hw/pci: Clean up global variable shadowing of address_space_io variable
[qemu/armbru.git] / tcg / riscv / tcg-target.c.inc
blobd6dbcaf3cbbe93f2415943086564dafd9effce8e
1 /*
2  * Tiny Code Generator for QEMU
3  *
4  * Copyright (c) 2018 SiFive, Inc
5  * Copyright (c) 2008-2009 Arnaud Patard <arnaud.patard@rtp-net.org>
6  * Copyright (c) 2009 Aurelien Jarno <aurelien@aurel32.net>
7  * Copyright (c) 2008 Fabrice Bellard
8  *
9  * Based on i386/tcg-target.c and mips/tcg-target.c
10  *
11  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
12  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
13  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
14  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
15  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
16  * furnished to do so, subject to the following conditions:
17  *
18  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
19  * all copies or substantial portions of the Software.
20  *
21  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
22  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
23  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
24  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
25  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
26  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
27  * THE SOFTWARE.
28  */
30 #include "../tcg-ldst.c.inc"
31 #include "../tcg-pool.c.inc"
33 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
34 static const char * const tcg_target_reg_names[TCG_TARGET_NB_REGS] = {
35     "zero",
36     "ra",
37     "sp",
38     "gp",
39     "tp",
40     "t0",
41     "t1",
42     "t2",
43     "s0",
44     "s1",
45     "a0",
46     "a1",
47     "a2",
48     "a3",
49     "a4",
50     "a5",
51     "a6",
52     "a7",
53     "s2",
54     "s3",
55     "s4",
56     "s5",
57     "s6",
58     "s7",
59     "s8",
60     "s9",
61     "s10",
62     "s11",
63     "t3",
64     "t4",
65     "t5",
66     "t6"
68 #endif
70 static const int tcg_target_reg_alloc_order[] = {
71     /* Call saved registers */
72     /* TCG_REG_S0 reserved for TCG_AREG0 */
73     TCG_REG_S1,
74     TCG_REG_S2,
75     TCG_REG_S3,
76     TCG_REG_S4,
77     TCG_REG_S5,
78     TCG_REG_S6,
79     TCG_REG_S7,
80     TCG_REG_S8,
81     TCG_REG_S9,
82     TCG_REG_S10,
83     TCG_REG_S11,
85     /* Call clobbered registers */
86     TCG_REG_T0,
87     TCG_REG_T1,
88     TCG_REG_T2,
89     TCG_REG_T3,
90     TCG_REG_T4,
91     TCG_REG_T5,
92     TCG_REG_T6,
94     /* Argument registers */
95     TCG_REG_A0,
96     TCG_REG_A1,
97     TCG_REG_A2,
98     TCG_REG_A3,
99     TCG_REG_A4,
100     TCG_REG_A5,
101     TCG_REG_A6,
102     TCG_REG_A7,
105 static const int tcg_target_call_iarg_regs[] = {
106     TCG_REG_A0,
107     TCG_REG_A1,
108     TCG_REG_A2,
109     TCG_REG_A3,
110     TCG_REG_A4,
111     TCG_REG_A5,
112     TCG_REG_A6,
113     TCG_REG_A7,
116 #ifndef have_zbb
117 bool have_zbb;
118 #endif
119 #if defined(__riscv_arch_test) && defined(__riscv_zba)
120 # define have_zba true
121 #else
122 static bool have_zba;
123 #endif
124 #if defined(__riscv_arch_test) && defined(__riscv_zicond)
125 # define have_zicond true
126 #else
127 static bool have_zicond;
128 #endif
130 static TCGReg tcg_target_call_oarg_reg(TCGCallReturnKind kind, int slot)
132     tcg_debug_assert(kind == TCG_CALL_RET_NORMAL);
133     tcg_debug_assert(slot >= 0 && slot <= 1);
134     return TCG_REG_A0 + slot;
137 #define TCG_CT_CONST_ZERO  0x100
138 #define TCG_CT_CONST_S12   0x200
139 #define TCG_CT_CONST_N12   0x400
140 #define TCG_CT_CONST_M12   0x800
141 #define TCG_CT_CONST_J12  0x1000
143 #define ALL_GENERAL_REGS   MAKE_64BIT_MASK(0, 32)
145 #define sextreg  sextract64
147 /* test if a constant matches the constraint */
148 static bool tcg_target_const_match(int64_t val, TCGType type, int ct, int vece)
150     if (ct & TCG_CT_CONST) {
151         return 1;
152     }
153     if ((ct & TCG_CT_CONST_ZERO) && val == 0) {
154         return 1;
155     }
156     /*
157      * Sign extended from 12 bits: [-0x800, 0x7ff].
158      * Used for most arithmetic, as this is the isa field.
159      */
160     if ((ct & TCG_CT_CONST_S12) && val >= -0x800 && val <= 0x7ff) {
161         return 1;
162     }
163     /*
164      * Sign extended from 12 bits, negated: [-0x7ff, 0x800].
165      * Used for subtraction, where a constant must be handled by ADDI.
166      */
167     if ((ct & TCG_CT_CONST_N12) && val >= -0x7ff && val <= 0x800) {
168         return 1;
169     }
170     /*
171      * Sign extended from 12 bits, +/- matching: [-0x7ff, 0x7ff].
172      * Used by addsub2 and movcond, which may need the negative value,
173      * and requires the modified constant to be representable.
174      */
175     if ((ct & TCG_CT_CONST_M12) && val >= -0x7ff && val <= 0x7ff) {
176         return 1;
177     }
178     /*
179      * Inverse of sign extended from 12 bits: ~[-0x800, 0x7ff].
180      * Used to map ANDN back to ANDI, etc.
181      */
182     if ((ct & TCG_CT_CONST_J12) && ~val >= -0x800 && ~val <= 0x7ff) {
183         return 1;
184     }
185     return 0;
189  * RISC-V Base ISA opcodes (IM)
190  */
192 typedef enum {
193     OPC_ADD = 0x33,
194     OPC_ADDI = 0x13,
195     OPC_AND = 0x7033,
196     OPC_ANDI = 0x7013,
197     OPC_AUIPC = 0x17,
198     OPC_BEQ = 0x63,
199     OPC_BGE = 0x5063,
200     OPC_BGEU = 0x7063,
201     OPC_BLT = 0x4063,
202     OPC_BLTU = 0x6063,
203     OPC_BNE = 0x1063,
204     OPC_DIV = 0x2004033,
205     OPC_DIVU = 0x2005033,
206     OPC_JAL = 0x6f,
207     OPC_JALR = 0x67,
208     OPC_LB = 0x3,
209     OPC_LBU = 0x4003,
210     OPC_LD = 0x3003,
211     OPC_LH = 0x1003,
212     OPC_LHU = 0x5003,
213     OPC_LUI = 0x37,
214     OPC_LW = 0x2003,
215     OPC_LWU = 0x6003,
216     OPC_MUL = 0x2000033,
217     OPC_MULH = 0x2001033,
218     OPC_MULHSU = 0x2002033,
219     OPC_MULHU = 0x2003033,
220     OPC_OR = 0x6033,
221     OPC_ORI = 0x6013,
222     OPC_REM = 0x2006033,
223     OPC_REMU = 0x2007033,
224     OPC_SB = 0x23,
225     OPC_SD = 0x3023,
226     OPC_SH = 0x1023,
227     OPC_SLL = 0x1033,
228     OPC_SLLI = 0x1013,
229     OPC_SLT = 0x2033,
230     OPC_SLTI = 0x2013,
231     OPC_SLTIU = 0x3013,
232     OPC_SLTU = 0x3033,
233     OPC_SRA = 0x40005033,
234     OPC_SRAI = 0x40005013,
235     OPC_SRL = 0x5033,
236     OPC_SRLI = 0x5013,
237     OPC_SUB = 0x40000033,
238     OPC_SW = 0x2023,
239     OPC_XOR = 0x4033,
240     OPC_XORI = 0x4013,
242     OPC_ADDIW = 0x1b,
243     OPC_ADDW = 0x3b,
244     OPC_DIVUW = 0x200503b,
245     OPC_DIVW = 0x200403b,
246     OPC_MULW = 0x200003b,
247     OPC_REMUW = 0x200703b,
248     OPC_REMW = 0x200603b,
249     OPC_SLLIW = 0x101b,
250     OPC_SLLW = 0x103b,
251     OPC_SRAIW = 0x4000501b,
252     OPC_SRAW = 0x4000503b,
253     OPC_SRLIW = 0x501b,
254     OPC_SRLW = 0x503b,
255     OPC_SUBW = 0x4000003b,
257     OPC_FENCE = 0x0000000f,
258     OPC_NOP   = OPC_ADDI,   /* nop = addi r0,r0,0 */
260     /* Zba: Bit manipulation extension, address generation */
261     OPC_ADD_UW = 0x0800003b,
263     /* Zbb: Bit manipulation extension, basic bit manipulation */
264     OPC_ANDN   = 0x40007033,
265     OPC_CLZ    = 0x60001013,
266     OPC_CLZW   = 0x6000101b,
267     OPC_CPOP   = 0x60201013,
268     OPC_CPOPW  = 0x6020101b,
269     OPC_CTZ    = 0x60101013,
270     OPC_CTZW   = 0x6010101b,
271     OPC_ORN    = 0x40006033,
272     OPC_REV8   = 0x6b805013,
273     OPC_ROL    = 0x60001033,
274     OPC_ROLW   = 0x6000103b,
275     OPC_ROR    = 0x60005033,
276     OPC_RORW   = 0x6000503b,
277     OPC_RORI   = 0x60005013,
278     OPC_RORIW  = 0x6000501b,
279     OPC_SEXT_B = 0x60401013,
280     OPC_SEXT_H = 0x60501013,
281     OPC_XNOR   = 0x40004033,
282     OPC_ZEXT_H = 0x0800403b,
284     /* Zicond: integer conditional operations */
285     OPC_CZERO_EQZ = 0x0e005033,
286     OPC_CZERO_NEZ = 0x0e007033,
287 } RISCVInsn;
290  * RISC-V immediate and instruction encoders (excludes 16-bit RVC)
291  */
293 /* Type-R */
295 static int32_t encode_r(RISCVInsn opc, TCGReg rd, TCGReg rs1, TCGReg rs2)
297     return opc | (rd & 0x1f) << 7 | (rs1 & 0x1f) << 15 | (rs2 & 0x1f) << 20;
300 /* Type-I */
302 static int32_t encode_imm12(uint32_t imm)
304     return (imm & 0xfff) << 20;
307 static int32_t encode_i(RISCVInsn opc, TCGReg rd, TCGReg rs1, uint32_t imm)
309     return opc | (rd & 0x1f) << 7 | (rs1 & 0x1f) << 15 | encode_imm12(imm);
312 /* Type-S */
314 static int32_t encode_simm12(uint32_t imm)
316     int32_t ret = 0;
