case INDEX_op_sub_i32:
1375         if (c2) {
1376             tcg_out_opc_addi_w(s, a0, a1, -a2);
1377         } else {
1378             tcg_out_opc_sub_w(s, a0, a1, a2);
1379         }
1380         break;
1381     case INDEX_op_sub_i64:
1382         if (c2) {
1383             tcg_out_opc_addi_d(s, a0, a1, -a2);
1384         } else {
1385             tcg_out_opc_sub_d(s, a0, a1, a2);
1386         }
1387         break;
1389     case INDEX_op_mul_i32:
1390         tcg_out_opc_mul_w(s, a0, a1, a2);
1391         break;
1392     case INDEX_op_mul_i64:
1393         tcg_out_opc_mul_d(s, a0, a1, a2);
1394         break;
1396     case INDEX_op_mulsh_i32:
1397         tcg_out_opc_mulh_w(s, a0, a1, a2);
1398         break;
1399     case INDEX_op_mulsh_i64:
1400         tcg_out_opc_mulh_d(s, a0, a1, a2);
1401         break;
1403     case INDEX_op_muluh_i32:
1404         tcg_out_opc_mulh_wu(s, a0, a1, a2);
1405         break;
1406     case INDEX_op_muluh_i64:
1407         tcg_out_opc_mulh_du(s, a0, a1, a2);
1408         break;
1410     case INDEX_op_div_i32:
1411         tcg_out_opc_div_w(s, a0, a1, a2);
1412         break;
1413     case INDEX_op_div_i64:
1414         tcg_out_opc_div_d(s, a0, a1, a2);
1415         break;
1417     case INDEX_op_divu_i32:
1418         tcg_out_opc_div_wu(s, a0, a1, a2);
1419         break;
1420     case INDEX_op_divu_i64:
1421         tcg_out_opc_div_du(s, a0, a1, a2);
1422         break;
1424     case INDEX_op_rem_i32:
1425         tcg_out_opc_mod_w(s, a0, a1, a2);
1426         break;
1427     case INDEX_op_rem_i64:
1428         tcg_out_opc_mod_d(s, a0, a1, a2);
1429         break;
1431     case INDEX_op_remu_i32:
1432         tcg_out_opc_mod_wu(s, a0, a1, a2);
1433         break;
1434     case INDEX_op_remu_i64:
1435         tcg_out_opc_mod_du(s, a0, a1, a2);
1436         break;
1438     case INDEX_op_setcond_i32:
1439     case INDEX_op_setcond_i64:
1440         tcg_out_setcond(s, args[3], a0, a1, a2, c2);
1441         break;
1443     case INDEX_op_ld8s_i32:
1444     case INDEX_op_ld8s_i64:
1445         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_B, a0, a1, a2);
1446         break;
1447     case INDEX_op_ld8u_i32:
1448     case INDEX_op_ld8u_i64:
1449         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_BU, a0, a1, a2);
1450         break;
1451     case INDEX_op_ld16s_i32:
1452     case INDEX_op_ld16s_i64:
1453         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_H, a0, a1, a2);
1454         break;
1455     case INDEX_op_ld16u_i32:
1456     case INDEX_op_ld16u_i64:
1457         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_HU, a0, a1, a2);
1458         break;
1459     case INDEX_op_ld_i32:
1460     case INDEX_op_ld32s_i64:
1461         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_W, a0, a1, a2);
1462         break;
1463     case INDEX_op_ld32u_i64:
1464         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_WU, a0, a1, a2);
1465         break;
1466     case INDEX_op_ld_i64:
1467         tcg_out_ldst(s, OPC_LD_D, a0, a1, a2);
1468         break;
1470     case INDEX_op_st8_i32:
1471     case INDEX_op_st8_i64:
1472         tcg_out_ldst(s, OPC_ST_B, a0, a1, a2);
1473         break;
1474     case INDEX_op_st16_i32:
1475     case INDEX_op_st16_i64:
1476         tcg_out_ldst(s, OPC_ST_H, a0, a1, a2);
1477         break;
1478     case INDEX_op_st_i32:
1479     case INDEX_op_st32_i64:
1480         tcg_out_ldst(s, OPC_ST_W, a0, a1, a2);
1481         break;
1482     case INDEX_op_st_i64:
1483         tcg_out_ldst(s, OPC_ST_D, a0, a1, a2);
1484         break;
1486     case INDEX_op_qemu_ld_i32:
1487         tcg_out_qemu_ld(s, args, TCG_TYPE_I32);
1488         break;
1489     case INDEX_op_qemu_ld_i64:
1490         tcg_out_qemu_ld(s, args, TCG_TYPE_I64);
1491         break;
1492     case INDEX_op_qemu_st_i32:
1493         tcg_out_qemu_st(s, args);
1494         break;
1495     case INDEX_op_qemu_st_i64:
1496         tcg_out_qemu_st(s, args);
1497         break;
1499     case INDEX_op_mov_i32:  /* Always emitted via tcg_out_mov.  */
1500     case INDEX_op_mov_i64:
1501     case INDEX_op_call:     /* Always emitted via tcg_out_call.  */
1502     default:
1503         g_assert_not_reached();
1504     }
1507 static TCGConstraintSetIndex tcg_target_op_def(TCGOpcode op)
1509     switch (op) {
1510     case INDEX_op_goto_ptr:
1511         return C_O0_I1(r);
1513     case INDEX_op_st8_i32:
1514     case INDEX_op_st8_i64:
1515     case INDEX_op_st16_i32:
1516     case INDEX_op_st16_i64:
1517     case INDEX_op_st32_i64:
1518     case INDEX_op_st_i32:
1519     case INDEX_op_st_i64:
1520         return C_O0_I2(rZ, r);
1522     case INDEX_op_brcond_i32:
1523     case INDEX_op_brcond_i64:
1524         return C_O0_I2(rZ, rZ);
1526     case INDEX_op_qemu_st_i32:
1527     case INDEX_op_qemu_st_i64:
1528         return C_O0_I2(LZ, L);
1530     case INDEX_op_ext8s_i32:
1531     case INDEX_op_ext8s_i64:
1532     case INDEX_op_ext8u_i32:
1533     case INDEX_op_ext8u_i64:
1534     case INDEX_op_ext16s_i32:
1535     case INDEX_op_ext16s_i64:
1536     case INDEX_op_ext16u_i32:
1537     case INDEX_op_ext16u_i64:
1538     case INDEX_op_ext32s_i64:
1539     case INDEX_op_ext32u_i64:
1540     case INDEX_op_extu_i32_i64:
1541     case INDEX_op_extrl_i64_i32:
1542     case INDEX_op_extrh_i64_i32:
1543     case INDEX_op_ext_i32_i64:
1544     case INDEX_op_not_i32:
1545     case INDEX_op_not_i64:
1546     case INDEX_op_extract_i32:
1547     case INDEX_op_extract_i64:
1548     case INDEX_op_bswap16_i32:
1549     case INDEX_op_bswap16_i64:
1550     case INDEX_op_bswap32_i32:
1551     case INDEX_op_bswap32_i64:
1552     case INDEX_op_bswap64_i64:
1553     case INDEX_op_ld8s_i32:
1554     case INDEX_op_ld8s_i64:
1555     case INDEX_op_ld8u_i32:
1556     case INDEX_op_ld8u_i64:
1557     case INDEX_op_ld16s_i32:
1558     case INDEX_op_ld16s_i64:
1559     case INDEX_op_ld16u_i32:
1560     case INDEX_op_ld16u_i64:
1561     case INDEX_op_ld32s_i64:
1562     case INDEX_op_ld32u_i64:
1563     case INDEX_op_ld_i32:
1564     case INDEX_op_ld_i64:
1565         return C_O1_I1(r, r);
1567     case INDEX_op_qemu_ld_i32:
1568     case INDEX_op_qemu_ld_i64:
1569         return C_O1_I1(r, L);
1571     case INDEX_op_andc_i32:
1572     case INDEX_op_andc_i64:
1573     case INDEX_op_orc_i32:
1574     case INDEX_op_orc_i64:
1575         /*
1576          * LoongArch insns for these ops don't have reg-imm forms, but we
1577          * can express using andi/ori if ~constant satisfies
1578          * TCG_CT_CONST_U12.
