]> Git Repo - qemu.git/blob - target/arm/translate-a64.c
Revert "target/arm: Use unallocated_encoding for aarch32"
[qemu.git] / target / arm / translate-a64.c
1 /*
2  *  AArch64 translation
3  *
4  *  Copyright (c) 2013 Alexander Graf <[email protected]>
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20
21 #include "cpu.h"
22 #include "exec/exec-all.h"
23 #include "tcg-op.h"
24 #include "tcg-op-gvec.h"
25 #include "qemu/log.h"
26 #include "arm_ldst.h"
27 #include "translate.h"
28 #include "internals.h"
29 #include "qemu/host-utils.h"
30
31 #include "hw/semihosting/semihost.h"
32 #include "exec/gen-icount.h"
33
34 #include "exec/helper-proto.h"
35 #include "exec/helper-gen.h"
36 #include "exec/log.h"
37
38 #include "trace-tcg.h"
39 #include "translate-a64.h"
40 #include "qemu/atomic128.h"
41
42 static TCGv_i64 cpu_X[32];
43 static TCGv_i64 cpu_pc;
44
45 /* Load/store exclusive handling */
46 static TCGv_i64 cpu_exclusive_high;
47
48 static const char *regnames[] = {
49     "x0", "x1", "x2", "x3", "x4", "x5", "x6", "x7",
50     "x8", "x9", "x10", "x11", "x12", "x13", "x14", "x15",
51     "x16", "x17", "x18", "x19", "x20", "x21", "x22", "x23",
52     "x24", "x25", "x26", "x27", "x28", "x29", "lr", "sp"
53 };
54
55 enum a64_shift_type {
56     A64_SHIFT_TYPE_LSL = 0,
57     A64_SHIFT_TYPE_LSR = 1,
58     A64_SHIFT_TYPE_ASR = 2,
59     A64_SHIFT_TYPE_ROR = 3
60 };
61
62 /* Table based decoder typedefs - used when the relevant bits for decode
63  * are too awkwardly scattered across the instruction (eg SIMD).
64  */
65 typedef void AArch64DecodeFn(DisasContext *s, uint32_t insn);
66
67 typedef struct AArch64DecodeTable {
68     uint32_t pattern;
69     uint32_t mask;
70     AArch64DecodeFn *disas_fn;
71 } AArch64DecodeTable;
72
73 /* Function prototype for gen_ functions for calling Neon helpers */
74 typedef void NeonGenOneOpEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i32);
75 typedef void NeonGenTwoOpFn(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32);
76 typedef void NeonGenTwoOpEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i32, TCGv_i32);
77 typedef void NeonGenTwo64OpFn(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_i64);
78 typedef void NeonGenTwo64OpEnvFn(TCGv_i64, TCGv_ptr, TCGv_i64, TCGv_i64);
79 typedef void NeonGenNarrowFn(TCGv_i32, TCGv_i64);
80 typedef void NeonGenNarrowEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i64);
81 typedef void NeonGenWidenFn(TCGv_i64, TCGv_i32);
82 typedef void NeonGenTwoSingleOPFn(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
83 typedef void NeonGenTwoDoubleOPFn(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_ptr);
84 typedef void NeonGenOneOpFn(TCGv_i64, TCGv_i64);
85 typedef void CryptoTwoOpFn(TCGv_ptr, TCGv_ptr);
86 typedef void CryptoThreeOpIntFn(TCGv_ptr, TCGv_ptr, TCGv_i32);
87 typedef void CryptoThreeOpFn(TCGv_ptr, TCGv_ptr, TCGv_ptr);
88 typedef void AtomicThreeOpFn(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_i64, TCGArg, TCGMemOp);
89
90 /* initialize TCG globals.  */
91 void a64_translate_init(void)
92 {
93     int i;
94
95     cpu_pc = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
96                                     offsetof(CPUARMState, pc),
97                                     "pc");
98     for (i = 0; i < 32; i++) {
99         cpu_X[i] = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
100                                           offsetof(CPUARMState, xregs[i]),
101                                           regnames[i]);
102     }
103
104     cpu_exclusive_high = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
105         offsetof(CPUARMState, exclusive_high), "exclusive_high");
106 }
107
108 static inline int get_a64_user_mem_index(DisasContext *s)
109 {
110     /* Return the core mmu_idx to use for A64 "unprivileged load/store" insns:
111      *  if EL1, access as if EL0; otherwise access at current EL
112      */
113     ARMMMUIdx useridx;
114
115     switch (s->mmu_idx) {
116     case ARMMMUIdx_S12NSE1:
117         useridx = ARMMMUIdx_S12NSE0;
118         break;
119     case ARMMMUIdx_S1SE1:
120         useridx = ARMMMUIdx_S1SE0;
121         break;
122     case ARMMMUIdx_S2NS:
123         g_assert_not_reached();
124     default:
125         useridx = s->mmu_idx;
126         break;
127     }
128     return arm_to_core_mmu_idx(useridx);
129 }
130
131 static void reset_btype(DisasContext *s)
132 {
133     if (s->btype != 0) {
134         TCGv_i32 zero = tcg_const_i32(0);
135         tcg_gen_st_i32(zero, cpu_env, offsetof(CPUARMState, btype));
136         tcg_temp_free_i32(zero);
137         s->btype = 0;
138     }
139 }
140
141 static void set_btype(DisasContext *s, int val)
142 {
143     TCGv_i32 tcg_val;
144
145     /* BTYPE is a 2-bit field, and 0 should be done with reset_btype.  */
146     tcg_debug_assert(val >= 1 && val <= 3);
147
148     tcg_val = tcg_const_i32(val);
149     tcg_gen_st_i32(tcg_val, cpu_env, offsetof(CPUARMState, btype));
150     tcg_temp_free_i32(tcg_val);
151     s->btype = -1;
152 }
153
154 void gen_a64_set_pc_im(uint64_t val)
155 {
156     tcg_gen_movi_i64(cpu_pc, val);
157 }
158
159 /*
160  * Handle Top Byte Ignore (TBI) bits.
161  *
162  * If address tagging is enabled via the TCR TBI bits:
163  *  + for EL2 and EL3 there is only one TBI bit, and if it is set
164  *    then the address is zero-extended, clearing bits [63:56]
165  *  + for EL0 and EL1, TBI0 controls addresses with bit 55 == 0
166  *    and TBI1 controls addressses with bit 55 == 1.
167  *    If the appropriate TBI bit is set for the address then
168  *    the address is sign-extended from bit 55 into bits [63:56]
169  *
170  * Here We have concatenated TBI{1,0} into tbi.
171  */
172 static void gen_top_byte_ignore(DisasContext *s, TCGv_i64 dst,
173                                 TCGv_i64 src, int tbi)
174 {
175     if (tbi == 0) {
176         /* Load unmodified address */
177         tcg_gen_mov_i64(dst, src);
178     } else if (s->current_el >= 2) {
179         /* FIXME: ARMv8.1-VHE S2 translation regime.  */
180         /* Force tag byte to all zero */
181         tcg_gen_extract_i64(dst, src, 0, 56);
182     } else {
183         /* Sign-extend from bit 55.  */
184         tcg_gen_sextract_i64(dst, src, 0, 56);
185
186         if (tbi != 3) {
187             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
188
189             /*
190              * The two TBI bits differ.
191              * If tbi0, then !tbi1: only use the extension if positive.
192              * if !tbi0, then tbi1: only use the extension if negative.
193              */
194             tcg_gen_movcond_i64(tbi == 1 ? TCG_COND_GE : TCG_COND_LT,
195                                 dst, dst, tcg_zero, dst, src);
196             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
197         }
198     }
199 }
200
201 static void gen_a64_set_pc(DisasContext *s, TCGv_i64 src)
202 {
203     /*
204      * If address tagging is enabled for instructions via the TCR TBI bits,
205      * then loading an address into the PC will clear out any tag.
206      */
207     gen_top_byte_ignore(s, cpu_pc, src, s->tbii);
208 }
209
210 /*
211  * Return a "clean" address for ADDR according to TBID.
212  * This is always a fresh temporary, as we need to be able to
213  * increment this independently of a dirty write-back address.
214  */
215 static TCGv_i64 clean_data_tbi(DisasContext *s, TCGv_i64 addr)
216 {
217     TCGv_i64 clean = new_tmp_a64(s);
218     gen_top_byte_ignore(s, clean, addr, s->tbid);
219     return clean;
220 }
221
222 typedef struct DisasCompare64 {
223     TCGCond cond;
224     TCGv_i64 value;
225 } DisasCompare64;
226
227 static void a64_test_cc(DisasCompare64 *c64, int cc)
228 {
229     DisasCompare c32;
230
231     arm_test_cc(&c32, cc);
232
233     /* Sign-extend the 32-bit value so that the GE/LT comparisons work
234        * properly.  The NE/EQ comparisons are also fine with this choice.  */
235     c64->cond = c32.cond;
236     c64->value = tcg_temp_new_i64();
237     tcg_gen_ext_i32_i64(c64->value, c32.value);
238
239     arm_free_cc(&c32);
240 }
241
242 static void a64_free_cc(DisasCompare64 *c64)
243 {
244     tcg_temp_free_i64(c64->value);
245 }
246
247 static void gen_exception_internal(int excp)
248 {
249     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
250
251     assert(excp_is_internal(excp));
252     gen_helper_exception_internal(cpu_env, tcg_excp);
253     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
254 }
255
256 static void gen_exception_internal_insn(DisasContext *s, uint64_t pc, int excp)
257 {
258     gen_a64_set_pc_im(pc);
259     gen_exception_internal(excp);
260     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
261 }
262
263 static void gen_exception_insn(DisasContext *s, uint64_t pc, int excp,
264                                uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
265 {
266     gen_a64_set_pc_im(pc);
267     gen_exception(excp, syndrome, target_el);
268     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
269 }
270
271 static void gen_exception_bkpt_insn(DisasContext *s, uint32_t syndrome)
272 {
273     TCGv_i32 tcg_syn;
274
275     gen_a64_set_pc_im(s->pc_curr);
276     tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
277     gen_helper_exception_bkpt_insn(cpu_env, tcg_syn);
278     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
279     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
280 }
281
282 static void gen_step_complete_exception(DisasContext *s)
283 {
284     /* We just completed step of an insn. Move from Active-not-pending
285      * to Active-pending, and then also take the swstep exception.
286      * This corresponds to making the (IMPDEF) choice to prioritize
287      * swstep exceptions over asynchronous exceptions taken to an exception
288      * level where debug is disabled. This choice has the advantage that
289      * we do not need to maintain internal state corresponding to the
290      * ISV/EX syndrome bits between completion of the step and generation
291      * of the exception, and our syndrome information is always correct.
292      */
293     gen_ss_advance(s);
294     gen_swstep_exception(s, 1, s->is_ldex);
295     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
296 }
297
298 static inline bool use_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
299 {
300     /* No direct tb linking with singlestep (either QEMU's or the ARM
301      * debug architecture kind) or deterministic io
302      */
303     if (s->base.singlestep_enabled || s->ss_active ||
304         (tb_cflags(s->base.tb) & CF_LAST_IO)) {
305         return false;
306     }
307
308 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
309     /* Only link tbs from inside the same guest page */
310     if ((s->base.tb->pc & TARGET_PAGE_MASK) != (dest & TARGET_PAGE_MASK)) {
311         return false;
312     }
313 #endif
314
315     return true;
316 }
317
318 static inline void gen_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
319 {
320     TranslationBlock *tb;
321
322     tb = s->base.tb;
323     if (use_goto_tb(s, n, dest)) {
324         tcg_gen_goto_tb(n);
325         gen_a64_set_pc_im(dest);
326         tcg_gen_exit_tb(tb, n);
327         s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
328     } else {
329         gen_a64_set_pc_im(dest);
330         if (s->ss_active) {
331             gen_step_complete_exception(s);
332         } else if (s->base.singlestep_enabled) {
333             gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
334         } else {
335             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
336             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
337         }
338     }
339 }
340
341 void unallocated_encoding(DisasContext *s)
342 {
343     /* Unallocated and reserved encodings are uncategorized */
344     gen_exception_insn(s, s->pc_curr, EXCP_UDEF, syn_uncategorized(),
345                        default_exception_el(s));
346 }
347
348 static void init_tmp_a64_array(DisasContext *s)
349 {
350 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
351     memset(s->tmp_a64, 0, sizeof(s->tmp_a64));
352 #endif
353     s->tmp_a64_count = 0;
354 }
355
356 static void free_tmp_a64(DisasContext *s)
357 {
358     int i;
359     for (i = 0; i < s->tmp_a64_count; i++) {
360         tcg_temp_free_i64(s->tmp_a64[i]);
361     }
362     init_tmp_a64_array(s);
363 }
364
365 TCGv_i64 new_tmp_a64(DisasContext *s)
366 {
367     assert(s->tmp_a64_count < TMP_A64_MAX);
368     return s->tmp_a64[s->tmp_a64_count++] = tcg_temp_new_i64();
369 }
370
371 TCGv_i64 new_tmp_a64_zero(DisasContext *s)
372 {
373     TCGv_i64 t = new_tmp_a64(s);
374     tcg_gen_movi_i64(t, 0);
375     return t;
376 }
377
378 /*
379  * Register access functions
380  *
381  * These functions are used for directly accessing a register in where
382  * changes to the final register value are likely to be made. If you
383  * need to use a register for temporary calculation (e.g. index type
384  * operations) use the read_* form.
385  *
386  * B1.2.1 Register mappings
387  *
388  * In instruction register encoding 31 can refer to ZR (zero register) or
389  * the SP (stack pointer) depending on context. In QEMU's case we map SP
390  * to cpu_X[31] and ZR accesses to a temporary which can be discarded.
391  * This is the point of the _sp forms.
392  */
393 TCGv_i64 cpu_reg(DisasContext *s, int reg)
394 {
395     if (reg == 31) {
396         return new_tmp_a64_zero(s);
397     } else {
398         return cpu_X[reg];
399     }
400 }
401
402 /* register access for when 31 == SP */
403 TCGv_i64 cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg)
404 {
405     return cpu_X[reg];
406 }
407
408 /* read a cpu register in 32bit/64bit mode. Returns a TCGv_i64
409  * representing the register contents. This TCGv is an auto-freed
410  * temporary so it need not be explicitly freed, and may be modified.
411  */
412 TCGv_i64 read_cpu_reg(DisasContext *s, int reg, int sf)
413 {
414     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
415     if (reg != 31) {
416         if (sf) {
417             tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
418         } else {
419             tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
420         }
421     } else {
422         tcg_gen_movi_i64(v, 0);
423     }
424     return v;
425 }
426
427 TCGv_i64 read_cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg, int sf)
428 {
429     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
430     if (sf) {
431         tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
432     } else {
433         tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
434     }
435     return v;
436 }
437
438 /* Return the offset into CPUARMState of a slice (from
439  * the least significant end) of FP register Qn (ie
440  * Dn, Sn, Hn or Bn).
441  * (Note that this is not the same mapping as for A32; see cpu.h)
442  */
443 static inline int fp_reg_offset(DisasContext *s, int regno, TCGMemOp size)
444 {
445     return vec_reg_offset(s, regno, 0, size);
446 }
447
448 /* Offset of the high half of the 128 bit vector Qn */
449 static inline int fp_reg_hi_offset(DisasContext *s, int regno)
450 {
451     return vec_reg_offset(s, regno, 1, MO_64);
452 }
453
454 /* Convenience accessors for reading and writing single and double
455  * FP registers. Writing clears the upper parts of the associated
456  * 128 bit vector register, as required by the architecture.
457  * Note that unlike the GP register accessors, the values returned
458  * by the read functions must be manually freed.
459  */
460 static TCGv_i64 read_fp_dreg(DisasContext *s, int reg)
461 {
462     TCGv_i64 v = tcg_temp_new_i64();
463
464     tcg_gen_ld_i64(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_64));
465     return v;
466 }
467
468 static TCGv_i32 read_fp_sreg(DisasContext *s, int reg)
469 {
470     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
471
472     tcg_gen_ld_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_32));
473     return v;
474 }
475
476 static TCGv_i32 read_fp_hreg(DisasContext *s, int reg)
477 {
478     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
479
480     tcg_gen_ld16u_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_16));
481     return v;
482 }
483
484 /* Clear the bits above an N-bit vector, for N = (is_q ? 128 : 64).
485  * If SVE is not enabled, then there are only 128 bits in the vector.
486  */
487 static void clear_vec_high(DisasContext *s, bool is_q, int rd)
488 {
489     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, rd, MO_64);
490     unsigned vsz = vec_full_reg_size(s);
491
492     if (!is_q) {
493         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
494         tcg_gen_st_i64(tcg_zero, cpu_env, ofs + 8);
495         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
496     }
497     if (vsz > 16) {
498         tcg_gen_gvec_dup8i(ofs + 16, vsz - 16, vsz - 16, 0);
499     }
500 }
501
502 void write_fp_dreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i64 v)
503 {
504     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, reg, MO_64);
505
506     tcg_gen_st_i64(v, cpu_env, ofs);
507     clear_vec_high(s, false, reg);
508 }
509
510 static void write_fp_sreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i32 v)
511 {
512     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
513
514     tcg_gen_extu_i32_i64(tmp, v);
515     write_fp_dreg(s, reg, tmp);
516     tcg_temp_free_i64(tmp);
517 }
518
519 TCGv_ptr get_fpstatus_ptr(bool is_f16)
520 {
521     TCGv_ptr statusptr = tcg_temp_new_ptr();
522     int offset;
523
524     /* In A64 all instructions (both FP and Neon) use the FPCR; there
525      * is no equivalent of the A32 Neon "standard FPSCR value".
526      * However half-precision operations operate under a different
527      * FZ16 flag and use vfp.fp_status_f16 instead of vfp.fp_status.
528      */
529     if (is_f16) {
530         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status_f16);
531     } else {
532         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status);
533     }
534     tcg_gen_addi_ptr(statusptr, cpu_env, offset);
535     return statusptr;
536 }
537
538 /* Expand a 2-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
539 static void gen_gvec_fn2(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
540                          GVecGen2Fn *gvec_fn, int vece)
541 {
542     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
543             is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
544 }
545
546 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
547  * an expander function.
548  */
549 static void gen_gvec_fn2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
550                           int64_t imm, GVecGen2iFn *gvec_fn, int vece)
551 {
552     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
553             imm, is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
554 }
555
556 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
557 static void gen_gvec_fn3(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn, int rm,
558                          GVecGen3Fn *gvec_fn, int vece)
559 {
560     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
561             vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
562 }
563
564 /* Expand a 4-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
565 static void gen_gvec_fn4(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn, int rm,
566                          int rx, GVecGen4Fn *gvec_fn, int vece)
567 {
568     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
569             vec_full_reg_offset(s, rm), vec_full_reg_offset(s, rx),
570             is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
571 }
572
573 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
574  * an op descriptor.
575  */
576 static void gen_gvec_op2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
577                           int rn, int64_t imm, const GVecGen2i *gvec_op)
578 {
579     tcg_gen_gvec_2i(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
580                     is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), imm, gvec_op);
581 }
582
583 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an op descriptor.  */
584 static void gen_gvec_op3(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
585                          int rn, int rm, const GVecGen3 *gvec_op)
586 {
587     tcg_gen_gvec_3(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
588                    vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8,
589                    vec_full_reg_size(s), gvec_op);
590 }
591
592 /* Expand a 3-operand operation using an out-of-line helper.  */
593 static void gen_gvec_op3_ool(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
594                              int rn, int rm, int data, gen_helper_gvec_3 *fn)
595 {
596     tcg_gen_gvec_3_ool(vec_full_reg_offset(s, rd),
597                        vec_full_reg_offset(s, rn),
598                        vec_full_reg_offset(s, rm),
599                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
600 }
601
602 /* Expand a 3-operand + env pointer operation using
603  * an out-of-line helper.
604  */
605 static void gen_gvec_op3_env(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
606                              int rn, int rm, gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
607 {
608     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
609                        vec_full_reg_offset(s, rn),
610                        vec_full_reg_offset(s, rm), cpu_env,
611                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0, fn);
612 }
613
614 /* Expand a 3-operand + fpstatus pointer + simd data value operation using
615  * an out-of-line helper.
616  */
617 static void gen_gvec_op3_fpst(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
618                               int rm, bool is_fp16, int data,
619                               gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
620 {
621     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
622     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
623                        vec_full_reg_offset(s, rn),
624                        vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
625                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
626     tcg_temp_free_ptr(fpst);
627 }
628
629 /* Set ZF and NF based on a 64 bit result. This is alas fiddlier
630  * than the 32 bit equivalent.
631  */
632 static inline void gen_set_NZ64(TCGv_i64 result)
633 {
634     tcg_gen_extr_i64_i32(cpu_ZF, cpu_NF, result);
635     tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, cpu_NF);
636 }
637
638 /* Set NZCV as for a logical operation: NZ as per result, CV cleared. */
639 static inline void gen_logic_CC(int sf, TCGv_i64 result)
640 {
641     if (sf) {
642         gen_set_NZ64(result);
643     } else {
644         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_ZF, result);
645         tcg_gen_mov_i32(cpu_NF, cpu_ZF);
646     }
647     tcg_gen_movi_i32(cpu_CF, 0);
648     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
649 }
650
651 /* dest = T0 + T1; compute C, N, V and Z flags */
652 static void gen_add_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
653 {
654     if (sf) {
655         TCGv_i64 result, flag, tmp;
656         result = tcg_temp_new_i64();
657         flag = tcg_temp_new_i64();
658         tmp = tcg_temp_new_i64();
659
660         tcg_gen_movi_i64(tmp, 0);
661         tcg_gen_add2_i64(result, flag, t0, tmp, t1, tmp);
662
663         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
664
665         gen_set_NZ64(result);
666
667         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
668         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
669         tcg_gen_andc_i64(flag, flag, tmp);
670         tcg_temp_free_i64(tmp);
671         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
672
673         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
674         tcg_temp_free_i64(result);
675         tcg_temp_free_i64(flag);
676     } else {
677         /* 32 bit arithmetic */
678         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
679         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
680         TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
681
682         tcg_gen_movi_i32(tmp, 0);
683         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
684         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
685         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, t1_32, tmp);
686         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
687         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
688         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
689         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
690         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
691
692         tcg_temp_free_i32(tmp);
693         tcg_temp_free_i32(t0_32);
694         tcg_temp_free_i32(t1_32);
695     }
696 }
697
698 /* dest = T0 - T1; compute C, N, V and Z flags */
699 static void gen_sub_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
700 {
701     if (sf) {
702         /* 64 bit arithmetic */
703         TCGv_i64 result, flag, tmp;
704
705         result = tcg_temp_new_i64();
706         flag = tcg_temp_new_i64();
707         tcg_gen_sub_i64(result, t0, t1);
708
709         gen_set_NZ64(result);
710
711         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_GEU, flag, t0, t1);
712         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
713
714         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
715         tmp = tcg_temp_new_i64();
716         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
717         tcg_gen_and_i64(flag, flag, tmp);
718         tcg_temp_free_i64(tmp);
719         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
720         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
721         tcg_temp_free_i64(flag);
722         tcg_temp_free_i64(result);
723     } else {
724         /* 32 bit arithmetic */
725         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
726         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
727         TCGv_i32 tmp;
728
729         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
730         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
731         tcg_gen_sub_i32(cpu_NF, t0_32, t1_32);
732         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
733         tcg_gen_setcond_i32(TCG_COND_GEU, cpu_CF, t0_32, t1_32);
734         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
735         tmp = tcg_temp_new_i32();
736         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
737         tcg_temp_free_i32(t0_32);
738         tcg_temp_free_i32(t1_32);
739         tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
740         tcg_temp_free_i32(tmp);
741         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
742     }
743 }
744
745 /* dest = T0 + T1 + CF; do not compute flags. */
746 static void gen_adc(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
747 {
748     TCGv_i64 flag = tcg_temp_new_i64();
749     tcg_gen_extu_i32_i64(flag, cpu_CF);
750     tcg_gen_add_i64(dest, t0, t1);
751     tcg_gen_add_i64(dest, dest, flag);
752     tcg_temp_free_i64(flag);
753
754     if (!sf) {
755         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
756     }
757 }
758
759 /* dest = T0 + T1 + CF; compute C, N, V and Z flags. */
760 static void gen_adc_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
761 {
762     if (sf) {
763         TCGv_i64 result, cf_64, vf_64, tmp;
764         result = tcg_temp_new_i64();
765         cf_64 = tcg_temp_new_i64();
766         vf_64 = tcg_temp_new_i64();
767         tmp = tcg_const_i64(0);
768
769         tcg_gen_extu_i32_i64(cf_64, cpu_CF);
770         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, t0, tmp, cf_64, tmp);
771         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, result, cf_64, t1, tmp);
772         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, cf_64);
773         gen_set_NZ64(result);
774
775         tcg_gen_xor_i64(vf_64, result, t0);
776         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
777         tcg_gen_andc_i64(vf_64, vf_64, tmp);
778         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, vf_64);
779
780         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
781
782         tcg_temp_free_i64(tmp);
783         tcg_temp_free_i64(vf_64);
784         tcg_temp_free_i64(cf_64);
785         tcg_temp_free_i64(result);
786     } else {
787         TCGv_i32 t0_32, t1_32, tmp;
788         t0_32 = tcg_temp_new_i32();
789         t1_32 = tcg_temp_new_i32();
790         tmp = tcg_const_i32(0);
791
792         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
793         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
794         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, cpu_CF, tmp);
795         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, cpu_NF, cpu_CF, t1_32, tmp);
796
797         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
798         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
799         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
800         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
801         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
802
803         tcg_temp_free_i32(tmp);
804         tcg_temp_free_i32(t1_32);
805         tcg_temp_free_i32(t0_32);
806     }
807 }
808
809 /*
810  * Load/Store generators
811  */
812
813 /*
814  * Store from GPR register to memory.
815  */
816 static void do_gpr_st_memidx(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
817                              TCGv_i64 tcg_addr, int size, int memidx,
818                              bool iss_valid,
819                              unsigned int iss_srt,
820                              bool iss_sf, bool iss_ar)
821 {
822     g_assert(size <= 3);
823     tcg_gen_qemu_st_i64(source, tcg_addr, memidx, s->be_data + size);
824
825     if (iss_valid) {
826         uint32_t syn;
827
828         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
829                                       size,
830                                       false,
831                                       iss_srt,
832                                       iss_sf,
833                                       iss_ar,
834                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
835         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
836     }
837 }
838
839 static void do_gpr_st(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
840                       TCGv_i64 tcg_addr, int size,
841                       bool iss_valid,
842                       unsigned int iss_srt,
843                       bool iss_sf, bool iss_ar)
844 {
845     do_gpr_st_memidx(s, source, tcg_addr, size, get_mem_index(s),
846                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
847 }
848
849 /*
850  * Load from memory to GPR register
851  */
852 static void do_gpr_ld_memidx(DisasContext *s,
853                              TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
854                              int size, bool is_signed,
855                              bool extend, int memidx,
856                              bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
857                              bool iss_sf, bool iss_ar)
858 {
859     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
860
861     g_assert(size <= 3);
862
863     if (is_signed) {
864         memop += MO_SIGN;
865     }
866
867     tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, tcg_addr, memidx, memop);
868
869     if (extend && is_signed) {
870         g_assert(size < 3);
871         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
872     }
873
874     if (iss_valid) {
875         uint32_t syn;
876
877         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
878                                       size,
879                                       is_signed,
880                                       iss_srt,
881                                       iss_sf,
882                                       iss_ar,
883                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
884         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
885     }
886 }
887
888 static void do_gpr_ld(DisasContext *s,
889                       TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
890                       int size, bool is_signed, bool extend,
891                       bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
892                       bool iss_sf, bool iss_ar)
893 {
894     do_gpr_ld_memidx(s, dest, tcg_addr, size, is_signed, extend,
895                      get_mem_index(s),
896                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
897 }
898
899 /*
900  * Store from FP register to memory
901  */
902 static void do_fp_st(DisasContext *s, int srcidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
903 {
904     /* This writes the bottom N bits of a 128 bit wide vector to memory */
905     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
906     tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_offset(s, srcidx, MO_64));
907     if (size < 4) {
908         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, tcg_addr, get_mem_index(s),
909                             s->be_data + size);
910     } else {
911         bool be = s->be_data == MO_BE;
912         TCGv_i64 tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
913
914         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
915         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
916                             s->be_data | MO_Q);
917         tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, srcidx));
918         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
919                             s->be_data | MO_Q);
920         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
921     }
922
923     tcg_temp_free_i64(tmp);
924 }
925
926 /*
927  * Load from memory to FP register
928  */
929 static void do_fp_ld(DisasContext *s, int destidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
930 {
931     /* This always zero-extends and writes to a full 128 bit wide vector */
932     TCGv_i64 tmplo = tcg_temp_new_i64();
933     TCGv_i64 tmphi;
934
935     if (size < 4) {
936         TCGMemOp memop = s->be_data + size;
937         tmphi = tcg_const_i64(0);
938         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
939     } else {
940         bool be = s->be_data == MO_BE;
941         TCGv_i64 tcg_hiaddr;
942
943         tmphi = tcg_temp_new_i64();
944         tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
945
946         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
947         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
948                             s->be_data | MO_Q);
949         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmphi, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
950                             s->be_data | MO_Q);
951         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
952     }
953
954     tcg_gen_st_i64(tmplo, cpu_env, fp_reg_offset(s, destidx, MO_64));
955     tcg_gen_st_i64(tmphi, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, destidx));
956
957     tcg_temp_free_i64(tmplo);
958     tcg_temp_free_i64(tmphi);
959
960     clear_vec_high(s, true, destidx);
961 }
962
963 /*
964  * Vector load/store helpers.
965  *
966  * The principal difference between this and a FP load is that we don't
967  * zero extend as we are filling a partial chunk of the vector register.
968  * These functions don't support 128 bit loads/stores, which would be
969  * normal load/store operations.
970  *
971  * The _i32 versions are useful when operating on 32 bit quantities
972  * (eg for floating point single or using Neon helper functions).
973  */
974
975 /* Get value of an element within a vector register */
976 static void read_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_dest, int srcidx,
977                              int element, TCGMemOp memop)
978 {
979     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
980     switch (memop) {
981     case MO_8:
982         tcg_gen_ld8u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
983         break;
984     case MO_16:
985         tcg_gen_ld16u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
986         break;
987     case MO_32:
988         tcg_gen_ld32u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
989         break;
990     case MO_8|MO_SIGN:
991         tcg_gen_ld8s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
992         break;
993     case MO_16|MO_SIGN:
994         tcg_gen_ld16s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
995         break;
996     case MO_32|MO_SIGN:
997         tcg_gen_ld32s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
998         break;
999     case MO_64:
1000     case MO_64|MO_SIGN:
1001         tcg_gen_ld_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1002         break;
1003     default:
1004         g_assert_not_reached();
1005     }
1006 }
1007
1008 static void read_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_dest, int srcidx,
1009                                  int element, TCGMemOp memop)
1010 {
1011     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
1012     switch (memop) {
1013     case MO_8:
1014         tcg_gen_ld8u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1015         break;
1016     case MO_16:
1017         tcg_gen_ld16u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1018         break;
1019     case MO_8|MO_SIGN:
1020         tcg_gen_ld8s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1021         break;
1022     case MO_16|MO_SIGN:
1023         tcg_gen_ld16s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1024         break;
1025     case MO_32:
1026     case MO_32|MO_SIGN:
1027         tcg_gen_ld_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1028         break;
1029     default:
1030         g_assert_not_reached();
1031     }
1032 }
1033
1034 /* Set value of an element within a vector register */
1035 static void write_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_src, int destidx,
1036                               int element, TCGMemOp memop)
1037 {
1038     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1039     switch (memop) {
1040     case MO_8:
1041         tcg_gen_st8_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1042         break;
1043     case MO_16:
1044         tcg_gen_st16_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1045         break;
1046     case MO_32:
1047         tcg_gen_st32_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1048         break;
1049     case MO_64:
1050         tcg_gen_st_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1051         break;
1052     default:
1053         g_assert_not_reached();
1054     }
1055 }
1056
1057 static void write_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_src,
1058                                   int destidx, int element, TCGMemOp memop)
1059 {
1060     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1061     switch (memop) {
1062     case MO_8:
1063         tcg_gen_st8_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1064         break;
1065     case MO_16:
1066         tcg_gen_st16_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1067         break;
1068     case MO_32:
1069         tcg_gen_st_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1070         break;
1071     default:
1072         g_assert_not_reached();
1073     }
1074 }
1075
1076 /* Store from vector register to memory */
1077 static void do_vec_st(DisasContext *s, int srcidx, int element,
1078                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1079 {
1080     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1081
1082     read_vec_element(s, tcg_tmp, srcidx, element, size);
1083     tcg_gen_qemu_st_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1084
1085     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1086 }
1087
1088 /* Load from memory to vector register */
1089 static void do_vec_ld(DisasContext *s, int destidx, int element,
1090                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1091 {
1092     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1093
1094     tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1095     write_vec_element(s, tcg_tmp, destidx, element, size);
1096
1097     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1098 }
1099
1100 /* Check that FP/Neon access is enabled. If it is, return
1101  * true. If not, emit code to generate an appropriate exception,
1102  * and return false; the caller should not emit any code for
1103  * the instruction. Note that this check must happen after all
1104  * unallocated-encoding checks (otherwise the syndrome information
1105  * for the resulting exception will be incorrect).
1106  */
1107 static inline bool fp_access_check(DisasContext *s)
1108 {
1109     assert(!s->fp_access_checked);
1110     s->fp_access_checked = true;
1111
1112     if (!s->fp_excp_el) {
1113         return true;
1114     }
1115
1116     gen_exception_insn(s, s->pc_curr, EXCP_UDEF,
1117                        syn_fp_access_trap(1, 0xe, false), s->fp_excp_el);
1118     return false;
1119 }
1120
1121 /* Check that SVE access is enabled.  If it is, return true.