318     ret |= (imm & 0xFE0) << 20;
319     ret |= (imm & 0x1F) << 7;
321     return ret;
324 static int32_t encode_s(RISCVInsn opc, TCGReg rs1, TCGReg rs2, uint32_t imm)
326     return opc | (rs1 & 0x1f) << 15 | (rs2 & 0x1f) << 20 | encode_simm12(imm);
329 /* Type-SB */
331 static int32_t encode_sbimm12(uint32_t imm)
333     int32_t ret = 0;
335     ret |= (imm & 0x1000) << 19;
336     ret |= (imm & 0x7e0) << 20;
337     ret |= (imm & 0x1e) << 7;
338     ret |= (imm & 0x800) >> 4;
340     return ret;
343 static int32_t encode_sb(RISCVInsn opc, TCGReg rs1, TCGReg rs2, uint32_t imm)
345     return opc | (rs1 & 0x1f) << 15 | (rs2 & 0x1f) << 20 | encode_sbimm12(imm);
348 /* Type-U */
350 static int32_t encode_uimm20(uint32_t imm)
352     return imm & 0xfffff000;
355 static int32_t encode_u(RISCVInsn opc, TCGReg rd, uint32_t imm)
357     return opc | (rd & 0x1f) << 7 | encode_uimm20(imm);
360 /* Type-UJ */
362 static int32_t encode_ujimm20(uint32_t imm)
364     int32_t ret = 0;
366     ret |= (imm & 0x0007fe) << (21 - 1);
367     ret |= (imm & 0x000800) << (20 - 11);
368     ret |= (imm & 0x0ff000) << (12 - 12);
369     ret |= (imm & 0x100000) << (31 - 20);
371     return ret;
374 static int32_t encode_uj(RISCVInsn opc, TCGReg rd, uint32_t imm)
376     return opc | (rd & 0x1f) << 7 | encode_ujimm20(imm);
380  * RISC-V instruction emitters
381  */
383 static void tcg_out_opc_reg(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
384                             TCGReg rd, TCGReg rs1, TCGReg rs2)
386     tcg_out32(s, encode_r(opc, rd, rs1, rs2));
389 static void tcg_out_opc_imm(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
390                             TCGReg rd, TCGReg rs1, TCGArg imm)
392     tcg_out32(s, encode_i(opc, rd, rs1, imm));
395 static void tcg_out_opc_store(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
396                               TCGReg rs1, TCGReg rs2, uint32_t imm)
398     tcg_out32(s, encode_s(opc, rs1, rs2, imm));
401 static void tcg_out_opc_branch(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
402                                TCGReg rs1, TCGReg rs2, uint32_t imm)
404     tcg_out32(s, encode_sb(opc, rs1, rs2, imm));
407 static void tcg_out_opc_upper(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
408                               TCGReg rd, uint32_t imm)
410     tcg_out32(s, encode_u(opc, rd, imm));
413 static void tcg_out_opc_jump(TCGContext *s, RISCVInsn opc,
414                              TCGReg rd, uint32_t imm)
416     tcg_out32(s, encode_uj(opc, rd, imm));
419 static void tcg_out_nop_fill(tcg_insn_unit *p, int count)
421     int i;
422     for (i = 0; i < count; ++i) {
423         p[i] = OPC_NOP;
424     }
428  * Relocations
429  */
431 static bool reloc_sbimm12(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
433     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
434     intptr_t offset = (intptr_t)target - (intptr_t)src_rx;
436     tcg_debug_assert((offset & 1) == 0);
437     if (offset == sextreg(offset, 0, 12)) {
438         *src_rw |= encode_sbimm12(offset);
439         return true;
440     }
442     return false;
445 static bool reloc_jimm20(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
447     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
448     intptr_t offset = (intptr_t)target - (intptr_t)src_rx;
450     tcg_debug_assert((offset & 1) == 0);
451     if (offset == sextreg(offset, 0, 20)) {
452         *src_rw |= encode_ujimm20(offset);
453         return true;
454     }
456     return false;
459 static bool reloc_call(tcg_insn_unit *src_rw, const tcg_insn_unit *target)
461     const tcg_insn_unit *src_rx = tcg_splitwx_to_rx(src_rw);
462     intptr_t offset = (intptr_t)target - (intptr_t)src_rx;
463     int32_t lo = sextreg(offset, 0, 12);
464     int32_t hi = offset - lo;
466     if (offset == hi + lo) {
467         src_rw[0] |= encode_uimm20(hi);
468         src_rw[1] |= encode_imm12(lo);
469         return true;
470     }
472     return false;
475 static bool patch_reloc(tcg_insn_unit *code_ptr, int type,
476                         intptr_t value, intptr_t addend)
478     tcg_debug_assert(addend == 0);
479     switch (type) {
480     case R_RISCV_BRANCH:
481         return reloc_sbimm12(code_ptr, (tcg_insn_unit *)value);
482     case R_RISCV_JAL:
483         return reloc_jimm20(code_ptr, (tcg_insn_unit *)value);
484     case R_RISCV_CALL:
485         return reloc_call(code_ptr, (tcg_insn_unit *)value);
486     default:
487         g_assert_not_reached();
488     }
492  * TCG intrinsics
493  */
495 static bool tcg_out_mov(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret, TCGReg arg)
497     if (ret == arg) {
498         return true;
499     }
500     switch (type) {
501     case TCG_TYPE_I32:
502     case TCG_TYPE_I64:
503         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, arg, 0);
504         break;
505     default:
506         g_assert_not_reached();
507     }
508     return true;
511 static void tcg_out_movi(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg rd,
512                          tcg_target_long val)
514     tcg_target_long lo, hi, tmp;
515     int shift, ret;
517     if (type == TCG_TYPE_I32) {
518         val = (int32_t)val;
519     }
521     lo = sextreg(val, 0, 12);
522     if (val == lo) {
523         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, rd, TCG_REG_ZERO, lo);
524         return;
525     }
527     hi = val - lo;
528     if (val == (int32_t)val) {
529         tcg_out_opc_upper(s, OPC_LUI, rd, hi);
530         if (lo != 0) {
531             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDIW, rd, rd, lo);
532         }
533         return;
534     }
536     tmp = tcg_pcrel_diff(s, (void *)val);
537     if (tmp == (int32_t)tmp) {
538         tcg_out_opc_upper(s, OPC_AUIPC, rd, 0);
539         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, rd, rd, 0);
540         ret = reloc_call(s->code_ptr - 2, (const tcg_insn_unit *)val);
541         tcg_debug_assert(ret == true);
542         return;
543     }
545     /* Look for a single 20-bit section.  */
546     shift = ctz64(val);
547     tmp = val >> shift;
548     if (tmp == sextreg(tmp, 0, 20)) {
549         tcg_out_opc_upper(s, OPC_LUI, rd, tmp << 12);
550         if (shift > 12) {
551             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLI, rd, rd, shift - 12);
552         } else {
553             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, rd, rd, 12 - shift);
554         }
555         return;
556     }
558     /* Look for a few high zero bits, with lots of bits set in the middle.  */
559     shift = clz64(val);
560     tmp = val << shift;
561     if (tmp == sextreg(tmp, 12, 20) << 12) {
562         tcg_out_opc_upper(s, OPC_LUI, rd, tmp);
563         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, rd, rd, shift);
564         return;
565     } else if (tmp == sextreg(tmp, 0, 12)) {
566         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, rd, TCG_REG_ZERO, tmp);
567         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, rd, rd, shift);
568         return;
569     }
571     /* Drop into the constant pool.  */
572     new_pool_label(s, val, R_RISCV_CALL, s->code_ptr, 0);
573     tcg_out_opc_upper(s, OPC_AUIPC, rd, 0);
574     tcg_out_opc_imm(s, OPC_LD, rd, rd, 0);
577 static bool tcg_out_xchg(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg r1, TCGReg r2)
579     return false;
582 static void tcg_out_addi_ptr(TCGContext *s, TCGReg rd, TCGReg rs,
583                              tcg_target_long imm)
585     /* This function is only used for passing structs by reference. */
586     g_assert_not_reached();
589 static void tcg_out_ext8u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
591     tcg_out_opc_imm(s, OPC_ANDI, ret, arg, 0xff);
594 static void tcg_out_ext16u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
596     if (have_zbb) {
597         tcg_out_opc_reg(s, OPC_ZEXT_H, ret, arg, TCG_REG_ZERO);
598     } else {
599         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLIW, ret, arg, 16);
600         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLIW, ret, ret, 16);
601     }
604 static void tcg_out_ext32u(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
606     if (have_zba) {
607         tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD_UW, ret, arg, TCG_REG_ZERO);
608     } else {
609         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLI, ret, arg, 32);