1579          */
1580         return C_O1_I2(r, r, rC);
1582     case INDEX_op_shl_i32:
1583     case INDEX_op_shl_i64:
1584     case INDEX_op_shr_i32:
1585     case INDEX_op_shr_i64:
1586     case INDEX_op_sar_i32:
1587     case INDEX_op_sar_i64:
1588     case INDEX_op_rotl_i32:
1589     case INDEX_op_rotl_i64:
1590     case INDEX_op_rotr_i32:
1591     case INDEX_op_rotr_i64:
1592         return C_O1_I2(r, r, ri);
1594     case INDEX_op_add_i32:
1595     case INDEX_op_add_i64:
1596         return C_O1_I2(r, r, rI);
1598     case INDEX_op_and_i32:
1599     case INDEX_op_and_i64:
1600     case INDEX_op_nor_i32:
1601     case INDEX_op_nor_i64:
1602     case INDEX_op_or_i32:
1603     case INDEX_op_or_i64:
1604     case INDEX_op_xor_i32:
1605     case INDEX_op_xor_i64:
1606         /* LoongArch reg-imm bitops have their imms ZERO-extended */
1607         return C_O1_I2(r, r, rU);
1609     case INDEX_op_clz_i32:
1610     case INDEX_op_clz_i64:
1611     case INDEX_op_ctz_i32:
1612     case INDEX_op_ctz_i64:
1613         return C_O1_I2(r, r, rW);
1615     case INDEX_op_setcond_i32:
1616     case INDEX_op_setcond_i64:
1617         return C_O1_I2(r, r, rZ);
1619     case INDEX_op_deposit_i32:
1620     case INDEX_op_deposit_i64:
1621         /* Must deposit into the same register as input */
1622         return C_O1_I2(r, 0, rZ);
1624     case INDEX_op_sub_i32:
1625     case INDEX_op_sub_i64:
1626         return C_O1_I2(r, rZ, rN);
1628     case INDEX_op_mul_i32:
1629     case INDEX_op_mul_i64:
1630     case INDEX_op_mulsh_i32:
1631     case INDEX_op_mulsh_i64:
1632     case INDEX_op_muluh_i32:
1633     case INDEX_op_muluh_i64:
1634     case INDEX_op_div_i32:
1635     case INDEX_op_div_i64:
1636     case INDEX_op_divu_i32:
1637     case INDEX_op_divu_i64:
1638     case INDEX_op_rem_i32:
1639     case INDEX_op_rem_i64:
1640     case INDEX_op_remu_i32:
1641     case INDEX_op_remu_i64:
1642         return C_O1_I2(r, rZ, rZ);
1644     default:
1645         g_assert_not_reached();
1646     }
1649 static const int tcg_target_callee_save_regs[] = {
1650     TCG_REG_S0,     /* used for the global env (TCG_AREG0) */
1651     TCG_REG_S1,
1652     TCG_REG_S2,
1653     TCG_REG_S3,
1654     TCG_REG_S4,
1655     TCG_REG_S5,
1656     TCG_REG_S6,
1657     TCG_REG_S7,
1658     TCG_REG_S8,
1659     TCG_REG_S9,
1660     TCG_REG_RA,     /* should be last for ABI compliance */
1663 /* Stack frame parameters.  */
1664 #define REG_SIZE   (TCG_TARGET_REG_BITS / 8)
1665 #define SAVE_SIZE  ((int)ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) * REG_SIZE)
1666 #define TEMP_SIZE  (CPU_TEMP_BUF_NLONGS * (int)sizeof(long))
1667 #define FRAME_SIZE ((TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE + TEMP_SIZE + SAVE_SIZE \
1668                      + TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1) \
1669                     & -TCG_TARGET_STACK_ALIGN)
1670 #define SAVE_OFS   (TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE + TEMP_SIZE)
1672 /* We're expecting to be able to use an immediate for frame allocation.  */
1673 QEMU_BUILD_BUG_ON(FRAME_SIZE > 0x7ff);
1675 /* Generate global QEMU prologue and epilogue code */
1676 static void tcg_target_qemu_prologue(TCGContext *s)
1678     int i;
1680     tcg_set_frame(s, TCG_REG_SP, TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE, TEMP_SIZE);
1682     /* TB prologue */
1683     tcg_out_opc_addi_d(s, TCG_REG_SP, TCG_REG_SP, -FRAME_SIZE);
1684     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
1685         tcg_out_st(s, TCG_TYPE_REG, tcg_target_callee_save_regs[i],
1686                    TCG_REG_SP, SAVE_OFS + i * REG_SIZE);
1687     }
1689 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
1690     if (USE_GUEST_BASE) {
1691         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_GUEST_BASE_REG, guest_base);
1692         tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_GUEST_BASE_REG);
1693     }
1694 #endif
1696     /* Call generated code */
1697     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_AREG0, tcg_target_call_iarg_regs[0]);
1698     tcg_out_opc_jirl(s, TCG_REG_ZERO, tcg_target_call_iarg_regs[1], 0);