1122  * If not, emit code to generate an appropriate exception and return false.
1123  */
1124 bool sve_access_check(DisasContext *s)
1125 {
1126     if (s->sve_excp_el) {
1127         gen_exception_insn(s, s->pc_curr, EXCP_UDEF, syn_sve_access_trap(),
1128                            s->sve_excp_el);
1129         return false;
1130     }
1131     return fp_access_check(s);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * This utility function is for doing register extension with an
1136  * optional shift. You will likely want to pass a temporary for the
1137  * destination register. See DecodeRegExtend() in the ARM ARM.
1138  */
1139 static void ext_and_shift_reg(TCGv_i64 tcg_out, TCGv_i64 tcg_in,
1140                               int option, unsigned int shift)
1141 {
1142     int extsize = extract32(option, 0, 2);
1143     bool is_signed = extract32(option, 2, 1);
1144
1145     if (is_signed) {
1146         switch (extsize) {
1147         case 0:
1148             tcg_gen_ext8s_i64(tcg_out, tcg_in);
1149             break;
1150         case 1:
1151             tcg_gen_ext16s_i64(tcg_out, tcg_in);
1152             break;
1153         case 2:
1154             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_out, tcg_in);
1155             break;
1156         case 3:
1157             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1158             break;
1159         }
1160     } else {
1161         switch (extsize) {
1162         case 0:
1163             tcg_gen_ext8u_i64(tcg_out, tcg_in);
1164             break;
1165         case 1:
1166             tcg_gen_ext16u_i64(tcg_out, tcg_in);
1167             break;
1168         case 2:
1169             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_out, tcg_in);
1170             break;
1171         case 3:
1172             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1173             break;
1174         }
1175     }
1176
1177     if (shift) {
1178         tcg_gen_shli_i64(tcg_out, tcg_out, shift);
1179     }
1180 }
1181
1182 static inline void gen_check_sp_alignment(DisasContext *s)
1183 {
1184     /* The AArch64 architecture mandates that (if enabled via PSTATE
1185      * or SCTLR bits) there is a check that SP is 16-aligned on every
1186      * SP-relative load or store (with an exception generated if it is not).
1187      * In line with general QEMU practice regarding misaligned accesses,
1188      * we omit these checks for the sake of guest program performance.
1189      * This function is provided as a hook so we can more easily add these
1190      * checks in future (possibly as a "favour catching guest program bugs
1191      * over speed" user selectable option).
1192      */
1193 }
1194
1195 /*
1196  * This provides a simple table based table lookup decoder. It is
1197  * intended to be used when the relevant bits for decode are too
1198  * awkwardly placed and switch/if based logic would be confusing and
1199  * deeply nested. Since it's a linear search through the table, tables
1200  * should be kept small.
1201  *
1202  * It returns the first handler where insn & mask == pattern, or
1203  * NULL if there is no match.
1204  * The table is terminated by an empty mask (i.e. 0)
1205  */
1206 static inline AArch64DecodeFn *lookup_disas_fn(const AArch64DecodeTable *table,
1207                                                uint32_t insn)
1208 {
1209     const AArch64DecodeTable *tptr = table;
1210
1211     while (tptr->mask) {
1212         if ((insn & tptr->mask) == tptr->pattern) {
1213             return tptr->disas_fn;
1214         }
1215         tptr++;
1216     }
1217     return NULL;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * The instruction disassembly implemented here matches
1222  * the instruction encoding classifications in chapter C4
1223  * of the ARM Architecture Reference Manual (DDI0487B_a);
1224  * classification names and decode diagrams here should generally
1225  * match up with those in the manual.
1226  */
1227
1228 /* Unconditional branch (immediate)
1229  *   31  30       26 25                                  0
1230  * +----+-----------+-------------------------------------+
1231  * | op | 0 0 1 0 1 |                 imm26               |
1232  * +----+-----------+-------------------------------------+
1233  */
1234 static void disas_uncond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1235 {
1236     uint64_t addr = s->pc_curr + sextract32(insn, 0, 26) * 4;
1237
1238     if (insn & (1U << 31)) {
1239         /* BL Branch with link */
1240         tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->base.pc_next);
1241     }
1242
1243     /* B Branch / BL Branch with link */
1244     reset_btype(s);
1245     gen_goto_tb(s, 0, addr);
1246 }
1247
1248 /* Compare and branch (immediate)
1249  *   31  30         25  24  23                  5 4      0
1250  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1251  * | sf | 0 1 1 0 1 0 | op |         imm19       |   Rt   |
1252  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1253  */
1254 static void disas_comp_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1255 {
1256     unsigned int sf, op, rt;
1257     uint64_t addr;
1258     TCGLabel *label_match;
1259     TCGv_i64 tcg_cmp;
1260
1261     sf = extract32(insn, 31, 1);
1262     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: CBZ; 1: CBNZ */
1263     rt = extract32(insn, 0, 5);
1264     addr = s->pc_curr + sextract32(insn, 5, 19) * 4;
1265
1266     tcg_cmp = read_cpu_reg(s, rt, sf);
1267     label_match = gen_new_label();
1268
1269     reset_btype(s);
1270     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1271                         tcg_cmp, 0, label_match);
1272
1273     gen_goto_tb(s, 0, s->base.pc_next);
1274     gen_set_label(label_match);
1275     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1276 }
1277
1278 /* Test and branch (immediate)
1279  *   31  30         25  24  23   19 18          5 4    0
1280  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1281  * | b5 | 0 1 1 0 1 1 | op |  b40  |    imm14    |  Rt  |
1282  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1283  */
1284 static void disas_test_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1285 {
1286     unsigned int bit_pos, op, rt;
1287     uint64_t addr;
1288     TCGLabel *label_match;
1289     TCGv_i64 tcg_cmp;
1290
1291     bit_pos = (extract32(insn, 31, 1) << 5) | extract32(insn, 19, 5);
1292     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: TBZ; 1: TBNZ */
1293     addr = s->pc_curr + sextract32(insn, 5, 14) * 4;
1294     rt = extract32(insn, 0, 5);
1295
1296     tcg_cmp = tcg_temp_new_i64();
1297     tcg_gen_andi_i64(tcg_cmp, cpu_reg(s, rt), (1ULL << bit_pos));
1298     label_match = gen_new_label();
1299
1300     reset_btype(s);
1301     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1302                         tcg_cmp, 0, label_match);
1303     tcg_temp_free_i64(tcg_cmp);
1304     gen_goto_tb(s, 0, s->base.pc_next);
1305     gen_set_label(label_match);
1306     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1307 }
1308
1309 /* Conditional branch (immediate)
1310  *  31           25  24  23                  5   4  3    0
1311  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1312  * | 0 1 0 1 0 1 0 | o1 |         imm19       | o0 | cond |
1313  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1314  */
1315 static void disas_cond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1316 {
1317     unsigned int cond;
1318     uint64_t addr;
1319
1320     if ((insn & (1 << 4)) || (insn & (1 << 24))) {
1321         unallocated_encoding(s);
1322         return;
1323     }
1324     addr = s->pc_curr + sextract32(insn, 5, 19) * 4;
1325     cond = extract32(insn, 0, 4);
1326
1327     reset_btype(s);
1328     if (cond < 0x0e) {
1329         /* genuinely conditional branches */
1330         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
1331         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
1332         gen_goto_tb(s, 0, s->base.pc_next);
1333         gen_set_label(label_match);
1334         gen_goto_tb(s, 1, addr);
1335     } else {
1336         /* 0xe and 0xf are both "always" conditions */
1337         gen_goto_tb(s, 0, addr);
1338     }
1339 }
1340
1341 /* HINT instruction group, including various allocated HINTs */
1342 static void handle_hint(DisasContext *s, uint32_t insn,
1343                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1344 {
1345     unsigned int selector = crm << 3 | op2;
1346
1347     if (op1 != 3) {
1348         unallocated_encoding(s);
1349         return;
1350     }
1351
1352     switch (selector) {
1353     case 0b00000: /* NOP */
1354         break;
1355     case 0b00011: /* WFI */
1356         s->base.is_jmp = DISAS_WFI;
1357         break;
1358     case 0b00001: /* YIELD */
1359         /* When running in MTTCG we don't generate jumps to the yield and
1360          * WFE helpers as it won't affect the scheduling of other vCPUs.
1361          * If we wanted to more completely model WFE/SEV so we don't busy
1362          * spin unnecessarily we would need to do something more involved.
1363          */
1364         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1365             s->base.is_jmp = DISAS_YIELD;
1366         }
1367         break;
1368     case 0b00010: /* WFE */
1369         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1370             s->base.is_jmp = DISAS_WFE;
1371         }
1372         break;
1373     case 0b00100: /* SEV */
1374     case 0b00101: /* SEVL */
1375         /* we treat all as NOP at least for now */
1376         break;
1377     case 0b00111: /* XPACLRI */
1378         if (s->pauth_active) {
1379             gen_helper_xpaci(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30]);
1380         }
1381         break;
1382     case 0b01000: /* PACIA1716 */
1383         if (s->pauth_active) {
1384             gen_helper_pacia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1385         }
1386         break;
1387     case 0b01010: /* PACIB1716 */
1388         if (s->pauth_active) {
1389             gen_helper_pacib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1390         }
1391         break;
1392     case 0b01100: /* AUTIA1716 */
1393         if (s->pauth_active) {
1394             gen_helper_autia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1395         }
1396         break;
1397     case 0b01110: /* AUTIB1716 */
1398         if (s->pauth_active) {
1399             gen_helper_autib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1400         }
1401         break;
1402     case 0b11000: /* PACIAZ */
1403         if (s->pauth_active) {
1404             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1405                                 new_tmp_a64_zero(s));
1406         }
1407         break;
1408     case 0b11001: /* PACIASP */
1409         if (s->pauth_active) {
1410             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1411         }
1412         break;
1413     case 0b11010: /* PACIBZ */
1414         if (s->pauth_active) {
1415             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1416                                 new_tmp_a64_zero(s));
1417         }
1418         break;
1419     case 0b11011: /* PACIBSP */
1420         if (s->pauth_active) {
1421             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1422         }
1423         break;
1424     case 0b11100: /* AUTIAZ */
1425         if (s->pauth_active) {
1426             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1427                               new_tmp_a64_zero(s));
1428         }
1429         break;
1430     case 0b11101: /* AUTIASP */
1431         if (s->pauth_active) {
1432             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1433         }
1434         break;
1435     case 0b11110: /* AUTIBZ */
1436         if (s->pauth_active) {
1437             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1438                               new_tmp_a64_zero(s));
1439         }
1440         break;
1441     case 0b11111: /* AUTIBSP */
1442         if (s->pauth_active) {
1443             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1444         }
1445         break;
1446     default:
1447         /* default specified as NOP equivalent */
1448         break;
1449     }
1450 }
1451
1452 static void gen_clrex(DisasContext *s, uint32_t insn)
1453 {
1454     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
1455 }
1456
1457 /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1458 static void handle_sync(DisasContext *s, uint32_t insn,
1459                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1460 {
1461     TCGBar bar;
1462
1463     if (op1 != 3) {
1464         unallocated_encoding(s);
1465         return;
1466     }
1467
1468     switch (op2) {
1469     case 2: /* CLREX */
1470         gen_clrex(s, insn);
1471         return;
1472     case 4: /* DSB */
1473     case 5: /* DMB */
1474         switch (crm & 3) {
1475         case 1: /* MBReqTypes_Reads */
1476             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_LD_LD | TCG_MO_LD_ST;
1477             break;
1478         case 2: /* MBReqTypes_Writes */
1479             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ST_ST;
1480             break;
1481         default: /* MBReqTypes_All */
1482             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ALL;
1483             break;
1484         }
1485         tcg_gen_mb(bar);
1486         return;
1487     case 6: /* ISB */
1488         /* We need to break the TB after this insn to execute
1489          * a self-modified code correctly and also to take
1490          * any pending interrupts immediately.
1491          */
1492         reset_btype(s);
1493         gen_goto_tb(s, 0, s->base.pc_next);
1494         return;
1495
1496     case 7: /* SB */
1497         if (crm != 0 || !dc_isar_feature(aa64_sb, s)) {
1498             goto do_unallocated;
1499         }
1500         /*
1501          * TODO: There is no speculation barrier opcode for TCG;
1502          * MB and end the TB instead.
1503          */
1504         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_SC);
1505         gen_goto_tb(s, 0, s->base.pc_next);
1506         return;
1507
1508     default:
1509     do_unallocated:
1510         unallocated_encoding(s);
1511         return;
1512     }
1513 }
1514
1515 static void gen_xaflag(void)
1516 {
1517     TCGv_i32 z = tcg_temp_new_i32();
1518
1519     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, z, cpu_ZF, 0);
1520
1521     /*
1522      * (!C & !Z) << 31
1523      * (!(C | Z)) << 31
1524      * ~((C | Z) << 31)
1525      * ~-(C | Z)
1526      * (C | Z) - 1
1527      */
1528     tcg_gen_or_i32(cpu_NF, cpu_CF, z);
1529     tcg_gen_subi_i32(cpu_NF, cpu_NF, 1);
1530
1531     /* !(Z & C) */
1532     tcg_gen_and_i32(cpu_ZF, z, cpu_CF);
1533     tcg_gen_xori_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, 1);
1534
1535     /* (!C & Z) << 31 -> -(Z & ~C) */
1536     tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, z, cpu_CF);
1537     tcg_gen_neg_i32(cpu_VF, cpu_VF);
1538
1539     /* C | Z */
1540     tcg_gen_or_i32(cpu_CF, cpu_CF, z);
1541
1542     tcg_temp_free_i32(z);
1543 }
1544
1545 static void gen_axflag(void)
1546 {
1547     tcg_gen_sari_i32(cpu_VF, cpu_VF, 31);         /* V ? -1 : 0 */
1548     tcg_gen_andc_i32(cpu_CF, cpu_CF, cpu_VF);     /* C & !V */
1549
1550     /* !(Z | V) -> !(!ZF | V) -> ZF & !V -> ZF & ~VF */
1551     tcg_gen_andc_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, cpu_VF);
1552
1553     tcg_gen_movi_i32(cpu_NF, 0);
1554     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
1555 }
1556
1557 /* MSR (immediate) - move immediate to processor state field */
1558 static void handle_msr_i(DisasContext *s, uint32_t insn,
1559                          unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1560 {
1561     TCGv_i32 t1;
1562     int op = op1 << 3 | op2;
1563
1564     /* End the TB by default, chaining is ok.  */
1565     s->base.is_jmp = DISAS_TOO_MANY;
1566
1567     switch (op) {
1568     case 0x00: /* CFINV */
1569         if (crm != 0 || !dc_isar_feature(aa64_condm_4, s)) {
1570             goto do_unallocated;
1571         }
1572         tcg_gen_xori_i32(cpu_CF, cpu_CF, 1);
1573         s->base.is_jmp = DISAS_NEXT;
1574         break;
1575
1576     case 0x01: /* XAFlag */
1577         if (crm != 0 || !dc_isar_feature(aa64_condm_5, s)) {
1578             goto do_unallocated;
1579         }
1580         gen_xaflag();
1581         s->base.is_jmp = DISAS_NEXT;
1582         break;
1583
1584     case 0x02: /* AXFlag */
1585         if (crm != 0 || !dc_isar_feature(aa64_condm_5, s)) {
1586             goto do_unallocated;
1587         }
1588         gen_axflag();
1589         s->base.is_jmp = DISAS_NEXT;
1590         break;
1591
1592     case 0x05: /* SPSel */
1593         if (s->current_el == 0) {
1594             goto do_unallocated;
1595         }
1596         t1 = tcg_const_i32(crm & PSTATE_SP);
1597         gen_helper_msr_i_spsel(cpu_env, t1);
1598         tcg_temp_free_i32(t1);
1599         break;
1600
1601     case 0x1e: /* DAIFSet */
1602         t1 = tcg_const_i32(crm);
1603         gen_helper_msr_i_daifset(cpu_env, t1);
1604         tcg_temp_free_i32(t1);
1605         break;
1606
1607     case 0x1f: /* DAIFClear */
1608         t1 = tcg_const_i32(crm);
1609         gen_helper_msr_i_daifclear(cpu_env, t1);
1610         tcg_temp_free_i32(t1);
1611         /* For DAIFClear, exit the cpu loop to re-evaluate pending IRQs.  */
1612         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1613         break;
1614
1615     default:
1616     do_unallocated:
1617         unallocated_encoding(s);
1618         return;
1619     }
1620 }
1621
1622 static void gen_get_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1623 {
1624     TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
1625     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1626
1627     /* build bit 31, N */
1628     tcg_gen_andi_i32(nzcv, cpu_NF, (1U << 31));
1629     /* build bit 30, Z */
1630     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, tmp, cpu_ZF, 0);
1631     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 30, 1);
1632     /* build bit 29, C */
1633     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, cpu_CF, 29, 1);
1634     /* build bit 28, V */
1635     tcg_gen_shri_i32(tmp, cpu_VF, 31);
1636     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 28, 1);
1637     /* generate result */
1638     tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rt, nzcv);
1639
1640     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1641     tcg_temp_free_i32(tmp);
1642 }
1643
1644 static void gen_set_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1645 {
1646     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1647
1648     /* take NZCV from R[t] */
1649     tcg_gen_extrl_i64_i32(nzcv, tcg_rt);
1650
1651     /* bit 31, N */
1652     tcg_gen_andi_i32(cpu_NF, nzcv, (1U << 31));
1653     /* bit 30, Z */
1654     tcg_gen_andi_i32(cpu_ZF, nzcv, (1 << 30));
1655     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, cpu_ZF, cpu_ZF, 0);
1656     /* bit 29, C */
1657     tcg_gen_andi_i32(cpu_CF, nzcv, (1 << 29));
1658     tcg_gen_shri_i32(cpu_CF, cpu_CF, 29);
1659     /* bit 28, V */
1660     tcg_gen_andi_i32(cpu_VF, nzcv, (1 << 28));
1661     tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, cpu_VF, 3);
1662     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1663 }
1664
1665 /* MRS - move from system register
1666  * MSR (register) - move to system register
1667  * SYS
1668  * SYSL
1669  * These are all essentially the same insn in 'read' and 'write'
1670  * versions, with varying op0 fields.
1671  */
1672 static void handle_sys(DisasContext *s, uint32_t insn, bool isread,
1673                        unsigned int op0, unsigned int op1, unsigned int op2,
1674                        unsigned int crn, unsigned int crm, unsigned int rt)
1675 {
1676     const ARMCPRegInfo *ri;
1677     TCGv_i64 tcg_rt;
1678
1679     ri = get_arm_cp_reginfo(s->cp_regs,
1680                             ENCODE_AA64_CP_REG(CP_REG_ARM64_SYSREG_CP,
1681                                                crn, crm, op0, op1, op2));
1682
1683     if (!ri) {
1684         /* Unknown register; this might be a guest error or a QEMU
1685          * unimplemented feature.
1686          */
1687         qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s access to unsupported AArch64 "
1688                       "system register op0:%d op1:%d crn:%d crm:%d op2:%d\n",
1689                       isread ? "read" : "write", op0, op1, crn, crm, op2);
1690         unallocated_encoding(s);
1691         return;
1692     }
1693
1694     /* Check access permissions */
1695     if (!cp_access_ok(s->current_el, ri, isread)) {
1696         unallocated_encoding(s);
1697         return;
1698     }
1699
1700     if (ri->accessfn) {
1701         /* Emit code to perform further access permissions checks at
1702          * runtime; this may result in an exception.
1703          */
1704         TCGv_ptr tmpptr;
1705         TCGv_i32 tcg_syn, tcg_isread;
1706         uint32_t syndrome;
1707
1708         gen_a64_set_pc_im(s->pc_curr);
1709         tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1710         syndrome = syn_aa64_sysregtrap(op0, op1, op2, crn, crm, rt, isread);
1711         tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
1712         tcg_isread = tcg_const_i32(isread);
1713         gen_helper_access_check_cp_reg(cpu_env, tmpptr, tcg_syn, tcg_isread);
1714         tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1715         tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
1716         tcg_temp_free_i32(tcg_isread);
1717     }
1718
1719     /* Handle special cases first */
1720     switch (ri->type & ~(ARM_CP_FLAG_MASK & ~ARM_CP_SPECIAL)) {
1721     case ARM_CP_NOP:
1722         return;
1723     case ARM_CP_NZCV:
1724         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1725         if (isread) {
1726             gen_get_nzcv(tcg_rt);
1727         } else {
1728             gen_set_nzcv(tcg_rt);
1729         }
1730         return;
1731     case ARM_CP_CURRENTEL:
1732         /* Reads as current EL value from pstate, which is
1733          * guaranteed to be constant by the tb flags.
1734          */
1735         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1736         tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, s->current_el << 2);
1737         return;
1738     case ARM_CP_DC_ZVA:
1739         /* Writes clear the aligned block of memory which rt points into. */
1740         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1741         gen_helper_dc_zva(cpu_env, tcg_rt);
1742         return;
1743     default:
1744         break;
1745     }
1746     if ((ri->type & ARM_CP_FPU) && !fp_access_check(s)) {
1747         return;
1748     } else if ((ri->type & ARM_CP_SVE) && !sve_access_check(s)) {
1749         return;
1750     }
1751
1752     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1753         gen_io_start();
1754     }
1755
1756     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1757
1758     if (isread) {
1759         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1760             tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, ri->resetvalue);
1761         } else if (ri->readfn) {
1762             TCGv_ptr tmpptr;
1763             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1764             gen_helper_get_cp_reg64(tcg_rt, cpu_env, tmpptr);
1765             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1766         } else {
1767             tcg_gen_ld_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1768         }
1769     } else {
1770         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1771             /* If not forbidden by access permissions, treat as WI */
1772             return;
1773         } else if (ri->writefn) {
1774             TCGv_ptr tmpptr;
1775             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1776             gen_helper_set_cp_reg64(cpu_env, tmpptr, tcg_rt);
1777             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1778         } else {
1779             tcg_gen_st_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1780         }
1781     }
1782
1783     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1784         /* I/O operations must end the TB here (whether read or write) */
1785         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1786     } else if (!isread && !(ri->type & ARM_CP_SUPPRESS_TB_END)) {
1787         /* We default to ending the TB on a coprocessor register write,
1788          * but allow this to be suppressed by the register definition
1789          * (usually only necessary to work around guest bugs).
1790          */
1791         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1792     }
1793 }
1794
1795 /* System
1796  *  31                 22 21  20 19 18 16 15   12 11    8 7   5 4    0
1797  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1798  * | 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 | L | op0 | op1 |  CRn  |  CRm  | op2 |  Rt  |
1799  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1800  */
1801 static void disas_system(DisasContext *s, uint32_t insn)
1802 {
1803     unsigned int l, op0, op1, crn, crm, op2, rt;
1804     l = extract32(insn, 21, 1);
1805     op0 = extract32(insn, 19, 2);
1806     op1 = extract32(insn, 16, 3);
1807     crn = extract32(insn, 12, 4);
1808     crm = extract32(insn, 8, 4);
1809     op2 = extract32(insn, 5, 3);
1810     rt = extract32(insn, 0, 5);
1811
1812     if (op0 == 0) {
1813         if (l || rt != 31) {
1814             unallocated_encoding(s);
1815             return;
1816         }
1817         switch (crn) {
1818         case 2: /* HINT (including allocated hints like NOP, YIELD, etc) */
1819             handle_hint(s, insn, op1, op2, crm);
1820             break;
1821         case 3: /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1822             handle_sync(s, insn, op1, op2, crm);
1823             break;
1824         case 4: /* MSR (immediate) */
1825             handle_msr_i(s, insn, op1, op2, crm);
1826             break;
1827         default:
1828             unallocated_encoding(s);
1829             break;
1830         }
1831         return;
1832     }
1833     handle_sys(s, insn, l, op0, op1, op2, crn, crm, rt);
1834 }
1835
1836 /* Exception generation
1837  *
1838  *  31             24 23 21 20                     5 4   2 1  0
1839  * +-----------------+-----+------------------------+-----+----+
1840  * | 1 1 0 1 0 1 0 0 | opc |          imm16         | op2 | LL |
1841  * +-----------------------+------------------------+----------+
1842  */
1843 static void disas_exc(DisasContext *s, uint32_t insn)
1844 {
1845     int opc = extract32(insn, 21, 3);
1846     int op2_ll = extract32(insn, 0, 5);
1847     int imm16 = extract32(insn, 5, 16);
1848     TCGv_i32 tmp;
1849
1850     switch (opc) {
1851     case 0:
1852         /* For SVC, HVC and SMC we advance the single-step state
1853          * machine before taking the exception. This is architecturally
1854          * mandated, to ensure that single-stepping a system call
1855          * instruction works properly.
1856          */
1857         switch (op2_ll) {
1858         case 1:                                                     /* SVC */
1859             gen_ss_advance(s);
1860             gen_exception_insn(s, s->base.pc_next, EXCP_SWI,
1861                                syn_aa64_svc(imm16), default_exception_el(s));
1862             break;
1863         case 2:                                                     /* HVC */
1864             if (s->current_el == 0) {
1865                 unallocated_encoding(s);
1866                 break;
1867             }
1868             /* The pre HVC helper handles cases when HVC gets trapped
1869              * as an undefined insn by runtime configuration.
1870              */
1871             gen_a64_set_pc_im(s->pc_curr);
1872             gen_helper_pre_hvc(cpu_env);
1873             gen_ss_advance(s);
1874             gen_exception_insn(s, s->base.pc_next, EXCP_HVC,
1875                                syn_aa64_hvc(imm16), 2);
1876             break;
1877         case 3:                                                     /* SMC */
1878             if (s->current_el == 0) {
1879                 unallocated_encoding(s);
1880                 break;
1881             }
1882             gen_a64_set_pc_im(s->pc_curr);
1883             tmp = tcg_const_i32(syn_aa64_smc(imm16));
1884             gen_helper_pre_smc(cpu_env, tmp);
1885             tcg_temp_free_i32(tmp);
1886             gen_ss_advance(s);
1887             gen_exception_insn(s, s->base.pc_next, EXCP_SMC,
1888                                syn_aa64_smc(imm16), 3);
1889             break;
1890         default:
1891             unallocated_encoding(s);
1892             break;
1893         }
1894         break;
1895     case 1:
1896         if (op2_ll != 0) {
1897             unallocated_encoding(s);
1898             break;
1899         }
1900         /* BRK */
1901         gen_exception_bkpt_insn(s, syn_aa64_bkpt(imm16));
1902         break;
1903     case 2:
1904         if (op2_ll != 0) {
1905             unallocated_encoding(s);
1906             break;
1907         }
1908         /* HLT. This has two purposes.
1909          * Architecturally, it is an external halting debug instruction.
1910          * Since QEMU doesn't implement external debug, we treat this as
1911          * it is required for halting debug disabled: it will UNDEF.
1912          * Secondly, "HLT 0xf000" is the A64 semihosting syscall instruction.
1913          */
1914         if (semihosting_enabled() && imm16 == 0xf000) {
1915 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1916             /* In system mode, don't allow userspace access to semihosting,
1917              * to provide some semblance of security (and for consistency
1918              * with our 32-bit semihosting).
1919              */
1920             if (s->current_el == 0) {
1921                 unsupported_encoding(s, insn);
1922                 break;
1923             }
1924 #endif
1925             gen_exception_internal_insn(s, s->base.pc_next, EXCP_SEMIHOST);
1926         } else {
1927             unsupported_encoding(s, insn);
1928         }
1929         break;
1930     case 5:
1931         if (op2_ll < 1 || op2_ll > 3) {
1932             unallocated_encoding(s);
1933             break;
1934         }
1935         /* DCPS1, DCPS2, DCPS3 */
1936         unsupported_encoding(s, insn);
1937         break;
1938     default:
1939         unallocated_encoding(s);
1940         break;
1941     }
1942 }
1943
1944 /* Unconditional branch (register)
1945  *  31           25 24   21 20   16 15   10 9    5 4     0
1946  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1947  * | 1 1 0 1 0 1 1 |  opc  |  op2  |  op3  |  Rn  |  op4  |
1948  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1949  */
1950 static void disas_uncond_b_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
1951 {
1952     unsigned int opc, op2, op3, rn, op4;
1953     unsigned btype_mod = 2;   /* 0: BR, 1: BLR, 2: other */
1954     TCGv_i64 dst;
1955     TCGv_i64 modifier;
1956
1957     opc = extract32(insn, 21, 4);
1958     op2 = extract32(insn, 16, 5);
1959     op3 = extract32(insn, 10, 6);
1960     rn = extract32(insn, 5, 5);
1961     op4 = extract32(insn, 0, 5);
1962
1963     if (op2 != 0x1f) {
1964         goto do_unallocated;
1965     }
1966
1967     switch (opc) {
1968     case 0: /* BR */
1969     case 1: /* BLR */
1970     case 2: /* RET */
1971         btype_mod = opc;
1972         switch (op3) {
1973         case 0:
1974             /* BR, BLR, RET */
1975             if (op4 != 0) {
1976                 goto do_unallocated;
1977             }
1978             dst = cpu_reg(s, rn);
1979             break;
1980
1981         case 2:
1982         case 3:
1983             if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
1984                 goto do_unallocated;
1985             }
1986             if (opc == 2) {
1987                 /* RETAA, RETAB */
1988                 if (rn != 0x1f || op4 != 0x1f) {
1989                     goto do_unallocated;
1990                 }
1991                 rn = 30;
1992                 modifier = cpu_X[31];
1993             } else {
1994                 /* BRAAZ, BRABZ, BLRAAZ, BLRABZ */
1995                 if (op4 != 0x1f) {
1996                     goto do_unallocated;
1997                 }
1998                 modifier = new_tmp_a64_zero(s);
1999             }
2000             if (s->pauth_active) {
2001                 dst = new_tmp_a64(s);
2002                 if (op3 == 2) {
2003                     gen_helper_autia(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2004                 } else {
2005                     gen_helper_autib(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2006                 }
2007             } else {
2008                 dst = cpu_reg(s, rn);
2009             }
2010             break;
2011
2012         default:
2013             goto do_unallocated;
2014         }
2015         gen_a64_set_pc(s, dst);
2016         /* BLR also needs to load return address */
2017         if (opc == 1) {
2018             tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->base.pc_next);
2019         }
2020         break;
2021
2022     case 8: /* BRAA */
2023     case 9: /* BLRAA */
2024         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
2025             goto do_unallocated;
2026         }
2027         if ((op3 & ~1) != 2) {
2028             goto do_unallocated;
2029         }
2030         btype_mod = opc & 1;
2031         if (s->pauth_active) {
2032             dst = new_tmp_a64(s);
2033             modifier = cpu_reg_sp(s, op4);
2034             if (op3 == 2) {
2035                 gen_helper_autia(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2036             } else {
2037                 gen_helper_autib(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2038             }
2039         } else {
2040             dst = cpu_reg(s, rn);
2041         }
2042         gen_a64_set_pc(s, dst);
2043         /* BLRAA also needs to load return address */
2044         if (opc == 9) {
2045             tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->base.pc_next);
2046         }
2047         break;
2048
2049     case 4: /* ERET */
2050         if (s->current_el == 0) {
2051             goto do_unallocated;
2052         }
2053         switch (op3) {
2054         case 0: /* ERET */
2055             if (op4 != 0) {
2056                 goto do_unallocated;
2057             }
2058             dst = tcg_temp_new_i64();
2059             tcg_gen_ld_i64(dst, cpu_env,
2060                            offsetof(CPUARMState, elr_el[s->current_el]));
2061             break;
2062
2063         case 2: /* ERETAA */
2064         case 3: /* ERETAB */
2065             if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
2066                 goto do_unallocated;
2067             }
2068             if (rn != 0x1f || op4 != 0x1f) {
2069                 goto do_unallocated;
2070             }
2071             dst = tcg_temp_new_i64();
2072             tcg_gen_ld_i64(dst, cpu_env,
2073                            offsetof(CPUARMState, elr_el[s->current_el]));
2074             if (s->pauth_active) {
2075                 modifier = cpu_X[31];
2076                 if (op3 == 2) {
2077                     gen_helper_autia(dst, cpu_env, dst, modifier);
2078                 } else {
2079                     gen_helper_autib(dst, cpu_env, dst, modifier);
2080                 }
2081             }
2082             break;
2083
2084         default:
2085             goto do_unallocated;
2086         }
2087         if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) {
2088             gen_io_start();
2089         }
2090
2091         gen_helper_exception_return(cpu_env, dst);
2092         tcg_temp_free_i64(dst);
2093         /* Must exit loop to check un-masked IRQs */
2094         s->base.is_jmp = DISAS_EXIT;
2095         return;
2096
2097     case 5: /* DRPS */
2098         if (op3 != 0 || op4 != 0 || rn != 0x1f) {
2099             goto do_unallocated;
2100         } else {
2101             unsupported_encoding(s, insn);
2102         }
2103         return;
2104
2105     default:
2106     do_unallocated:
2107         unallocated_encoding(s);
2108         return;
2109     }
2110
2111     switch (btype_mod) {
2112     case 0: /* BR */
2113         if (dc_isar_feature(aa64_bti, s)) {
2114             /* BR to {x16,x17} or !guard -> 1, else 3.  */
2115             set_btype(s, rn == 16 || rn == 17 || !s->guarded_page ? 1 : 3);
2116         }
2117         break;
2118
2119     case 1: /* BLR */
2120         if (dc_isar_feature(aa64_bti, s)) {
2121             /* BLR sets BTYPE to 2, regardless of source guarded page.  */
2122             set_btype(s, 2);
2123         }
2124         break;
2125
2126     default: /* RET or none of the above.  */
2127         /* BTYPE will be set to 0 by normal end-of-insn processing.  */
2128         break;
2129     }
2130
2131     s->base.is_jmp = DISAS_JUMP;
2132 }
2133
2134 /* Branches, exception generating and system instructions */
2135 static void disas_b_exc_sys(DisasContext *s, uint32_t insn)
2136 {
2137     switch (extract32(insn, 25, 7)) {
2138     case 0x0a: case 0x0b:
2139     case 0x4a: case 0x4b: /* Unconditional branch (immediate) */
2140         disas_uncond_b_imm(s, insn);
2141         break;
2142     case 0x1a: case 0x5a: /* Compare & branch (immediate) */
2143         disas_comp_b_imm(s, insn);
2144         break;
2145     case 0x1b: case 0x5b: /* Test & branch (immediate) */
2146         disas_test_b_imm(s, insn);
2147         break;
2148     case 0x2a: /* Conditional branch (immediate) */
2149         disas_cond_b_imm(s, insn);
2150         break;
2151     case 0x6a: /* Exception generation / System */
2152         if (insn & (1 << 24)) {
2153             if (extract32(insn, 22, 2) == 0) {
2154                 disas_system(s, insn);
2155             } else {
2156                 unallocated_encoding(s);
2157             }
2158         } else {
2159             disas_exc(s, insn);
2160         }
2161         break;
2162     case 0x6b: /* Unconditional branch (register) */
2163         disas_uncond_b_reg(s, insn);
2164         break;
2165     default:
2166         unallocated_encoding(s);
2167         break;
2168     }
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Load/Store exclusive instructions are implemented by remembering
2173  * the value/address loaded, and seeing if these are the same
2174  * when the store is performed. This is not actually the architecturally
2175  * mandated semantics, but it works for typical guest code sequences
2176  * and avoids having to monitor regular stores.