610         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, ret, ret, 32);
611     }
614 static void tcg_out_ext8s(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret, TCGReg arg)
616     if (have_zbb) {
617         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SEXT_B, ret, arg, 0);
618     } else {
619         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLIW, ret, arg, 24);
620         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAIW, ret, ret, 24);
621     }
624 static void tcg_out_ext16s(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg ret, TCGReg arg)
626     if (have_zbb) {
627         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SEXT_H, ret, arg, 0);
628     } else {
629         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLIW, ret, arg, 16);
630         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAIW, ret, ret, 16);
631     }
634 static void tcg_out_ext32s(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
636     tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDIW, ret, arg, 0);
639 static void tcg_out_exts_i32_i64(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
641     if (ret != arg) {
642         tcg_out_ext32s(s, ret, arg);
643     }
646 static void tcg_out_extu_i32_i64(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
648     tcg_out_ext32u(s, ret, arg);
651 static void tcg_out_extrl_i64_i32(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg arg)
653     tcg_out_ext32s(s, ret, arg);
656 static void tcg_out_ldst(TCGContext *s, RISCVInsn opc, TCGReg data,
657                          TCGReg addr, intptr_t offset)
659     intptr_t imm12 = sextreg(offset, 0, 12);
661     if (offset != imm12) {
662         intptr_t diff = tcg_pcrel_diff(s, (void *)offset);
664         if (addr == TCG_REG_ZERO && diff == (int32_t)diff) {
665             imm12 = sextreg(diff, 0, 12);
666             tcg_out_opc_upper(s, OPC_AUIPC, TCG_REG_TMP2, diff - imm12);
667         } else {
668             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP2, offset - imm12);
669             if (addr != TCG_REG_ZERO) {
670                 tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, addr);
671             }
672         }
673         addr = TCG_REG_TMP2;
674     }
676     switch (opc) {
677     case OPC_SB:
678     case OPC_SH:
679     case OPC_SW:
680     case OPC_SD:
681         tcg_out_opc_store(s, opc, addr, data, imm12);
682         break;
683     case OPC_LB:
684     case OPC_LBU:
685     case OPC_LH:
686     case OPC_LHU:
687     case OPC_LW:
688     case OPC_LWU:
689     case OPC_LD:
690         tcg_out_opc_imm(s, opc, data, addr, imm12);
691         break;
692     default:
693         g_assert_not_reached();
694     }
697 static void tcg_out_ld(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
698                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
700     RISCVInsn insn = type == TCG_TYPE_I32 ? OPC_LW : OPC_LD;
701     tcg_out_ldst(s, insn, arg, arg1, arg2);
704 static void tcg_out_st(TCGContext *s, TCGType type, TCGReg arg,
705                        TCGReg arg1, intptr_t arg2)
707     RISCVInsn insn = type == TCG_TYPE_I32 ? OPC_SW : OPC_SD;
708     tcg_out_ldst(s, insn, arg, arg1, arg2);
711 static bool tcg_out_sti(TCGContext *s, TCGType type, TCGArg val,
712                         TCGReg base, intptr_t ofs)
714     if (val == 0) {
715         tcg_out_st(s, type, TCG_REG_ZERO, base, ofs);
716         return true;
717     }
718     return false;
721 static void tcg_out_addsub2(TCGContext *s,
722                             TCGReg rl, TCGReg rh,
723                             TCGReg al, TCGReg ah,
724                             TCGArg bl, TCGArg bh,
725                             bool cbl, bool cbh, bool is_sub, bool is32bit)
727     const RISCVInsn opc_add = is32bit ? OPC_ADDW : OPC_ADD;
728     const RISCVInsn opc_addi = is32bit ? OPC_ADDIW : OPC_ADDI;
729     const RISCVInsn opc_sub = is32bit ? OPC_SUBW : OPC_SUB;
730     TCGReg th = TCG_REG_TMP1;
732     /* If we have a negative constant such that negating it would
733        make the high part zero, we can (usually) eliminate one insn.  */
734     if (cbl && cbh && bh == -1 && bl != 0) {
735         bl = -bl;
736         bh = 0;
737         is_sub = !is_sub;
738     }
740     /* By operating on the high part first, we get to use the final
741        carry operation to move back from the temporary.  */
742     if (!cbh) {
743         tcg_out_opc_reg(s, (is_sub ? opc_sub : opc_add), th, ah, bh);
744     } else if (bh != 0 || ah == rl) {
745         tcg_out_opc_imm(s, opc_addi, th, ah, (is_sub ? -bh : bh));
746     } else {
747         th = ah;
748     }
750     /* Note that tcg optimization should eliminate the bl == 0 case.  */
751     if (is_sub) {
752         if (cbl) {
753             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTIU, TCG_REG_TMP0, al, bl);
754             tcg_out_opc_imm(s, opc_addi, rl, al, -bl);
755         } else {
756             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLTU, TCG_REG_TMP0, al, bl);
757             tcg_out_opc_reg(s, opc_sub, rl, al, bl);
758         }
759         tcg_out_opc_reg(s, opc_sub, rh, th, TCG_REG_TMP0);
760     } else {
761         if (cbl) {
762             tcg_out_opc_imm(s, opc_addi, rl, al, bl);
763             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTIU, TCG_REG_TMP0, rl, bl);
764         } else if (al == bl) {
765             /*
766              * If the input regs overlap, this is a simple doubling
767              * and carry-out is the input msb.  This special case is
768              * required when the output reg overlaps the input,
769              * but we might as well use it always.
770              */
771             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTI, TCG_REG_TMP0, al, 0);
772             tcg_out_opc_reg(s, opc_add, rl, al, al);
773         } else {
774             tcg_out_opc_reg(s, opc_add, rl, al, bl);
775             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLTU, TCG_REG_TMP0,
776                             rl, (rl == bl ? al : bl));
777         }
778         tcg_out_opc_reg(s, opc_add, rh, th, TCG_REG_TMP0);
779     }
782 static const struct {
783     RISCVInsn op;
784     bool swap;
785 } tcg_brcond_to_riscv[] = {
786     [TCG_COND_EQ] =  { OPC_BEQ,  false },
787     [TCG_COND_NE] =  { OPC_BNE,  false },
788     [TCG_COND_LT] =  { OPC_BLT,  false },
789     [TCG_COND_GE] =  { OPC_BGE,  false },
790     [TCG_COND_LE] =  { OPC_BGE,  true  },
791     [TCG_COND_GT] =  { OPC_BLT,  true  },
792     [TCG_COND_LTU] = { OPC_BLTU, false },
793     [TCG_COND_GEU] = { OPC_BGEU, false },
794     [TCG_COND_LEU] = { OPC_BGEU, true  },
795     [TCG_COND_GTU] = { OPC_BLTU, true  }
798 static void tcg_out_brcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg arg1,
799                            TCGReg arg2, TCGLabel *l)
801     RISCVInsn op = tcg_brcond_to_riscv[cond].op;
803     tcg_debug_assert(op != 0);
805     if (tcg_brcond_to_riscv[cond].swap) {
806         TCGReg t = arg1;
807         arg1 = arg2;
808         arg2 = t;
809     }
811     tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_RISCV_BRANCH, l, 0);
812     tcg_out_opc_branch(s, op, arg1, arg2, 0);
815 #define SETCOND_INV    TCG_TARGET_NB_REGS
816 #define SETCOND_NEZ    (SETCOND_INV << 1)
817 #define SETCOND_FLAGS  (SETCOND_INV | SETCOND_NEZ)
819 static int tcg_out_setcond_int(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
820                                TCGReg arg1, tcg_target_long arg2, bool c2)
822     int flags = 0;
824     switch (cond) {
825     case TCG_COND_EQ:    /* -> NE  */
826     case TCG_COND_GE:    /* -> LT  */
827     case TCG_COND_GEU:   /* -> LTU */
828     case TCG_COND_GT:    /* -> LE  */
829     case TCG_COND_GTU:   /* -> LEU */
830         cond = tcg_invert_cond(cond);
831         flags ^= SETCOND_INV;
832         break;
833     default:
834         break;
835     }
837     switch (cond) {
838     case TCG_COND_LE:
839     case TCG_COND_LEU:
840         /*
841          * If we have a constant input, the most efficient way to implement
842          * LE is by adding 1 and using LT.  Watch out for wrap around for LEU.
843          * We don't need to care for this for LE because the constant input
844          * is constrained to signed 12-bit, and 0x800 is representable in the
845          * temporary register.