1700     /* Return path for goto_ptr. Set return value to 0 */
1701     tcg_code_gen_epilogue = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
1702     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_A0, TCG_REG_ZERO);
1704     /* TB epilogue */
1705     tb_ret_addr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
1706     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
1707         tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_REG, tcg_target_callee_save_regs[i],
1708                    TCG_REG_SP, SAVE_OFS + i * REG_SIZE);
1709     }
1711     tcg_out_opc_addi_d(s, TCG_REG_SP, TCG_REG_SP, FRAME_SIZE);
1712     tcg_out_opc_jirl(s, TCG_REG_ZERO, TCG_REG_RA, 0);
1715 static void tcg_target_init(TCGContext *s)
1717     tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32] = ALL_GENERAL_REGS;
1718     tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I64] = ALL_GENERAL_REGS;
1720     tcg_target_call_clobber_regs = ALL_GENERAL_REGS;
1721     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S0);
1722     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S1);
1723     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S2);
1724     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S3);
1725     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S4);
1726     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S5);
1727     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S6);
1728     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S7);
1729     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S8);
1730     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S9);
1732     s->reserved_regs = 0;
1733     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_ZERO);
1734     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP0);
1735     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP1);
1736     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP2);
1737     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_SP);
1738     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TP);
1739     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_RESERVED);
1742 typedef struct {
1743     DebugFrameHeader h;
1744     uint8_t fde_def_cfa[4];
1745     uint8_t fde_reg_ofs[ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) * 2];
1746 } DebugFrame;
1748 #define ELF_HOST_MACHINE EM_LOONGARCH
1750 static const DebugFrame debug_frame = {
1751     .h.cie.len = sizeof(DebugFrameCIE) - 4, /* length after .len member */
1752     .h.cie.id = -1,
1753     .h.cie.version = 1,
1754     .h.cie.code_align = 1,
1755     .h.cie.data_align = -(TCG_TARGET_REG_BITS / 8) & 0x7f, /* sleb128 */
1756     .h.cie.return_column = TCG_REG_RA,
1758     /* Total FDE size does not include the "len" member.  */
1759     .h.fde.len = sizeof(DebugFrame) - offsetof(DebugFrame, h.fde.cie_offset),
1761     .fde_def_cfa = {
1762         12, TCG_REG_SP,                 /* DW_CFA_def_cfa sp, ...  */
1763         (FRAME_SIZE & 0x7f) | 0x80,     /* ... uleb128 FRAME_SIZE */
1764         (FRAME_SIZE >> 7)
1765     },
1766     .fde_reg_ofs = {
1767         0x80 + 23, 11,                  /* DW_CFA_offset, s0, -88 */
1768         0x80 + 24, 10,                  /* DW_CFA_offset, s1, -80 */
1769         0x80 + 25, 9,                   /* DW_CFA_offset, s2, -72 */
1770         0x80 + 26, 8,                   /* DW_CFA_offset, s3, -64 */
1771         0x80 + 27, 7,                   /* DW_CFA_offset, s4, -56 */
1772         0x80 + 28, 6,                   /* DW_CFA_offset, s5, -48 */
1773         0x80 + 29, 5,                   /* DW_CFA_offset, s6, -40 */
1774         0x80 + 30, 4,                   /* DW_CFA_offset, s7, -32 */
1775         0x80 + 31, 3,                   /* DW_CFA_offset, s8, -24 */
1776         0x80 + 22, 2,                   /* DW_CFA_offset, s9, -16 */
1777         0x80 + 1 , 1,                   /* DW_CFA_offset, ra, -8 */
1778     }
1781 void tcg_register_jit(const void *buf, size_t buf_size)
1783     tcg_register_jit_int(buf, buf_size, &debug_frame, sizeof(debug_frame));