2177  *
2178  * The store exclusive uses the atomic cmpxchg primitives to avoid
2179  * races in multi-threaded linux-user and when MTTCG softmmu is
2180  * enabled.
2181  */
2182 static void gen_load_exclusive(DisasContext *s, int rt, int rt2,
2183                                TCGv_i64 addr, int size, bool is_pair)
2184 {
2185     int idx = get_mem_index(s);
2186     TCGMemOp memop = s->be_data;
2187
2188     g_assert(size <= 3);
2189     if (is_pair) {
2190         g_assert(size >= 2);
2191         if (size == 2) {
2192             /* The pair must be single-copy atomic for the doubleword.  */
2193             memop |= MO_64 | MO_ALIGN;
2194             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2195             if (s->be_data == MO_LE) {
2196                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2197                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2198             } else {
2199                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2200                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2201             }
2202         } else {
2203             /* The pair must be single-copy atomic for *each* doubleword, not
2204                the entire quadword, however it must be quadword aligned.  */
2205             memop |= MO_64;
2206             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx,
2207                                 memop | MO_ALIGN_16);
2208
2209             TCGv_i64 addr2 = tcg_temp_new_i64();
2210             tcg_gen_addi_i64(addr2, addr, 8);
2211             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_high, addr2, idx, memop);
2212             tcg_temp_free_i64(addr2);
2213
2214             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2215             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_high);
2216         }
2217     } else {
2218         memop |= size | MO_ALIGN;
2219         tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2220         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2221     }
2222     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_addr, addr);
2223 }
2224
2225 static void gen_store_exclusive(DisasContext *s, int rd, int rt, int rt2,
2226                                 TCGv_i64 addr, int size, int is_pair)
2227 {
2228     /* if (env->exclusive_addr == addr && env->exclusive_val == [addr]
2229      *     && (!is_pair || env->exclusive_high == [addr + datasize])) {
2230      *     [addr] = {Rt};
2231      *     if (is_pair) {
2232      *         [addr + datasize] = {Rt2};
2233      *     }
2234      *     {Rd} = 0;
2235      * } else {
2236      *     {Rd} = 1;
2237      * }
2238      * env->exclusive_addr = -1;
2239      */
2240     TCGLabel *fail_label = gen_new_label();
2241     TCGLabel *done_label = gen_new_label();
2242     TCGv_i64 tmp;
2243
2244     tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, addr, cpu_exclusive_addr, fail_label);
2245
2246     tmp = tcg_temp_new_i64();
2247     if (is_pair) {
2248         if (size == 2) {
2249             if (s->be_data == MO_LE) {
2250                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2251             } else {
2252                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt2), cpu_reg(s, rt));
2253             }
2254             tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr,
2255                                        cpu_exclusive_val, tmp,
2256                                        get_mem_index(s),
2257                                        MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2258             tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2259         } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2260             if (!HAVE_CMPXCHG128) {
2261                 gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2262                 s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2263             } else if (s->be_data == MO_LE) {
2264                 gen_helper_paired_cmpxchg64_le_parallel(tmp, cpu_env,
2265                                                         cpu_exclusive_addr,
2266                                                         cpu_reg(s, rt),
2267                                                         cpu_reg(s, rt2));
2268             } else {
2269                 gen_helper_paired_cmpxchg64_be_parallel(tmp, cpu_env,
2270                                                         cpu_exclusive_addr,
2271                                                         cpu_reg(s, rt),
2272                                                         cpu_reg(s, rt2));
2273             }
2274         } else if (s->be_data == MO_LE) {
2275             gen_helper_paired_cmpxchg64_le(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2276                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2277         } else {
2278             gen_helper_paired_cmpxchg64_be(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2279                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2280         }
2281     } else {
2282         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr, cpu_exclusive_val,
2283                                    cpu_reg(s, rt), get_mem_index(s),
2284                                    size | MO_ALIGN | s->be_data);
2285         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2286     }
2287     tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rd), tmp);
2288     tcg_temp_free_i64(tmp);
2289     tcg_gen_br(done_label);
2290
2291     gen_set_label(fail_label);
2292     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), 1);
2293     gen_set_label(done_label);
2294     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
2295 }
2296
2297 static void gen_compare_and_swap(DisasContext *s, int rs, int rt,
2298                                  int rn, int size)
2299 {
2300     TCGv_i64 tcg_rs = cpu_reg(s, rs);
2301     TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2302     int memidx = get_mem_index(s);
2303     TCGv_i64 clean_addr;
2304
2305     if (rn == 31) {
2306         gen_check_sp_alignment(s);
2307     }
2308     clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2309     tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tcg_rs, clean_addr, tcg_rs, tcg_rt, memidx,
2310                                size | MO_ALIGN | s->be_data);
2311 }
2312
2313 static void gen_compare_and_swap_pair(DisasContext *s, int rs, int rt,
2314                                       int rn, int size)
2315 {
2316     TCGv_i64 s1 = cpu_reg(s, rs);
2317     TCGv_i64 s2 = cpu_reg(s, rs + 1);
2318     TCGv_i64 t1 = cpu_reg(s, rt);
2319     TCGv_i64 t2 = cpu_reg(s, rt + 1);
2320     TCGv_i64 clean_addr;
2321     int memidx = get_mem_index(s);
2322
2323     if (rn == 31) {
2324         gen_check_sp_alignment(s);
2325     }
2326     clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2327
2328     if (size == 2) {
2329         TCGv_i64 cmp = tcg_temp_new_i64();
2330         TCGv_i64 val = tcg_temp_new_i64();
2331
2332         if (s->be_data == MO_LE) {
2333             tcg_gen_concat32_i64(val, t1, t2);
2334             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s1, s2);
2335         } else {
2336             tcg_gen_concat32_i64(val, t2, t1);
2337             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s2, s1);
2338         }
2339
2340         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(cmp, clean_addr, cmp, val, memidx,
2341                                    MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2342         tcg_temp_free_i64(val);
2343
2344         if (s->be_data == MO_LE) {
2345             tcg_gen_extr32_i64(s1, s2, cmp);
2346         } else {
2347             tcg_gen_extr32_i64(s2, s1, cmp);
2348         }
2349         tcg_temp_free_i64(cmp);
2350     } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2351         if (HAVE_CMPXCHG128) {
2352             TCGv_i32 tcg_rs = tcg_const_i32(rs);
2353             if (s->be_data == MO_LE) {
2354                 gen_helper_casp_le_parallel(cpu_env, tcg_rs,
2355                                             clean_addr, t1, t2);
2356             } else {
2357                 gen_helper_casp_be_parallel(cpu_env, tcg_rs,
2358                                             clean_addr, t1, t2);
2359             }
2360             tcg_temp_free_i32(tcg_rs);
2361         } else {
2362             gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2363             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2364         }
2365     } else {
2366         TCGv_i64 d1 = tcg_temp_new_i64();
2367         TCGv_i64 d2 = tcg_temp_new_i64();
2368         TCGv_i64 a2 = tcg_temp_new_i64();
2369         TCGv_i64 c1 = tcg_temp_new_i64();
2370         TCGv_i64 c2 = tcg_temp_new_i64();
2371         TCGv_i64 zero = tcg_const_i64(0);
2372
2373         /* Load the two words, in memory order.  */
2374         tcg_gen_qemu_ld_i64(d1, clean_addr, memidx,
2375                             MO_64 | MO_ALIGN_16 | s->be_data);
2376         tcg_gen_addi_i64(a2, clean_addr, 8);
2377         tcg_gen_qemu_ld_i64(d2, a2, memidx, MO_64 | s->be_data);
2378
2379         /* Compare the two words, also in memory order.  */
2380         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c1, d1, s1);
2381         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c2, d2, s2);
2382         tcg_gen_and_i64(c2, c2, c1);
2383
2384         /* If compare equal, write back new data, else write back old data.  */
2385         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c1, c2, zero, t1, d1);
2386         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c2, c2, zero, t2, d2);
2387         tcg_gen_qemu_st_i64(c1, clean_addr, memidx, MO_64 | s->be_data);
2388         tcg_gen_qemu_st_i64(c2, a2, memidx, MO_64 | s->be_data);
2389         tcg_temp_free_i64(a2);
2390         tcg_temp_free_i64(c1);
2391         tcg_temp_free_i64(c2);
2392         tcg_temp_free_i64(zero);
2393
2394         /* Write back the data from memory to Rs.  */
2395         tcg_gen_mov_i64(s1, d1);
2396         tcg_gen_mov_i64(s2, d2);
2397         tcg_temp_free_i64(d1);
2398         tcg_temp_free_i64(d2);
2399     }
2400 }
2401
2402 /* Update the Sixty-Four bit (SF) registersize. This logic is derived
2403  * from the ARMv8 specs for LDR (Shared decode for all encodings).
2404  */
2405 static bool disas_ldst_compute_iss_sf(int size, bool is_signed, int opc)
2406 {
2407     int opc0 = extract32(opc, 0, 1);
2408     int regsize;
2409
2410     if (is_signed) {
2411         regsize = opc0 ? 32 : 64;
2412     } else {
2413         regsize = size == 3 ? 64 : 32;
2414     }
2415     return regsize == 64;
2416 }
2417
2418 /* Load/store exclusive
2419  *
2420  *  31 30 29         24  23  22   21  20  16  15  14   10 9    5 4    0
2421  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2422  * | sz  | 0 0 1 0 0 0 | o2 | L | o1 |  Rs  | o0 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2423  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2424  *
2425  *  sz: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64 bit
2426  *   L: 0 -> store, 1 -> load
2427  *  o2: 0 -> exclusive, 1 -> not
2428  *  o1: 0 -> single register, 1 -> register pair
2429  *  o0: 1 -> load-acquire/store-release, 0 -> not
2430  */
2431 static void disas_ldst_excl(DisasContext *s, uint32_t insn)
2432 {
2433     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2434     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2435     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2436     int rs = extract32(insn, 16, 5);
2437     int is_lasr = extract32(insn, 15, 1);
2438     int o2_L_o1_o0 = extract32(insn, 21, 3) * 2 | is_lasr;
2439     int size = extract32(insn, 30, 2);
2440     TCGv_i64 clean_addr;
2441
2442     switch (o2_L_o1_o0) {
2443     case 0x0: /* STXR */
2444     case 0x1: /* STLXR */
2445         if (rn == 31) {
2446             gen_check_sp_alignment(s);
2447         }
2448         if (is_lasr) {
2449             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2450         }
2451         clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2452         gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, clean_addr, size, false);
2453         return;
2454
2455     case 0x4: /* LDXR */
2456     case 0x5: /* LDAXR */
2457         if (rn == 31) {
2458             gen_check_sp_alignment(s);
2459         }
2460         clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2461         s->is_ldex = true;
2462         gen_load_exclusive(s, rt, rt2, clean_addr, size, false);
2463         if (is_lasr) {
2464             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2465         }
2466         return;
2467
2468     case 0x8: /* STLLR */
2469         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2470             break;
2471         }
2472         /* StoreLORelease is the same as Store-Release for QEMU.  */
2473         /* fall through */
2474     case 0x9: /* STLR */
2475         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2476         if (rn == 31) {
2477             gen_check_sp_alignment(s);
2478         }
2479         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2480         clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2481         do_gpr_st(s, cpu_reg(s, rt), clean_addr, size, true, rt,
2482                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2483         return;
2484
2485     case 0xc: /* LDLAR */
2486         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2487             break;
2488         }
2489         /* LoadLOAcquire is the same as Load-Acquire for QEMU.  */
2490         /* fall through */
2491     case 0xd: /* LDAR */
2492         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2493         if (rn == 31) {
2494             gen_check_sp_alignment(s);
2495         }
2496         clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2497         do_gpr_ld(s, cpu_reg(s, rt), clean_addr, size, false, false, true, rt,
2498                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2499         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2500         return;
2501
2502     case 0x2: case 0x3: /* CASP / STXP */
2503         if (size & 2) { /* STXP / STLXP */
2504             if (rn == 31) {
2505                 gen_check_sp_alignment(s);
2506             }
2507             if (is_lasr) {
2508                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2509             }
2510             clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2511             gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, clean_addr, size, true);
2512             return;
2513         }
2514         if (rt2 == 31
2515             && ((rt | rs) & 1) == 0
2516             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2517             /* CASP / CASPL */
2518             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2519             return;
2520         }
2521         break;
2522
2523     case 0x6: case 0x7: /* CASPA / LDXP */
2524         if (size & 2) { /* LDXP / LDAXP */
2525             if (rn == 31) {
2526                 gen_check_sp_alignment(s);
2527             }
2528             clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
2529             s->is_ldex = true;
2530             gen_load_exclusive(s, rt, rt2, clean_addr, size, true);
2531             if (is_lasr) {
2532                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2533             }
2534             return;
2535         }
2536         if (rt2 == 31
2537             && ((rt | rs) & 1) == 0
2538             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2539             /* CASPA / CASPAL */
2540             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2541             return;
2542         }
2543         break;
2544
2545     case 0xa: /* CAS */
2546     case 0xb: /* CASL */
2547     case 0xe: /* CASA */
2548     case 0xf: /* CASAL */
2549         if (rt2 == 31 && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2550             gen_compare_and_swap(s, rs, rt, rn, size);
2551             return;
2552         }
2553         break;
2554     }
2555     unallocated_encoding(s);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Load register (literal)
2560  *
2561  *  31 30 29   27  26 25 24 23                5 4     0
2562  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2563  * | opc | 0 1 1 | V | 0 0 |     imm19         |  Rt   |
2564  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2565  *
2566  * V: 1 -> vector (simd/fp)
2567  * opc (non-vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit,
2568  *                   10-> 32 bit signed, 11 -> prefetch
2569  * opc (vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit (11 unallocated)
2570  */
2571 static void disas_ld_lit(DisasContext *s, uint32_t insn)
2572 {
2573     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2574     int64_t imm = sextract32(insn, 5, 19) << 2;
2575     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2576     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2577     bool is_signed = false;
2578     int size = 2;
2579     TCGv_i64 tcg_rt, clean_addr;
2580
2581     if (is_vector) {
2582         if (opc == 3) {
2583             unallocated_encoding(s);
2584             return;
2585         }
2586         size = 2 + opc;
2587         if (!fp_access_check(s)) {
2588             return;
2589         }
2590     } else {
2591         if (opc == 3) {
2592             /* PRFM (literal) : prefetch */
2593             return;
2594         }
2595         size = 2 + extract32(opc, 0, 1);
2596         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2597     }
2598
2599     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2600
2601     clean_addr = tcg_const_i64(s->pc_curr + imm);
2602     if (is_vector) {
2603         do_fp_ld(s, rt, clean_addr, size);
2604     } else {
2605         /* Only unsigned 32bit loads target 32bit registers.  */
2606         bool iss_sf = opc != 0;
2607
2608         do_gpr_ld(s, tcg_rt, clean_addr, size, is_signed, false,
2609                   true, rt, iss_sf, false);
2610     }
2611     tcg_temp_free_i64(clean_addr);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * LDNP (Load Pair - non-temporal hint)
2616  * LDP (Load Pair - non vector)
2617  * LDPSW (Load Pair Signed Word - non vector)
2618  * STNP (Store Pair - non-temporal hint)
2619  * STP (Store Pair - non vector)
2620  * LDNP (Load Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2621  * LDP (Load Pair of SIMD&FP)
2622  * STNP (Store Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2623  * STP (Store Pair of SIMD&FP)
2624  *
2625  *  31 30 29   27  26  25 24   23  22 21   15 14   10 9    5 4    0
2626  * +-----+-------+---+---+-------+---+-----------------------------+
2627  * | opc | 1 0 1 | V | 0 | index | L |  imm7 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2628  * +-----+-------+---+---+-------+---+-------+-------+------+------+
2629  *
2630  * opc: LDP/STP/LDNP/STNP        00 -> 32 bit, 10 -> 64 bit
2631  *      LDPSW                    01
2632  *      LDP/STP/LDNP/STNP (SIMD) 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit
2633  *   V: 0 -> GPR, 1 -> Vector
2634  * idx: 00 -> signed offset with non-temporal hint, 01 -> post-index,
2635  *      10 -> signed offset, 11 -> pre-index
2636  *   L: 0 -> Store 1 -> Load
2637  *
2638  * Rt, Rt2 = GPR or SIMD registers to be stored
2639  * Rn = general purpose register containing address
2640  * imm7 = signed offset (multiple of 4 or 8 depending on size)
2641  */
2642 static void disas_ldst_pair(DisasContext *s, uint32_t insn)
2643 {
2644     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2645     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2646     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2647     uint64_t offset = sextract64(insn, 15, 7);
2648     int index = extract32(insn, 23, 2);
2649     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2650     bool is_load = extract32(insn, 22, 1);
2651     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2652
2653     bool is_signed = false;
2654     bool postindex = false;
2655     bool wback = false;
2656
2657     TCGv_i64 clean_addr, dirty_addr;
2658
2659     int size;
2660
2661     if (opc == 3) {
2662         unallocated_encoding(s);
2663         return;
2664     }
2665
2666     if (is_vector) {
2667         size = 2 + opc;
2668     } else {
2669         size = 2 + extract32(opc, 1, 1);
2670         is_signed = extract32(opc, 0, 1);
2671         if (!is_load && is_signed) {
2672             unallocated_encoding(s);
2673             return;
2674         }
2675     }
2676
2677     switch (index) {
2678     case 1: /* post-index */
2679         postindex = true;
2680         wback = true;
2681         break;
2682     case 0:
2683         /* signed offset with "non-temporal" hint. Since we don't emulate
2684          * caches we don't care about hints to the cache system about
2685          * data access patterns, and handle this identically to plain
2686          * signed offset.
2687          */
2688         if (is_signed) {
2689             /* There is no non-temporal-hint version of LDPSW */
2690             unallocated_encoding(s);
2691             return;
2692         }
2693         postindex = false;
2694         break;
2695     case 2: /* signed offset, rn not updated */
2696         postindex = false;
2697         break;
2698     case 3: /* pre-index */
2699         postindex = false;
2700         wback = true;
2701         break;
2702     }
2703
2704     if (is_vector && !fp_access_check(s)) {
2705         return;
2706     }
2707
2708     offset <<= size;
2709
2710     if (rn == 31) {
2711         gen_check_sp_alignment(s);
2712     }
2713
2714     dirty_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2715     if (!postindex) {
2716         tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, offset);
2717     }
2718     clean_addr = clean_data_tbi(s, dirty_addr);
2719
2720     if (is_vector) {
2721         if (is_load) {
2722             do_fp_ld(s, rt, clean_addr, size);
2723         } else {
2724             do_fp_st(s, rt, clean_addr, size);
2725         }
2726         tcg_gen_addi_i64(clean_addr, clean_addr, 1 << size);
2727         if (is_load) {
2728             do_fp_ld(s, rt2, clean_addr, size);
2729         } else {
2730             do_fp_st(s, rt2, clean_addr, size);
2731         }
2732     } else {
2733         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2734         TCGv_i64 tcg_rt2 = cpu_reg(s, rt2);
2735
2736         if (is_load) {
2737             TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
2738
2739             /* Do not modify tcg_rt before recognizing any exception
2740              * from the second load.
2741              */
2742             do_gpr_ld(s, tmp, clean_addr, size, is_signed, false,
2743                       false, 0, false, false);
2744             tcg_gen_addi_i64(clean_addr, clean_addr, 1 << size);
2745             do_gpr_ld(s, tcg_rt2, clean_addr, size, is_signed, false,
2746                       false, 0, false, false);
2747
2748             tcg_gen_mov_i64(tcg_rt, tmp);
2749             tcg_temp_free_i64(tmp);
2750         } else {
2751             do_gpr_st(s, tcg_rt, clean_addr, size,
2752                       false, 0, false, false);
2753             tcg_gen_addi_i64(clean_addr, clean_addr, 1 << size);
2754             do_gpr_st(s, tcg_rt2, clean_addr, size,
2755                       false, 0, false, false);
2756         }
2757     }
2758
2759     if (wback) {
2760         if (postindex) {
2761             tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, offset);
2762         }
2763         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), dirty_addr);
2764     }
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Load/store (immediate post-indexed)
2769  * Load/store (immediate pre-indexed)
2770  * Load/store (unscaled immediate)
2771  *
2772  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20    12 11 10 9    5 4    0
2773  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2774  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 0 |  imm9  | idx |  Rn  |  Rt  |
2775  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2776  *
2777  * idx = 01 -> post-indexed, 11 pre-indexed, 00 unscaled imm. (no writeback)
2778          10 -> unprivileged
2779  * V = 0 -> non-vector
2780  * size: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64bit
2781  * opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2782  */
2783 static void disas_ldst_reg_imm9(DisasContext *s, uint32_t insn,
2784                                 int opc,
2785                                 int size,
2786                                 int rt,
2787                                 bool is_vector)
2788 {
2789     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2790     int imm9 = sextract32(insn, 12, 9);
2791     int idx = extract32(insn, 10, 2);
2792     bool is_signed = false;
2793     bool is_store = false;
2794     bool is_extended = false;
2795     bool is_unpriv = (idx == 2);
2796     bool iss_valid = !is_vector;
2797     bool post_index;
2798     bool writeback;
2799
2800     TCGv_i64 clean_addr, dirty_addr;
2801
2802     if (is_vector) {
2803         size |= (opc & 2) << 1;
2804         if (size > 4 || is_unpriv) {
2805             unallocated_encoding(s);
2806             return;
2807         }
2808         is_store = ((opc & 1) == 0);
2809         if (!fp_access_check(s)) {
2810             return;
2811         }
2812     } else {
2813         if (size == 3 && opc == 2) {
2814             /* PRFM - prefetch */
2815             if (idx != 0) {
2816                 unallocated_encoding(s);
2817                 return;
2818             }
2819             return;
2820         }
2821         if (opc == 3 && size > 1) {
2822             unallocated_encoding(s);
2823             return;
2824         }
2825         is_store = (opc == 0);
2826         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2827         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2828     }
2829
2830     switch (idx) {
2831     case 0:
2832     case 2:
2833         post_index = false;
2834         writeback = false;
2835         break;
2836     case 1:
2837         post_index = true;
2838         writeback = true;
2839         break;
2840     case 3:
2841         post_index = false;
2842         writeback = true;
2843         break;
2844     default:
2845         g_assert_not_reached();
2846     }
2847
2848     if (rn == 31) {
2849         gen_check_sp_alignment(s);
2850     }
2851
2852     dirty_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2853     if (!post_index) {
2854         tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, imm9);
2855     }
2856     clean_addr = clean_data_tbi(s, dirty_addr);
2857
2858     if (is_vector) {
2859         if (is_store) {
2860             do_fp_st(s, rt, clean_addr, size);
2861         } else {
2862             do_fp_ld(s, rt, clean_addr, size);
2863         }
2864     } else {
2865         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2866         int memidx = is_unpriv ? get_a64_user_mem_index(s) : get_mem_index(s);
2867         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2868
2869         if (is_store) {
2870             do_gpr_st_memidx(s, tcg_rt, clean_addr, size, memidx,
2871                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2872         } else {
2873             do_gpr_ld_memidx(s, tcg_rt, clean_addr, size,
2874                              is_signed, is_extended, memidx,
2875                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2876         }
2877     }
2878
2879     if (writeback) {
2880         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2881         if (post_index) {
2882             tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, imm9);
2883         }
2884         tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, dirty_addr);
2885     }
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Load/store (register offset)
2890  *
2891  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20  16 15 13 12 11 10 9  5 4  0
2892  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2893  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 1 |  Rm  | opt | S| 1 0 | Rn | Rt |
2894  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2895  *
2896  * For non-vector:
2897  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2898  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2899  * For vector:
2900  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2901  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2902  * V: 1 -> vector/simd
2903  * opt: extend encoding (see DecodeRegExtend)
2904  * S: if S=1 then scale (essentially index by sizeof(size))
2905  * Rt: register to transfer into/out of
2906  * Rn: address register or SP for base
2907  * Rm: offset register or ZR for offset
2908  */
2909 static void disas_ldst_reg_roffset(DisasContext *s, uint32_t insn,
2910                                    int opc,
2911                                    int size,
2912                                    int rt,
2913                                    bool is_vector)
2914 {
2915     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2916     int shift = extract32(insn, 12, 1);
2917     int rm = extract32(insn, 16, 5);
2918     int opt = extract32(insn, 13, 3);
2919     bool is_signed = false;
2920     bool is_store = false;
2921     bool is_extended = false;
2922
2923     TCGv_i64 tcg_rm, clean_addr, dirty_addr;
2924
2925     if (extract32(opt, 1, 1) == 0) {
2926         unallocated_encoding(s);
2927         return;
2928     }
2929
2930     if (is_vector) {
2931         size |= (opc & 2) << 1;
2932         if (size > 4) {
2933             unallocated_encoding(s);
2934             return;
2935         }
2936         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2937         if (!fp_access_check(s)) {
2938             return;
2939         }
2940     } else {
2941         if (size == 3 && opc == 2) {
2942             /* PRFM - prefetch */
2943             return;
2944         }
2945         if (opc == 3 && size > 1) {
2946             unallocated_encoding(s);
2947             return;
2948         }
2949         is_store = (opc == 0);
2950         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2951         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2952     }
2953
2954     if (rn == 31) {
2955         gen_check_sp_alignment(s);
2956     }
2957     dirty_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2958
2959     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, 1);
2960     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, opt, shift ? size : 0);
2961
2962     tcg_gen_add_i64(dirty_addr, dirty_addr, tcg_rm);
2963     clean_addr = clean_data_tbi(s, dirty_addr);
2964
2965     if (is_vector) {
2966         if (is_store) {
2967             do_fp_st(s, rt, clean_addr, size);
2968         } else {
2969             do_fp_ld(s, rt, clean_addr, size);
2970         }
2971     } else {
2972         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2973         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2974         if (is_store) {
2975             do_gpr_st(s, tcg_rt, clean_addr, size,
2976                       true, rt, iss_sf, false);
2977         } else {
2978             do_gpr_ld(s, tcg_rt, clean_addr, size,
2979                       is_signed, is_extended,
2980                       true, rt, iss_sf, false);
2981         }
2982     }
2983 }
2984
2985 /*
2986  * Load/store (unsigned immediate)
2987  *
2988  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21        10 9     5
2989  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2990  * |size| 1 1 1 | V | 0 1 | opc |   imm12    |  Rn   |  Rt  |
2991  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2992  *
2993  * For non-vector:
2994  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2995  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2996  * For vector:
2997  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2998  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2999  * Rn: base address register (inc SP)
3000  * Rt: target register
3001  */
3002 static void disas_ldst_reg_unsigned_imm(DisasContext *s, uint32_t insn,
3003                                         int opc,
3004                                         int size,
3005                                         int rt,
3006                                         bool is_vector)
3007 {
3008     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3009     unsigned int imm12 = extract32(insn, 10, 12);
3010     unsigned int offset;
3011
3012     TCGv_i64 clean_addr, dirty_addr;
3013
3014     bool is_store;
3015     bool is_signed = false;
3016     bool is_extended = false;
3017
3018     if (is_vector) {
3019         size |= (opc & 2) << 1;
3020         if (size > 4) {
3021             unallocated_encoding(s);
3022             return;
3023         }
3024         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
3025         if (!fp_access_check(s)) {
3026             return;
3027         }
3028     } else {
3029         if (size == 3 && opc == 2) {
3030             /* PRFM - prefetch */
3031             return;
3032         }
3033         if (opc == 3 && size > 1) {
3034             unallocated_encoding(s);
3035             return;
3036         }
3037         is_store = (opc == 0);
3038         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
3039         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
3040     }
3041
3042     if (rn == 31) {
3043         gen_check_sp_alignment(s);
3044     }
3045     dirty_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
3046     offset = imm12 << size;
3047     tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, offset);
3048     clean_addr = clean_data_tbi(s, dirty_addr);
3049
3050     if (is_vector) {
3051         if (is_store) {
3052             do_fp_st(s, rt, clean_addr, size);
3053         } else {
3054             do_fp_ld(s, rt, clean_addr, size);
3055         }
3056     } else {
3057         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
3058         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
3059         if (is_store) {
3060             do_gpr_st(s, tcg_rt, clean_addr, size,
3061                       true, rt, iss_sf, false);
3062         } else {
3063             do_gpr_ld(s, tcg_rt, clean_addr, size, is_signed, is_extended,
3064                       true, rt, iss_sf, false);
3065         }
3066     }
3067 }
3068
3069 /* Atomic memory operations
3070  *
3071  *  31  30      27  26    24    22  21   16   15    12    10    5     0
3072  * +------+-------+---+-----+-----+---+----+----+-----+-----+----+-----+
3073  * | size | 1 1 1 | V | 0 0 | A R | 1 | Rs | o3 | opc | 0 0 | Rn |  Rt |
3074  * +------+-------+---+-----+-----+--------+----+-----+-----+----+-----+
3075  *
3076  * Rt: the result register
3077  * Rn: base address or SP
3078  * Rs: the source register for the operation
3079  * V: vector flag (always 0 as of v8.3)
3080  * A: acquire flag
3081  * R: release flag
3082  */
3083 static void disas_ldst_atomic(DisasContext *s, uint32_t insn,
3084                               int size, int rt, bool is_vector)
3085 {
3086     int rs = extract32(insn, 16, 5);
3087     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3088     int o3_opc = extract32(insn, 12, 4);
3089     TCGv_i64 tcg_rs, clean_addr;
3090     AtomicThreeOpFn *fn;
3091
3092     if (is_vector || !dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
3093         unallocated_encoding(s);
3094         return;
3095     }
3096     switch (o3_opc) {
3097     case 000: /* LDADD */
3098         fn = tcg_gen_atomic_fetch_add_i64;
3099         break;
3100     case 001: /* LDCLR */
3101         fn = tcg_gen_atomic_fetch_and_i64;
3102         break;
3103     case 002: /* LDEOR */
3104         fn = tcg_gen_atomic_fetch_xor_i64;
3105         break;
3106     case 003: /* LDSET */
3107         fn = tcg_gen_atomic_fetch_or_i64;
3108         break;
3109     case 004: /* LDSMAX */
3110         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smax_i64;
3111         break;
3112     case 005: /* LDSMIN */
3113         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smin_i64;
3114         break;
3115     case 006: /* LDUMAX */
3116         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umax_i64;
3117         break;
3118     case 007: /* LDUMIN */
3119         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umin_i64;
3120         break;
3121     case 010: /* SWP */
3122         fn = tcg_gen_atomic_xchg_i64;
3123         break;
3124     default:
3125         unallocated_encoding(s);
3126         return;
3127     }
3128
3129     if (rn == 31) {
3130         gen_check_sp_alignment(s);
3131     }
3132     clean_addr = clean_data_tbi(s, cpu_reg_sp(s, rn));
3133     tcg_rs = read_cpu_reg(s, rs, true);
3134
3135     if (o3_opc == 1) { /* LDCLR */
3136         tcg_gen_not_i64(tcg_rs, tcg_rs);
3137     }
3138
3139     /* The tcg atomic primitives are all full barriers.  Therefore we
3140      * can ignore the Acquire and Release bits of this instruction.
3141      */
3142     fn(cpu_reg(s, rt), clean_addr, tcg_rs, get_mem_index(s),
3143        s->be_data | size | MO_ALIGN);
3144 }
3145
3146 /*
3147  * PAC memory operations
3148  *
3149  *  31  30      27  26    24    22  21       12  11  10    5     0
3150  * +------+-------+---+-----+-----+---+--------+---+---+----+-----+
3151  * | size | 1 1 1 | V | 0 0 | M S | 1 |  imm9  | W | 1 | Rn |  Rt |
3152  * +------+-------+---+-----+-----+---+--------+---+---+----+-----+
3153  *
3154  * Rt: the result register
3155  * Rn: base address or SP
3156  * V: vector flag (always 0 as of v8.3)
3157  * M: clear for key DA, set for key DB
3158  * W: pre-indexing flag
3159  * S: sign for imm9.