846          */
847         if (c2) {
848             if (cond == TCG_COND_LEU) {
849                 /* unsigned <= -1 is true */
850                 if (arg2 == -1) {
851                     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, ret, !(flags & SETCOND_INV));
852                     return ret;
853                 }
854                 cond = TCG_COND_LTU;
855             } else {
856                 cond = TCG_COND_LT;
857             }
858             tcg_debug_assert(arg2 <= 0x7ff);
859             if (++arg2 == 0x800) {
860                 tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_TMP0, arg2);
861                 arg2 = TCG_REG_TMP0;
862                 c2 = false;
863             }
864         } else {
865             TCGReg tmp = arg2;
866             arg2 = arg1;
867             arg1 = tmp;
868             cond = tcg_swap_cond(cond);    /* LE -> GE */
869             cond = tcg_invert_cond(cond);  /* GE -> LT */
870             flags ^= SETCOND_INV;
871         }
872         break;
873     default:
874         break;
875     }
877     switch (cond) {
878     case TCG_COND_NE:
879         flags |= SETCOND_NEZ;
880         if (!c2) {
881             tcg_out_opc_reg(s, OPC_XOR, ret, arg1, arg2);
882         } else if (arg2 == 0) {
883             ret = arg1;
884         } else {
885             tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, ret, arg1, arg2);
886         }
887         break;
889     case TCG_COND_LT:
890         if (c2) {
891             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTI, ret, arg1, arg2);
892         } else {
893             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLT, ret, arg1, arg2);
894         }
895         break;
897     case TCG_COND_LTU:
898         if (c2) {
899             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTIU, ret, arg1, arg2);
900         } else {
901             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLTU, ret, arg1, arg2);
902         }
903         break;
905     default:
906         g_assert_not_reached();
907     }
909     return ret | flags;
912 static void tcg_out_setcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
913                             TCGReg arg1, tcg_target_long arg2, bool c2)
915     int tmpflags = tcg_out_setcond_int(s, cond, ret, arg1, arg2, c2);
917     if (tmpflags != ret) {
918         TCGReg tmp = tmpflags & ~SETCOND_FLAGS;
920         switch (tmpflags & SETCOND_FLAGS) {
921         case SETCOND_INV:
922             /* Intermediate result is boolean: simply invert. */
923             tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, ret, tmp, 1);
924             break;
925         case SETCOND_NEZ:
926             /* Intermediate result is zero/non-zero: test != 0. */
927             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLTU, ret, TCG_REG_ZERO, tmp);
928             break;
929         case SETCOND_NEZ | SETCOND_INV:
930             /* Intermediate result is zero/non-zero: test == 0. */
931             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLTIU, ret, tmp, 1);
932             break;
933         default:
934             g_assert_not_reached();
935         }
936     }
939 static void tcg_out_negsetcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
940                                TCGReg arg1, tcg_target_long arg2, bool c2)
942     int tmpflags;
943     TCGReg tmp;
945     /* For LT/GE comparison against 0, replicate the sign bit. */
946     if (c2 && arg2 == 0) {
947         switch (cond) {
948         case TCG_COND_GE:
949             tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, ret, arg1, -1);
950             arg1 = ret;
951             /* fall through */
952         case TCG_COND_LT:
953             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, ret, arg1, TCG_TARGET_REG_BITS - 1);
954             return;
955         default:
956             break;
957         }
958     }
960     tmpflags = tcg_out_setcond_int(s, cond, ret, arg1, arg2, c2);
961     tmp = tmpflags & ~SETCOND_FLAGS;
963     /* If intermediate result is zero/non-zero: test != 0. */
964     if (tmpflags & SETCOND_NEZ) {
965         tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLTU, ret, TCG_REG_ZERO, tmp);
966         tmp = ret;
967     }
969     /* Produce the 0/-1 result. */
970     if (tmpflags & SETCOND_INV) {
971         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, tmp, -1);
972     } else {
973         tcg_out_opc_reg(s, OPC_SUB, ret, TCG_REG_ZERO, tmp);
974     }
977 static void tcg_out_movcond_zicond(TCGContext *s, TCGReg ret, TCGReg test_ne,
978                                    int val1, bool c_val1,
979                                    int val2, bool c_val2)
981     if (val1 == 0) {
982         if (c_val2) {
983             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_TMP1, val2);
984             val2 = TCG_REG_TMP1;
985         }
986         tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_NEZ, ret, val2, test_ne);
987         return;
988     }
990     if (val2 == 0) {
991         if (c_val1) {
992             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_TMP1, val1);
993             val1 = TCG_REG_TMP1;
994         }
995         tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_EQZ, ret, val1, test_ne);
996         return;
997     }
999     if (c_val2) {
1000         if (c_val1) {
1001             tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_TMP1, val1 - val2);
1002         } else {
1003             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, TCG_REG_TMP1, val1, -val2);
1004         }
1005         tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_EQZ, ret, TCG_REG_TMP1, test_ne);
1006         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, ret, val2);
1007         return;
1008     }
1010     if (c_val1) {
1011         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, TCG_REG_TMP1, val2, -val1);
1012         tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_NEZ, ret, TCG_REG_TMP1, test_ne);
1013         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, ret, val1);
1014         return;
1015     }
1017     tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_NEZ, TCG_REG_TMP1, val2, test_ne);
1018     tcg_out_opc_reg(s, OPC_CZERO_EQZ, TCG_REG_TMP0, val1, test_ne);
1019     tcg_out_opc_reg(s, OPC_OR, ret, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP1);
1022 static void tcg_out_movcond_br1(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
1023                                 TCGReg cmp1, TCGReg cmp2,
1024                                 int val, bool c_val)
1026     RISCVInsn op;
1027     int disp = 8;
1029     tcg_debug_assert((unsigned)cond < ARRAY_SIZE(tcg_brcond_to_riscv));
1030     op = tcg_brcond_to_riscv[cond].op;
1031     tcg_debug_assert(op != 0);
1033     if (tcg_brcond_to_riscv[cond].swap) {
1034         tcg_out_opc_branch(s, op, cmp2, cmp1, disp);
1035     } else {
1036         tcg_out_opc_branch(s, op, cmp1, cmp2, disp);
1037     }
1038     if (c_val) {
1039         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, TCG_REG_ZERO, val);
1040     } else {
1041         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, ret, val, 0);
1042     }
1045 static void tcg_out_movcond_br2(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
1046                                 TCGReg cmp1, TCGReg cmp2,
1047                                 int val1, bool c_val1,
1048                                 int val2, bool c_val2)
1050     TCGReg tmp;
1052     /* TCG optimizer reorders to prefer ret matching val2. */
1053     if (!c_val2 && ret == val2) {
1054         cond = tcg_invert_cond(cond);
1055         tcg_out_movcond_br1(s, cond, ret, cmp1, cmp2, val1, c_val1);
1056         return;
1057     }
1059     if (!c_val1 && ret == val1) {
1060         tcg_out_movcond_br1(s, cond, ret, cmp1, cmp2, val2, c_val2);
1061         return;
1062     }
1064     tmp = (ret == cmp1 || ret == cmp2 ? TCG_REG_TMP1 : ret);
1065     if (c_val1) {
1066         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_REG, tmp, val1);
1067     } else {
1068         tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_REG, tmp, val1);
1069     }
1070     tcg_out_movcond_br1(s, cond, tmp, cmp1, cmp2, val2, c_val2);
1071     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_REG, ret, tmp);
1074 static void tcg_out_movcond(TCGContext *s, TCGCond cond, TCGReg ret,
1075                             TCGReg cmp1, int cmp2, bool c_cmp2,
1076                             TCGReg val1, bool c_val1,
1077                             TCGReg val2, bool c_val2)
1079     int tmpflags;
1080     TCGReg t;
1082     if (!have_zicond && (!c_cmp2 || cmp2 == 0)) {
1083         tcg_out_movcond_br2(s, cond, ret, cmp1, cmp2,
1084                             val1, c_val1, val2, c_val2);
1085         return;
1086     }
1088     tmpflags = tcg_out_setcond_int(s, cond, TCG_REG_TMP0, cmp1, cmp2, c_cmp2);
1089     t = tmpflags & ~SETCOND_FLAGS;
1091     if (have_zicond) {
1092         if (tmpflags & SETCOND_INV) {
1093             tcg_out_movcond_zicond(s, ret, t, val2, c_val2, val1, c_val1);
1094         } else {
1095             tcg_out_movcond_zicond(s, ret, t, val1, c_val1, val2, c_val2);
1096         }
1097     } else {
1098         cond = tmpflags & SETCOND_INV ? TCG_COND_EQ : TCG_COND_NE;
1099         tcg_out_movcond_br2(s, cond, ret, t, TCG_REG_ZERO,
1100                             val1, c_val1, val2, c_val2);
1101     }
1104 static void tcg_out_cltz(TCGContext *s, TCGType type, RISCVInsn insn,
1105                          TCGReg ret, TCGReg src1, int src2, bool c_src2)
1107     tcg_out_opc_imm(s, insn, ret, src1, 0);
1109     if (!c_src2 || src2 != (type == TCG_TYPE_I32 ? 32 : 64)) {
1110         /*
1111          * The requested zero result does not match the insn, so adjust.
1112          * Note that constraints put 'ret' in a new register, so the
1113          * computation above did not clobber either 'src1' or 'src2'.
1114          */
1115         tcg_out_movcond(s, TCG_COND_EQ, ret, src1, 0, true,
1116                         src2, c_src2, ret, false);
1117     }
1120 static void tcg_out_call_int(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *arg, bool tail)
1122     TCGReg link = tail ? TCG_REG_ZERO : TCG_REG_RA;
1123     ptrdiff_t offset = tcg_pcrel_diff(s, arg);
1124     int ret;
1126     tcg_debug_assert((offset & 1) == 0);
1127     if (offset == sextreg(offset, 0, 20)) {
1128         /* short jump: -2097150 to 2097152 */
1129         tcg_out_opc_jump(s, OPC_JAL, link, offset);
1130     } else if (offset == (int32_t)offset) {
1131         /* long jump: -2147483646 to 2147483648 */
1132         tcg_out_opc_upper(s, OPC_AUIPC, TCG_REG_TMP0, 0);
1133         tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, link, TCG_REG_TMP0, 0);
1134         ret = reloc_call(s->code_ptr - 2, arg);
1135         tcg_debug_assert(ret == true);
1136     } else {
1137         /* far jump: 64-bit */
1138         tcg_target_long imm = sextreg((tcg_target_long)arg, 0, 12);
1139         tcg_target_long base = (tcg_target_long)arg - imm;
1140         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP0, base);
1141         tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, link, TCG_REG_TMP0, imm);
1142     }
1145 static void tcg_out_call(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *arg,
1146                          const TCGHelperInfo *info)
1148     tcg_out_call_int(s, arg, false);
1151 static void tcg_out_mb(TCGContext *s, TCGArg a0)
1153     tcg_insn_unit insn = OPC_FENCE;
1155     if (a0 & TCG_MO_LD_LD) {
1156         insn |= 0x02200000;
1157     }
1158     if (a0 & TCG_MO_ST_LD) {
1159         insn |= 0x01200000;
1160     }
1161     if (a0 & TCG_MO_LD_ST) {
1162         insn |= 0x02100000;
1163     }
1164     if (a0 & TCG_MO_ST_ST) {
1165         insn |= 0x02200000;
1166     }
1167     tcg_out32(s, insn);
1171  * Load/store and TLB
1172  */
1174 static void tcg_out_goto(TCGContext *s, const tcg_insn_unit *target)
1176     tcg_out_opc_jump(s, OPC_JAL, TCG_REG_ZERO, 0);
1177     bool ok = reloc_jimm20(s->code_ptr - 1, target);
1178     tcg_debug_assert(ok);
1181 bool tcg_target_has_memory_bswap(MemOp memop)
1183     return false;
1186 /* We have three temps, we might as well expose them. */
1187 static const TCGLdstHelperParam ldst_helper_param = {
1188     .ntmp = 3, .tmp = { TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP1, TCG_REG_TMP2 }
1191 static bool tcg_out_qemu_ld_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
1193     MemOp opc = get_memop(l->oi);
1195     /* resolve label address */
1196     if (!reloc_sbimm12(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
1197         return false;
1198     }
1200     /* call load helper */
1201     tcg_out_ld_helper_args(s, l, &ldst_helper_param);
1202     tcg_out_call_int(s, qemu_ld_helpers[opc & MO_SSIZE], false);
1203     tcg_out_ld_helper_ret(s, l, true, &ldst_helper_param);
1205     tcg_out_goto(s, l->raddr);
1206     return true;
1209 static bool tcg_out_qemu_st_slow_path(TCGContext *s, TCGLabelQemuLdst *l)
1211     MemOp opc = get_memop(l->oi);
1213     /* resolve label address */
1214     if (!reloc_sbimm12(l->label_ptr[0], tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr))) {
1215         return false;
1216     }
1218     /* call store helper */
1219     tcg_out_st_helper_args(s, l, &ldst_helper_param);
1220     tcg_out_call_int(s, qemu_st_helpers[opc & MO_SIZE], false);
1222     tcg_out_goto(s, l->raddr);
1223     return true;
1226 /* We expect to use a 12-bit negative offset from ENV.  */
1227 #define MIN_TLB_MASK_TABLE_OFS  -(1 << 11)
1230  * For system-mode, perform the TLB load and compare.