3160  */
3161 static void disas_ldst_pac(DisasContext *s, uint32_t insn,
3162                            int size, int rt, bool is_vector)
3163 {
3164     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3165     bool is_wback = extract32(insn, 11, 1);
3166     bool use_key_a = !extract32(insn, 23, 1);
3167     int offset;
3168     TCGv_i64 clean_addr, dirty_addr, tcg_rt;
3169
3170     if (size != 3 || is_vector || !dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
3171         unallocated_encoding(s);
3172         return;
3173     }
3174
3175     if (rn == 31) {
3176         gen_check_sp_alignment(s);
3177     }
3178     dirty_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
3179
3180     if (s->pauth_active) {
3181         if (use_key_a) {
3182             gen_helper_autda(dirty_addr, cpu_env, dirty_addr, cpu_X[31]);
3183         } else {
3184             gen_helper_autdb(dirty_addr, cpu_env, dirty_addr, cpu_X[31]);
3185         }
3186     }
3187
3188     /* Form the 10-bit signed, scaled offset.  */
3189     offset = (extract32(insn, 22, 1) << 9) | extract32(insn, 12, 9);
3190     offset = sextract32(offset << size, 0, 10 + size);
3191     tcg_gen_addi_i64(dirty_addr, dirty_addr, offset);
3192
3193     /* Note that "clean" and "dirty" here refer to TBI not PAC.  */
3194     clean_addr = clean_data_tbi(s, dirty_addr);
3195
3196     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
3197     do_gpr_ld(s, tcg_rt, clean_addr, size, /* is_signed */ false,
3198               /* extend */ false, /* iss_valid */ !is_wback,
3199               /* iss_srt */ rt, /* iss_sf */ true, /* iss_ar */ false);
3200
3201     if (is_wback) {
3202         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), dirty_addr);
3203     }
3204 }
3205
3206 /* Load/store register (all forms) */
3207 static void disas_ldst_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3208 {
3209     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3210     int opc = extract32(insn, 22, 2);
3211     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
3212     int size = extract32(insn, 30, 2);
3213
3214     switch (extract32(insn, 24, 2)) {
3215     case 0:
3216         if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
3217             /* Load/store register (unscaled immediate)
3218              * Load/store immediate pre/post-indexed
3219              * Load/store register unprivileged
3220              */
3221             disas_ldst_reg_imm9(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3222             return;
3223         }
3224         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
3225         case 0:
3226             disas_ldst_atomic(s, insn, size, rt, is_vector);
3227             return;
3228         case 2:
3229             disas_ldst_reg_roffset(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3230             return;
3231         default:
3232             disas_ldst_pac(s, insn, size, rt, is_vector);
3233             return;
3234         }
3235         break;
3236     case 1:
3237         disas_ldst_reg_unsigned_imm(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3238         return;
3239     }
3240     unallocated_encoding(s);
3241 }
3242
3243 /* AdvSIMD load/store multiple structures
3244  *
3245  *  31  30  29           23 22  21         16 15    12 11  10 9    5 4    0
3246  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3247  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 0 | L | 0 0 0 0 0 0 | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3248  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3249  *
3250  * AdvSIMD load/store multiple structures (post-indexed)
3251  *
3252  *  31  30  29           23 22  21  20     16 15    12 11  10 9    5 4    0
3253  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3254  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 1 | L | 0 |   Rm    | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3255  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3256  *
3257  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3258  * Rn: base address or SP
3259  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3260  */
3261 static void disas_ldst_multiple_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3262 {
3263     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3264     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3265     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3266     int size = extract32(insn, 10, 2);
3267     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
3268     bool is_store = !extract32(insn, 22, 1);
3269     bool is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3270     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
3271     TCGv_i64 clean_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3272     TCGMemOp endian = s->be_data;
3273
3274     int ebytes;   /* bytes per element */
3275     int elements; /* elements per vector */
3276     int rpt;    /* num iterations */
3277     int selem;  /* structure elements */
3278     int r;
3279
3280     if (extract32(insn, 31, 1) || extract32(insn, 21, 1)) {
3281         unallocated_encoding(s);
3282         return;
3283     }
3284
3285     if (!is_postidx && rm != 0) {
3286         unallocated_encoding(s);
3287         return;
3288     }
3289
3290     /* From the shared decode logic */
3291     switch (opcode) {
3292     case 0x0:
3293         rpt = 1;
3294         selem = 4;
3295         break;
3296     case 0x2:
3297         rpt = 4;
3298         selem = 1;
3299         break;
3300     case 0x4:
3301         rpt = 1;
3302         selem = 3;
3303         break;
3304     case 0x6:
3305         rpt = 3;
3306         selem = 1;
3307         break;
3308     case 0x7:
3309         rpt = 1;
3310         selem = 1;
3311         break;
3312     case 0x8:
3313         rpt = 1;
3314         selem = 2;
3315         break;
3316     case 0xa:
3317         rpt = 2;
3318         selem = 1;
3319         break;
3320     default:
3321         unallocated_encoding(s);
3322         return;
3323     }
3324
3325     if (size == 3 && !is_q && selem != 1) {
3326         /* reserved */
3327         unallocated_encoding(s);
3328         return;
3329     }
3330
3331     if (!fp_access_check(s)) {
3332         return;
3333     }
3334
3335     if (rn == 31) {
3336         gen_check_sp_alignment(s);
3337     }
3338
3339     /* For our purposes, bytes are always little-endian.  */
3340     if (size == 0) {
3341         endian = MO_LE;
3342     }
3343
3344     /* Consecutive little-endian elements from a single register
3345      * can be promoted to a larger little-endian operation.
3346      */
3347     if (selem == 1 && endian == MO_LE) {
3348         size = 3;
3349     }
3350     ebytes = 1 << size;
3351     elements = (is_q ? 16 : 8) / ebytes;
3352
3353     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3354     clean_addr = clean_data_tbi(s, tcg_rn);
3355     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3356
3357     for (r = 0; r < rpt; r++) {
3358         int e;
3359         for (e = 0; e < elements; e++) {
3360             int xs;
3361             for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3362                 int tt = (rt + r + xs) % 32;
3363                 if (is_store) {
3364                     do_vec_st(s, tt, e, clean_addr, size, endian);
3365                 } else {
3366                     do_vec_ld(s, tt, e, clean_addr, size, endian);
3367                 }
3368                 tcg_gen_add_i64(clean_addr, clean_addr, tcg_ebytes);
3369             }
3370         }
3371     }
3372     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3373
3374     if (!is_store) {
3375         /* For non-quad operations, setting a slice of the low
3376          * 64 bits of the register clears the high 64 bits (in
3377          * the ARM ARM pseudocode this is implicit in the fact
3378          * that 'rval' is a 64 bit wide variable).
3379          * For quad operations, we might still need to zero the
3380          * high bits of SVE.
3381          */
3382         for (r = 0; r < rpt * selem; r++) {
3383             int tt = (rt + r) % 32;
3384             clear_vec_high(s, is_q, tt);
3385         }
3386     }
3387
3388     if (is_postidx) {
3389         if (rm == 31) {
3390             tcg_gen_addi_i64(tcg_rn, tcg_rn, rpt * elements * selem * ebytes);
3391         } else {
3392             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3393         }
3394     }
3395 }
3396
3397 /* AdvSIMD load/store single structure
3398  *
3399  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3400  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3401  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 0 | L R | 0 0 0 0 0 | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3402  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3403  *
3404  * AdvSIMD load/store single structure (post-indexed)
3405  *
3406  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3407  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3408  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 1 | L R |     Rm    | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3409  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3410  *
3411  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3412  * Rn: base address or SP
3413  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3414  * index = encoded in Q:S:size dependent on size
3415  *
3416  * lane_size = encoded in R, opc
3417  * transfer width = encoded in opc, S, size
3418  */
3419 static void disas_ldst_single_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3420 {
3421     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3422     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3423     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3424     int size = extract32(insn, 10, 2);
3425     int S = extract32(insn, 12, 1);
3426     int opc = extract32(insn, 13, 3);
3427     int R = extract32(insn, 21, 1);
3428     int is_load = extract32(insn, 22, 1);
3429     int is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3430     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
3431
3432     int scale = extract32(opc, 1, 2);
3433     int selem = (extract32(opc, 0, 1) << 1 | R) + 1;
3434     bool replicate = false;
3435     int index = is_q << 3 | S << 2 | size;
3436     int ebytes, xs;
3437     TCGv_i64 clean_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3438
3439     if (extract32(insn, 31, 1)) {
3440         unallocated_encoding(s);
3441         return;
3442     }
3443     if (!is_postidx && rm != 0) {
3444         unallocated_encoding(s);
3445         return;
3446     }
3447
3448     switch (scale) {
3449     case 3:
3450         if (!is_load || S) {
3451             unallocated_encoding(s);
3452             return;
3453         }
3454         scale = size;
3455         replicate = true;
3456         break;
3457     case 0:
3458         break;
3459     case 1:
3460         if (extract32(size, 0, 1)) {
3461             unallocated_encoding(s);
3462             return;
3463         }
3464         index >>= 1;
3465         break;
3466     case 2:
3467         if (extract32(size, 1, 1)) {
3468             unallocated_encoding(s);
3469             return;
3470         }
3471         if (!extract32(size, 0, 1)) {
3472             index >>= 2;
3473         } else {
3474             if (S) {
3475                 unallocated_encoding(s);
3476                 return;
3477             }
3478             index >>= 3;
3479             scale = 3;
3480         }
3481         break;
3482     default:
3483         g_assert_not_reached();
3484     }
3485
3486     if (!fp_access_check(s)) {
3487         return;
3488     }
3489
3490     ebytes = 1 << scale;
3491
3492     if (rn == 31) {
3493         gen_check_sp_alignment(s);
3494     }
3495
3496     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3497     clean_addr = clean_data_tbi(s, tcg_rn);
3498     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3499
3500     for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3501         if (replicate) {
3502             /* Load and replicate to all elements */
3503             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3504
3505             tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, clean_addr,
3506                                 get_mem_index(s), s->be_data + scale);
3507             tcg_gen_gvec_dup_i64(scale, vec_full_reg_offset(s, rt),
3508                                  (is_q + 1) * 8, vec_full_reg_size(s),
3509                                  tcg_tmp);
3510             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3511         } else {
3512             /* Load/store one element per register */
3513             if (is_load) {
3514                 do_vec_ld(s, rt, index, clean_addr, scale, s->be_data);
3515             } else {
3516                 do_vec_st(s, rt, index, clean_addr, scale, s->be_data);
3517             }
3518         }
3519         tcg_gen_add_i64(clean_addr, clean_addr, tcg_ebytes);
3520         rt = (rt + 1) % 32;
3521     }
3522     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3523
3524     if (is_postidx) {
3525         if (rm == 31) {
3526             tcg_gen_addi_i64(tcg_rn, tcg_rn, selem * ebytes);
3527         } else {
3528             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3529         }
3530     }
3531 }
3532
3533 /* Loads and stores */
3534 static void disas_ldst(DisasContext *s, uint32_t insn)
3535 {
3536     switch (extract32(insn, 24, 6)) {
3537     case 0x08: /* Load/store exclusive */
3538         disas_ldst_excl(s, insn);
3539         break;
3540     case 0x18: case 0x1c: /* Load register (literal) */
3541         disas_ld_lit(s, insn);
3542         break;
3543     case 0x28: case 0x29:
3544     case 0x2c: case 0x2d: /* Load/store pair (all forms) */
3545         disas_ldst_pair(s, insn);
3546         break;
3547     case 0x38: case 0x39:
3548     case 0x3c: case 0x3d: /* Load/store register (all forms) */
3549         disas_ldst_reg(s, insn);
3550         break;
3551     case 0x0c: /* AdvSIMD load/store multiple structures */
3552         disas_ldst_multiple_struct(s, insn);
3553         break;
3554     case 0x0d: /* AdvSIMD load/store single structure */
3555         disas_ldst_single_struct(s, insn);
3556         break;
3557     default:
3558         unallocated_encoding(s);
3559         break;
3560     }
3561 }
3562
3563 /* PC-rel. addressing
3564  *   31  30   29 28       24 23                5 4    0
3565  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3566  * | op | immlo | 1 0 0 0 0 |       immhi       |  Rd  |
3567  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3568  */
3569 static void disas_pc_rel_adr(DisasContext *s, uint32_t insn)
3570 {
3571     unsigned int page, rd;
3572     uint64_t base;
3573     uint64_t offset;
3574
3575     page = extract32(insn, 31, 1);
3576     /* SignExtend(immhi:immlo) -> offset */
3577     offset = sextract64(insn, 5, 19);
3578     offset = offset << 2 | extract32(insn, 29, 2);
3579     rd = extract32(insn, 0, 5);
3580     base = s->pc_curr;
3581
3582     if (page) {
3583         /* ADRP (page based) */
3584         base &= ~0xfff;
3585         offset <<= 12;
3586     }
3587
3588     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), base + offset);
3589 }
3590
3591 /*
3592  * Add/subtract (immediate)
3593  *
3594  *  31 30 29 28       24 23 22 21         10 9   5 4   0
3595  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3596  * |sf|op| S| 1 0 0 0 1 |shift|    imm12    |  Rn | Rd  |
3597  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3598  *
3599  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
3600  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
3601  *     S: 1 -> set flags
3602  * shift: 00 -> LSL imm by 0, 01 -> LSL imm by 12
3603  */
3604 static void disas_add_sub_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3605 {
3606     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3607     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3608     uint64_t imm = extract32(insn, 10, 12);
3609     int shift = extract32(insn, 22, 2);
3610     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
3611     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
3612     bool is_64bit = extract32(insn, 31, 1);
3613
3614     TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3615     TCGv_i64 tcg_rd = setflags ? cpu_reg(s, rd) : cpu_reg_sp(s, rd);
3616     TCGv_i64 tcg_result;
3617
3618     switch (shift) {
3619     case 0x0:
3620         break;
3621     case 0x1:
3622         imm <<= 12;
3623         break;
3624     default:
3625         unallocated_encoding(s);
3626         return;
3627     }
3628
3629     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
3630     if (!setflags) {
3631         if (sub_op) {
3632             tcg_gen_subi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3633         } else {
3634             tcg_gen_addi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3635         }
3636     } else {
3637         TCGv_i64 tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3638         if (sub_op) {
3639             gen_sub_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3640         } else {
3641             gen_add_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3642         }
3643         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3644     }
3645
3646     if (is_64bit) {
3647         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
3648     } else {
3649         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
3650     }
3651
3652     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
3653 }
3654
3655 /* The input should be a value in the bottom e bits (with higher
3656  * bits zero); returns that value replicated into every element
3657  * of size e in a 64 bit integer.
3658  */
3659 static uint64_t bitfield_replicate(uint64_t mask, unsigned int e)
3660 {
3661     assert(e != 0);
3662     while (e < 64) {
3663         mask |= mask << e;
3664         e *= 2;
3665     }
3666     return mask;
3667 }
3668
3669 /* Return a value with the bottom len bits set (where 0 < len <= 64) */
3670 static inline uint64_t bitmask64(unsigned int length)
3671 {
3672     assert(length > 0 && length <= 64);
3673     return ~0ULL >> (64 - length);
3674 }
3675
3676 /* Simplified variant of pseudocode DecodeBitMasks() for the case where we
3677  * only require the wmask. Returns false if the imms/immr/immn are a reserved
3678  * value (ie should cause a guest UNDEF exception), and true if they are
3679  * valid, in which case the decoded bit pattern is written to result.
3680  */
3681 bool logic_imm_decode_wmask(uint64_t *result, unsigned int immn,
3682                             unsigned int imms, unsigned int immr)
3683 {
3684     uint64_t mask;
3685     unsigned e, levels, s, r;
3686     int len;
3687
3688     assert(immn < 2 && imms < 64 && immr < 64);
3689
3690     /* The bit patterns we create here are 64 bit patterns which
3691      * are vectors of identical elements of size e = 2, 4, 8, 16, 32 or
3692      * 64 bits each. Each element contains the same value: a run
3693      * of between 1 and e-1 non-zero bits, rotated within the
3694      * element by between 0 and e-1 bits.
3695      *
3696      * The element size and run length are encoded into immn (1 bit)
3697      * and imms (6 bits) as follows:
3698      * 64 bit elements: immn = 1, imms = <length of run - 1>
3699      * 32 bit elements: immn = 0, imms = 0 : <length of run - 1>
3700      * 16 bit elements: immn = 0, imms = 10 : <length of run - 1>
3701      *  8 bit elements: immn = 0, imms = 110 : <length of run - 1>
3702      *  4 bit elements: immn = 0, imms = 1110 : <length of run - 1>
3703      *  2 bit elements: immn = 0, imms = 11110 : <length of run - 1>
3704      * Notice that immn = 0, imms = 11111x is the only combination
3705      * not covered by one of the above options; this is reserved.
3706      * Further, <length of run - 1> all-ones is a reserved pattern.
3707      *
3708      * In all cases the rotation is by immr % e (and immr is 6 bits).
3709      */
3710
3711     /* First determine the element size */
3712     len = 31 - clz32((immn << 6) | (~imms & 0x3f));
3713     if (len < 1) {
3714         /* This is the immn == 0, imms == 0x11111x case */
3715         return false;
3716     }
3717     e = 1 << len;
3718
3719     levels = e - 1;
3720     s = imms & levels;
3721     r = immr & levels;
3722
3723     if (s == levels) {
3724         /* <length of run - 1> mustn't be all-ones. */
3725         return false;
3726     }
3727
3728     /* Create the value of one element: s+1 set bits rotated
3729      * by r within the element (which is e bits wide)...
3730      */
3731     mask = bitmask64(s + 1);
3732     if (r) {
3733         mask = (mask >> r) | (mask << (e - r));
3734         mask &= bitmask64(e);
3735     }
3736     /* ...then replicate the element over the whole 64 bit value */
3737     mask = bitfield_replicate(mask, e);
3738     *result = mask;
3739     return true;
3740 }
3741
3742 /* Logical (immediate)
3743  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3744  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3745  * | sf | opc | 1 0 0 1 0 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3746  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3747  */
3748 static void disas_logic_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3749 {
3750     unsigned int sf, opc, is_n, immr, imms, rn, rd;
3751     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3752     uint64_t wmask;
3753     bool is_and = false;
3754
3755     sf = extract32(insn, 31, 1);
3756     opc = extract32(insn, 29, 2);
3757     is_n = extract32(insn, 22, 1);
3758     immr = extract32(insn, 16, 6);
3759     imms = extract32(insn, 10, 6);
3760     rn = extract32(insn, 5, 5);
3761     rd = extract32(insn, 0, 5);
3762
3763     if (!sf && is_n) {
3764         unallocated_encoding(s);
3765         return;
3766     }
3767
3768     if (opc == 0x3) { /* ANDS */
3769         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3770     } else {
3771         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
3772     }
3773     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3774
3775     if (!logic_imm_decode_wmask(&wmask, is_n, imms, immr)) {
3776         /* some immediate field values are reserved */
3777         unallocated_encoding(s);
3778         return;
3779     }
3780
3781     if (!sf) {
3782         wmask &= 0xffffffff;
3783     }
3784
3785     switch (opc) {
3786     case 0x3: /* ANDS */
3787     case 0x0: /* AND */
3788         tcg_gen_andi_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3789         is_and = true;
3790         break;
3791     case 0x1: /* ORR */
3792         tcg_gen_ori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3793         break;
3794     case 0x2: /* EOR */
3795         tcg_gen_xori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3796         break;
3797     default:
3798         assert(FALSE); /* must handle all above */
3799         break;
3800     }
3801
3802     if (!sf && !is_and) {
3803         /* zero extend final result; we know we can skip this for AND
3804          * since the immediate had the high 32 bits clear.
3805          */
3806         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3807     }
3808
3809     if (opc == 3) { /* ANDS */
3810         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
3811     }
3812 }
3813
3814 /*
3815  * Move wide (immediate)
3816  *
3817  *  31 30 29 28         23 22 21 20             5 4    0
3818  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3819  * |sf| opc | 1 0 0 1 0 1 |  hw |  imm16         |  Rd  |
3820  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3821  *
3822  * sf: 0 -> 32 bit, 1 -> 64 bit
3823  * opc: 00 -> N, 10 -> Z, 11 -> K
3824  * hw: shift/16 (0,16, and sf only 32, 48)
3825  */
3826 static void disas_movw_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3827 {
3828     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3829     uint64_t imm = extract32(insn, 5, 16);
3830     int sf = extract32(insn, 31, 1);
3831     int opc = extract32(insn, 29, 2);
3832     int pos = extract32(insn, 21, 2) << 4;
3833     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3834     TCGv_i64 tcg_imm;
3835
3836     if (!sf && (pos >= 32)) {
3837         unallocated_encoding(s);
3838         return;
3839     }
3840
3841     switch (opc) {
3842     case 0: /* MOVN */
3843     case 2: /* MOVZ */
3844         imm <<= pos;
3845         if (opc == 0) {
3846             imm = ~imm;
3847         }
3848         if (!sf) {
3849             imm &= 0xffffffffu;
3850         }
3851         tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, imm);
3852         break;
3853     case 3: /* MOVK */
3854         tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3855         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm, pos, 16);
3856         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3857         if (!sf) {
3858             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3859         }
3860         break;
3861     default:
3862         unallocated_encoding(s);
3863         break;
3864     }
3865 }
3866
3867 /* Bitfield
3868  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3869  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3870  * | sf | opc | 1 0 0 1 1 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3871  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3872  */
3873 static void disas_bitfield(DisasContext *s, uint32_t insn)
3874 {
3875     unsigned int sf, n, opc, ri, si, rn, rd, bitsize, pos, len;
3876     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_tmp;
3877
3878     sf = extract32(insn, 31, 1);
3879     opc = extract32(insn, 29, 2);
3880     n = extract32(insn, 22, 1);
3881     ri = extract32(insn, 16, 6);
3882     si = extract32(insn, 10, 6);
3883     rn = extract32(insn, 5, 5);
3884     rd = extract32(insn, 0, 5);
3885     bitsize = sf ? 64 : 32;
3886
3887     if (sf != n || ri >= bitsize || si >= bitsize || opc > 2) {
3888         unallocated_encoding(s);
3889         return;
3890     }
3891
3892     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3893
3894     /* Suppress the zero-extend for !sf.  Since RI and SI are constrained
3895        to be smaller than bitsize, we'll never reference data outside the
3896        low 32-bits anyway.  */
3897     tcg_tmp = read_cpu_reg(s, rn, 1);
3898
3899     /* Recognize simple(r) extractions.  */
3900     if (si >= ri) {
3901         /* Wd<s-r:0> = Wn<s:r> */
3902         len = (si - ri) + 1;
3903         if (opc == 0) { /* SBFM: ASR, SBFX, SXTB, SXTH, SXTW */
3904             tcg_gen_sextract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3905             goto done;
3906         } else if (opc == 2) { /* UBFM: UBFX, LSR, UXTB, UXTH */
3907             tcg_gen_extract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3908             return;
3909         }
3910         /* opc == 1, BFXIL fall through to deposit */
3911         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, ri);
3912         pos = 0;
3913     } else {
3914         /* Handle the ri > si case with a deposit
3915          * Wd<32+s-r,32-r> = Wn<s:0>
3916          */
3917         len = si + 1;
3918         pos = (bitsize - ri) & (bitsize - 1);
3919     }
3920
3921     if (opc == 0 && len < ri) {
3922         /* SBFM: sign extend the destination field from len to fill
3923            the balance of the word.  Let the deposit below insert all
3924            of those sign bits.  */
3925         tcg_gen_sextract_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, 0, len);
3926         len = ri;
3927     }
3928
3929     if (opc == 1) { /* BFM, BFXIL */
3930         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3931     } else {
3932         /* SBFM or UBFM: We start with zero, and we haven't modified
3933            any bits outside bitsize, therefore the zero-extension
3934            below is unneeded.  */
3935         tcg_gen_deposit_z_i64(tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3936         return;
3937     }
3938
3939  done:
3940     if (!sf) { /* zero extend final result */
3941         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3942     }
3943 }
3944
3945 /* Extract
3946  *   31  30  29 28         23 22   21  20  16 15    10 9    5 4    0
3947  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3948  * | sf | op21 | 1 0 0 1 1 1 | N | o0 |  Rm  |  imms  |  Rn  |  Rd  |
3949  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3950  */
3951 static void disas_extract(DisasContext *s, uint32_t insn)
3952 {
3953     unsigned int sf, n, rm, imm, rn, rd, bitsize, op21, op0;
3954
3955     sf = extract32(insn, 31, 1);
3956     n = extract32(insn, 22, 1);
3957     rm = extract32(insn, 16, 5);
3958     imm = extract32(insn, 10, 6);
3959     rn = extract32(insn, 5, 5);
3960     rd = extract32(insn, 0, 5);
3961     op21 = extract32(insn, 29, 2);
3962     op0 = extract32(insn, 21, 1);
3963     bitsize = sf ? 64 : 32;
3964
3965     if (sf != n || op21 || op0 || imm >= bitsize) {
3966         unallocated_encoding(s);
3967     } else {
3968         TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn;
3969
3970         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3971
3972         if (unlikely(imm == 0)) {
3973             /* tcg shl_i32/shl_i64 is undefined for 32/64 bit shifts,
3974              * so an extract from bit 0 is a special case.
3975              */
3976             if (sf) {
3977                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3978             } else {
3979                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3980             }
3981         } else {
3982             tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3983             tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3984
3985             if (sf) {
3986                 /* Specialization to ROR happens in EXTRACT2.  */
3987                 tcg_gen_extract2_i64(tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn, imm);
3988             } else {
3989                 TCGv_i32 t0 = tcg_temp_new_i32();
3990
3991                 tcg_gen_extrl_i64_i32(t0, tcg_rm);
3992                 if (rm == rn) {
3993                     tcg_gen_rotri_i32(t0, t0, imm);
3994                 } else {
3995                     TCGv_i32 t1 = tcg_temp_new_i32();
3996                     tcg_gen_extrl_i64_i32(t1, tcg_rn);
3997                     tcg_gen_extract2_i32(t0, t0, t1, imm);
3998                     tcg_temp_free_i32(t1);
3999                 }
4000                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, t0);
4001                 tcg_temp_free_i32(t0);
4002             }
4003         }
4004     }
4005 }
4006
4007 /* Data processing - immediate */
4008 static void disas_data_proc_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
4009 {
4010     switch (extract32(insn, 23, 6)) {
4011     case 0x20: case 0x21: /* PC-rel. addressing */
4012         disas_pc_rel_adr(s, insn);
4013         break;
4014     case 0x22: case 0x23: /* Add/subtract (immediate) */
4015         disas_add_sub_imm(s, insn);
4016         break;
4017     case 0x24: /* Logical (immediate) */
4018         disas_logic_imm(s, insn);
4019         break;
4020     case 0x25: /* Move wide (immediate) */
4021         disas_movw_imm(s, insn);
4022         break;
4023     case 0x26: /* Bitfield */
4024         disas_bitfield(s, insn);
4025         break;
4026     case 0x27: /* Extract */
4027         disas_extract(s, insn);
4028         break;
4029     default:
4030         unallocated_encoding(s);
4031         break;
4032     }
4033 }
4034
4035 /* Shift a TCGv src by TCGv shift_amount, put result in dst.
4036  * Note that it is the caller's responsibility to ensure that the
4037  * shift amount is in range (ie 0..31 or 0..63) and provide the ARM
4038  * mandated semantics for out of range shifts.
4039  */
4040 static void shift_reg(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
4041                       enum a64_shift_type shift_type, TCGv_i64 shift_amount)
4042 {
4043     switch (shift_type) {
4044     case A64_SHIFT_TYPE_LSL:
4045         tcg_gen_shl_i64(dst, src, shift_amount);
4046         break;
4047     case A64_SHIFT_TYPE_LSR:
4048         tcg_gen_shr_i64(dst, src, shift_amount);
4049         break;
4050     case A64_SHIFT_TYPE_ASR:
4051         if (!sf) {
4052             tcg_gen_ext32s_i64(dst, src);
4053         }
4054         tcg_gen_sar_i64(dst, sf ? src : dst, shift_amount);
4055         break;
4056     case A64_SHIFT_TYPE_ROR:
4057         if (sf) {
4058             tcg_gen_rotr_i64(dst, src, shift_amount);
4059         } else {
4060             TCGv_i32 t0, t1;
4061             t0 = tcg_temp_new_i32();
4062             t1 = tcg_temp_new_i32();
4063             tcg_gen_extrl_i64_i32(t0, src);
4064             tcg_gen_extrl_i64_i32(t1, shift_amount);
4065             tcg_gen_rotr_i32(t0, t0, t1);
4066             tcg_gen_extu_i32_i64(dst, t0);
4067             tcg_temp_free_i32(t0);
4068             tcg_temp_free_i32(t1);
4069         }
4070         break;
4071     default:
4072         assert(FALSE); /* all shift types should be handled */
4073         break;
4074     }
4075
4076     if (!sf) { /* zero extend final result */
4077         tcg_gen_ext32u_i64(dst, dst);
4078     }
4079 }
4080
4081 /* Shift a TCGv src by immediate, put result in dst.
4082  * The shift amount must be in range (this should always be true as the
4083  * relevant instructions will UNDEF on bad shift immediates).
4084  */
4085 static void shift_reg_imm(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
4086                           enum a64_shift_type shift_type, unsigned int shift_i)
4087 {
4088     assert(shift_i < (sf ? 64 : 32));
4089
4090     if (shift_i == 0) {
4091         tcg_gen_mov_i64(dst, src);
4092     } else {
4093         TCGv_i64 shift_const;
4094
4095         shift_const = tcg_const_i64(shift_i);
4096         shift_reg(dst, src, sf, shift_type, shift_const);
4097         tcg_temp_free_i64(shift_const);
4098     }
4099 }
4100
4101 /* Logical (shifted register)
4102  *   31  30 29 28       24 23   22 21  20  16 15    10 9    5 4    0
4103  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
4104  * | sf | opc | 0 1 0 1 0 | shift | N |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
4105  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
4106  */
4107 static void disas_logic_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4108 {
4109     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm;
4110     unsigned int sf, opc, shift_type, invert, rm, shift_amount, rn, rd;
4111
4112     sf = extract32(insn, 31, 1);
4113     opc = extract32(insn, 29, 2);
4114     shift_type = extract32(insn, 22, 2);
4115     invert = extract32(insn, 21, 1);
4116     rm = extract32(insn, 16, 5);
4117     shift_amount = extract32(insn, 10, 6);
4118     rn = extract32(insn, 5, 5);
4119     rd = extract32(insn, 0, 5);
4120
4121     if (!sf && (shift_amount & (1 << 5))) {
4122         unallocated_encoding(s);
4123         return;
4124     }
4125
4126     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4127
4128     if (opc == 1 && shift_amount == 0 && shift_type == 0 && rn == 31) {
4129         /* Unshifted ORR and ORN with WZR/XZR is the standard encoding for
4130          * register-register MOV and MVN, so it is worth special casing.