1231  * For user-mode, perform any required alignment tests.
1232  * In both cases, return a TCGLabelQemuLdst structure if the slow path
1233  * is required and fill in @h with the host address for the fast path.
1234  */
1235 static TCGLabelQemuLdst *prepare_host_addr(TCGContext *s, TCGReg *pbase,
1236                                            TCGReg addr_reg, MemOpIdx oi,
1237                                            bool is_ld)
1239     TCGType addr_type = s->addr_type;
1240     TCGLabelQemuLdst *ldst = NULL;
1241     MemOp opc = get_memop(oi);
1242     TCGAtomAlign aa;
1243     unsigned a_mask;
1245     aa = atom_and_align_for_opc(s, opc, MO_ATOM_IFALIGN, false);
1246     a_mask = (1u << aa.align) - 1;
1248 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1249     unsigned s_bits = opc & MO_SIZE;
1250     unsigned s_mask = (1u << s_bits) - 1;
1251     int mem_index = get_mmuidx(oi);
1252     int fast_ofs = tlb_mask_table_ofs(s, mem_index);
1253     int mask_ofs = fast_ofs + offsetof(CPUTLBDescFast, mask);
1254     int table_ofs = fast_ofs + offsetof(CPUTLBDescFast, table);
1255     int compare_mask;
1256     TCGReg addr_adj;
1258     ldst = new_ldst_label(s);
1259     ldst->is_ld = is_ld;
1260     ldst->oi = oi;
1261     ldst->addrlo_reg = addr_reg;
1263     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP0, TCG_AREG0, mask_ofs);
1264     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP1, TCG_AREG0, table_ofs);
1266     tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, TCG_REG_TMP2, addr_reg,
1267                     s->page_bits - CPU_TLB_ENTRY_BITS);
1268     tcg_out_opc_reg(s, OPC_AND, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP0);
1269     tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP1);
1271     /*
1272      * For aligned accesses, we check the first byte and include the alignment
1273      * bits within the address.  For unaligned access, we check that we don't
1274      * cross pages using the address of the last byte of the access.
1275      */
1276     addr_adj = addr_reg;
1277     if (a_mask < s_mask) {
1278         addr_adj = TCG_REG_TMP0;
1279         tcg_out_opc_imm(s, addr_type == TCG_TYPE_I32 ? OPC_ADDIW : OPC_ADDI,
1280                         addr_adj, addr_reg, s_mask - a_mask);
1281     }
1282     compare_mask = s->page_mask | a_mask;
1283     if (compare_mask == sextreg(compare_mask, 0, 12)) {
1284         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ANDI, TCG_REG_TMP1, addr_adj, compare_mask);
1285     } else {
1286         tcg_out_movi(s, addr_type, TCG_REG_TMP1, compare_mask);
1287         tcg_out_opc_reg(s, OPC_AND, TCG_REG_TMP1, TCG_REG_TMP1, addr_adj);
1288     }
1290     /* Load the tlb comparator and the addend.  */
1291     QEMU_BUILD_BUG_ON(HOST_BIG_ENDIAN);
1292     tcg_out_ld(s, addr_type, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP2,
1293                is_ld ? offsetof(CPUTLBEntry, addr_read)
1294                      : offsetof(CPUTLBEntry, addr_write));
1295     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP2, TCG_REG_TMP2,
1296                offsetof(CPUTLBEntry, addend));
1298     /* Compare masked address with the TLB entry. */
1299     ldst->label_ptr[0] = s->code_ptr;
1300     tcg_out_opc_branch(s, OPC_BNE, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP1, 0);
1302     /* TLB Hit - translate address using addend.  */
1303     if (addr_type != TCG_TYPE_I32) {
1304         tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, TCG_REG_TMP0, addr_reg, TCG_REG_TMP2);
1305     } else if (have_zba) {
1306         tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD_UW, TCG_REG_TMP0, addr_reg, TCG_REG_TMP2);
1307     } else {
1308         tcg_out_ext32u(s, TCG_REG_TMP0, addr_reg);
1309         tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_TMP2);
1310     }
1311     *pbase = TCG_REG_TMP0;
1312 #else
1313     TCGReg base;
1315     if (a_mask) {
1316         ldst = new_ldst_label(s);
1317         ldst->is_ld = is_ld;
1318         ldst->oi = oi;
1319         ldst->addrlo_reg = addr_reg;
1321         /* We are expecting alignment max 7, so we can always use andi. */
1322         tcg_debug_assert(a_mask == sextreg(a_mask, 0, 12));
1323         tcg_out_opc_imm(s, OPC_ANDI, TCG_REG_TMP1, addr_reg, a_mask);
1325         ldst->label_ptr[0] = s->code_ptr;
1326         tcg_out_opc_branch(s, OPC_BNE, TCG_REG_TMP1, TCG_REG_ZERO, 0);
1327     }
1329     if (guest_base != 0) {
1330         base = TCG_REG_TMP0;
1331         if (addr_type != TCG_TYPE_I32) {
1332             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, base, addr_reg, TCG_GUEST_BASE_REG);
1333         } else if (have_zba) {
1334             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD_UW, base, addr_reg, TCG_GUEST_BASE_REG);
1335         } else {
1336             tcg_out_ext32u(s, base, addr_reg);
1337             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, base, base, TCG_GUEST_BASE_REG);
1338         }
1339     } else if (addr_type != TCG_TYPE_I32) {
1340         base = addr_reg;
1341     } else {
1342         base = TCG_REG_TMP0;
1343         tcg_out_ext32u(s, base, addr_reg);
1344     }
1345     *pbase = base;
1346 #endif
1348     return ldst;
1351 static void tcg_out_qemu_ld_direct(TCGContext *s, TCGReg val,
1352                                    TCGReg base, MemOp opc, TCGType type)
1354     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1355     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1357     switch (opc & (MO_SSIZE)) {
1358     case MO_UB:
1359         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LBU, val, base, 0);
1360         break;
1361     case MO_SB:
1362         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LB, val, base, 0);
1363         break;
1364     case MO_UW:
1365         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LHU, val, base, 0);
1366         break;
1367     case MO_SW:
1368         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LH, val, base, 0);
1369         break;
1370     case MO_UL:
1371         if (type == TCG_TYPE_I64) {
1372             tcg_out_opc_imm(s, OPC_LWU, val, base, 0);
1373             break;
1374         }
1375         /* FALLTHRU */
1376     case MO_SL:
1377         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LW, val, base, 0);
1378         break;
1379     case MO_UQ:
1380         tcg_out_opc_imm(s, OPC_LD, val, base, 0);
1381         break;
1382     default:
1383         g_assert_not_reached();
1384     }
1387 static void tcg_out_qemu_ld(TCGContext *s, TCGReg data_reg, TCGReg addr_reg,
1388                             MemOpIdx oi, TCGType data_type)
1390     TCGLabelQemuLdst *ldst;
1391     TCGReg base;
1393     ldst = prepare_host_addr(s, &base, addr_reg, oi, true);
1394     tcg_out_qemu_ld_direct(s, data_reg, base, get_memop(oi), data_type);
1396     if (ldst) {
1397         ldst->type = data_type;
1398         ldst->datalo_reg = data_reg;
1399         ldst->raddr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
1400     }
1403 static void tcg_out_qemu_st_direct(TCGContext *s, TCGReg val,
1404                                    TCGReg base, MemOp opc)
1406     /* Byte swapping is left to middle-end expansion. */
1407     tcg_debug_assert((opc & MO_BSWAP) == 0);
1409     switch (opc & (MO_SSIZE)) {
1410     case MO_8:
1411         tcg_out_opc_store(s, OPC_SB, base, val, 0);
1412         break;
1413     case MO_16:
1414         tcg_out_opc_store(s, OPC_SH, base, val, 0);
1415         break;
1416     case MO_32:
1417         tcg_out_opc_store(s, OPC_SW, base, val, 0);
1418         break;
1419     case MO_64:
1420         tcg_out_opc_store(s, OPC_SD, base, val, 0);
1421         break;
1422     default:
1423         g_assert_not_reached();
1424     }
1427 static void tcg_out_qemu_st(TCGContext *s, TCGReg data_reg, TCGReg addr_reg,
1428                             MemOpIdx oi, TCGType data_type)
1430     TCGLabelQemuLdst *ldst;
1431     TCGReg base;
1433     ldst = prepare_host_addr(s, &base, addr_reg, oi, false);
1434     tcg_out_qemu_st_direct(s, data_reg, base, get_memop(oi));
1436     if (ldst) {
1437         ldst->type = data_type;
1438         ldst->datalo_reg = data_reg;
1439         ldst->raddr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
1440     }
1443 static const tcg_insn_unit *tb_ret_addr;
1445 static void tcg_out_exit_tb(TCGContext *s, uintptr_t a0)
1447     /* Reuse the zeroing that exists for goto_ptr.  */
1448     if (a0 == 0) {
1449         tcg_out_call_int(s, tcg_code_gen_epilogue, true);
1450     } else {
1451         tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_A0, a0);
1452         tcg_out_call_int(s, tb_ret_addr, true);
1453     }
1456 static void tcg_out_goto_tb(TCGContext *s, int which)
1458     /* Direct branch will be patched by tb_target_set_jmp_target. */
1459     set_jmp_insn_offset(s, which);
1460     tcg_out32(s, OPC_JAL);
1462     /* When branch is out of range, fall through to indirect. */
1463     tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_REG_TMP0, TCG_REG_ZERO,
1464                get_jmp_target_addr(s, which));
1465     tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, TCG_REG_ZERO, TCG_REG_TMP0, 0);
1466     set_jmp_reset_offset(s, which);
1469 void tb_target_set_jmp_target(const TranslationBlock *tb, int n,
1470                               uintptr_t jmp_rx, uintptr_t jmp_rw)
1472     uintptr_t addr = tb->jmp_target_addr[n];
1473     ptrdiff_t offset = addr - jmp_rx;
1474     tcg_insn_unit insn;
1476     /* Either directly branch, or fall through to indirect branch. */
1477     if (offset == sextreg(offset, 0, 20)) {
1478         insn = encode_uj(OPC_JAL, TCG_REG_ZERO, offset);
1479     } else {
1480         insn = OPC_NOP;
1481     }
1482     qatomic_set((uint32_t *)jmp_rw, insn);
1483     flush_idcache_range(jmp_rx, jmp_rw, 4);
1486 static void tcg_out_op(TCGContext *s, TCGOpcode opc,
1487                        const TCGArg args[TCG_MAX_OP_ARGS],
1488                        const int const_args[TCG_MAX_OP_ARGS])
1490     TCGArg a0 = args[0];
1491     TCGArg a1 = args[1];
1492     TCGArg a2 = args[2];
1493     int c2 = const_args[2];
1495     switch (opc) {
1496     case INDEX_op_goto_ptr:
1497         tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, TCG_REG_ZERO, a0, 0);
1498         break;
1500     case INDEX_op_br:
1501         tcg_out_reloc(s, s->code_ptr, R_RISCV_JAL, arg_label(a0), 0);
1502         tcg_out_opc_jump(s, OPC_JAL, TCG_REG_ZERO, 0);
1503         break;
1505     case INDEX_op_ld8u_i32:
1506     case INDEX_op_ld8u_i64:
1507         tcg_out_ldst(s, OPC_LBU, a0, a1, a2);
1508         break;
1509     case INDEX_op_ld8s_i32:
1510     case INDEX_op_ld8s_i64:
1511         tcg_out_ldst(s, OPC_LB, a0, a1, a2);
1512         break;
1513     case INDEX_op_ld16u_i32:
1514     case INDEX_op_ld16u_i64:
1515         tcg_out_ldst(s, OPC_LHU, a0, a1, a2);
1516         break;
1517     case INDEX_op_ld16s_i32:
1518     case INDEX_op_ld16s_i64:
1519         tcg_out_ldst(s, OPC_LH, a0, a1, a2);
1520         break;
1521     case INDEX_op_ld32u_i64:
1522         tcg_out_ldst(s, OPC_LWU, a0, a1, a2);
1523         break;
1524     case INDEX_op_ld_i32:
1525     case INDEX_op_ld32s_i64:
1526         tcg_out_ldst(s, OPC_LW, a0, a1, a2);
1527         break;
1528     case INDEX_op_ld_i64:
1529         tcg_out_ldst(s, OPC_LD, a0, a1, a2);
1530         break;
1532     case INDEX_op_st8_i32:
1533     case INDEX_op_st8_i64:
1534         tcg_out_ldst(s, OPC_SB, a0, a1, a2);
1535         break;
1536     case INDEX_op_st16_i32:
1537     case INDEX_op_st16_i64:
1538         tcg_out_ldst(s, OPC_SH, a0, a1, a2);
1539         break;
1540     case INDEX_op_st_i32:
1541     case INDEX_op_st32_i64:
1542         tcg_out_ldst(s, OPC_SW, a0, a1, a2);
1543         break;
1544     case INDEX_op_st_i64:
1545         tcg_out_ldst(s, OPC_SD, a0, a1, a2);
1546         break;
1548     case INDEX_op_add_i32:
1549         if (c2) {
1550             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDIW, a0, a1, a2);
1551         } else {
1552             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADDW, a0, a1, a2);
1553         }
1554         break;
1555     case INDEX_op_add_i64:
1556         if (c2) {
1557             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, a0, a1, a2);
1558         } else {
1559             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ADD, a0, a1, a2);
1560         }
1561         break;
1563     case INDEX_op_sub_i32:
1564         if (c2) {
1565             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDIW, a0, a1, -a2);
1566         } else {
1567             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SUBW, a0, a1, a2);
1568         }
1569         break;
1570     case INDEX_op_sub_i64:
1571         if (c2) {
1572             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, a0, a1, -a2);
1573         } else {
1574             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SUB, a0, a1, a2);
1575         }
1576         break;
1578     case INDEX_op_and_i32:
1579     case INDEX_op_and_i64:
1580         if (c2) {
1581             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ANDI, a0, a1, a2);
1582         } else {
1583             tcg_out_opc_reg(s, OPC_AND, a0, a1, a2);
1584         }
1585         break;
1587     case INDEX_op_or_i32:
1588     case INDEX_op_or_i64:
1589         if (c2) {
1590             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ORI, a0, a1, a2);
1591         } else {
1592             tcg_out_opc_reg(s, OPC_OR, a0, a1, a2);
1593         }
1594         break;
1596     case INDEX_op_xor_i32:
1597     case INDEX_op_xor_i64:
1598         if (c2) {
1599             tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, a0, a1, a2);
1600         } else {
1601             tcg_out_opc_reg(s, OPC_XOR, a0, a1, a2);
1602         }
1603         break;
1605     case INDEX_op_andc_i32:
1606     case INDEX_op_andc_i64:
1607         if (c2) {
1608             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ANDI, a0, a1, ~a2);
1609         } else {
1610             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ANDN, a0, a1, a2);
1611         }
1612         break;
1613     case INDEX_op_orc_i32:
1614     case INDEX_op_orc_i64:
1615         if (c2) {
1616             tcg_out_opc_imm(s, OPC_ORI, a0, a1, ~a2);
1617         } else {
1618             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ORN, a0, a1, a2);
1619         }
1620         break;
1621     case INDEX_op_eqv_i32:
1622     case INDEX_op_eqv_i64:
1623         if (c2) {
1624             tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, a0, a1, ~a2);
1625         } else {
1626             tcg_out_opc_reg(s, OPC_XNOR, a0, a1, a2);
1627         }
1628         break;
1630     case INDEX_op_not_i32:
1631     case INDEX_op_not_i64:
1632         tcg_out_opc_imm(s, OPC_XORI, a0, a1, -1);
1633         break;
1635     case INDEX_op_neg_i32:
1636         tcg_out_opc_reg(s, OPC_SUBW, a0, TCG_REG_ZERO, a1);
1637         break;
1638     case INDEX_op_neg_i64:
1639         tcg_out_opc_reg(s, OPC_SUB, a0, TCG_REG_ZERO, a1);
1640         break;
1642     case INDEX_op_mul_i32:
1643         tcg_out_opc_reg(s, OPC_MULW, a0, a1, a2);
1644         break;
1645     case INDEX_op_mul_i64:
1646         tcg_out_opc_reg(s, OPC_MUL, a0, a1, a2);
1647         break;
1649     case INDEX_op_div_i32:
1650         tcg_out_opc_reg(s, OPC_DIVW, a0, a1, a2);
1651         break;
1652     case INDEX_op_div_i64:
1653         tcg_out_opc_reg(s, OPC_DIV, a0, a1, a2);
1654         break;
1656     case INDEX_op_divu_i32:
1657         tcg_out_opc_reg(s, OPC_DIVUW, a0, a1, a2);
1658         break;
1659     case INDEX_op_divu_i64:
1660         tcg_out_opc_reg(s, OPC_DIVU, a0, a1, a2);
1661         break;
1663     case INDEX_op_rem_i32:
1664         tcg_out_opc_reg(s, OPC_REMW, a0, a1, a2);
1665         break;
1666     case INDEX_op_rem_i64:
1667         tcg_out_opc_reg(s, OPC_REM, a0, a1, a2);
1668         break;
1670     case INDEX_op_remu_i32:
1671         tcg_out_opc_reg(s, OPC_REMUW, a0, a1, a2);
1672         break;
1673     case INDEX_op_remu_i64:
1674         tcg_out_opc_reg(s, OPC_REMU, a0, a1, a2);
1675         break;
1677     case INDEX_op_shl_i32:
1678         if (c2) {
1679             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLIW, a0, a1, a2 & 0x1f);
1680         } else {
1681             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLLW, a0, a1, a2);
1682         }
1683         break;
1684     case INDEX_op_shl_i64:
1685         if (c2) {
1686             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SLLI, a0, a1, a2 & 0x3f);
1687         } else {
1688             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SLL, a0, a1, a2);
1689         }
1690         break;
1692     case INDEX_op_shr_i32:
1693         if (c2) {
1694             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLIW, a0, a1, a2 & 0x1f);
1695         } else {
1696             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SRLW, a0, a1, a2);
1697         }
1698         break;
1699     case INDEX_op_shr_i64:
1700         if (c2) {
1701             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, a0, a1, a2 & 0x3f);
1702         } else {
1703             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SRL, a0, a1, a2);
1704         }
1705         break;
1707     case INDEX_op_sar_i32:
1708         if (c2) {
1709             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAIW, a0, a1, a2 & 0x1f);
1710         } else {
1711             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SRAW, a0, a1, a2);
1712         }
1713         break;
1714     case INDEX_op_sar_i64:
1715         if (c2) {
1716             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, a0, a1, a2 & 0x3f);
1717         } else {
1718             tcg_out_opc_reg(s, OPC_SRA, a0, a1, a2);
1719         }
1720         break;
1722     case INDEX_op_rotl_i32:
1723         if (c2) {
1724             tcg_out_opc_imm(s, OPC_RORIW, a0, a1, -a2 & 0x1f);
1725         } else {
1726             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ROLW, a0, a1, a2);
1727         }