4131          */
4132         tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
4133         if (invert) {
4134             tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4135             if (!sf) {
4136                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4137             }
4138         } else {
4139             if (sf) {
4140                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4141             } else {
4142                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4143             }
4144         }
4145         return;
4146     }
4147
4148     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4149
4150     if (shift_amount) {
4151         shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, shift_amount);
4152     }
4153
4154     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4155
4156     switch (opc | (invert << 2)) {
4157     case 0: /* AND */
4158     case 3: /* ANDS */
4159         tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4160         break;
4161     case 1: /* ORR */
4162         tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4163         break;
4164     case 2: /* EOR */
4165         tcg_gen_xor_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4166         break;
4167     case 4: /* BIC */
4168     case 7: /* BICS */
4169         tcg_gen_andc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4170         break;
4171     case 5: /* ORN */
4172         tcg_gen_orc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4173         break;
4174     case 6: /* EON */
4175         tcg_gen_eqv_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4176         break;
4177     default:
4178         assert(FALSE);
4179         break;
4180     }
4181
4182     if (!sf) {
4183         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4184     }
4185
4186     if (opc == 3) {
4187         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
4188     }
4189 }
4190
4191 /*
4192  * Add/subtract (extended register)
4193  *
4194  *  31|30|29|28       24|23 22|21|20   16|15  13|12  10|9  5|4  0|
4195  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4196  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 | opt | 1|  Rm   |option| imm3 | Rn | Rd |
4197  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4198  *
4199  *  sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4200  *  op: 0 -> add  , 1 -> sub
4201  *   S: 1 -> set flags
4202  * opt: 00
4203  * option: extension type (see DecodeRegExtend)
4204  * imm3: optional shift to Rm
4205  *
4206  * Rd = Rn + LSL(extend(Rm), amount)
4207  */
4208 static void disas_add_sub_ext_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4209 {
4210     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4211     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4212     int imm3 = extract32(insn, 10, 3);
4213     int option = extract32(insn, 13, 3);
4214     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4215     int opt = extract32(insn, 22, 2);
4216     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4217     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4218     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4219
4220     TCGv_i64 tcg_rm, tcg_rn; /* temps */
4221     TCGv_i64 tcg_rd;
4222     TCGv_i64 tcg_result;
4223
4224     if (imm3 > 4 || opt != 0) {
4225         unallocated_encoding(s);
4226         return;
4227     }
4228
4229     /* non-flag setting ops may use SP */
4230     if (!setflags) {
4231         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
4232     } else {
4233         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4234     }
4235     tcg_rn = read_cpu_reg_sp(s, rn, sf);
4236
4237     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4238     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, option, imm3);
4239
4240     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4241
4242     if (!setflags) {
4243         if (sub_op) {
4244             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4245         } else {
4246             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4247         }
4248     } else {
4249         if (sub_op) {
4250             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4251         } else {
4252             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4253         }
4254     }
4255
4256     if (sf) {
4257         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4258     } else {
4259         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4260     }
4261
4262     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4263 }
4264
4265 /*
4266  * Add/subtract (shifted register)
4267  *
4268  *  31 30 29 28       24 23 22 21 20   16 15     10 9    5 4    0
4269  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4270  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 |shift| 0|  Rm   |  imm6   |  Rn  |  Rd  |
4271  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4272  *
4273  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4274  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
4275  *     S: 1 -> set flags
4276  * shift: 00 -> LSL, 01 -> LSR, 10 -> ASR, 11 -> RESERVED
4277  *  imm6: Shift amount to apply to Rm before the add/sub
4278  */
4279 static void disas_add_sub_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4280 {
4281     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4282     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4283     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
4284     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4285     int shift_type = extract32(insn, 22, 2);
4286     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4287     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4288     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4289
4290     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4291     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rm;
4292     TCGv_i64 tcg_result;
4293
4294     if ((shift_type == 3) || (!sf && (imm6 > 31))) {
4295         unallocated_encoding(s);
4296         return;
4297     }
4298
4299     tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4300     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4301
4302     shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, imm6);
4303
4304     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4305
4306     if (!setflags) {
4307         if (sub_op) {
4308             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4309         } else {
4310             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4311         }
4312     } else {
4313         if (sub_op) {
4314             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4315         } else {
4316             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4317         }
4318     }
4319
4320     if (sf) {
4321         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4322     } else {
4323         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4324     }
4325
4326     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4327 }
4328
4329 /* Data-processing (3 source)
4330  *
4331  *    31 30  29 28       24 23 21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
4332  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4333  *  |sf| op54 | 1 1 0 1 1 | op31 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
4334  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4335  */
4336 static void disas_data_proc_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4337 {
4338     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4339     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4340     int ra = extract32(insn, 10, 5);
4341     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4342     int op_id = (extract32(insn, 29, 3) << 4) |
4343         (extract32(insn, 21, 3) << 1) |
4344         extract32(insn, 15, 1);
4345     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4346     bool is_sub = extract32(op_id, 0, 1);
4347     bool is_high = extract32(op_id, 2, 1);
4348     bool is_signed = false;
4349     TCGv_i64 tcg_op1;
4350     TCGv_i64 tcg_op2;
4351     TCGv_i64 tcg_tmp;
4352
4353     /* Note that op_id is sf:op54:op31:o0 so it includes the 32/64 size flag */
4354     switch (op_id) {
4355     case 0x42: /* SMADDL */
4356     case 0x43: /* SMSUBL */
4357     case 0x44: /* SMULH */
4358         is_signed = true;
4359         break;
4360     case 0x0: /* MADD (32bit) */
4361     case 0x1: /* MSUB (32bit) */
4362     case 0x40: /* MADD (64bit) */
4363     case 0x41: /* MSUB (64bit) */
4364     case 0x4a: /* UMADDL */
4365     case 0x4b: /* UMSUBL */
4366     case 0x4c: /* UMULH */
4367         break;
4368     default:
4369         unallocated_encoding(s);
4370         return;
4371     }
4372
4373     if (is_high) {
4374         TCGv_i64 low_bits = tcg_temp_new_i64(); /* low bits discarded */
4375         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4376         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4377         TCGv_i64 tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
4378
4379         if (is_signed) {
4380             tcg_gen_muls2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4381         } else {
4382             tcg_gen_mulu2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4383         }
4384
4385         tcg_temp_free_i64(low_bits);
4386         return;
4387     }
4388
4389     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
4390     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
4391     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4392
4393     if (op_id < 0x42) {
4394         tcg_gen_mov_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4395         tcg_gen_mov_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4396     } else {
4397         if (is_signed) {
4398             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4399             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4400         } else {
4401             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4402             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4403         }
4404     }
4405
4406     if (ra == 31 && !is_sub) {
4407         /* Special-case MADD with rA == XZR; it is the standard MUL alias */
4408         tcg_gen_mul_i64(cpu_reg(s, rd), tcg_op1, tcg_op2);
4409     } else {
4410         tcg_gen_mul_i64(tcg_tmp, tcg_op1, tcg_op2);
4411         if (is_sub) {
4412             tcg_gen_sub_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4413         } else {
4414             tcg_gen_add_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4415         }
4416     }
4417
4418     if (!sf) {
4419         tcg_gen_ext32u_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rd));
4420     }
4421
4422     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
4423     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
4424     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4425 }
4426
4427 /* Add/subtract (with carry)
4428  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20  16  15       10  9    5 4   0
4429  * +--+--+--+------------------------+------+-------------+------+-----+
4430  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  0  0 |  rm  | 0 0 0 0 0 0 |  Rn  |  Rd |
4431  * +--+--+--+------------------------+------+-------------+------+-----+
4432  */
4433
4434 static void disas_adc_sbc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4435 {
4436     unsigned int sf, op, setflags, rm, rn, rd;
4437     TCGv_i64 tcg_y, tcg_rn, tcg_rd;
4438
4439     sf = extract32(insn, 31, 1);
4440     op = extract32(insn, 30, 1);
4441     setflags = extract32(insn, 29, 1);
4442     rm = extract32(insn, 16, 5);
4443     rn = extract32(insn, 5, 5);
4444     rd = extract32(insn, 0, 5);
4445
4446     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4447     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4448
4449     if (op) {
4450         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4451         tcg_gen_not_i64(tcg_y, cpu_reg(s, rm));
4452     } else {
4453         tcg_y = cpu_reg(s, rm);
4454     }
4455
4456     if (setflags) {
4457         gen_adc_CC(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4458     } else {
4459         gen_adc(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4460     }
4461 }
4462
4463 /*
4464  * Rotate right into flags
4465  *  31 30 29                21       15          10      5  4      0
4466  * +--+--+--+-----------------+--------+-----------+------+--+------+
4467  * |sf|op| S| 1 1 0 1 0 0 0 0 |  imm6  | 0 0 0 0 1 |  Rn  |o2| mask |
4468  * +--+--+--+-----------------+--------+-----------+------+--+------+
4469  */
4470 static void disas_rotate_right_into_flags(DisasContext *s, uint32_t insn)
4471 {
4472     int mask = extract32(insn, 0, 4);
4473     int o2 = extract32(insn, 4, 1);
4474     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4475     int imm6 = extract32(insn, 15, 6);
4476     int sf_op_s = extract32(insn, 29, 3);
4477     TCGv_i64 tcg_rn;
4478     TCGv_i32 nzcv;
4479
4480     if (sf_op_s != 5 || o2 != 0 || !dc_isar_feature(aa64_condm_4, s)) {
4481         unallocated_encoding(s);
4482         return;
4483     }
4484
4485     tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, 1);
4486     tcg_gen_rotri_i64(tcg_rn, tcg_rn, imm6);
4487
4488     nzcv = tcg_temp_new_i32();
4489     tcg_gen_extrl_i64_i32(nzcv, tcg_rn);
4490
4491     if (mask & 8) { /* N */
4492         tcg_gen_shli_i32(cpu_NF, nzcv, 31 - 3);
4493     }
4494     if (mask & 4) { /* Z */
4495         tcg_gen_not_i32(cpu_ZF, nzcv);
4496         tcg_gen_andi_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, 4);
4497     }
4498     if (mask & 2) { /* C */
4499         tcg_gen_extract_i32(cpu_CF, nzcv, 1, 1);
4500     }
4501     if (mask & 1) { /* V */
4502         tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, nzcv, 31 - 0);
4503     }
4504
4505     tcg_temp_free_i32(nzcv);
4506 }
4507
4508 /*
4509  * Evaluate into flags
4510  *  31 30 29                21        15   14        10      5  4      0
4511  * +--+--+--+-----------------+---------+----+---------+------+--+------+
4512  * |sf|op| S| 1 1 0 1 0 0 0 0 | opcode2 | sz | 0 0 1 0 |  Rn  |o3| mask |
4513  * +--+--+--+-----------------+---------+----+---------+------+--+------+
4514  */
4515 static void disas_evaluate_into_flags(DisasContext *s, uint32_t insn)
4516 {
4517     int o3_mask = extract32(insn, 0, 5);
4518     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4519     int o2 = extract32(insn, 15, 6);
4520     int sz = extract32(insn, 14, 1);
4521     int sf_op_s = extract32(insn, 29, 3);
4522     TCGv_i32 tmp;
4523     int shift;
4524
4525     if (sf_op_s != 1 || o2 != 0 || o3_mask != 0xd ||
4526         !dc_isar_feature(aa64_condm_4, s)) {
4527         unallocated_encoding(s);
4528         return;
4529     }
4530     shift = sz ? 16 : 24;  /* SETF16 or SETF8 */
4531
4532     tmp = tcg_temp_new_i32();
4533     tcg_gen_extrl_i64_i32(tmp, cpu_reg(s, rn));
4534     tcg_gen_shli_i32(cpu_NF, tmp, shift);
4535     tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, tmp, shift - 1);
4536     tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
4537     tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_VF, cpu_NF);
4538     tcg_temp_free_i32(tmp);
4539 }
4540
4541 /* Conditional compare (immediate / register)
4542  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20    16 15  12  11  10  9   5  4 3   0
4543  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4544  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  1  0 |imm5/rm | cond |i/r |o2|  Rn  |o3|nzcv |
4545  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4546  *        [1]                             y                [0]       [0]
4547  */
4548 static void disas_cc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4549 {
4550     unsigned int sf, op, y, cond, rn, nzcv, is_imm;
4551     TCGv_i32 tcg_t0, tcg_t1, tcg_t2;
4552     TCGv_i64 tcg_tmp, tcg_y, tcg_rn;
4553     DisasCompare c;
4554
4555     if (!extract32(insn, 29, 1)) {
4556         unallocated_encoding(s);
4557         return;
4558     }
4559     if (insn & (1 << 10 | 1 << 4)) {
4560         unallocated_encoding(s);
4561         return;
4562     }
4563     sf = extract32(insn, 31, 1);
4564     op = extract32(insn, 30, 1);
4565     is_imm = extract32(insn, 11, 1);
4566     y = extract32(insn, 16, 5); /* y = rm (reg) or imm5 (imm) */
4567     cond = extract32(insn, 12, 4);
4568     rn = extract32(insn, 5, 5);
4569     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
4570
4571     /* Set T0 = !COND.  */
4572     tcg_t0 = tcg_temp_new_i32();
4573     arm_test_cc(&c, cond);
4574     tcg_gen_setcondi_i32(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_t0, c.value, 0);
4575     arm_free_cc(&c);
4576
4577     /* Load the arguments for the new comparison.  */
4578     if (is_imm) {
4579         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4580         tcg_gen_movi_i64(tcg_y, y);
4581     } else {
4582         tcg_y = cpu_reg(s, y);
4583     }
4584     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4585
4586     /* Set the flags for the new comparison.  */
4587     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4588     if (op) {
4589         gen_sub_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4590     } else {
4591         gen_add_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4592     }
4593     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4594
4595     /* If COND was false, force the flags to #nzcv.  Compute two masks
4596      * to help with this: T1 = (COND ? 0 : -1), T2 = (COND ? -1 : 0).
4597      * For tcg hosts that support ANDC, we can make do with just T1.
4598      * In either case, allow the tcg optimizer to delete any unused mask.
4599      */
4600     tcg_t1 = tcg_temp_new_i32();
4601     tcg_t2 = tcg_temp_new_i32();
4602     tcg_gen_neg_i32(tcg_t1, tcg_t0);
4603     tcg_gen_subi_i32(tcg_t2, tcg_t0, 1);
4604
4605     if (nzcv & 8) { /* N */
4606         tcg_gen_or_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4607     } else {
4608         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4609             tcg_gen_andc_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4610         } else {
4611             tcg_gen_and_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t2);
4612         }
4613     }
4614     if (nzcv & 4) { /* Z */
4615         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4616             tcg_gen_andc_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t1);
4617         } else {
4618             tcg_gen_and_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t2);
4619         }
4620     } else {
4621         tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t0);
4622     }
4623     if (nzcv & 2) { /* C */
4624         tcg_gen_or_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t0);
4625     } else {
4626         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4627             tcg_gen_andc_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t1);
4628         } else {
4629             tcg_gen_and_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t2);
4630         }
4631     }
4632     if (nzcv & 1) { /* V */
4633         tcg_gen_or_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4634     } else {
4635         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4636             tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4637         } else {
4638             tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t2);
4639         }
4640     }
4641     tcg_temp_free_i32(tcg_t0);
4642     tcg_temp_free_i32(tcg_t1);
4643     tcg_temp_free_i32(tcg_t2);
4644 }
4645
4646 /* Conditional select
4647  *   31   30  29  28             21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
4648  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4649  * | sf | op | S | 1 1 0 1 0 1 0 0 |  Rm  | cond | op2 |  Rn  |  Rd  |
4650  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4651  */
4652 static void disas_cond_select(DisasContext *s, uint32_t insn)
4653 {
4654     unsigned int sf, else_inv, rm, cond, else_inc, rn, rd;
4655     TCGv_i64 tcg_rd, zero;
4656     DisasCompare64 c;
4657
4658     if (extract32(insn, 29, 1) || extract32(insn, 11, 1)) {
4659         /* S == 1 or op2<1> == 1 */
4660         unallocated_encoding(s);
4661         return;
4662     }
4663     sf = extract32(insn, 31, 1);
4664     else_inv = extract32(insn, 30, 1);
4665     rm = extract32(insn, 16, 5);
4666     cond = extract32(insn, 12, 4);
4667     else_inc = extract32(insn, 10, 1);
4668     rn = extract32(insn, 5, 5);
4669     rd = extract32(insn, 0, 5);
4670
4671     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4672
4673     a64_test_cc(&c, cond);
4674     zero = tcg_const_i64(0);
4675
4676     if (rn == 31 && rm == 31 && (else_inc ^ else_inv)) {
4677         /* CSET & CSETM.  */
4678         tcg_gen_setcond_i64(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_rd, c.value, zero);
4679         if (else_inv) {
4680             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4681         }
4682     } else {
4683         TCGv_i64 t_true = cpu_reg(s, rn);
4684         TCGv_i64 t_false = read_cpu_reg(s, rm, 1);
4685         if (else_inv && else_inc) {
4686             tcg_gen_neg_i64(t_false, t_false);
4687         } else if (else_inv) {
4688             tcg_gen_not_i64(t_false, t_false);
4689         } else if (else_inc) {
4690             tcg_gen_addi_i64(t_false, t_false, 1);
4691         }
4692         tcg_gen_movcond_i64(c.cond, tcg_rd, c.value, zero, t_true, t_false);
4693     }
4694
4695     tcg_temp_free_i64(zero);
4696     a64_free_cc(&c);
4697
4698     if (!sf) {
4699         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4700     }
4701 }
4702
4703 static void handle_clz(DisasContext *s, unsigned int sf,
4704                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4705 {
4706     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4707     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4708     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4709
4710     if (sf) {
4711         tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
4712     } else {
4713         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4714         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4715         tcg_gen_clzi_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32, 32);
4716         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4717         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4718     }
4719 }
4720
4721 static void handle_cls(DisasContext *s, unsigned int sf,
4722                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4723 {
4724     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4725     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4726     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4727
4728     if (sf) {
4729         tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
4730     } else {
4731         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4732         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4733         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4734         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4735         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4736     }
4737 }
4738
4739 static void handle_rbit(DisasContext *s, unsigned int sf,
4740                         unsigned int rn, unsigned int rd)
4741 {
4742     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4743     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4744     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4745
4746     if (sf) {
4747         gen_helper_rbit64(tcg_rd, tcg_rn);
4748     } else {
4749         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4750         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4751         gen_helper_rbit(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4752         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4753         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4754     }
4755 }
4756
4757 /* REV with sf==1, opcode==3 ("REV64") */
4758 static void handle_rev64(DisasContext *s, unsigned int sf,
4759                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4760 {
4761     if (!sf) {
4762         unallocated_encoding(s);
4763         return;
4764     }
4765     tcg_gen_bswap64_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rn));
4766 }
4767
4768 /* REV with sf==0, opcode==2
4769  * REV32 (sf==1, opcode==2)
4770  */
4771 static void handle_rev32(DisasContext *s, unsigned int sf,
4772                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4773 {
4774     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4775
4776     if (sf) {
4777         TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4778         TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4779
4780         /* bswap32_i64 requires zero high word */
4781         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_tmp, tcg_rn);
4782         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
4783         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 32);
4784         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
4785         tcg_gen_concat32_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4786
4787         tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4788     } else {
4789         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rn));
4790         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4791     }
4792 }
4793
4794 /* REV16 (opcode==1) */
4795 static void handle_rev16(DisasContext *s, unsigned int sf,
4796                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4797 {
4798     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4799     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4800     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4801     TCGv_i64 mask = tcg_const_i64(sf ? 0x00ff00ff00ff00ffull : 0x00ff00ff);
4802
4803     tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 8);
4804     tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, mask);
4805     tcg_gen_and_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, mask);
4806     tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, 8);
4807     tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4808
4809     tcg_temp_free_i64(mask);
4810     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4811 }
4812
4813 /* Data-processing (1 source)
4814  *   31  30  29  28             21 20     16 15    10 9    5 4    0
4815  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4816  * | sf | 1 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 | opcode2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
4817  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4818  */
4819 static void disas_data_proc_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4820 {
4821     unsigned int sf, opcode, opcode2, rn, rd;
4822     TCGv_i64 tcg_rd;
4823
4824     if (extract32(insn, 29, 1)) {
4825         unallocated_encoding(s);
4826         return;
4827     }
4828
4829     sf = extract32(insn, 31, 1);
4830     opcode = extract32(insn, 10, 6);
4831     opcode2 = extract32(insn, 16, 5);
4832     rn = extract32(insn, 5, 5);
4833     rd = extract32(insn, 0, 5);
4834
4835 #define MAP(SF, O2, O1) ((SF) | (O1 << 1) | (O2 << 7))
4836
4837     switch (MAP(sf, opcode2, opcode)) {
4838     case MAP(0, 0x00, 0x00): /* RBIT */
4839     case MAP(1, 0x00, 0x00):
4840         handle_rbit(s, sf, rn, rd);
4841         break;
4842     case MAP(0, 0x00, 0x01): /* REV16 */
4843     case MAP(1, 0x00, 0x01):
4844         handle_rev16(s, sf, rn, rd);
4845         break;
4846     case MAP(0, 0x00, 0x02): /* REV/REV32 */
4847     case MAP(1, 0x00, 0x02):
4848         handle_rev32(s, sf, rn, rd);
4849         break;
4850     case MAP(1, 0x00, 0x03): /* REV64 */
4851         handle_rev64(s, sf, rn, rd);
4852         break;
4853     case MAP(0, 0x00, 0x04): /* CLZ */
4854     case MAP(1, 0x00, 0x04):
4855         handle_clz(s, sf, rn, rd);
4856         break;
4857     case MAP(0, 0x00, 0x05): /* CLS */
4858     case MAP(1, 0x00, 0x05):
4859         handle_cls(s, sf, rn, rd);
4860         break;
4861     case MAP(1, 0x01, 0x00): /* PACIA */
4862         if (s->pauth_active) {
4863             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4864             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4865         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4866             goto do_unallocated;
4867         }
4868         break;
4869     case MAP(1, 0x01, 0x01): /* PACIB */
4870         if (s->pauth_active) {
4871             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4872             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4873         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4874             goto do_unallocated;
4875         }
4876         break;
4877     case MAP(1, 0x01, 0x02): /* PACDA */
4878         if (s->pauth_active) {
4879             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4880             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4881         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4882             goto do_unallocated;
4883         }
4884         break;
4885     case MAP(1, 0x01, 0x03): /* PACDB */
4886         if (s->pauth_active) {
4887             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4888             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4889         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4890             goto do_unallocated;
4891         }
4892         break;
4893     case MAP(1, 0x01, 0x04): /* AUTIA */
4894         if (s->pauth_active) {
4895             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4896             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4897         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4898             goto do_unallocated;
4899         }
4900         break;
4901     case MAP(1, 0x01, 0x05): /* AUTIB */
4902         if (s->pauth_active) {
4903             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4904             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4905         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4906             goto do_unallocated;
4907         }
4908         break;
4909     case MAP(1, 0x01, 0x06): /* AUTDA */
4910         if (s->pauth_active) {
4911             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4912             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4913         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4914             goto do_unallocated;
4915         }
4916         break;
4917     case MAP(1, 0x01, 0x07): /* AUTDB */
4918         if (s->pauth_active) {
4919             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4920             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4921         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4922             goto do_unallocated;
4923         }
4924         break;
4925     case MAP(1, 0x01, 0x08): /* PACIZA */
4926         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4927             goto do_unallocated;
4928         } else if (s->pauth_active) {
4929             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4930             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4931         }
4932         break;
4933     case MAP(1, 0x01, 0x09): /* PACIZB */
4934         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4935             goto do_unallocated;
4936         } else if (s->pauth_active) {
4937             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4938             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4939         }
4940         break;
4941     case MAP(1, 0x01, 0x0a): /* PACDZA */
4942         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4943             goto do_unallocated;
4944         } else if (s->pauth_active) {
4945             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4946             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4947         }
4948         break;
4949     case MAP(1, 0x01, 0x0b): /* PACDZB */
4950         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4951             goto do_unallocated;
4952         } else if (s->pauth_active) {
4953             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4954             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4955         }
4956         break;
4957     case MAP(1, 0x01, 0x0c): /* AUTIZA */
4958         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4959             goto do_unallocated;
4960         } else if (s->pauth_active) {
4961             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4962             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4963         }
4964         break;
4965     case MAP(1, 0x01, 0x0d): /* AUTIZB */
4966         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4967             goto do_unallocated;
4968         } else if (s->pauth_active) {
4969             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4970             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4971         }
4972         break;
4973     case MAP(1, 0x01, 0x0e): /* AUTDZA */
4974         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4975             goto do_unallocated;
4976         } else if (s->pauth_active) {
4977             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4978             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4979         }
4980         break;
4981     case MAP(1, 0x01, 0x0f): /* AUTDZB */
4982         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4983             goto do_unallocated;
4984         } else if (s->pauth_active) {
4985             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4986             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4987         }
4988         break;
4989     case MAP(1, 0x01, 0x10): /* XPACI */
4990         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4991             goto do_unallocated;
4992         } else if (s->pauth_active) {
4993             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4994             gen_helper_xpaci(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
4995         }
4996         break;
4997     case MAP(1, 0x01, 0x11): /* XPACD */
4998         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4999             goto do_unallocated;
5000         } else if (s->pauth_active) {
5001             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
5002             gen_helper_xpacd(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
5003         }
5004         break;
5005     default:
5006     do_unallocated:
5007         unallocated_encoding(s);
5008         break;
5009     }
5010
5011 #undef MAP
5012 }
5013
5014 static void handle_div(DisasContext *s, bool is_signed, unsigned int sf,
5015                        unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
5016 {
5017     TCGv_i64 tcg_n, tcg_m, tcg_rd;
5018     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
5019
5020     if (!sf && is_signed) {
5021         tcg_n = new_tmp_a64(s);
5022         tcg_m = new_tmp_a64(s);
5023         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_n, cpu_reg(s, rn));
5024         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_m, cpu_reg(s, rm));
5025     } else {
5026         tcg_n = read_cpu_reg(s, rn, sf);
5027         tcg_m = read_cpu_reg(s, rm, sf);
5028     }
5029
5030     if (is_signed) {
5031         gen_helper_sdiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
5032     } else {
5033         gen_helper_udiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
5034     }
5035
5036     if (!sf) { /* zero extend final result */
5037         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
5038     }
5039 }
5040
5041 /* LSLV, LSRV, ASRV, RORV */
5042 static void handle_shift_reg(DisasContext *s,
5043                              enum a64_shift_type shift_type, unsigned int sf,
5044                              unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
5045 {
5046     TCGv_i64 tcg_shift = tcg_temp_new_i64();
5047     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
5048     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
5049
5050     tcg_gen_andi_i64(tcg_shift, cpu_reg(s, rm), sf ? 63 : 31);
5051     shift_reg(tcg_rd, tcg_rn, sf, shift_type, tcg_shift);
5052     tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
5053 }
5054
5055 /* CRC32[BHWX], CRC32C[BHWX] */
5056 static void handle_crc32(DisasContext *s,
5057                          unsigned int sf, unsigned int sz, bool crc32c,
5058                          unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
5059 {
5060     TCGv_i64 tcg_acc, tcg_val;
5061     TCGv_i32 tcg_bytes;
5062
5063     if (!dc_isar_feature(aa64_crc32, s)
5064         || (sf == 1 && sz != 3)
5065         || (sf == 0 && sz == 3)) {
5066         unallocated_encoding(s);
5067         return;
5068     }
5069
5070     if (sz == 3) {
5071         tcg_val = cpu_reg(s, rm);
5072     } else {
5073         uint64_t mask;
5074         switch (sz) {
5075         case 0:
5076             mask = 0xFF;
5077             break;
5078         case 1:
5079             mask = 0xFFFF;
5080             break;
5081         case 2:
5082             mask = 0xFFFFFFFF;
5083             break;
5084         default:
5085             g_assert_not_reached();
5086         }
5087         tcg_val = new_tmp_a64(s);
5088         tcg_gen_andi_i64(tcg_val, cpu_reg(s, rm), mask);
5089     }
5090
5091     tcg_acc = cpu_reg(s, rn);
5092     tcg_bytes = tcg_const_i32(1 << sz);
5093
5094     if (crc32c) {
5095         gen_helper_crc32c_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
5096     } else {
5097         gen_helper_crc32_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
5098     }
5099
5100     tcg_temp_free_i32(tcg_bytes);
5101 }
5102
5103 /* Data-processing (2 source)
5104  *   31   30  29 28             21 20  16 15    10 9    5 4    0
5105  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
5106  * | sf | 0 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 |  Rm  | opcode |  Rn  |  Rd  |
5107  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
5108  */
5109 static void disas_data_proc_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5110 {
5111     unsigned int sf, rm, opcode, rn, rd;
5112     sf = extract32(insn, 31, 1);
5113     rm = extract32(insn, 16, 5);
5114     opcode = extract32(insn, 10, 6);
5115     rn = extract32(insn, 5, 5);
5116     rd = extract32(insn, 0, 5);
5117
5118     if (extract32(insn, 29, 1)) {
5119         unallocated_encoding(s);
5120         return;
5121     }
5122
5123     switch (opcode) {
5124     case 2: /* UDIV */
5125         handle_div(s, false, sf, rm, rn, rd);
5126         break;
5127     case 3: /* SDIV */
5128         handle_div(s, true, sf, rm, rn, rd);
5129         break;
5130     case 8: /* LSLV */
5131         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSL, sf, rm, rn, rd);
5132         break;
5133     case 9: /* LSRV */
5134         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSR, sf, rm, rn, rd);
5135         break;
5136     case 10: /* ASRV */
5137         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ASR, sf, rm, rn, rd);
5138         break;
5139     case 11: /* RORV */
5140         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ROR, sf, rm, rn, rd);
5141         break;
5142     case 12: /* PACGA */
5143         if (sf == 0 || !dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
5144             goto do_unallocated;
5145         }
5146         gen_helper_pacga(cpu_reg(s, rd), cpu_env,
5147                          cpu_reg(s, rn), cpu_reg_sp(s, rm));
5148         break;
5149     case 16:
5150     case 17:
5151     case 18:
5152     case 19:
5153     case 20:
5154     case 21:
5155     case 22:
5156     case 23: /* CRC32 */
5157     {
5158         int sz = extract32(opcode, 0, 2);
5159         bool crc32c = extract32(opcode, 2, 1);
5160         handle_crc32(s, sf, sz, crc32c, rm, rn, rd);
5161         break;
5162     }
5163     default:
5164     do_unallocated:
5165         unallocated_encoding(s);
5166         break;
5167     }
5168 }
5169
5170 /*
5171  * Data processing - register
5172  *  31  30 29  28      25    21  20  16      10         0
5173  * +--+---+--+---+-------+-----+-------+-------+---------+
5174  * |  |op0|  |op1| 1 0 1 | op2 |       |  op3  |         |
5175  * +--+---+--+---+-------+-----+-------+-------+---------+
5176  */
5177 static void disas_data_proc_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
5178 {
5179     int op0 = extract32(insn, 30, 1);
5180     int op1 = extract32(insn, 28, 1);
5181     int op2 = extract32(insn, 21, 4);
5182     int op3 = extract32(insn, 10, 6);
5183
5184     if (!op1) {
5185         if (op2 & 8) {
5186             if (op2 & 1) {
5187                 /* Add/sub (extended register) */
5188                 disas_add_sub_ext_reg(s, insn);
5189             } else {
5190                 /* Add/sub (shifted register) */
5191                 disas_add_sub_reg(s, insn);
5192             }
5193         } else {
5194             /* Logical (shifted register) */
5195             disas_logic_reg(s, insn);
5196         }
5197         return;
5198     }
5199
5200     switch (op2) {
5201     case 0x0:
5202         switch (op3) {
5203         case 0x00: /* Add/subtract (with carry) */
5204             disas_adc_sbc(s, insn);
5205             break;
5206
5207         case 0x01: /* Rotate right into flags */
5208         case 0x21:
5209             disas_rotate_right_into_flags(s, insn);
5210             break;
5211
5212         case 0x02: /* Evaluate into flags */
5213         case 0x12:
5214         case 0x22:
5215         case 0x32:
5216             disas_evaluate_into_flags(s, insn);
5217             break;
5218
5219         default:
5220             goto do_unallocated;
5221         }
5222         break;
5223
5224     case 0x2: /* Conditional compare */
5225         disas_cc(s, insn); /* both imm and reg forms */
5226         break;
5227
5228     case 0x4: /* Conditional select */
5229         disas_cond_select(s, insn);
5230         break;
5231
5232     case 0x6: /* Data-processing */
5233         if (op0) {    /* (1 source) */
5234             disas_data_proc_1src(s, insn);
5235         } else {      /* (2 source) */
5236             disas_data_proc_2src(s, insn);
5237         }
5238         break;
5239     case 0x8 ... 0xf: /* (3 source) */
5240         disas_data_proc_3src(s, insn);
5241         break;
5242
5243     default:
5244     do_unallocated:
5245         unallocated_encoding(s);
5246         break;
5247     }
5248 }
5249
5250 static void handle_fp_compare(DisasContext *s, int size,
5251                               unsigned int rn, unsigned int rm,
5252                               bool cmp_with_zero, bool signal_all_nans)
5253 {
5254     TCGv_i64 tcg_flags = tcg_temp_new_i64();
5255     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
5256
5257     if (size == MO_64) {
5258         TCGv_i64 tcg_vn, tcg_vm;
5259
5260         tcg_vn = read_fp_dreg(s, rn);
5261         if (cmp_with_zero) {
5262             tcg_vm = tcg_const_i64(0);
5263         } else {
5264             tcg_vm = read_fp_dreg(s, rm);
5265         }
5266         if (signal_all_nans) {
5267             gen_helper_vfp_cmped_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5268         } else {
5269             gen_helper_vfp_cmpd_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5270         }
5271         tcg_temp_free_i64(tcg_vn);
5272         tcg_temp_free_i64(tcg_vm);
5273     } else {
5274         TCGv_i32 tcg_vn = tcg_temp_new_i32();
5275         TCGv_i32 tcg_vm = tcg_temp_new_i32();
5276
5277         read_vec_element_i32(s, tcg_vn, rn, 0, size);
5278         if (cmp_with_zero) {
5279             tcg_gen_movi_i32(tcg_vm, 0);
5280         } else {
5281             read_vec_element_i32(s, tcg_vm, rm, 0, size);
5282         }
5283
5284         switch (size) {
5285         case MO_32:
5286             if (signal_all_nans) {
5287                 gen_helper_vfp_cmpes_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5288             } else {
5289                 gen_helper_vfp_cmps_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5290             }
5291             break;
5292         case MO_16:
5293             if (signal_all_nans) {
5294                 gen_helper_vfp_cmpeh_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5295             } else {
5296                 gen_helper_vfp_cmph_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5297             }
5298             break;
5299         default:
5300             g_assert_not_reached();
5301         }
5302
5303         tcg_temp_free_i32(tcg_vn);
5304         tcg_temp_free_i32(tcg_vm);
5305     }
5306
5307     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5308
5309     gen_set_nzcv(tcg_flags);
5310
5311     tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5312 }
5313
5314 /* Floating point compare
5315  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15 14 13  10    9    5 4     0
5316  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5317  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | op  | 1 0 0 0 |  Rn  |  op2  |
5318  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5319  */
5320 static void disas_fp_compare(DisasContext *s, uint32_t insn)
5321 {
5322     unsigned int mos, type, rm, op, rn, opc, op2r;
5323     int size;
5324
5325     mos = extract32(insn, 29, 3);
5326     type = extract32(insn, 22, 2);
5327     rm = extract32(insn, 16, 5);
5328     op = extract32(insn, 14, 2);
5329     rn = extract32(insn, 5, 5);
5330     opc = extract32(insn, 3, 2);
5331     op2r = extract32(insn, 0, 3);
5332
5333     if (mos || op || op2r) {
5334         unallocated_encoding(s);
5335         return;
5336     }
5337
5338     switch (type) {
5339     case 0:
5340         size = MO_32;
5341         break;
5342     case 1:
5343         size = MO_64;
5344         break;
5345     case 3:
5346         size = MO_16;
5347         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5348             break;
5349         }
5350         /* fallthru */
5351     default:
5352         unallocated_encoding(s);
5353         return;
5354     }
5355
5356     if (!fp_access_check(s)) {
5357         return;
5358     }
5359
5360     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, opc & 1, opc & 2);
5361 }
5362
5363 /* Floating point conditional compare
5364  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5  4   3    0
5365  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5366  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 0 1 |  Rn  | op | nzcv |
5367  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5368  */
5369 static void disas_fp_ccomp(DisasContext *s, uint32_t insn)
5370 {
5371     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, op, nzcv;
5372     TCGv_i64 tcg_flags;
5373     TCGLabel *label_continue = NULL;
5374     int size;
5375
5376     mos = extract32(insn, 29, 3);
5377     type = extract32(insn, 22, 2);
5378     rm = extract32(insn, 16, 5);
5379     cond = extract32(insn, 12, 4);
5380     rn = extract32(insn, 5, 5);
5381     op = extract32(insn, 4, 1);
5382     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
5383
5384     if (mos) {
5385         unallocated_encoding(s);
5386         return;
5387     }
5388
5389     switch (type) {
5390     case 0:
5391         size = MO_32;
5392         break;
5393     case 1:
5394         size = MO_64;
5395         break;
5396     case 3:
5397         size = MO_16;
5398         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5399             break;
5400         }
5401         /* fallthru */
5402     default:
5403         unallocated_encoding(s);
5404         return;
5405     }
5406
5407     if (!fp_access_check(s)) {
5408         return;
5409     }
5410
5411     if (cond < 0x0e) { /* not always */
5412         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
5413         label_continue = gen_new_label();
5414         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
5415         /* nomatch: */
5416         tcg_flags = tcg_const_i64(nzcv << 28);
5417         gen_set_nzcv(tcg_flags);
5418         tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5419         tcg_gen_br(label_continue);
5420         gen_set_label(label_match);
5421     }
5422
5423     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, false, op);
5424
5425     if (cond < 0x0e) {
5426         gen_set_label(label_continue);
5427     }
5428 }
5429
5430 /* Floating point conditional select
5431  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
5432  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5433  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5434  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5435  */
5436 static void disas_fp_csel(DisasContext *s, uint32_t insn)
5437 {
5438     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, rd;
5439     TCGv_i64 t_true, t_false, t_zero;
5440     DisasCompare64 c;
5441     TCGMemOp sz;
5442
5443     mos = extract32(insn, 29, 3);
5444     type = extract32(insn, 22, 2);
5445     rm = extract32(insn, 16, 5);
5446     cond = extract32(insn, 12, 4);
5447     rn = extract32(insn, 5, 5);
5448     rd = extract32(insn, 0, 5);
5449
5450     if (mos) {
5451         unallocated_encoding(s);
5452         return;
5453     }
5454
5455     switch (type) {
5456     case 0:
5457         sz = MO_32;
5458         break;
5459     case 1:
5460         sz = MO_64;
5461         break;
5462     case 3:
5463         sz = MO_16;
5464         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5465             break;
5466         }
5467         /* fallthru */
5468     default:
5469         unallocated_encoding(s);
5470         return;
5471     }
5472
5473     if (!fp_access_check(s)) {
5474         return;
5475     }
5476
5477     /* Zero extend sreg & hreg inputs to 64 bits now.  */
5478     t_true = tcg_temp_new_i64();
5479     t_false = tcg_temp_new_i64();
5480     read_vec_element(s, t_true, rn, 0, sz);
5481     read_vec_element(s, t_false, rm, 0, sz);
5482
5483     a64_test_cc(&c, cond);
5484     t_zero = tcg_const_i64(0);
5485     tcg_gen_movcond_i64(c.cond, t_true, c.value, t_zero, t_true, t_false);
5486     tcg_temp_free_i64(t_zero);
5487     tcg_temp_free_i64(t_false);
5488     a64_free_cc(&c);
5489
5490     /* Note that sregs & hregs write back zeros to the high bits,
5491        and we've already done the zero-extension.  */
5492     write_fp_dreg(s, rd, t_true);
5493     tcg_temp_free_i64(t_true);
5494 }
5495
5496 /* Floating-point data-processing (1 source) - half precision */
5497 static void handle_fp_1src_half(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5498 {
5499     TCGv_ptr fpst = NULL;
5500     TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
5501     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5502
5503     switch (opcode) {
5504     case 0x0: /* FMOV */
5505         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5506         break;
5507     case 0x1: /* FABS */
5508         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
5509         break;
5510     case 0x2: /* FNEG */
5511         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
5512         break;
5513     case 0x3: /* FSQRT */
5514         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5515         gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, fpst);
5516         break;
5517     case 0x8: /* FRINTN */
5518     case 0x9: /* FRINTP */
5519     case 0xa: /* FRINTM */
5520     case 0xb: /* FRINTZ */
5521     case 0xc: /* FRINTA */
5522     {
5523         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5524         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5525
5526         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5527         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5528
5529         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5530         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5531         break;
5532     }
5533     case 0xe: /* FRINTX */
5534         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5535         gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5536         break;
5537     case 0xf: /* FRINTI */
5538         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5539         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5540         break;
5541     default:
5542         abort();
5543     }
5544
5545     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5546
5547     if (fpst) {
5548         tcg_temp_free_ptr(fpst);
5549     }
5550     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5551     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5552 }
5553
5554 /* Floating-point data-processing (1 source) - single precision */
5555 static void handle_fp_1src_single(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5556 {
5557     void (*gen_fpst)(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
5558     TCGv_i32 tcg_op, tcg_res;
5559     TCGv_ptr fpst;
5560     int rmode = -1;
5561
5562     tcg_op = read_fp_sreg(s, rn);
5563     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5564
5565     switch (opcode) {
5566     case 0x0: /* FMOV */
5567         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5568         goto done;
5569     case 0x1: /* FABS */
5570         gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
5571         goto done;
5572     case 0x2: /* FNEG */
5573         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
5574         goto done;
5575     case 0x3: /* FSQRT */
5576         gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5577         goto done;
5578     case 0x8: /* FRINTN */
5579     case 0x9: /* FRINTP */
5580     case 0xa: /* FRINTM */
5581     case 0xb: /* FRINTZ */
5582     case 0xc: /* FRINTA */
5583         rmode = arm_rmode_to_sf(opcode & 7);
5584         gen_fpst = gen_helper_rints;
5585         break;
5586     case 0xe: /* FRINTX */
5587         gen_fpst = gen_helper_rints_exact;
5588         break;
5589     case 0xf: /* FRINTI */
5590         gen_fpst = gen_helper_rints;
5591         break;
5592     case 0x10: /* FRINT32Z */
5593         rmode = float_round_to_zero;
5594         gen_fpst = gen_helper_frint32_s;
5595         break;
5596     case 0x11: /* FRINT32X */
5597         gen_fpst = gen_helper_frint32_s;
5598         break;
5599     case 0x12: /* FRINT64Z */
5600         rmode = float_round_to_zero;
5601         gen_fpst = gen_helper_frint64_s;
5602         break;
5603     case 0x13: /* FRINT64X */
5604         gen_fpst = gen_helper_frint64_s;
5605         break;
5606     default:
5607         g_assert_not_reached();
5608     }
5609
5610     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5611     if (rmode >= 0) {
5612         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(rmode);
5613         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5614         gen_fpst(tcg_res, tcg_op, fpst);
5615         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5616         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5617     } else {
5618         gen_fpst(tcg_res, tcg_op, fpst);
5619     }
5620     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5621
5622  done:
5623     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5624     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5625     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5626 }
5627
5628 /* Floating-point data-processing (1 source) - double precision */
5629 static void handle_fp_1src_double(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5630 {
5631     void (*gen_fpst)(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_ptr);
5632     TCGv_i64 tcg_op, tcg_res;
5633     TCGv_ptr fpst;
5634     int rmode = -1;
5635
5636     switch (opcode) {
5637     case 0x0: /* FMOV */
5638         gen_gvec_fn2(s, false, rd, rn, tcg_gen_gvec_mov, 0);
5639         return;
5640     }
5641
5642     tcg_op = read_fp_dreg(s, rn);
5643     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5644
5645     switch (opcode) {
5646     case 0x1: /* FABS */
5647         gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_op);
5648         goto done;
5649     case 0x2: /* FNEG */
5650         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_op);
5651         goto done;
5652     case 0x3: /* FSQRT */
5653         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5654         goto done;
5655     case 0x8: /* FRINTN */
5656     case 0x9: /* FRINTP */
5657     case 0xa: /* FRINTM */
5658     case 0xb: /* FRINTZ */
5659     case 0xc: /* FRINTA */
5660         rmode = arm_rmode_to_sf(opcode & 7);
5661         gen_fpst = gen_helper_rintd;
5662         break;
5663     case 0xe: /* FRINTX */
5664         gen_fpst = gen_helper_rintd_exact;
5665         break;
5666     case 0xf: /* FRINTI */
5667         gen_fpst = gen_helper_rintd;
5668         break;
5669     case 0x10: /* FRINT32Z */
5670         rmode = float_round_to_zero;
5671         gen_fpst = gen_helper_frint32_d;
5672         break;
5673     case 0x11: /* FRINT32X */
5674         gen_fpst = gen_helper_frint32_d;
5675         break;
5676     case 0x12: /* FRINT64Z */
5677         rmode = float_round_to_zero;
5678         gen_fpst = gen_helper_frint64_d;
5679         break;
5680     case 0x13: /* FRINT64X */
5681         gen_fpst = gen_helper_frint64_d;
5682         break;
5683     default:
5684         g_assert_not_reached();
5685     }
5686
5687     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5688     if (rmode >= 0) {
5689         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(rmode);
5690         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5691         gen_fpst(tcg_res, tcg_op, fpst);
5692         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5693         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5694     } else {
5695         gen_fpst(tcg_res, tcg_op, fpst);
5696     }
5697     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5698
5699  done:
5700     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5701     tcg_temp_free_i64(tcg_op);
5702     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5703 }
5704
5705 static void handle_fp_fcvt(DisasContext *s, int opcode,
5706                            int rd, int rn, int dtype, int ntype)
5707 {
5708     switch (ntype) {
5709     case 0x0:
5710     {
5711         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5712         if (dtype == 1) {
5713             /* Single to double */
5714             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5715             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5716             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5717             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5718         } else {
5719             /* Single to half */
5720             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5721             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5722             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5723
5724             gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5725             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5726             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5727             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5728             tcg_temp_free_i32(ahp);
5729             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5730         }
5731         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5732         break;
5733     }
5734     case 0x1:
5735     {
5736         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
5737         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5738         if (dtype == 0) {
5739             /* Double to single */
5740             gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5741         } else {
5742             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5743             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5744             /* Double to half */
5745             gen_helper_vfp_fcvt_f64_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5746             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5747             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5748             tcg_temp_free_i32(ahp);
5749         }
5750         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5751         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5752         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
5753         break;
5754     }
5755     case 0x3:
5756     {
5757         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5758         TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5759         TCGv_i32 tcg_ahp = get_ahp_flag();
5760         tcg_gen_ext16u_i32(tcg_rn, tcg_rn);
5761         if (dtype == 0) {
5762             /* Half to single */
5763             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5764             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5765             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5766             tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
5767             tcg_temp_free_i32(tcg_ahp);
5768             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5769         } else {
5770             /* Half to double */
5771             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5772             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5773             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5774             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5775         }
5776         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5777         break;
5778     }
5779     default:
5780         abort();
5781     }
5782 }
5783
5784 /* Floating point data-processing (1 source)
5785  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20    15 14       10 9    5 4    0
5786  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5787  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | opcode | 1 0 0 0 0 |  Rn  |  Rd  |
5788  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5789  */
5790 static void disas_fp_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5791 {
5792     int mos = extract32(insn, 29, 3);
5793     int type = extract32(insn, 22, 2);
5794     int opcode = extract32(insn, 15, 6);
5795     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5796     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5797
5798     if (mos) {
5799         unallocated_encoding(s);
5800         return;
5801     }
5802
5803     switch (opcode) {
5804     case 0x4: case 0x5: case 0x7:
5805     {
5806         /* FCVT between half, single and double precision */
5807         int dtype = extract32(opcode, 0, 2);
5808         if (type == 2 || dtype == type) {
5809             unallocated_encoding(s);
5810             return;
5811         }
5812         if (!fp_access_check(s)) {
5813             return;
5814         }
5815
5816         handle_fp_fcvt(s, opcode, rd, rn, dtype, type);
5817         break;
5818     }
5819
5820     case 0x10 ... 0x13: /* FRINT{32,64}{X,Z} */
5821         if (type > 1 || !dc_isar_feature(aa64_frint, s)) {
5822             unallocated_encoding(s);
5823             return;
5824         }
5825         /* fall through */
5826     case 0x0 ... 0x3:
5827     case 0x8 ... 0xc:
5828     case 0xe ... 0xf:
5829         /* 32-to-32 and 64-to-64 ops */
5830         switch (type) {
5831         case 0:
5832             if (!fp_access_check(s)) {
5833                 return;
5834             }
5835             handle_fp_1src_single(s, opcode, rd, rn);
5836             break;
5837         case 1:
5838             if (!fp_access_check(s)) {
5839                 return;
5840             }
5841             handle_fp_1src_double(s, opcode, rd, rn);
5842             break;
5843         case 3:
5844             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5845                 unallocated_encoding(s);
5846                 return;
5847             }
5848
5849             if (!fp_access_check(s)) {
5850                 return;
5851             }
5852             handle_fp_1src_half(s, opcode, rd, rn);
5853             break;
5854         default:
5855             unallocated_encoding(s);
5856         }
5857         break;
5858
5859     default:
5860         unallocated_encoding(s);
5861         break;
5862     }
5863 }
5864
5865 /* Floating-point data-processing (2 source) - single precision */
5866 static void handle_fp_2src_single(DisasContext *s, int opcode,
5867                                   int rd, int rn, int rm)
5868 {
5869     TCGv_i32 tcg_op1;
5870     TCGv_i32 tcg_op2;
5871     TCGv_i32 tcg_res;
5872     TCGv_ptr fpst;
5873
5874     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5875     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5876     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
5877     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
5878
5879     switch (opcode) {
5880     case 0x0: /* FMUL */
5881         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5882         break;
5883     case 0x1: /* FDIV */
5884         gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5885         break;
5886     case 0x2: /* FADD */
5887         gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5888         break;
5889     case 0x3: /* FSUB */
5890         gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5891         break;
5892     case 0x4: /* FMAX */
5893         gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5894         break;
5895     case 0x5: /* FMIN */
5896         gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5897         break;
5898     case 0x6: /* FMAXNM */
5899         gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5900         break;
5901     case 0x7: /* FMINNM */
5902         gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5903         break;
5904     case 0x8: /* FNMUL */
5905         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5906         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_res);
5907         break;
5908     }
5909
5910     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5911
5912     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5913     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5914     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5915     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5916 }
5917
5918 /* Floating-point data-processing (2 source) - double precision */
5919 static void handle_fp_2src_double(DisasContext *s, int opcode,
5920                                   int rd, int rn, int rm)
5921 {
5922     TCGv_i64 tcg_op1;
5923     TCGv_i64 tcg_op2;
5924     TCGv_i64 tcg_res;
5925     TCGv_ptr fpst;
5926
5927     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5928     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5929     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
5930     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
5931
5932     switch (opcode) {
5933     case 0x0: /* FMUL */
5934         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5935         break;
5936     case 0x1: /* FDIV */
5937         gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5938         break;
5939     case 0x2: /* FADD */
5940         gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5941         break;
5942     case 0x3: /* FSUB */
5943         gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5944         break;
5945     case 0x4: /* FMAX */
5946         gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5947         break;
5948     case 0x5: /* FMIN */
5949         gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5950         break;
5951     case 0x6: /* FMAXNM */
5952         gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5953         break;
5954     case 0x7: /* FMINNM */
5955         gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5956         break;
5957     case 0x8: /* FNMUL */
5958         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5959         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_res);
5960         break;
5961     }
5962
5963     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5964
5965     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5966     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
5967     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
5968     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5969 }
5970
5971 /* Floating-point data-processing (2 source) - half precision */
5972 static void handle_fp_2src_half(DisasContext *s, int opcode,
5973                                 int rd, int rn, int rm)
5974 {
5975     TCGv_i32 tcg_op1;
5976     TCGv_i32 tcg_op2;
5977     TCGv_i32 tcg_res;
5978     TCGv_ptr fpst;
5979
5980     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5981     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5982     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
5983     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
5984
5985     switch (opcode) {
5986     case 0x0: /* FMUL */
5987         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5988         break;
5989     case 0x1: /* FDIV */
5990         gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5991         break;
5992     case 0x2: /* FADD */
5993         gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5994         break;
5995     case 0x3: /* FSUB */
5996         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5997         break;
5998     case 0x4: /* FMAX */
5999         gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6000         break;
6001     case 0x5: /* FMIN */
6002         gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6003         break;
6004     case 0x6: /* FMAXNM */
6005         gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6006         break;
6007     case 0x7: /* FMINNM */
6008         gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6009         break;
6010     case 0x8: /* FNMUL */
6011         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6012         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_res, 0x8000);
6013         break;
6014     default:
6015         g_assert_not_reached();
6016     }
6017
6018     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
6019
6020     tcg_temp_free_ptr(fpst);
6021     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6022     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6023     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
6024 }
6025
6026 /* Floating point data-processing (2 source)
6027  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
6028  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
6029  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6030  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
6031  */
6032 static void disas_fp_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
6033 {
6034     int mos = extract32(insn, 29, 3);
6035     int type = extract32(insn, 22, 2);
6036     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6037     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6038     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6039     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
6040
6041     if (opcode > 8 || mos) {
6042         unallocated_encoding(s);
6043         return;
6044     }
6045
6046     switch (type) {
6047     case 0:
6048         if (!fp_access_check(s)) {
6049             return;
6050         }
6051         handle_fp_2src_single(s, opcode, rd, rn, rm);
6052         break;
6053     case 1:
6054         if (!fp_access_check(s)) {
6055             return;
6056         }
6057         handle_fp_2src_double(s, opcode, rd, rn, rm);
6058         break;
6059     case 3:
6060         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6061             unallocated_encoding(s);
6062             return;
6063         }
6064         if (!fp_access_check(s)) {
6065             return;
6066         }
6067         handle_fp_2src_half(s, opcode, rd, rn, rm);
6068         break;
6069     default:
6070         unallocated_encoding(s);
6071     }
6072 }
6073
6074 /* Floating-point data-processing (3 source) - single precision */
6075 static void handle_fp_3src_single(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
6076                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
6077 {
6078     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
6079     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
6080     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
6081
6082     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
6083     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
6084     tcg_op3 = read_fp_sreg(s, ra);
6085
6086     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
6087      * floating point operation with no rounding between the
6088      * multiplication and addition steps.
6089      * NB that doing the negations here as separate steps is
6090      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
6091      * flipped if it is a negated-input.
6092      */
6093     if (o1 == true) {
6094         gen_helper_vfp_negs(tcg_op3, tcg_op3);
6095     }
6096
6097     if (o0 != o1) {
6098         gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
6099     }
6100
6101     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
6102
6103     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
6104
6105     tcg_temp_free_ptr(fpst);
6106     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6107     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6108     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
6109     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
6110 }
6111
6112 /* Floating-point data-processing (3 source) - double precision */
6113 static void handle_fp_3src_double(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
6114                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
6115 {
6116     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
6117     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6118     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
6119
6120     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
6121     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
6122     tcg_op3 = read_fp_dreg(s, ra);
6123
6124     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
6125      * floating point operation with no rounding between the
6126      * multiplication and addition steps.
6127      * NB that doing the negations here as separate steps is
6128      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
6129      * flipped if it is a negated-input.
6130      */
6131     if (o1 == true) {
6132         gen_helper_vfp_negd(tcg_op3, tcg_op3);
6133     }
6134
6135     if (o0 != o1) {
6136         gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
6137     }
6138
6139     gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
6140
6141     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6142
6143     tcg_temp_free_ptr(fpst);
6144     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
6145     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
6146     tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
6147     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6148 }
6149
6150 /* Floating-point data-processing (3 source) - half precision */
6151 static void handle_fp_3src_half(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
6152                                 int rd, int rn, int rm, int ra)
6153 {
6154     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
6155     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
6156     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(true);
6157
6158     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
6159     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
6160     tcg_op3 = read_fp_hreg(s, ra);
6161
6162     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
6163      * floating point operation with no rounding between the
6164      * multiplication and addition steps.
6165      * NB that doing the negations here as separate steps is
6166      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
6167      * flipped if it is a negated-input.
6168      */
6169     if (o1 == true) {
6170         tcg_gen_xori_i32(tcg_op3, tcg_op3, 0x8000);
6171     }
6172
6173     if (o0 != o1) {
6174         tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
6175     }
6176
6177     gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
6178
6179     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
6180
6181     tcg_temp_free_ptr(fpst);
6182     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6183     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6184     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
6185     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
6186 }
6187
6188 /* Floating point data-processing (3 source)
6189  *   31  30  29 28       24 23  22  21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
6190  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
6191  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 1 | type | o1 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
6192  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
6193  */
6194 static void disas_fp_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
6195 {
6196     int mos = extract32(insn, 29, 3);
6197     int type = extract32(insn, 22, 2);
6198     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6199     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6200     int ra = extract32(insn, 10, 5);
6201     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6202     bool o0 = extract32(insn, 15, 1);
6203     bool o1 = extract32(insn, 21, 1);
6204
6205     if (mos) {
6206         unallocated_encoding(s);
6207         return;
6208     }
6209
6210     switch (type) {
6211     case 0:
6212         if (!fp_access_check(s)) {
6213             return;
6214         }
6215         handle_fp_3src_single(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6216         break;
6217     case 1:
6218         if (!fp_access_check(s)) {
6219             return;
6220         }
6221         handle_fp_3src_double(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6222         break;
6223     case 3:
6224         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6225             unallocated_encoding(s);
6226             return;
6227         }
6228         if (!fp_access_check(s)) {
6229             return;
6230         }
6231         handle_fp_3src_half(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6232         break;
6233     default:
6234         unallocated_encoding(s);
6235     }
6236 }
6237
6238 /* Floating point immediate
6239  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20        13 12   10 9    5 4    0
6240  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
6241  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |    imm8    | 1 0 0 | imm5 |  Rd  |
6242  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
6243  */
6244 static void disas_fp_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
6245 {
6246     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6247     int imm5 = extract32(insn, 5, 5);
6248     int imm8 = extract32(insn, 13, 8);
6249     int type = extract32(insn, 22, 2);
6250     int mos = extract32(insn, 29, 3);
6251     uint64_t imm;
6252     TCGv_i64 tcg_res;
6253     TCGMemOp sz;
6254
6255     if (mos || imm5) {
6256         unallocated_encoding(s);
6257         return;
6258     }
6259
6260     switch (type) {
6261     case 0:
6262         sz = MO_32;
6263         break;
6264     case 1:
6265         sz = MO_64;
6266         break;
6267     case 3:
6268         sz = MO_16;
6269         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6270             break;
6271         }
6272         /* fallthru */
6273     default:
6274         unallocated_encoding(s);
6275         return;
6276     }
6277
6278     if (!fp_access_check(s)) {
6279         return;
6280     }
6281
6282     imm = vfp_expand_imm(sz, imm8);
6283
6284     tcg_res = tcg_const_i64(imm);
6285     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6286     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6287 }
6288
6289 /* Handle floating point <=> fixed point conversions. Note that we can
6290  * also deal with fp <=> integer conversions as a special case (scale == 64)
6291  * OPTME: consider handling that special case specially or at least skipping
6292  * the call to scalbn in the helpers for zero shifts.
6293  */
6294 static void handle_fpfpcvt(DisasContext *s, int rd, int rn, int opcode,
6295                            bool itof, int rmode, int scale, int sf, int type)
6296 {
6297     bool is_signed = !(opcode & 1);
6298     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
6299     TCGv_i32 tcg_shift, tcg_single;
6300     TCGv_i64 tcg_double;
6301
6302     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(type == 3);
6303
6304     tcg_shift = tcg_const_i32(64 - scale);
6305
6306     if (itof) {
6307         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rn);
6308         if (!sf) {
6309             TCGv_i64 tcg_extend = new_tmp_a64(s);
6310
6311             if (is_signed) {
6312                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_extend, tcg_int);
6313             } else {
6314                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_extend, tcg_int);
6315             }
6316
6317             tcg_int = tcg_extend;
6318         }
6319
6320         switch (type) {
6321         case 1: /* float64 */
6322             tcg_double = tcg_temp_new_i64();
6323             if (is_signed) {
6324                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int,
6325                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6326             } else {
6327                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int,
6328                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6329             }
6330             write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
6331             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6332             break;
6333
6334         case 0: /* float32 */
6335             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6336             if (is_signed) {
6337                 gen_helper_vfp_sqtos(tcg_single, tcg_int,
6338                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6339             } else {
6340                 gen_helper_vfp_uqtos(tcg_single, tcg_int,
6341                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6342             }
6343             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6344             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6345             break;
6346
6347         case 3: /* float16 */
6348             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6349             if (is_signed) {
6350                 gen_helper_vfp_sqtoh(tcg_single, tcg_int,
6351                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6352             } else {
6353                 gen_helper_vfp_uqtoh(tcg_single, tcg_int,
6354                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6355             }
6356             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6357             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6358             break;
6359
6360         default:
6361             g_assert_not_reached();
6362         }
6363     } else {
6364         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rd);
6365         TCGv_i32 tcg_rmode;
6366
6367         if (extract32(opcode, 2, 1)) {
6368             /* There are too many rounding modes to all fit into rmode,
6369              * so FCVTA[US] is a special case.
6370              */
6371             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
6372         }
6373
6374         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
6375
6376         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6377
6378         switch (type) {
6379         case 1: /* float64 */
6380             tcg_double = read_fp_dreg(s, rn);
6381             if (is_signed) {
6382                 if (!sf) {
6383                     gen_helper_vfp_tosld(tcg_int, tcg_double,
6384                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6385                 } else {
6386                     gen_helper_vfp_tosqd(tcg_int, tcg_double,
6387                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6388                 }
6389             } else {
6390                 if (!sf) {
6391                     gen_helper_vfp_tould(tcg_int, tcg_double,
6392                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6393                 } else {
6394                     gen_helper_vfp_touqd(tcg_int, tcg_double,
6395                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6396                 }
6397             }
6398             if (!sf) {
6399                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_int, tcg_int);
6400             }
6401             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6402             break;
6403
6404         case 0: /* float32 */
6405             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6406             if (sf) {
6407                 if (is_signed) {
6408                     gen_helper_vfp_tosqs(tcg_int, tcg_single,
6409                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6410                 } else {
6411                     gen_helper_vfp_touqs(tcg_int, tcg_single,
6412                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6413                 }
6414             } else {
6415                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6416                 if (is_signed) {
6417                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_dest, tcg_single,
6418                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6419                 } else {
6420                     gen_helper_vfp_touls(tcg_dest, tcg_single,
6421                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6422                 }
6423                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6424                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6425             }
6426             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6427             break;
6428
6429         case 3: /* float16 */
6430             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6431             if (sf) {
6432                 if (is_signed) {
6433                     gen_helper_vfp_tosqh(tcg_int, tcg_single,
6434                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6435                 } else {
6436                     gen_helper_vfp_touqh(tcg_int, tcg_single,
6437                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6438                 }
6439             } else {
6440                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6441                 if (is_signed) {
6442                     gen_helper_vfp_toslh(tcg_dest, tcg_single,
6443                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6444                 } else {
6445                     gen_helper_vfp_toulh(tcg_dest, tcg_single,
6446                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6447                 }
6448                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6449                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6450             }
6451             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6452             break;
6453
6454         default:
6455             g_assert_not_reached();
6456         }
6457
6458         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6459         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
6460     }
6461
6462     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
6463     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6464 }
6465
6466 /* Floating point <-> fixed point conversions
6467  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18    16 15   10 9    5 4    0
6468  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6469  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 0 | rmode | opcode | scale |  Rn  |  Rd  |
6470  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6471  */
6472 static void disas_fp_fixed_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6473 {
6474     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6475     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6476     int scale = extract32(insn, 10, 6);
6477     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6478     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6479     int type = extract32(insn, 22, 2);
6480     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6481     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6482     bool itof;
6483
6484     if (sbit || (!sf && scale < 32)) {
6485         unallocated_encoding(s);
6486         return;
6487     }
6488
6489     switch (type) {
6490     case 0: /* float32 */
6491     case 1: /* float64 */
6492         break;
6493     case 3: /* float16 */
6494         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6495             break;
6496         }
6497         /* fallthru */
6498     default:
6499         unallocated_encoding(s);
6500         return;
6501     }
6502
6503     switch ((rmode << 3) | opcode) {
6504     case 0x2: /* SCVTF */
6505     case 0x3: /* UCVTF */
6506         itof = true;
6507         break;
6508     case 0x18: /* FCVTZS */
6509     case 0x19: /* FCVTZU */
6510         itof = false;
6511         break;
6512     default:
6513         unallocated_encoding(s);
6514         return;
6515     }
6516
6517     if (!fp_access_check(s)) {
6518         return;
6519     }
6520
6521     handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, FPROUNDING_ZERO, scale, sf, type);
6522 }
6523
6524 static void handle_fmov(DisasContext *s, int rd, int rn, int type, bool itof)
6525 {
6526     /* FMOV: gpr to or from float, double, or top half of quad fp reg,
6527      * without conversion.
6528      */
6529
6530     if (itof) {
6531         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
6532         TCGv_i64 tmp;
6533
6534         switch (type) {
6535         case 0:
6536             /* 32 bit */
6537             tmp = tcg_temp_new_i64();
6538             tcg_gen_ext32u_i64(tmp, tcg_rn);
6539             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6540             tcg_temp_free_i64(tmp);
6541             break;
6542         case 1:
6543             /* 64 bit */
6544             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rn);
6545             break;
6546         case 2:
6547             /* 64 bit to top half. */
6548             tcg_gen_st_i64(tcg_rn, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
6549             clear_vec_high(s, true, rd);
6550             break;
6551         case 3:
6552             /* 16 bit */
6553             tmp = tcg_temp_new_i64();
6554             tcg_gen_ext16u_i64(tmp, tcg_rn);
6555             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6556             tcg_temp_free_i64(tmp);
6557             break;
6558         default:
6559             g_assert_not_reached();
6560         }
6561     } else {
6562         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
6563
6564         switch (type) {
6565         case 0:
6566             /* 32 bit */
6567             tcg_gen_ld32u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_32));
6568             break;
6569         case 1:
6570             /* 64 bit */
6571             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_64));
6572             break;
6573         case 2:
6574             /* 64 bits from top half */
6575             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rn));
6576             break;
6577         case 3:
6578             /* 16 bit */
6579             tcg_gen_ld16u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_16));
6580             break;
6581         default:
6582             g_assert_not_reached();
6583         }
6584     }
6585 }
6586
6587 static void handle_fjcvtzs(DisasContext *s, int rd, int rn)
6588 {
6589     TCGv_i64 t = read_fp_dreg(s, rn);
6590     TCGv_ptr fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
6591
6592     gen_helper_fjcvtzs(t, t, fpstatus);
6593
6594     tcg_temp_free_ptr(fpstatus);
6595
6596     tcg_gen_ext32u_i64(cpu_reg(s, rd), t);
6597     tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_ZF, t);
6598     tcg_gen_movi_i32(cpu_CF, 0);
6599     tcg_gen_movi_i32(cpu_NF, 0);
6600     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
6601
6602     tcg_temp_free_i64(t);
6603 }
6604
6605 /* Floating point <-> integer conversions
6606  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18 16 15         10 9  5 4  0
6607  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6608  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | rmode | opc | 0 0 0 0 0 0 | Rn | Rd |
6609  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6610  */
6611 static void disas_fp_int_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6612 {
6613     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6614     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6615     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6616     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6617     int type = extract32(insn, 22, 2);
6618     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6619     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6620     bool itof = false;
6621
6622     if (sbit) {
6623         goto do_unallocated;
6624     }
6625
6626     switch (opcode) {
6627     case 2: /* SCVTF */
6628     case 3: /* UCVTF */
6629         itof = true;
6630         /* fallthru */
6631     case 4: /* FCVTAS */
6632     case 5: /* FCVTAU */
6633         if (rmode != 0) {
6634             goto do_unallocated;
6635         }
6636         /* fallthru */
6637     case 0: /* FCVT[NPMZ]S */
6638     case 1: /* FCVT[NPMZ]U */
6639         switch (type) {
6640         case 0: /* float32 */
6641         case 1: /* float64 */
6642             break;
6643         case 3: /* float16 */
6644             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6645                 goto do_unallocated;
6646             }
6647             break;
6648         default:
6649             goto do_unallocated;
6650         }
6651         if (!fp_access_check(s)) {
6652             return;
6653         }
6654         handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, rmode, 64, sf, type);
6655         break;
6656
6657     default:
6658         switch (sf << 7 | type << 5 | rmode << 3 | opcode) {
6659         case 0b01100110: /* FMOV half <-> 32-bit int */
6660         case 0b01100111:
6661         case 0b11100110: /* FMOV half <-> 64-bit int */
6662         case 0b11100111:
6663             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6664                 goto do_unallocated;
6665             }
6666             /* fallthru */
6667         case 0b00000110: /* FMOV 32-bit */
6668         case 0b00000111:
6669         case 0b10100110: /* FMOV 64-bit */
6670         case 0b10100111:
6671         case 0b11001110: /* FMOV top half of 128-bit */
6672         case 0b11001111:
6673             if (!fp_access_check(s)) {
6674                 return;
6675             }
6676             itof = opcode & 1;
6677             handle_fmov(s, rd, rn, type, itof);
6678             break;
6679
6680         case 0b00111110: /* FJCVTZS */
6681             if (!dc_isar_feature(aa64_jscvt, s)) {
6682                 goto do_unallocated;
6683             } else if (fp_access_check(s)) {
6684                 handle_fjcvtzs(s, rd, rn);
6685             }
6686             break;
6687
6688         default:
6689         do_unallocated:
6690             unallocated_encoding(s);
6691             return;
6692         }
6693         break;
6694     }
6695 }
6696
6697 /* FP-specific subcases of table C3-6 (SIMD and FP data processing)
6698  *   31  30  29 28     25 24                          0
6699  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6700  * |   | 0 |   | 1 1 1 1 |                             |
6701  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6702  */
6703 static void disas_data_proc_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
6704 {
6705     if (extract32(insn, 24, 1)) {
6706         /* Floating point data-processing (3 source) */
6707         disas_fp_3src(s, insn);
6708     } else if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
6709         /* Floating point to fixed point conversions */
6710         disas_fp_fixed_conv(s, insn);
6711     } else {
6712         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
6713         case 1:
6714             /* Floating point conditional compare */
6715             disas_fp_ccomp(s, insn);
6716             break;
6717         case 2:
6718             /* Floating point data-processing (2 source) */
6719             disas_fp_2src(s, insn);
6720             break;
6721         case 3:
6722             /* Floating point conditional select */
6723             disas_fp_csel(s, insn);
6724             break;
6725         case 0:
6726             switch (ctz32(extract32(insn, 12, 4))) {
6727             case 0: /* [15:12] == xxx1 */
6728                 /* Floating point immediate */
6729                 disas_fp_imm(s, insn);
6730                 break;
6731             case 1: /* [15:12] == xx10 */
6732                 /* Floating point compare */
6733                 disas_fp_compare(s, insn);
6734                 break;
6735             case 2: /* [15:12] == x100 */
6736                 /* Floating point data-processing (1 source) */
6737                 disas_fp_1src(s, insn);
6738                 break;
6739             case 3: /* [15:12] == 1000 */
6740                 unallocated_encoding(s);
6741                 break;
6742             default: /* [15:12] == 0000 */
6743                 /* Floating point <-> integer conversions */
6744                 disas_fp_int_conv(s, insn);
6745                 break;
6746             }
6747             break;
6748         }
6749     }
6750 }
6751
6752 static void do_ext64(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_left, TCGv_i64 tcg_right,
6753                      int pos)
6754 {
6755     /* Extract 64 bits from the middle of two concatenated 64 bit
6756      * vector register slices left:right. The extracted bits start
6757      * at 'pos' bits into the right (least significant) side.