1728         break;
1729     case INDEX_op_rotl_i64:
1730         if (c2) {
1731             tcg_out_opc_imm(s, OPC_RORI, a0, a1, -a2 & 0x3f);
1732         } else {
1733             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ROL, a0, a1, a2);
1734         }
1735         break;
1737     case INDEX_op_rotr_i32:
1738         if (c2) {
1739             tcg_out_opc_imm(s, OPC_RORIW, a0, a1, a2 & 0x1f);
1740         } else {
1741             tcg_out_opc_reg(s, OPC_RORW, a0, a1, a2);
1742         }
1743         break;
1744     case INDEX_op_rotr_i64:
1745         if (c2) {
1746             tcg_out_opc_imm(s, OPC_RORI, a0, a1, a2 & 0x3f);
1747         } else {
1748             tcg_out_opc_reg(s, OPC_ROR, a0, a1, a2);
1749         }
1750         break;
1752     case INDEX_op_bswap64_i64:
1753         tcg_out_opc_imm(s, OPC_REV8, a0, a1, 0);
1754         break;
1755     case INDEX_op_bswap32_i32:
1756         a2 = 0;
1757         /* fall through */
1758     case INDEX_op_bswap32_i64:
1759         tcg_out_opc_imm(s, OPC_REV8, a0, a1, 0);
1760         if (a2 & TCG_BSWAP_OZ) {
1761             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, a0, a0, 32);
1762         } else {
1763             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, a0, a0, 32);
1764         }
1765         break;
1766     case INDEX_op_bswap16_i64:
1767     case INDEX_op_bswap16_i32:
1768         tcg_out_opc_imm(s, OPC_REV8, a0, a1, 0);
1769         if (a2 & TCG_BSWAP_OZ) {
1770             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRLI, a0, a0, 48);
1771         } else {
1772             tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, a0, a0, 48);
1773         }
1774         break;
1776     case INDEX_op_ctpop_i32:
1777         tcg_out_opc_imm(s, OPC_CPOPW, a0, a1, 0);
1778         break;
1779     case INDEX_op_ctpop_i64:
1780         tcg_out_opc_imm(s, OPC_CPOP, a0, a1, 0);
1781         break;
1783     case INDEX_op_clz_i32:
1784         tcg_out_cltz(s, TCG_TYPE_I32, OPC_CLZW, a0, a1, a2, c2);
1785         break;
1786     case INDEX_op_clz_i64:
1787         tcg_out_cltz(s, TCG_TYPE_I64, OPC_CLZ, a0, a1, a2, c2);
1788         break;
1789     case INDEX_op_ctz_i32:
1790         tcg_out_cltz(s, TCG_TYPE_I32, OPC_CTZW, a0, a1, a2, c2);
1791         break;
1792     case INDEX_op_ctz_i64:
1793         tcg_out_cltz(s, TCG_TYPE_I64, OPC_CTZ, a0, a1, a2, c2);
1794         break;
1796     case INDEX_op_add2_i32:
1797         tcg_out_addsub2(s, a0, a1, a2, args[3], args[4], args[5],
1798                         const_args[4], const_args[5], false, true);
1799         break;
1800     case INDEX_op_add2_i64:
1801         tcg_out_addsub2(s, a0, a1, a2, args[3], args[4], args[5],
1802                         const_args[4], const_args[5], false, false);
1803         break;
1804     case INDEX_op_sub2_i32:
1805         tcg_out_addsub2(s, a0, a1, a2, args[3], args[4], args[5],
1806                         const_args[4], const_args[5], true, true);
1807         break;
1808     case INDEX_op_sub2_i64:
1809         tcg_out_addsub2(s, a0, a1, a2, args[3], args[4], args[5],
1810                         const_args[4], const_args[5], true, false);
1811         break;
1813     case INDEX_op_brcond_i32:
1814     case INDEX_op_brcond_i64:
1815         tcg_out_brcond(s, a2, a0, a1, arg_label(args[3]));
1816         break;
1818     case INDEX_op_setcond_i32:
1819     case INDEX_op_setcond_i64:
1820         tcg_out_setcond(s, args[3], a0, a1, a2, c2);
1821         break;
1823     case INDEX_op_negsetcond_i32:
1824     case INDEX_op_negsetcond_i64:
1825         tcg_out_negsetcond(s, args[3], a0, a1, a2, c2);
1826         break;
1828     case INDEX_op_movcond_i32:
1829     case INDEX_op_movcond_i64:
1830         tcg_out_movcond(s, args[5], a0, a1, a2, c2,
1831                         args[3], const_args[3], args[4], const_args[4]);
1832         break;
1834     case INDEX_op_qemu_ld_a32_i32:
1835     case INDEX_op_qemu_ld_a64_i32:
1836         tcg_out_qemu_ld(s, a0, a1, a2, TCG_TYPE_I32);
1837         break;
1838     case INDEX_op_qemu_ld_a32_i64:
1839     case INDEX_op_qemu_ld_a64_i64:
1840         tcg_out_qemu_ld(s, a0, a1, a2, TCG_TYPE_I64);
1841         break;
1842     case INDEX_op_qemu_st_a32_i32:
1843     case INDEX_op_qemu_st_a64_i32:
1844         tcg_out_qemu_st(s, a0, a1, a2, TCG_TYPE_I32);
1845         break;
1846     case INDEX_op_qemu_st_a32_i64:
1847     case INDEX_op_qemu_st_a64_i64:
1848         tcg_out_qemu_st(s, a0, a1, a2, TCG_TYPE_I64);
1849         break;
1851     case INDEX_op_extrh_i64_i32:
1852         tcg_out_opc_imm(s, OPC_SRAI, a0, a1, 32);
1853         break;
1855     case INDEX_op_mulsh_i32:
1856     case INDEX_op_mulsh_i64:
1857         tcg_out_opc_reg(s, OPC_MULH, a0, a1, a2);
1858         break;
1860     case INDEX_op_muluh_i32:
1861     case INDEX_op_muluh_i64:
1862         tcg_out_opc_reg(s, OPC_MULHU, a0, a1, a2);
1863         break;
1865     case INDEX_op_mb:
1866         tcg_out_mb(s, a0);
1867         break;
1869     case INDEX_op_mov_i32:  /* Always emitted via tcg_out_mov.  */
1870     case INDEX_op_mov_i64:
1871     case INDEX_op_call:     /* Always emitted via tcg_out_call.  */
1872     case INDEX_op_exit_tb:  /* Always emitted via tcg_out_exit_tb.  */
1873     case INDEX_op_goto_tb:  /* Always emitted via tcg_out_goto_tb.  */
1874     case INDEX_op_ext8s_i32:  /* Always emitted via tcg_reg_alloc_op.  */
1875     case INDEX_op_ext8s_i64:
1876     case INDEX_op_ext8u_i32:
1877     case INDEX_op_ext8u_i64:
1878     case INDEX_op_ext16s_i32:
1879     case INDEX_op_ext16s_i64:
1880     case INDEX_op_ext16u_i32:
1881     case INDEX_op_ext16u_i64:
1882     case INDEX_op_ext32s_i64:
1883     case INDEX_op_ext32u_i64:
1884     case INDEX_op_ext_i32_i64:
1885     case INDEX_op_extu_i32_i64:
1886     case INDEX_op_extrl_i64_i32:
1887     default:
1888         g_assert_not_reached();
1889     }
1892 static TCGConstraintSetIndex tcg_target_op_def(TCGOpcode op)
1894     switch (op) {
1895     case INDEX_op_goto_ptr:
1896         return C_O0_I1(r);
1898     case INDEX_op_ld8u_i32:
1899     case INDEX_op_ld8s_i32:
1900     case INDEX_op_ld16u_i32:
1901     case INDEX_op_ld16s_i32:
1902     case INDEX_op_ld_i32:
1903     case INDEX_op_not_i32:
1904     case INDEX_op_neg_i32:
1905     case INDEX_op_ld8u_i64:
1906     case INDEX_op_ld8s_i64:
1907     case INDEX_op_ld16u_i64:
1908     case INDEX_op_ld16s_i64:
1909     case INDEX_op_ld32s_i64:
1910     case INDEX_op_ld32u_i64:
1911     case INDEX_op_ld_i64:
1912     case INDEX_op_not_i64:
1913     case INDEX_op_neg_i64:
1914     case INDEX_op_ext8u_i32:
1915     case INDEX_op_ext8u_i64:
1916     case INDEX_op_ext16u_i32:
1917     case INDEX_op_ext16u_i64:
1918     case INDEX_op_ext32u_i64:
1919     case INDEX_op_extu_i32_i64:
1920     case INDEX_op_ext8s_i32:
1921     case INDEX_op_ext8s_i64:
1922     case INDEX_op_ext16s_i32:
1923     case INDEX_op_ext16s_i64:
1924     case INDEX_op_ext32s_i64:
1925     case INDEX_op_extrl_i64_i32:
1926     case INDEX_op_extrh_i64_i32:
1927     case INDEX_op_ext_i32_i64:
1928     case INDEX_op_bswap16_i32:
1929     case INDEX_op_bswap32_i32:
1930     case INDEX_op_bswap16_i64:
1931     case INDEX_op_bswap32_i64:
1932     case INDEX_op_bswap64_i64:
1933     case INDEX_op_ctpop_i32:
1934     case INDEX_op_ctpop_i64:
1935         return C_O1_I1(r, r);
1937     case INDEX_op_st8_i32:
1938     case INDEX_op_st16_i32:
1939     case INDEX_op_st_i32:
1940     case INDEX_op_st8_i64:
1941     case INDEX_op_st16_i64:
1942     case INDEX_op_st32_i64:
1943     case INDEX_op_st_i64:
1944         return C_O0_I2(rZ, r);
1946     case INDEX_op_add_i32:
1947     case INDEX_op_and_i32:
1948     case INDEX_op_or_i32:
1949     case INDEX_op_xor_i32:
1950     case INDEX_op_add_i64:
1951     case INDEX_op_and_i64:
1952     case INDEX_op_or_i64:
1953     case INDEX_op_xor_i64:
1954     case INDEX_op_setcond_i32:
1955     case INDEX_op_setcond_i64:
1956     case INDEX_op_negsetcond_i32:
1957     case INDEX_op_negsetcond_i64:
1958         return C_O1_I2(r, r, rI);
1960     case INDEX_op_andc_i32:
1961     case INDEX_op_andc_i64:
1962     case INDEX_op_orc_i32:
1963     case INDEX_op_orc_i64:
1964     case INDEX_op_eqv_i32:
1965     case INDEX_op_eqv_i64:
1966         return C_O1_I2(r, r, rJ);
1968     case INDEX_op_sub_i32:
1969     case INDEX_op_sub_i64:
1970         return C_O1_I2(r, rZ, rN);
1972     case INDEX_op_mul_i32:
1973     case INDEX_op_mulsh_i32:
1974     case INDEX_op_muluh_i32:
1975     case INDEX_op_div_i32:
1976     case INDEX_op_divu_i32:
1977     case INDEX_op_rem_i32:
1978     case INDEX_op_remu_i32:
1979     case INDEX_op_mul_i64:
1980     case INDEX_op_mulsh_i64:
1981     case INDEX_op_muluh_i64:
1982     case INDEX_op_div_i64:
1983     case INDEX_op_divu_i64:
1984     case INDEX_op_rem_i64:
1985     case INDEX_op_remu_i64:
1986         return C_O1_I2(r, rZ, rZ);
1988     case INDEX_op_shl_i32:
1989     case INDEX_op_shr_i32:
1990     case INDEX_op_sar_i32:
1991     case INDEX_op_rotl_i32:
1992     case INDEX_op_rotr_i32:
1993     case INDEX_op_shl_i64:
1994     case INDEX_op_shr_i64:
1995     case INDEX_op_sar_i64:
1996     case INDEX_op_rotl_i64:
1997     case INDEX_op_rotr_i64:
1998         return C_O1_I2(r, r, ri);
2000     case INDEX_op_clz_i32:
2001     case INDEX_op_clz_i64:
2002     case INDEX_op_ctz_i32:
2003     case INDEX_op_ctz_i64:
2004         return C_N1_I2(r, r, rM);
2006     case INDEX_op_brcond_i32:
2007     case INDEX_op_brcond_i64:
2008         return C_O0_I2(rZ, rZ);
2010     case INDEX_op_movcond_i32:
2011     case INDEX_op_movcond_i64:
2012         return C_O1_I4(r, r, rI, rM, rM);
2014     case INDEX_op_add2_i32:
2015     case INDEX_op_add2_i64:
2016     case INDEX_op_sub2_i32:
2017     case INDEX_op_sub2_i64:
2018         return C_O2_I4(r, r, rZ, rZ, rM, rM);
2020     case INDEX_op_qemu_ld_a32_i32:
2021     case INDEX_op_qemu_ld_a64_i32:
2022     case INDEX_op_qemu_ld_a32_i64:
2023     case INDEX_op_qemu_ld_a64_i64:
2024         return C_O1_I1(r, r);
2025     case INDEX_op_qemu_st_a32_i32:
2026     case INDEX_op_qemu_st_a64_i32:
2027     case INDEX_op_qemu_st_a32_i64:
2028     case INDEX_op_qemu_st_a64_i64:
2029         return C_O0_I2(rZ, r);
2031     default:
2032         g_assert_not_reached();
2033     }
2036 static const int tcg_target_callee_save_regs[] = {
2037     TCG_REG_S0,       /* used for the global env (TCG_AREG0) */
2038     TCG_REG_S1,
2039     TCG_REG_S2,
2040     TCG_REG_S3,
2041     TCG_REG_S4,
2042     TCG_REG_S5,
2043     TCG_REG_S6,
2044     TCG_REG_S7,
2045     TCG_REG_S8,
2046     TCG_REG_S9,
2047     TCG_REG_S10,
2048     TCG_REG_S11,
2049     TCG_REG_RA,       /* should be last for ABI compliance */
2052 /* Stack frame parameters.  */
2053 #define REG_SIZE   (TCG_TARGET_REG_BITS / 8)
2054 #define SAVE_SIZE  ((int)ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) * REG_SIZE)
2055 #define TEMP_SIZE  (CPU_TEMP_BUF_NLONGS * (int)sizeof(long))
2056 #define FRAME_SIZE ((TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE + TEMP_SIZE + SAVE_SIZE \
2057                      + TCG_TARGET_STACK_ALIGN - 1) \
2058                     & -TCG_TARGET_STACK_ALIGN)
2059 #define SAVE_OFS   (TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE + TEMP_SIZE)
2061 /* We're expecting to be able to use an immediate for frame allocation.  */
2062 QEMU_BUILD_BUG_ON(FRAME_SIZE > 0x7ff);
2064 /* Generate global QEMU prologue and epilogue code */
2065 static void tcg_target_qemu_prologue(TCGContext *s)
2067     int i;
2069     tcg_set_frame(s, TCG_REG_SP, TCG_STATIC_CALL_ARGS_SIZE, TEMP_SIZE);
2071     /* TB prologue */
2072     tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, TCG_REG_SP, TCG_REG_SP, -FRAME_SIZE);
2073     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
2074         tcg_out_st(s, TCG_TYPE_REG, tcg_target_callee_save_regs[i],
2075                    TCG_REG_SP, SAVE_OFS + i * REG_SIZE);
2076     }
2078 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
2079     tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_GUEST_BASE_REG, guest_base);
2080     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_GUEST_BASE_REG);
2081 #endif
2083     /* Call generated code */
2084     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_PTR, TCG_AREG0, tcg_target_call_iarg_regs[0]);
2085     tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, TCG_REG_ZERO, tcg_target_call_iarg_regs[1], 0);
2087     /* Return path for goto_ptr. Set return value to 0 */
2088     tcg_code_gen_epilogue = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
2089     tcg_out_mov(s, TCG_TYPE_REG, TCG_REG_A0, TCG_REG_ZERO);
2091     /* TB epilogue */
2092     tb_ret_addr = tcg_splitwx_to_rx(s->code_ptr);
2093     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs); i++) {
2094         tcg_out_ld(s, TCG_TYPE_REG, tcg_target_callee_save_regs[i],
2095                    TCG_REG_SP, SAVE_OFS + i * REG_SIZE);
2096     }
2098     tcg_out_opc_imm(s, OPC_ADDI, TCG_REG_SP, TCG_REG_SP, FRAME_SIZE);
2099     tcg_out_opc_imm(s, OPC_JALR, TCG_REG_ZERO, TCG_REG_RA, 0);
2102 static void tcg_out_tb_start(TCGContext *s)
2104     /* nothing to do */
2107 static volatile sig_atomic_t got_sigill;
2109 static void sigill_handler(int signo, siginfo_t *si, void *data)
2111     /* Skip the faulty instruction */
2112     ucontext_t *uc = (ucontext_t *)data;
2113     uc->uc_mcontext.__gregs[REG_PC] += 4;
2115     got_sigill = 1;
2118 static void tcg_target_detect_isa(void)
2120 #if !defined(have_zba) || !defined(have_zbb) || !defined(have_zicond)
2121     /*
2122      * TODO: It is expected that this will be determinable via
2123      * linux riscv_hwprobe syscall, not yet merged.
2124      * In the meantime, test via sigill.
2125      */
2127     struct sigaction sa_old, sa_new;
2129     memset(&sa_new, 0, sizeof(sa_new));
2130     sa_new.sa_flags = SA_SIGINFO;
2131     sa_new.sa_sigaction = sigill_handler;
2132     sigaction(SIGILL, &sa_new, &sa_old);
2134 #ifndef have_zba
2135     /* Probe for Zba: add.uw zero,zero,zero. */
2136     got_sigill = 0;
2137     asm volatile(".insn r 0x3b, 0, 0x04, zero, zero, zero" : : : "memory");
2138     have_zba = !got_sigill;
2139 #endif
2141 #ifndef have_zbb
2142     /* Probe for Zba: andn zero,zero,zero. */
2143     got_sigill = 0;
2144     asm volatile(".insn r 0x33, 7, 0x20, zero, zero, zero" : : : "memory");
2145     have_zbb = !got_sigill;
2146 #endif
2148 #ifndef have_zicond
2149     /* Probe for Zicond: czero.eqz zero,zero,zero. */
2150     got_sigill = 0;
2151     asm volatile(".insn r 0x33, 5, 0x07, zero, zero, zero" : : : "memory");
2152     have_zicond = !got_sigill;
2153 #endif
2155     sigaction(SIGILL, &sa_old, NULL);
2156 #endif
2159 static void tcg_target_init(TCGContext *s)
2161     tcg_target_detect_isa();
2163     tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I32] = 0xffffffff;
2164     tcg_target_available_regs[TCG_TYPE_I64] = 0xffffffff;
2166     tcg_target_call_clobber_regs = -1u;
2167     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S0);
2168     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S1);
2169     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S2);
2170     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S3);
2171     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S4);
2172     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S5);
2173     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S6);
2174     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S7);
2175     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S8);
2176     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S9);
2177     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S10);
2178     tcg_regset_reset_reg(tcg_target_call_clobber_regs, TCG_REG_S11);
2180     s->reserved_regs = 0;
2181     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_ZERO);
2182     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP0);
2183     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP1);
2184     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TMP2);
2185     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_SP);
2186     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_GP);
2187     tcg_regset_set_reg(s->reserved_regs, TCG_REG_TP);
2190 typedef struct {
2191     DebugFrameHeader h;
2192     uint8_t fde_def_cfa[4];
2193     uint8_t fde_reg_ofs[ARRAY_SIZE(tcg_target_callee_save_regs) * 2];
2194 } DebugFrame;
2196 #define ELF_HOST_MACHINE EM_RISCV
2198 static const DebugFrame debug_frame = {
2199     .h.cie.len = sizeof(DebugFrameCIE) - 4, /* length after .len member */
2200     .h.cie.id = -1,
2201     .h.cie.version = 1,
2202     .h.cie.code_align = 1,
2203     .h.cie.data_align = -(TCG_TARGET_REG_BITS / 8) & 0x7f, /* sleb128 */
2204     .h.cie.return_column = TCG_REG_RA,
2206     /* Total FDE size does not include the "len" member.  */
2207     .h.fde.len = sizeof(DebugFrame) - offsetof(DebugFrame, h.fde.cie_offset),
2209     .fde_def_cfa = {
2210         12, TCG_REG_SP,                 /* DW_CFA_def_cfa sp, ... */
2211         (FRAME_SIZE & 0x7f) | 0x80,     /* ... uleb128 FRAME_SIZE */
2212         (FRAME_SIZE >> 7)
2213     },
2214     .fde_reg_ofs = {
2215         0x80 + 9,  12,                  /* DW_CFA_offset, s1,  -96 */
2216         0x80 + 18, 11,                  /* DW_CFA_offset, s2,  -88 */
2217         0x80 + 19, 10,                  /* DW_CFA_offset, s3,  -80 */
2218         0x80 + 20, 9,                   /* DW_CFA_offset, s4,  -72 */
2219         0x80 + 21, 8,                   /* DW_CFA_offset, s5,  -64 */
2220         0x80 + 22, 7,                   /* DW_CFA_offset, s6,  -56 */
2221         0x80 + 23, 6,                   /* DW_CFA_offset, s7,  -48 */
2222         0x80 + 24, 5,                   /* DW_CFA_offset, s8,  -40 */
2223         0x80 + 25, 4,                   /* DW_CFA_offset, s9,  -32 */
2224         0x80 + 26, 3,                   /* DW_CFA_offset, s10, -24 */
2225         0x80 + 27, 2,                   /* DW_CFA_offset, s11, -16 */
2226         0x80 + 1 , 1,                   /* DW_CFA_offset, ra,  -8 */
2227     }
2230 void tcg_register_jit(const void *buf, size_t buf_size)
2232     tcg_register_jit_int(buf, buf_size, &debug_frame, sizeof(debug_frame));