6758      * We return the result in tcg_right, and guarantee not to
6759      * trash tcg_left.
6760      */
6761     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
6762     assert(pos > 0 && pos < 64);
6763
6764     tcg_gen_shri_i64(tcg_right, tcg_right, pos);
6765     tcg_gen_shli_i64(tcg_tmp, tcg_left, 64 - pos);
6766     tcg_gen_or_i64(tcg_right, tcg_right, tcg_tmp);
6767
6768     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
6769 }
6770
6771 /* EXT
6772  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
6773  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6774  * | 0 | Q | 1 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | imm4 | 0 |  Rn  |  Rd  |
6775  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6776  */
6777 static void disas_simd_ext(DisasContext *s, uint32_t insn)
6778 {
6779     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6780     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6781     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
6782     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6783     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6784     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6785     int pos = imm4 << 3;
6786     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh;
6787
6788     if (op2 != 0 || (!is_q && extract32(imm4, 3, 1))) {
6789         unallocated_encoding(s);
6790         return;
6791     }
6792
6793     if (!fp_access_check(s)) {
6794         return;
6795     }
6796
6797     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6798     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6799
6800     /* Vd gets bits starting at pos bits into Vm:Vn. This is
6801      * either extracting 128 bits from a 128:128 concatenation, or
6802      * extracting 64 bits from a 64:64 concatenation.
6803      */
6804     if (!is_q) {
6805         read_vec_element(s, tcg_resl, rn, 0, MO_64);
6806         if (pos != 0) {
6807             read_vec_element(s, tcg_resh, rm, 0, MO_64);
6808             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6809         }
6810         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6811     } else {
6812         TCGv_i64 tcg_hh;
6813         typedef struct {
6814             int reg;
6815             int elt;
6816         } EltPosns;
6817         EltPosns eltposns[] = { {rn, 0}, {rn, 1}, {rm, 0}, {rm, 1} };
6818         EltPosns *elt = eltposns;
6819
6820         if (pos >= 64) {
6821             elt++;
6822             pos -= 64;
6823         }
6824
6825         read_vec_element(s, tcg_resl, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6826         elt++;
6827         read_vec_element(s, tcg_resh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6828         elt++;
6829         if (pos != 0) {
6830             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6831             tcg_hh = tcg_temp_new_i64();
6832             read_vec_element(s, tcg_hh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6833             do_ext64(s, tcg_hh, tcg_resh, pos);
6834             tcg_temp_free_i64(tcg_hh);
6835         }
6836     }
6837
6838     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6839     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6840     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6841     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6842 }
6843
6844 /* TBL/TBX
6845  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14 13  12  11 10 9    5 4    0
6846  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6847  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | len | op | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
6848  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6849  */
6850 static void disas_simd_tb(DisasContext *s, uint32_t insn)
6851 {
6852     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6853     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6854     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6855     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6856     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6857     int is_tblx = extract32(insn, 12, 1);
6858     int len = extract32(insn, 13, 2);
6859     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh, tcg_idx;
6860     TCGv_i32 tcg_regno, tcg_numregs;
6861
6862     if (op2 != 0) {
6863         unallocated_encoding(s);
6864         return;
6865     }
6866
6867     if (!fp_access_check(s)) {
6868         return;
6869     }
6870
6871     /* This does a table lookup: for every byte element in the input
6872      * we index into a table formed from up to four vector registers,
6873      * and then the output is the result of the lookups. Our helper
6874      * function does the lookup operation for a single 64 bit part of
6875      * the input.
6876      */
6877     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6878     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6879
6880     if (is_tblx) {
6881         read_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6882     } else {
6883         tcg_gen_movi_i64(tcg_resl, 0);
6884     }
6885     if (is_tblx && is_q) {
6886         read_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6887     } else {
6888         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6889     }
6890
6891     tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
6892     tcg_regno = tcg_const_i32(rn);
6893     tcg_numregs = tcg_const_i32(len + 1);
6894     read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 0, MO_64);
6895     gen_helper_simd_tbl(tcg_resl, cpu_env, tcg_resl, tcg_idx,
6896                         tcg_regno, tcg_numregs);
6897     if (is_q) {
6898         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 1, MO_64);
6899         gen_helper_simd_tbl(tcg_resh, cpu_env, tcg_resh, tcg_idx,
6900                             tcg_regno, tcg_numregs);
6901     }
6902     tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
6903     tcg_temp_free_i32(tcg_regno);
6904     tcg_temp_free_i32(tcg_numregs);
6905
6906     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6907     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6908     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6909     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6910 }
6911
6912 /* ZIP/UZP/TRN
6913  *   31  30 29         24 23  22  21 20   16 15 14 12 11 10 9    5 4    0
6914  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6915  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opc | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6916  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6917  */
6918 static void disas_simd_zip_trn(DisasContext *s, uint32_t insn)
6919 {
6920     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6921     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6922     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6923     int size = extract32(insn, 22, 2);
6924     /* opc field bits [1:0] indicate ZIP/UZP/TRN;
6925      * bit 2 indicates 1 vs 2 variant of the insn.
6926      */
6927     int opcode = extract32(insn, 12, 2);
6928     bool part = extract32(insn, 14, 1);
6929     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
6930     int esize = 8 << size;
6931     int i, ofs;
6932     int datasize = is_q ? 128 : 64;
6933     int elements = datasize / esize;
6934     TCGv_i64 tcg_res, tcg_resl, tcg_resh;
6935
6936     if (opcode == 0 || (size == 3 && !is_q)) {
6937         unallocated_encoding(s);
6938         return;
6939     }
6940
6941     if (!fp_access_check(s)) {
6942         return;
6943     }
6944
6945     tcg_resl = tcg_const_i64(0);
6946     tcg_resh = tcg_const_i64(0);
6947     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6948
6949     for (i = 0; i < elements; i++) {
6950         switch (opcode) {
6951         case 1: /* UZP1/2 */
6952         {
6953             int midpoint = elements / 2;
6954             if (i < midpoint) {
6955                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, 2 * i + part, size);
6956             } else {
6957                 read_vec_element(s, tcg_res, rm,
6958                                  2 * (i - midpoint) + part, size);
6959             }
6960             break;
6961         }
6962         case 2: /* TRN1/2 */
6963             if (i & 1) {
6964                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, (i & ~1) + part, size);
6965             } else {
6966                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, (i & ~1) + part, size);
6967             }
6968             break;
6969         case 3: /* ZIP1/2 */
6970         {
6971             int base = part * elements / 2;
6972             if (i & 1) {
6973                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, base + (i >> 1), size);
6974             } else {
6975                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, base + (i >> 1), size);
6976             }
6977             break;
6978         }
6979         default:
6980             g_assert_not_reached();
6981         }
6982
6983         ofs = i * esize;
6984         if (ofs < 64) {
6985             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs);
6986             tcg_gen_or_i64(tcg_resl, tcg_resl, tcg_res);
6987         } else {
6988             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs - 64);
6989             tcg_gen_or_i64(tcg_resh, tcg_resh, tcg_res);
6990         }
6991     }
6992
6993     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6994
6995     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6996     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6997     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6998     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6999 }
7000
7001 /*
7002  * do_reduction_op helper
7003  *
7004  * This mirrors the Reduce() pseudocode in the ARM ARM. It is
7005  * important for correct NaN propagation that we do these
7006  * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
7007  *
7008  * This is a recursive function, TCG temps should be freed by the
7009  * calling function once it is done with the values.
7010  */
7011 static TCGv_i32 do_reduction_op(DisasContext *s, int fpopcode, int rn,
7012                                 int esize, int size, int vmap, TCGv_ptr fpst)
7013 {
7014     if (esize == size) {
7015         int element;
7016         TCGMemOp msize = esize == 16 ? MO_16 : MO_32;
7017         TCGv_i32 tcg_elem;
7018
7019         /* We should have one register left here */
7020         assert(ctpop8(vmap) == 1);
7021         element = ctz32(vmap);
7022         assert(element < 8);
7023
7024         tcg_elem = tcg_temp_new_i32();
7025         read_vec_element_i32(s, tcg_elem, rn, element, msize);
7026         return tcg_elem;
7027     } else {
7028         int bits = size / 2;
7029         int shift = ctpop8(vmap) / 2;
7030         int vmap_lo = (vmap >> shift) & vmap;
7031         int vmap_hi = (vmap & ~vmap_lo);
7032         TCGv_i32 tcg_hi, tcg_lo, tcg_res;
7033
7034         tcg_hi = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_hi, fpst);
7035         tcg_lo = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_lo, fpst);
7036         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7037
7038         switch (fpopcode) {
7039         case 0x0c: /* fmaxnmv half-precision */
7040             gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7041             break;
7042         case 0x0f: /* fmaxv half-precision */
7043             gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7044             break;
7045         case 0x1c: /* fminnmv half-precision */
7046             gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7047             break;
7048         case 0x1f: /* fminv half-precision */
7049             gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7050             break;
7051         case 0x2c: /* fmaxnmv */
7052             gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7053             break;
7054         case 0x2f: /* fmaxv */
7055             gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7056             break;
7057         case 0x3c: /* fminnmv */
7058             gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7059             break;
7060         case 0x3f: /* fminv */
7061             gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
7062             break;
7063         default:
7064             g_assert_not_reached();
7065         }
7066
7067         tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
7068         tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
7069         return tcg_res;
7070     }
7071 }
7072
7073 /* AdvSIMD across lanes
7074  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
7075  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7076  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
7077  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7078  */
7079 static void disas_simd_across_lanes(DisasContext *s, uint32_t insn)
7080 {
7081     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7082     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7083     int size = extract32(insn, 22, 2);
7084     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
7085     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
7086     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
7087     bool is_fp = false;
7088     bool is_min = false;
7089     int esize;
7090     int elements;
7091     int i;
7092     TCGv_i64 tcg_res, tcg_elt;
7093
7094     switch (opcode) {
7095     case 0x1b: /* ADDV */
7096         if (is_u) {
7097             unallocated_encoding(s);
7098             return;
7099         }
7100         /* fall through */
7101     case 0x3: /* SADDLV, UADDLV */
7102     case 0xa: /* SMAXV, UMAXV */
7103     case 0x1a: /* SMINV, UMINV */
7104         if (size == 3 || (size == 2 && !is_q)) {
7105             unallocated_encoding(s);
7106             return;
7107         }
7108         break;
7109     case 0xc: /* FMAXNMV, FMINNMV */
7110     case 0xf: /* FMAXV, FMINV */
7111         /* Bit 1 of size field encodes min vs max and the actual size
7112          * depends on the encoding of the U bit. If not set (and FP16
7113          * enabled) then we do half-precision float instead of single
7114          * precision.
7115          */
7116         is_min = extract32(size, 1, 1);
7117         is_fp = true;
7118         if (!is_u && dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
7119             size = 1;
7120         } else if (!is_u || !is_q || extract32(size, 0, 1)) {
7121             unallocated_encoding(s);
7122             return;
7123         } else {
7124             size = 2;
7125         }
7126         break;
7127     default:
7128         unallocated_encoding(s);
7129         return;
7130     }
7131
7132     if (!fp_access_check(s)) {
7133         return;
7134     }
7135
7136     esize = 8 << size;
7137     elements = (is_q ? 128 : 64) / esize;
7138
7139     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7140     tcg_elt = tcg_temp_new_i64();
7141
7142     /* These instructions operate across all lanes of a vector
7143      * to produce a single result. We can guarantee that a 64
7144      * bit intermediate is sufficient:
7145      *  + for [US]ADDLV the maximum element size is 32 bits, and
7146      *    the result type is 64 bits
7147      *  + for FMAX*V, FMIN*V, ADDV the intermediate type is the
7148      *    same as the element size, which is 32 bits at most
7149      * For the integer operations we can choose to work at 64
7150      * or 32 bits and truncate at the end; for simplicity
7151      * we use 64 bits always. The floating point
7152      * ops do require 32 bit intermediates, though.
7153      */
7154     if (!is_fp) {
7155         read_vec_element(s, tcg_res, rn, 0, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
7156
7157         for (i = 1; i < elements; i++) {
7158             read_vec_element(s, tcg_elt, rn, i, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
7159
7160             switch (opcode) {
7161             case 0x03: /* SADDLV / UADDLV */
7162             case 0x1b: /* ADDV */
7163                 tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7164                 break;
7165             case 0x0a: /* SMAXV / UMAXV */
7166                 if (is_u) {
7167                     tcg_gen_umax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7168                 } else {
7169                     tcg_gen_smax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7170                 }
7171                 break;
7172             case 0x1a: /* SMINV / UMINV */
7173                 if (is_u) {
7174                     tcg_gen_umin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7175                 } else {
7176                     tcg_gen_smin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7177                 }
7178                 break;
7179             default:
7180                 g_assert_not_reached();
7181             }
7182
7183         }
7184     } else {
7185         /* Floating point vector reduction ops which work across 32
7186          * bit (single) or 16 bit (half-precision) intermediates.
7187          * Note that correct NaN propagation requires that we do these
7188          * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
7189          */
7190         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7191         int fpopcode = opcode | is_min << 4 | is_u << 5;
7192         int vmap = (1 << elements) - 1;
7193         TCGv_i32 tcg_res32 = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize,
7194                                              (is_q ? 128 : 64), vmap, fpst);
7195         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_res, tcg_res32);
7196         tcg_temp_free_i32(tcg_res32);
7197         tcg_temp_free_ptr(fpst);
7198     }
7199
7200     tcg_temp_free_i64(tcg_elt);
7201
7202     /* Now truncate the result to the width required for the final output */
7203     if (opcode == 0x03) {
7204         /* SADDLV, UADDLV: result is 2*esize */
7205         size++;
7206     }
7207
7208     switch (size) {
7209     case 0:
7210         tcg_gen_ext8u_i64(tcg_res, tcg_res);
7211         break;
7212     case 1:
7213         tcg_gen_ext16u_i64(tcg_res, tcg_res);
7214         break;
7215     case 2:
7216         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
7217         break;
7218     case 3:
7219         break;
7220     default:
7221         g_assert_not_reached();
7222     }
7223
7224     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
7225     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7226 }
7227
7228 /* DUP (Element, Vector)
7229  *
7230  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
7231  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7232  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
7233  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7234  *
7235  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7236  */
7237 static void handle_simd_dupe(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
7238                              int imm5)
7239 {
7240     int size = ctz32(imm5);
7241     int index = imm5 >> (size + 1);
7242
7243     if (size > 3 || (size == 3 && !is_q)) {
7244         unallocated_encoding(s);
7245         return;
7246     }
7247
7248     if (!fp_access_check(s)) {
7249         return;
7250     }
7251
7252     tcg_gen_gvec_dup_mem(size, vec_full_reg_offset(s, rd),
7253                          vec_reg_offset(s, rn, index, size),
7254                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
7255 }
7256
7257 /* DUP (element, scalar)
7258  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
7259  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7260  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
7261  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7262  */
7263 static void handle_simd_dupes(DisasContext *s, int rd, int rn,
7264                               int imm5)
7265 {
7266     int size = ctz32(imm5);
7267     int index;
7268     TCGv_i64 tmp;
7269
7270     if (size > 3) {
7271         unallocated_encoding(s);
7272         return;
7273     }
7274
7275     if (!fp_access_check(s)) {
7276         return;
7277     }
7278
7279     index = imm5 >> (size + 1);
7280
7281     /* This instruction just extracts the specified element and
7282      * zero-extends it into the bottom of the destination register.
7283      */
7284     tmp = tcg_temp_new_i64();
7285     read_vec_element(s, tmp, rn, index, size);
7286     write_fp_dreg(s, rd, tmp);
7287     tcg_temp_free_i64(tmp);
7288 }
7289
7290 /* DUP (General)
7291  *
7292  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
7293  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7294  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7295  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7296  *
7297  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7298  */
7299 static void handle_simd_dupg(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
7300                              int imm5)
7301 {
7302     int size = ctz32(imm5);
7303     uint32_t dofs, oprsz, maxsz;
7304
7305     if (size > 3 || ((size == 3) && !is_q)) {
7306         unallocated_encoding(s);
7307         return;
7308     }
7309
7310     if (!fp_access_check(s)) {
7311         return;
7312     }
7313
7314     dofs = vec_full_reg_offset(s, rd);
7315     oprsz = is_q ? 16 : 8;
7316     maxsz = vec_full_reg_size(s);
7317
7318     tcg_gen_gvec_dup_i64(size, dofs, oprsz, maxsz, cpu_reg(s, rn));
7319 }
7320
7321 /* INS (Element)
7322  *
7323  *  31                   21 20    16 15  14    11  10 9    5 4    0
7324  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
7325  * | 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 |  imm4  | 1 |  Rn  |  Rd  |
7326  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
7327  *
7328  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7329  * index: encoded in imm5<4:size+1>
7330  */
7331 static void handle_simd_inse(DisasContext *s, int rd, int rn,
7332                              int imm4, int imm5)
7333 {
7334     int size = ctz32(imm5);
7335     int src_index, dst_index;
7336     TCGv_i64 tmp;
7337
7338     if (size > 3) {
7339         unallocated_encoding(s);
7340         return;
7341     }
7342
7343     if (!fp_access_check(s)) {
7344         return;
7345     }
7346
7347     dst_index = extract32(imm5, 1+size, 5);
7348     src_index = extract32(imm4, size, 4);
7349
7350     tmp = tcg_temp_new_i64();
7351
7352     read_vec_element(s, tmp, rn, src_index, size);
7353     write_vec_element(s, tmp, rd, dst_index, size);
7354
7355     tcg_temp_free_i64(tmp);
7356 }
7357
7358
7359 /* INS (General)
7360  *
7361  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
7362  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7363  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 1 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7364  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7365  *
7366  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7367  * index: encoded in imm5<4:size+1>
7368  */
7369 static void handle_simd_insg(DisasContext *s, int rd, int rn, int imm5)
7370 {
7371     int size = ctz32(imm5);
7372     int idx;
7373
7374     if (size > 3) {
7375         unallocated_encoding(s);
7376         return;
7377     }
7378
7379     if (!fp_access_check(s)) {
7380         return;
7381     }
7382
7383     idx = extract32(imm5, 1 + size, 4 - size);
7384     write_vec_element(s, cpu_reg(s, rn), rd, idx, size);
7385 }
7386
7387 /*
7388  * UMOV (General)
7389  * SMOV (General)
7390  *
7391  *  31  30   29              21 20    16 15    12   10 9    5 4    0
7392  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7393  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 1 U 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7394  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7395  *
7396  * U: unsigned when set
7397  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7398  */
7399 static void handle_simd_umov_smov(DisasContext *s, int is_q, int is_signed,
7400                                   int rn, int rd, int imm5)
7401 {
7402     int size = ctz32(imm5);
7403     int element;
7404     TCGv_i64 tcg_rd;
7405
7406     /* Check for UnallocatedEncodings */
7407     if (is_signed) {
7408         if (size > 2 || (size == 2 && !is_q)) {
7409             unallocated_encoding(s);
7410             return;
7411         }
7412     } else {
7413         if (size > 3
7414             || (size < 3 && is_q)
7415             || (size == 3 && !is_q)) {
7416             unallocated_encoding(s);
7417             return;
7418         }
7419     }
7420
7421     if (!fp_access_check(s)) {
7422         return;
7423     }
7424
7425     element = extract32(imm5, 1+size, 4);
7426
7427     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
7428     read_vec_element(s, tcg_rd, rn, element, size | (is_signed ? MO_SIGN : 0));
7429     if (is_signed && !is_q) {
7430         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7431     }
7432 }
7433
7434 /* AdvSIMD copy
7435  *   31  30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7436  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7437  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7438  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7439  */
7440 static void disas_simd_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7441 {
7442     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7443     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7444     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7445     int op = extract32(insn, 29, 1);
7446     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
7447     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7448
7449     if (op) {
7450         if (is_q) {
7451             /* INS (element) */
7452             handle_simd_inse(s, rd, rn, imm4, imm5);
7453         } else {
7454             unallocated_encoding(s);
7455         }
7456     } else {
7457         switch (imm4) {
7458         case 0:
7459             /* DUP (element - vector) */
7460             handle_simd_dupe(s, is_q, rd, rn, imm5);
7461             break;
7462         case 1:
7463             /* DUP (general) */
7464             handle_simd_dupg(s, is_q, rd, rn, imm5);
7465             break;
7466         case 3:
7467             if (is_q) {
7468                 /* INS (general) */
7469                 handle_simd_insg(s, rd, rn, imm5);
7470             } else {
7471                 unallocated_encoding(s);
7472             }
7473             break;
7474         case 5:
7475         case 7:
7476             /* UMOV/SMOV (is_q indicates 32/64; imm4 indicates signedness) */
7477             handle_simd_umov_smov(s, is_q, (imm4 == 5), rn, rd, imm5);
7478             break;
7479         default:
7480             unallocated_encoding(s);
7481             break;
7482         }
7483     }
7484 }
7485
7486 /* AdvSIMD modified immediate
7487  *  31  30   29  28                 19 18 16 15   12  11  10  9     5 4    0
7488  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7489  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 | abc | cmode | o2 | 1 | defgh |  Rd  |
7490  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7491  *
7492  * There are a number of operations that can be carried out here:
7493  *   MOVI - move (shifted) imm into register
7494  *   MVNI - move inverted (shifted) imm into register
7495  *   ORR  - bitwise OR of (shifted) imm with register
7496  *   BIC  - bitwise clear of (shifted) imm with register
7497  * With ARMv8.2 we also have:
7498  *   FMOV half-precision
7499  */
7500 static void disas_simd_mod_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
7501 {
7502     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7503     int cmode = extract32(insn, 12, 4);
7504     int cmode_3_1 = extract32(cmode, 1, 3);
7505     int cmode_0 = extract32(cmode, 0, 1);
7506     int o2 = extract32(insn, 11, 1);
7507     uint64_t abcdefgh = extract32(insn, 5, 5) | (extract32(insn, 16, 3) << 5);
7508     bool is_neg = extract32(insn, 29, 1);
7509     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
7510     uint64_t imm = 0;
7511
7512     if (o2 != 0 || ((cmode == 0xf) && is_neg && !is_q)) {
7513         /* Check for FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7514         if (!(dc_isar_feature(aa64_fp16, s) && o2 && cmode == 0xf)) {
7515             unallocated_encoding(s);
7516             return;
7517         }
7518     }
7519
7520     if (!fp_access_check(s)) {
7521         return;
7522     }
7523
7524     /* See AdvSIMDExpandImm() in ARM ARM */
7525     switch (cmode_3_1) {
7526     case 0: /* Replicate(Zeros(24):imm8, 2) */
7527     case 1: /* Replicate(Zeros(16):imm8:Zeros(8), 2) */
7528     case 2: /* Replicate(Zeros(8):imm8:Zeros(16), 2) */
7529     case 3: /* Replicate(imm8:Zeros(24), 2) */
7530     {
7531         int shift = cmode_3_1 * 8;
7532         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 32);
7533         break;
7534     }
7535     case 4: /* Replicate(Zeros(8):imm8, 4) */
7536     case 5: /* Replicate(imm8:Zeros(8), 4) */
7537     {
7538         int shift = (cmode_3_1 & 0x1) * 8;
7539         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 16);
7540         break;
7541     }
7542     case 6:
7543         if (cmode_0) {
7544             /* Replicate(Zeros(8):imm8:Ones(16), 2) */
7545             imm = (abcdefgh << 16) | 0xffff;
7546         } else {
7547             /* Replicate(Zeros(16):imm8:Ones(8), 2) */
7548             imm = (abcdefgh << 8) | 0xff;
7549         }
7550         imm = bitfield_replicate(imm, 32);
7551         break;
7552     case 7:
7553         if (!cmode_0 && !is_neg) {
7554             imm = bitfield_replicate(abcdefgh, 8);
7555         } else if (!cmode_0 && is_neg) {
7556             int i;
7557             imm = 0;
7558             for (i = 0; i < 8; i++) {
7559                 if ((abcdefgh) & (1 << i)) {
7560                     imm |= 0xffULL << (i * 8);
7561                 }
7562             }
7563         } else if (cmode_0) {
7564             if (is_neg) {
7565                 imm = (abcdefgh & 0x3f) << 48;
7566                 if (abcdefgh & 0x80) {
7567                     imm |= 0x8000000000000000ULL;
7568                 }
7569                 if (abcdefgh & 0x40) {
7570                     imm |= 0x3fc0000000000000ULL;
7571                 } else {
7572                     imm |= 0x4000000000000000ULL;
7573                 }
7574             } else {
7575                 if (o2) {
7576                     /* FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7577                     imm = vfp_expand_imm(MO_16, abcdefgh);
7578                     /* now duplicate across the lanes */
7579                     imm = bitfield_replicate(imm, 16);
7580                 } else {
7581                     imm = (abcdefgh & 0x3f) << 19;
7582                     if (abcdefgh & 0x80) {
7583                         imm |= 0x80000000;
7584                     }
7585                     if (abcdefgh & 0x40) {
7586                         imm |= 0x3e000000;
7587                     } else {
7588                         imm |= 0x40000000;
7589                     }
7590                     imm |= (imm << 32);
7591                 }
7592             }
7593         }
7594         break;
7595     default:
7596         fprintf(stderr, "%s: cmode_3_1: %x\n", __func__, cmode_3_1);
7597         g_assert_not_reached();
7598     }
7599
7600     if (cmode_3_1 != 7 && is_neg) {
7601         imm = ~imm;
7602     }
7603
7604     if (!((cmode & 0x9) == 0x1 || (cmode & 0xd) == 0x9)) {
7605         /* MOVI or MVNI, with MVNI negation handled above.  */
7606         tcg_gen_gvec_dup64i(vec_full_reg_offset(s, rd), is_q ? 16 : 8,
7607                             vec_full_reg_size(s), imm);
7608     } else {
7609         /* ORR or BIC, with BIC negation to AND handled above.  */
7610         if (is_neg) {
7611             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_andi, MO_64);
7612         } else {
7613             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_ori, MO_64);
7614         }
7615     }
7616 }
7617
7618 /* AdvSIMD scalar copy
7619  *  31 30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7620  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7621  * | 0 1 | op | 1 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7622  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7623  */
7624 static void disas_simd_scalar_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7625 {
7626     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7627     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7628     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7629     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7630     int op = extract32(insn, 29, 1);
7631
7632     if (op != 0 || imm4 != 0) {
7633         unallocated_encoding(s);
7634         return;
7635     }
7636
7637     /* DUP (element, scalar) */
7638     handle_simd_dupes(s, rd, rn, imm5);
7639 }
7640
7641 /* AdvSIMD scalar pairwise
7642  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
7643  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7644  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
7645  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7646  */
7647 static void disas_simd_scalar_pairwise(DisasContext *s, uint32_t insn)
7648 {
7649     int u = extract32(insn, 29, 1);
7650     int size = extract32(insn, 22, 2);
7651     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
7652     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7653     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7654     TCGv_ptr fpst;
7655
7656     /* For some ops (the FP ones), size[1] is part of the encoding.
7657      * For ADDP strictly it is not but size[1] is always 1 for valid
7658      * encodings.
7659      */
7660     opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5);
7661
7662     switch (opcode) {
7663     case 0x3b: /* ADDP */
7664         if (u || size != 3) {
7665             unallocated_encoding(s);
7666             return;
7667         }
7668         if (!fp_access_check(s)) {
7669             return;
7670         }
7671
7672         fpst = NULL;
7673         break;
7674     case 0xc: /* FMAXNMP */
7675     case 0xd: /* FADDP */
7676     case 0xf: /* FMAXP */
7677     case 0x2c: /* FMINNMP */
7678     case 0x2f: /* FMINP */
7679         /* FP op, size[0] is 32 or 64 bit*/
7680         if (!u) {
7681             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
7682                 unallocated_encoding(s);
7683                 return;
7684             } else {
7685                 size = MO_16;
7686             }
7687         } else {
7688             size = extract32(size, 0, 1) ? MO_64 : MO_32;
7689         }
7690
7691         if (!fp_access_check(s)) {
7692             return;
7693         }
7694
7695         fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7696         break;
7697     default:
7698         unallocated_encoding(s);
7699         return;
7700     }
7701
7702     if (size == MO_64) {
7703         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
7704         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
7705         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7706
7707         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_64);
7708         read_vec_element(s, tcg_op2, rn, 1, MO_64);
7709
7710         switch (opcode) {
7711         case 0x3b: /* ADDP */
7712             tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
7713             break;
7714         case 0xc: /* FMAXNMP */
7715             gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7716             break;
7717         case 0xd: /* FADDP */
7718             gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7719             break;
7720         case 0xf: /* FMAXP */
7721             gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7722             break;
7723         case 0x2c: /* FMINNMP */
7724             gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7725             break;
7726         case 0x2f: /* FMINP */
7727             gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7728             break;
7729         default:
7730             g_assert_not_reached();
7731         }
7732
7733         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
7734
7735         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
7736         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
7737         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7738     } else {
7739         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
7740         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
7741         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7742
7743         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 0, size);
7744         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rn, 1, size);
7745
7746         if (size == MO_16) {
7747             switch (opcode) {
7748             case 0xc: /* FMAXNMP */
7749                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7750                 break;
7751             case 0xd: /* FADDP */
7752                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7753                 break;
7754             case 0xf: /* FMAXP */
7755                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7756                 break;
7757             case 0x2c: /* FMINNMP */
7758                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7759                 break;
7760             case 0x2f: /* FMINP */
7761                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7762                 break;
7763             default:
7764                 g_assert_not_reached();
7765             }
7766         } else {
7767             switch (opcode) {
7768             case 0xc: /* FMAXNMP */
7769                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7770                 break;
7771             case 0xd: /* FADDP */
7772                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7773                 break;
7774             case 0xf: /* FMAXP */
7775                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7776                 break;
7777             case 0x2c: /* FMINNMP */
7778                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7779                 break;
7780             case 0x2f: /* FMINP */
7781                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7782                 break;
7783             default:
7784                 g_assert_not_reached();
7785             }
7786         }
7787
7788         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
7789
7790         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
7791         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
7792         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7793     }
7794
7795     if (fpst) {
7796         tcg_temp_free_ptr(fpst);
7797     }
7798 }
7799
7800 /*
7801  * Common SSHR[RA]/USHR[RA] - Shift right (optional rounding/accumulate)
7802  *
7803  * This code is handles the common shifting code and is used by both
7804  * the vector and scalar code.
7805  */
7806 static void handle_shri_with_rndacc(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
7807                                     TCGv_i64 tcg_rnd, bool accumulate,
7808                                     bool is_u, int size, int shift)
7809 {
7810     bool extended_result = false;
7811     bool round = tcg_rnd != NULL;
7812     int ext_lshift = 0;
7813     TCGv_i64 tcg_src_hi;
7814
7815     if (round && size == 3) {
7816         extended_result = true;
7817         ext_lshift = 64 - shift;
7818         tcg_src_hi = tcg_temp_new_i64();
7819     } else if (shift == 64) {
7820         if (!accumulate && is_u) {
7821             /* result is zero */
7822             tcg_gen_movi_i64(tcg_res, 0);
7823             return;
7824         }
7825     }
7826
7827     /* Deal with the rounding step */
7828     if (round) {
7829         if (extended_result) {
7830             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7831             if (!is_u) {
7832                 /* take care of sign extending tcg_res */
7833                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src_hi, tcg_src, 63);
7834                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7835                                  tcg_src, tcg_src_hi,
7836                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7837             } else {
7838                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7839                                  tcg_src, tcg_zero,
7840                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7841             }
7842             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7843         } else {
7844             tcg_gen_add_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_rnd);
7845         }
7846     }
7847
7848     /* Now do the shift right */
7849     if (round && extended_result) {
7850         /* extended case, >64 bit precision required */
7851         if (ext_lshift == 0) {
7852             /* special case, only high bits matter */
7853             tcg_gen_mov_i64(tcg_src, tcg_src_hi);
7854         } else {
7855             tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7856             tcg_gen_shli_i64(tcg_src_hi, tcg_src_hi, ext_lshift);
7857             tcg_gen_or_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_src_hi);
7858         }
7859     } else {
7860         if (is_u) {
7861             if (shift == 64) {
7862                 /* essentially shifting in 64 zeros */
7863                 tcg_gen_movi_i64(tcg_src, 0);
7864             } else {
7865                 tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7866             }
7867         } else {
7868             if (shift == 64) {
7869                 /* effectively extending the sign-bit */
7870                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, 63);
7871             } else {
7872                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7873             }
7874         }
7875     }
7876
7877     if (accumulate) {
7878         tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src);
7879     } else {
7880         tcg_gen_mov_i64(tcg_res, tcg_src);
7881     }
7882
7883     if (extended_result) {
7884         tcg_temp_free_i64(tcg_src_hi);
7885     }
7886 }
7887
7888 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Scalar shift right (optional rounding/accumulate) */
7889 static void handle_scalar_simd_shri(DisasContext *s,
7890                                     bool is_u, int immh, int immb,
7891                                     int opcode, int rn, int rd)
7892 {
7893     const int size = 3;
7894     int immhb = immh << 3 | immb;
7895     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
7896     bool accumulate = false;
7897     bool round = false;
7898     bool insert = false;
7899     TCGv_i64 tcg_rn;
7900     TCGv_i64 tcg_rd;
7901     TCGv_i64 tcg_round;
7902
7903     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7904         unallocated_encoding(s);
7905         return;
7906     }
7907
7908     if (!fp_access_check(s)) {
7909         return;
7910     }
7911
7912     switch (opcode) {
7913     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
7914         accumulate = true;
7915         break;
7916     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
7917         round = true;
7918         break;
7919     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
7920         accumulate = round = true;
7921         break;
7922     case 0x08: /* SRI */
7923         insert = true;
7924         break;
7925     }
7926
7927     if (round) {
7928         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
7929         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
7930     } else {
7931         tcg_round = NULL;
7932     }
7933
7934     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7935     tcg_rd = (accumulate || insert) ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7936
7937     if (insert) {
7938         /* shift count same as element size is valid but does nothing;
7939          * special case to avoid potential shift by 64.
7940          */
7941         int esize = 8 << size;
7942         if (shift != esize) {
7943             tcg_gen_shri_i64(tcg_rn, tcg_rn, shift);
7944             tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, 0, esize - shift);
7945         }
7946     } else {
7947         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
7948                                 accumulate, is_u, size, shift);
7949     }
7950
7951     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7952
7953     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7954     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7955     if (round) {
7956         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
7957     }
7958 }
7959
7960 /* SHL/SLI - Scalar shift left */
7961 static void handle_scalar_simd_shli(DisasContext *s, bool insert,
7962                                     int immh, int immb, int opcode,
7963                                     int rn, int rd)
7964 {
7965     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7966     int immhb = immh << 3 | immb;
7967     int shift = immhb - (8 << size);
7968     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
7969     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
7970
7971     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7972         unallocated_encoding(s);
7973         return;
7974     }
7975
7976     if (!fp_access_check(s)) {
7977         return;
7978     }
7979
7980     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7981     tcg_rd = insert ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7982
7983     if (insert) {
7984         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, shift, 64 - shift);
7985     } else {
7986         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rn, shift);
7987     }
7988
7989     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7990
7991     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7992     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7993 }
7994
7995 /* SQSHRN/SQSHRUN - Saturating (signed/unsigned) shift right with
7996  * (signed/unsigned) narrowing */
7997 static void handle_vec_simd_sqshrn(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_q,
7998                                    bool is_u_shift, bool is_u_narrow,
7999                                    int immh, int immb, int opcode,
8000                                    int rn, int rd)
8001 {
8002     int immhb = immh << 3 | immb;
8003     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8004     int esize = 8 << size;
8005     int shift = (2 * esize) - immhb;
8006     int elements = is_scalar ? 1 : (64 / esize);
8007     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
8008     TCGMemOp ldop = (size + 1) | (is_u_shift ? 0 : MO_SIGN);
8009     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_round;
8010     TCGv_i32 tcg_rd_narrowed;
8011     TCGv_i64 tcg_final;
8012
8013     static NeonGenNarrowEnvFn * const signed_narrow_fns[4][2] = {
8014         { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
8015           gen_helper_neon_unarrow_sat8 },
8016         { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
8017           gen_helper_neon_unarrow_sat16 },
8018         { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
8019           gen_helper_neon_unarrow_sat32 },
8020         { NULL, NULL },
8021     };
8022     static NeonGenNarrowEnvFn * const unsigned_narrow_fns[4] = {
8023         gen_helper_neon_narrow_sat_u8,
8024         gen_helper_neon_narrow_sat_u16,
8025         gen_helper_neon_narrow_sat_u32,
8026         NULL
8027     };
8028     NeonGenNarrowEnvFn *narrowfn;
8029
8030     int i;
8031
8032     assert(size < 4);
8033
8034     if (extract32(immh, 3, 1)) {
8035         unallocated_encoding(s);
8036         return;
8037     }
8038
8039     if (!fp_access_check(s)) {
8040         return;
8041     }
8042
8043     if (is_u_shift) {
8044         narrowfn = unsigned_narrow_fns[size];
8045     } else {
8046         narrowfn = signed_narrow_fns[size][is_u_narrow ? 1 : 0];
8047     }
8048
8049     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
8050     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8051     tcg_rd_narrowed = tcg_temp_new_i32();
8052     tcg_final = tcg_const_i64(0);
8053
8054     if (round) {
8055         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
8056         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
8057     } else {
8058         tcg_round = NULL;
8059     }
8060
8061     for (i = 0; i < elements; i++) {
8062         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, ldop);
8063         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
8064                                 false, is_u_shift, size+1, shift);
8065         narrowfn(tcg_rd_narrowed, cpu_env, tcg_rd);
8066         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd_narrowed);
8067         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
8068     }
8069
8070     if (!is_q) {
8071         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
8072     } else {
8073         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
8074     }
8075
8076     if (round) {
8077         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
8078     }
8079     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8080     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
8081     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_narrowed);
8082     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
8083
8084     clear_vec_high(s, is_q, rd);
8085 }
8086
8087 /* SQSHLU, UQSHL, SQSHL: saturating left shifts */
8088 static void handle_simd_qshl(DisasContext *s, bool scalar, bool is_q,
8089                              bool src_unsigned, bool dst_unsigned,
8090                              int immh, int immb, int rn, int rd)
8091 {
8092     int immhb = immh << 3 | immb;
8093     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8094     int shift = immhb - (8 << size);
8095     int pass;
8096
8097     assert(immh != 0);
8098     assert(!(scalar && is_q));
8099
8100     if (!scalar) {
8101         if (!is_q && extract32(immh, 3, 1)) {
8102             unallocated_encoding(s);
8103             return;
8104         }
8105
8106         /* Since we use the variable-shift helpers we must
8107          * replicate the shift count into each element of
8108          * the tcg_shift value.
8109          */
8110         switch (size) {
8111         case 0:
8112             shift |= shift << 8;
8113             /* fall through */
8114         case 1:
8115             shift |= shift << 16;
8116             break;
8117         case 2:
8118         case 3:
8119             break;
8120         default:
8121             g_assert_not_reached();
8122         }
8123     }
8124
8125     if (!fp_access_check(s)) {
8126         return;
8127     }
8128
8129     if (size == 3) {
8130         TCGv_i64 tcg_shift = tcg_const_i64(shift);
8131         static NeonGenTwo64OpEnvFn * const fns[2][2] = {
8132             { gen_helper_neon_qshl_s64, gen_helper_neon_qshlu_s64 },
8133             { NULL, gen_helper_neon_qshl_u64 },
8134         };
8135         NeonGenTwo64OpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned];
8136         int maxpass = is_q ? 2 : 1;
8137
8138         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8139             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
8140
8141             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
8142             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
8143             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
8144
8145             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
8146         }
8147         tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
8148         clear_vec_high(s, is_q, rd);
8149     } else {
8150         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(shift);
8151         static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2][3] = {
8152             {
8153                 { gen_helper_neon_qshl_s8,
8154                   gen_helper_neon_qshl_s16,
8155                   gen_helper_neon_qshl_s32 },
8156                 { gen_helper_neon_qshlu_s8,
8157                   gen_helper_neon_qshlu_s16,
8158                   gen_helper_neon_qshlu_s32 }
8159             }, {
8160                 { NULL, NULL, NULL },
8161                 { gen_helper_neon_qshl_u8,
8162                   gen_helper_neon_qshl_u16,
8163                   gen_helper_neon_qshl_u32 }
8164             }
8165         };
8166         NeonGenTwoOpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned][size];
8167         TCGMemOp memop = scalar ? size : MO_32;
8168         int maxpass = scalar ? 1 : is_q ? 4 : 2;
8169
8170         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8171             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
8172
8173             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, memop);
8174             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
8175             if (scalar) {
8176                 switch (size) {
8177                 case 0:
8178                     tcg_gen_ext8u_i32(tcg_op, tcg_op);
8179                     break;
8180                 case 1:
8181                     tcg_gen_ext16u_i32(tcg_op, tcg_op);
8182                     break;
8183                 case 2:
8184                     break;
8185                 default:
8186                     g_assert_not_reached();
8187                 }
8188                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
8189             } else {
8190                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
8191             }
8192
8193             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
8194         }
8195         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8196
8197         if (!scalar) {
8198             clear_vec_high(s, is_q, rd);
8199         }
8200     }
8201 }
8202
8203 /* Common vector code for handling integer to FP conversion */
8204 static void handle_simd_intfp_conv(DisasContext *s, int rd, int rn,
8205                                    int elements, int is_signed,
8206                                    int fracbits, int size)
8207 {
8208     TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
8209     TCGv_i32 tcg_shift = NULL;
8210
8211     TCGMemOp mop = size | (is_signed ? MO_SIGN : 0);
8212     int pass;
8213
8214     if (fracbits || size == MO_64) {
8215         tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
8216     }
8217
8218     if (size == MO_64) {
8219         TCGv_i64 tcg_int64 = tcg_temp_new_i64();
8220         TCGv_i64 tcg_double = tcg_temp_new_i64();
8221
8222         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8223             read_vec_element(s, tcg_int64, rn, pass, mop);
8224
8225             if (is_signed) {
8226                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int64,
8227                                      tcg_shift, tcg_fpst);
8228             } else {
8229                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int64,
8230                                      tcg_shift, tcg_fpst);
8231             }
8232             if (elements == 1) {
8233                 write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
8234             } else {
8235                 write_vec_element(s, tcg_double, rd, pass, MO_64);
8236             }
8237         }
8238
8239         tcg_temp_free_i64(tcg_int64);
8240         tcg_temp_free_i64(tcg_double);
8241
8242     } else {
8243         TCGv_i32 tcg_int32 = tcg_temp_new_i32();
8244         TCGv_i32 tcg_float = tcg_temp_new_i32();
8245
8246         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8247             read_vec_element_i32(s, tcg_int32, rn, pass, mop);
8248
8249             switch (size) {
8250             case MO_32:
8251                 if (fracbits) {
8252                     if (is_signed) {
8253                         gen_helper_vfp_sltos(tcg_float, tcg_int32,
8254                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8255                     } else {
8256                         gen_helper_vfp_ultos(tcg_float, tcg_int32,
8257                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8258                     }
8259                 } else {
8260                     if (is_signed) {
8261                         gen_helper_vfp_sitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8262                     } else {
8263                         gen_helper_vfp_uitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8264                     }
8265                 }
8266                 break;
8267             case MO_16:
8268                 if (fracbits) {
8269                     if (is_signed) {
8270                         gen_helper_vfp_sltoh(tcg_float, tcg_int32,
8271                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8272                     } else {
8273                         gen_helper_vfp_ultoh(tcg_float, tcg_int32,
8274                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8275                     }
8276                 } else {
8277                     if (is_signed) {
8278                         gen_helper_vfp_sitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8279                     } else {
8280                         gen_helper_vfp_uitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8281                     }
8282                 }
8283                 break;
8284             default:
8285                 g_assert_not_reached();
8286             }
8287
8288             if (elements == 1) {
8289                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_float);
8290             } else {
8291                 write_vec_element_i32(s, tcg_float, rd, pass, size);
8292             }
8293         }
8294
8295         tcg_temp_free_i32(tcg_int32);
8296         tcg_temp_free_i32(tcg_float);
8297     }
8298
8299     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
8300     if (tcg_shift) {
8301         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8302     }
8303
8304     clear_vec_high(s, elements << size == 16, rd);
8305 }
8306
8307 /* UCVTF/SCVTF - Integer to FP conversion */
8308 static void handle_simd_shift_intfp_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
8309                                          bool is_q, bool is_u,
8310                                          int immh, int immb, int opcode,
8311                                          int rn, int rd)
8312 {
8313     int size, elements, fracbits;
8314     int immhb = immh << 3 | immb;
8315
8316     if (immh & 8) {
8317         size = MO_64;
8318         if (!is_scalar && !is_q) {
8319             unallocated_encoding(s);
8320             return;
8321         }
8322     } else if (immh & 4) {
8323         size = MO_32;
8324     } else if (immh & 2) {
8325         size = MO_16;
8326         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8327             unallocated_encoding(s);
8328             return;
8329         }
8330     } else {
8331         /* immh == 0 would be a failure of the decode logic */
8332         g_assert(immh == 1);
8333         unallocated_encoding(s);
8334         return;
8335     }
8336
8337     if (is_scalar) {
8338         elements = 1;
8339     } else {
8340         elements = (8 << is_q) >> size;
8341     }
8342     fracbits = (16 << size) - immhb;
8343
8344     if (!fp_access_check(s)) {
8345         return;
8346     }
8347
8348     handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !is_u, fracbits, size);
8349 }
8350
8351 /* FCVTZS, FVCVTZU - FP to fixedpoint conversion */
8352 static void handle_simd_shift_fpint_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
8353                                          bool is_q, bool is_u,
8354                                          int immh, int immb, int rn, int rd)
8355 {
8356     int immhb = immh << 3 | immb;
8357     int pass, size, fracbits;
8358     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
8359     TCGv_i32 tcg_rmode, tcg_shift;
8360
8361     if (immh & 0x8) {
8362         size = MO_64;
8363         if (!is_scalar && !is_q) {
8364             unallocated_encoding(s);
8365             return;
8366         }
8367     } else if (immh & 0x4) {
8368         size = MO_32;
8369     } else if (immh & 0x2) {
8370         size = MO_16;
8371         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8372             unallocated_encoding(s);
8373             return;
8374         }
8375     } else {
8376         /* Should have split out AdvSIMD modified immediate earlier.  */
8377         assert(immh == 1);
8378         unallocated_encoding(s);
8379         return;
8380     }
8381
8382     if (!fp_access_check(s)) {
8383         return;
8384     }
8385
8386     assert(!(is_scalar && is_q));
8387
8388     tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(FPROUNDING_ZERO));
8389     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
8390     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8391     fracbits = (16 << size) - immhb;
8392     tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
8393
8394     if (size == MO_64) {
8395         int maxpass = is_scalar ? 1 : 2;
8396
8397         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8398             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
8399
8400             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
8401             if (is_u) {
8402                 gen_helper_vfp_touqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8403             } else {
8404                 gen_helper_vfp_tosqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8405             }
8406             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
8407             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
8408         }
8409         clear_vec_high(s, is_q, rd);
8410     } else {
8411         void (*fn)(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
8412         int maxpass = is_scalar ? 1 : ((8 << is_q) >> size);
8413
8414         switch (size) {
8415         case MO_16:
8416             if (is_u) {
8417                 fn = gen_helper_vfp_touhh;
8418             } else {
8419                 fn = gen_helper_vfp_toshh;
8420             }
8421             break;
8422         case MO_32:
8423             if (is_u) {
8424                 fn = gen_helper_vfp_touls;
8425             } else {
8426                 fn = gen_helper_vfp_tosls;
8427             }
8428             break;
8429         default:
8430             g_assert_not_reached();
8431         }
8432
8433         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8434             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
8435
8436             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
8437             fn(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8438             if (is_scalar) {
8439                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
8440             } else {
8441                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, size);
8442             }
8443             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
8444         }
8445         if (!is_scalar) {
8446             clear_vec_high(s, is_q, rd);
8447         }
8448     }
8449
8450     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
8451     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8452     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8453     tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
8454 }
8455
8456 /* AdvSIMD scalar shift by immediate
8457  *  31 30  29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
8458  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8459  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8460  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8461  *
8462  * This is the scalar version so it works on a fixed sized registers
8463  */
8464 static void disas_simd_scalar_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
8465 {
8466     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8467     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8468     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8469     int immb = extract32(insn, 16, 3);
8470     int immh = extract32(insn, 19, 4);
8471     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8472
8473     if (immh == 0) {
8474         unallocated_encoding(s);
8475         return;
8476     }
8477
8478     switch (opcode) {
8479     case 0x08: /* SRI */
8480         if (!is_u) {
8481             unallocated_encoding(s);
8482             return;
8483         }
8484         /* fall through */
8485     case 0x00: /* SSHR / USHR */
8486     case 0x02: /* SSRA / USRA */
8487     case 0x04: /* SRSHR / URSHR */
8488     case 0x06: /* SRSRA / URSRA */
8489         handle_scalar_simd_shri(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8490         break;
8491     case 0x0a: /* SHL / SLI */
8492         handle_scalar_simd_shli(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8493         break;
8494     case 0x1c: /* SCVTF, UCVTF */
8495         handle_simd_shift_intfp_conv(s, true, false, is_u, immh, immb,
8496                                      opcode, rn, rd);
8497         break;
8498     case 0x10: /* SQSHRUN, SQSHRUN2 */
8499     case 0x11: /* SQRSHRUN, SQRSHRUN2 */
8500         if (!is_u) {
8501             unallocated_encoding(s);
8502             return;
8503         }
8504         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, false, true,
8505                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8506         break;
8507     case 0x12: /* SQSHRN, SQSHRN2, UQSHRN */
8508     case 0x13: /* SQRSHRN, SQRSHRN2, UQRSHRN, UQRSHRN2 */
8509         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, is_u, is_u,
8510                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8511         break;
8512     case 0xc: /* SQSHLU */
8513         if (!is_u) {
8514             unallocated_encoding(s);
8515             return;
8516         }
8517         handle_simd_qshl(s, true, false, false, true, immh, immb, rn, rd);
8518         break;
8519     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
8520         handle_simd_qshl(s, true, false, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
8521         break;
8522     case 0x1f: /* FCVTZS, FCVTZU */
8523         handle_simd_shift_fpint_conv(s, true, false, is_u, immh, immb, rn, rd);
8524         break;
8525     default:
8526         unallocated_encoding(s);
8527         break;
8528     }
8529 }
8530
8531 /* AdvSIMD scalar three different
8532  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
8533  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8534  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
8535  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8536  */
8537 static void disas_simd_scalar_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
8538 {
8539     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8540     int size = extract32(insn, 22, 2);
8541     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
8542     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8543     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8544     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8545
8546     if (is_u) {
8547         unallocated_encoding(s);
8548         return;
8549     }
8550
8551     switch (opcode) {
8552     case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8553     case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8554     case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8555         if (size == 0 || size == 3) {
8556             unallocated_encoding(s);
8557             return;
8558         }
8559         break;
8560     default:
8561         unallocated_encoding(s);
8562         return;
8563     }
8564
8565     if (!fp_access_check(s)) {
8566         return;
8567     }
8568
8569     if (size == 2) {
8570         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8571         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8572         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8573
8574         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8575         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8576
8577         tcg_gen_mul_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8578         gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8579
8580         switch (opcode) {
8581         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8582             break;
8583         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8584             tcg_gen_neg_i64(tcg_res, tcg_res);
8585             /* fall through */
8586         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8587             read_vec_element(s, tcg_op1, rd, 0, MO_64);
8588             gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env,
8589                                               tcg_res, tcg_op1);
8590             break;
8591         default:
8592             g_assert_not_reached();
8593         }
8594
8595         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8596
8597         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8598         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8599         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8600     } else {
8601         TCGv_i32 tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
8602         TCGv_i32 tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
8603         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8604
8605         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8606         gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8607
8608         switch (opcode) {
8609         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8610             break;
8611         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8612             gen_helper_neon_negl_u32(tcg_res, tcg_res);
8613             /* fall through */
8614         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8615         {
8616             TCGv_i64 tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
8617             read_vec_element(s, tcg_op3, rd, 0, MO_32);
8618             gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env,
8619                                               tcg_res, tcg_op3);
8620             tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
8621             break;
8622         }
8623         default:
8624             g_assert_not_reached();
8625         }
8626
8627         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
8628         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8629
8630         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8631         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8632         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8633     }
8634 }
8635
8636 static void handle_3same_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
8637                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn, TCGv_i64 tcg_rm)
8638 {
8639     /* Handle 64x64->64 opcodes which are shared between the scalar
8640      * and vector 3-same groups. We cover every opcode where size == 3
8641      * is valid in either the three-reg-same (integer, not pairwise)
8642      * or scalar-three-reg-same groups.
8643      */
8644     TCGCond cond;
8645
8646     switch (opcode) {
8647     case 0x1: /* SQADD */
8648         if (u) {
8649             gen_helper_neon_qadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8650         } else {
8651             gen_helper_neon_qadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8652         }
8653         break;
8654     case 0x5: /* SQSUB */
8655         if (u) {
8656             gen_helper_neon_qsub_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8657         } else {
8658             gen_helper_neon_qsub_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8659         }
8660         break;
8661     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8662         /* 64 bit integer comparison, result = test ? (2^64 - 1) : 0.
8663          * We implement this using setcond (test) and then negating.
8664          */
8665         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
8666     do_cmop:
8667         tcg_gen_setcond_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8668         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
8669         break;
8670     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8671         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
8672         goto do_cmop;
8673     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8674         if (u) {
8675             cond = TCG_COND_EQ;
8676             goto do_cmop;
8677         }
8678         gen_cmtst_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8679         break;
8680     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8681         if (u) {
8682             gen_helper_neon_shl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8683         } else {
8684             gen_helper_neon_shl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8685         }
8686         break;
8687     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8688         if (u) {
8689             gen_helper_neon_qshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8690         } else {
8691             gen_helper_neon_qshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8692         }
8693         break;
8694     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8695         if (u) {
8696             gen_helper_neon_rshl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8697         } else {
8698             gen_helper_neon_rshl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8699         }
8700         break;
8701     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8702         if (u) {
8703             gen_helper_neon_qrshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8704         } else {
8705             gen_helper_neon_qrshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8706         }
8707         break;
8708     case 0x10: /* ADD, SUB */
8709         if (u) {
8710             tcg_gen_sub_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8711         } else {
8712             tcg_gen_add_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8713         }
8714         break;
8715     default:
8716         g_assert_not_reached();
8717     }
8718 }
8719
8720 /* Handle the 3-same-operands float operations; shared by the scalar
8721  * and vector encodings. The caller must filter out any encodings
8722  * not allocated for the encoding it is dealing with.
8723  */
8724 static void handle_3same_float(DisasContext *s, int size, int elements,
8725                                int fpopcode, int rd, int rn, int rm)
8726 {
8727     int pass;
8728     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
8729
8730     for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8731         if (size) {
8732             /* Double */
8733             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8734             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8735             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8736
8737             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8738             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
8739
8740             switch (fpopcode) {
8741             case 0x39: /* FMLS */
8742                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8743                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
8744                 /* fall through */
8745             case 0x19: /* FMLA */
8746                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8747                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8748                                        tcg_res, fpst);
8749                 break;
8750             case 0x18: /* FMAXNM */
8751                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8752                 break;
8753             case 0x1a: /* FADD */
8754                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8755                 break;
8756             case 0x1b: /* FMULX */
8757                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8758                 break;
8759             case 0x1c: /* FCMEQ */
8760                 gen_helper_neon_ceq_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8761                 break;
8762             case 0x1e: /* FMAX */
8763                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8764                 break;
8765             case 0x1f: /* FRECPS */
8766                 gen_helper_recpsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8767                 break;
8768             case 0x38: /* FMINNM */
8769                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8770                 break;
8771             case 0x3a: /* FSUB */
8772                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8773                 break;
8774             case 0x3e: /* FMIN */
8775                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8776                 break;
8777             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8778                 gen_helper_rsqrtsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8779                 break;
8780             case 0x5b: /* FMUL */
8781                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8782                 break;
8783             case 0x5c: /* FCMGE */
8784                 gen_helper_neon_cge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8785                 break;
8786             case 0x5d: /* FACGE */
8787                 gen_helper_neon_acge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8788                 break;
8789             case 0x5f: /* FDIV */
8790                 gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8791                 break;
8792             case 0x7a: /* FABD */
8793                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8794                 gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_res);
8795                 break;
8796             case 0x7c: /* FCMGT */
8797                 gen_helper_neon_cgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8798                 break;
8799             case 0x7d: /* FACGT */
8800                 gen_helper_neon_acgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8801                 break;
8802             default:
8803                 g_assert_not_reached();
8804             }
8805
8806             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8807
8808             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8809             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8810             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8811         } else {
8812             /* Single */
8813             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
8814             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
8815             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
8816
8817             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
8818             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
8819
8820             switch (fpopcode) {
8821             case 0x39: /* FMLS */
8822                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8823                 gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
8824                 /* fall through */
8825             case 0x19: /* FMLA */
8826                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8827                 gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8828                                        tcg_res, fpst);
8829                 break;
8830             case 0x1a: /* FADD */
8831                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8832                 break;
8833             case 0x1b: /* FMULX */
8834                 gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8835                 break;
8836             case 0x1c: /* FCMEQ */
8837                 gen_helper_neon_ceq_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8838                 break;
8839             case 0x1e: /* FMAX */
8840                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8841                 break;
8842             case 0x1f: /* FRECPS */
8843                 gen_helper_recpsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8844                 break;
8845             case 0x18: /* FMAXNM */
8846                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8847                 break;
8848             case 0x38: /* FMINNM */
8849                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8850                 break;
8851             case 0x3a: /* FSUB */
8852                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8853                 break;
8854             case 0x3e: /* FMIN */
8855                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8856                 break;
8857             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8858                 gen_helper_rsqrtsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8859                 break;
8860             case 0x5b: /* FMUL */
8861                 gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8862                 break;
8863             case 0x5c: /* FCMGE */
8864                 gen_helper_neon_cge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8865                 break;
8866             case 0x5d: /* FACGE */
8867                 gen_helper_neon_acge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8868                 break;
8869             case 0x5f: /* FDIV */
8870                 gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8871                 break;
8872             case 0x7a: /* FABD */
8873                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8874                 gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_res);
8875                 break;
8876             case 0x7c: /* FCMGT */
8877                 gen_helper_neon_cgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8878                 break;
8879             case 0x7d: /* FACGT */
8880                 gen_helper_neon_acgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8881                 break;
8882             default:
8883                 g_assert_not_reached();
8884             }
8885
8886             if (elements == 1) {
8887                 /* scalar single so clear high part */
8888                 TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
8889
8890                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_tmp, tcg_res);
8891                 write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, pass, MO_64);
8892                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
8893             } else {
8894                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8895             }
8896
8897             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
8898             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8899             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8900         }
8901     }
8902
8903     tcg_temp_free_ptr(fpst);
8904
8905     clear_vec_high(s, elements * (size ? 8 : 4) > 8, rd);
8906 }
8907
8908 /* AdvSIMD scalar three same
8909  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
8910  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8911  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8912  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8913  */
8914 static void disas_simd_scalar_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
8915 {
8916     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8917     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8918     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8919     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8920     int size = extract32(insn, 22, 2);
8921     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8922     TCGv_i64 tcg_rd;
8923
8924     if (opcode >= 0x18) {
8925         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation */
8926         int fpopcode = opcode | (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
8927         switch (fpopcode) {
8928         case 0x1b: /* FMULX */
8929         case 0x1f: /* FRECPS */
8930         case 0x3f: /* FRSQRTS */
8931         case 0x5d: /* FACGE */
8932         case 0x7d: /* FACGT */
8933         case 0x1c: /* FCMEQ */
8934         case 0x5c: /* FCMGE */
8935         case 0x7c: /* FCMGT */
8936         case 0x7a: /* FABD */
8937             break;
8938         default:
8939             unallocated_encoding(s);
8940             return;
8941         }
8942
8943         if (!fp_access_check(s)) {
8944             return;
8945         }
8946
8947         handle_3same_float(s, extract32(size, 0, 1), 1, fpopcode, rd, rn, rm);
8948         return;
8949     }
8950
8951     switch (opcode) {
8952     case 0x1: /* SQADD, UQADD */
8953     case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
8954     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8955     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8956         break;
8957     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8958     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8959     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8960     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8961     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8962     case 0x10: /* ADD, SUB (vector) */
8963         if (size != 3) {
8964             unallocated_encoding(s);
8965             return;
8966         }
8967         break;
8968     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH (vector) */
8969         if (size != 1 && size != 2) {
8970             unallocated_encoding(s);
8971             return;
8972         }
8973         break;
8974     default:
8975         unallocated_encoding(s);
8976         return;
8977     }
8978
8979     if (!fp_access_check(s)) {
8980         return;
8981     }
8982
8983     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8984
8985     if (size == 3) {
8986         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
8987         TCGv_i64 tcg_rm = read_fp_dreg(s, rm);
8988
8989         handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8990         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8991         tcg_temp_free_i64(tcg_rm);
8992     } else {
8993         /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
8994          * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0 with
8995          * no side effects for all these operations.
8996          * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
8997          * unnecessary work in the helper for the 8 and 16 bit cases.
8998          */
8999         NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn;
9000         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9001         TCGv_i32 tcg_rm = tcg_temp_new_i32();
9002         TCGv_i32 tcg_rd32 = tcg_temp_new_i32();
9003
9004         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
9005         read_vec_element_i32(s, tcg_rm, rm, 0, size);
9006
9007         switch (opcode) {
9008         case 0x1: /* SQADD, UQADD */
9009         {
9010             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9011                 { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
9012                 { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
9013                 { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
9014             };
9015             genenvfn = fns[size][u];
9016             break;
9017         }
9018         case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
9019         {
9020             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9021                 { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
9022                 { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
9023                 { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
9024             };
9025             genenvfn = fns[size][u];
9026             break;
9027         }
9028         case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
9029         {
9030             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9031                 { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
9032                 { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
9033                 { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
9034             };
9035             genenvfn = fns[size][u];
9036             break;
9037         }
9038         case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
9039         {
9040             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9041                 { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
9042                 { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
9043                 { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
9044             };
9045             genenvfn = fns[size][u];
9046             break;
9047         }
9048         case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
9049         {
9050             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
9051                 { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
9052                 { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
9053             };
9054             assert(size == 1 || size == 2);
9055             genenvfn = fns[size - 1][u];
9056             break;
9057         }
9058         default:
9059             g_assert_not_reached();
9060         }
9061
9062         genenvfn(tcg_rd32, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
9063         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd32);
9064         tcg_temp_free_i32(tcg_rd32);
9065         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9066         tcg_temp_free_i32(tcg_rm);
9067     }
9068
9069     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
9070
9071     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9072 }
9073
9074 /* AdvSIMD scalar three same FP16
9075  *  31 30  29 28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9  5 4  0
9076  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
9077  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 | Rn | Rd |
9078  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
9079  * v: 0101 1110 0100 0000 0000 0100 0000 0000 => 5e400400
9080  * m: 1101 1111 0110 0000 1100 0100 0000 0000 => df60c400
9081  */
9082 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16(DisasContext *s,
9083                                                   uint32_t insn)
9084 {
9085     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9086     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9087     int opcode = extract32(insn, 11, 3);
9088     int rm = extract32(insn, 16, 5);
9089     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9090     bool a = extract32(insn, 23, 1);
9091     int fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
9092     TCGv_ptr fpst;
9093     TCGv_i32 tcg_op1;
9094     TCGv_i32 tcg_op2;
9095     TCGv_i32 tcg_res;
9096
9097     switch (fpopcode) {
9098     case 0x03: /* FMULX */
9099     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
9100     case 0x07: /* FRECPS */
9101     case 0x0f: /* FRSQRTS */
9102     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
9103     case 0x15: /* FACGE */
9104     case 0x1a: /* FABD */
9105     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
9106     case 0x1d: /* FACGT */
9107         break;
9108     default:
9109         unallocated_encoding(s);
9110         return;
9111     }
9112
9113     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
9114         unallocated_encoding(s);
9115     }
9116
9117     if (!fp_access_check(s)) {
9118         return;
9119     }
9120
9121     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
9122
9123     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
9124     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
9125     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9126
9127     switch (fpopcode) {
9128     case 0x03: /* FMULX */
9129         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9130         break;
9131     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
9132         gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9133         break;
9134     case 0x07: /* FRECPS */
9135         gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9136         break;
9137     case 0x0f: /* FRSQRTS */
9138         gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9139         break;
9140     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
9141         gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9142         break;
9143     case 0x15: /* FACGE */
9144         gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9145         break;
9146     case 0x1a: /* FABD */
9147         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9148         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
9149         break;
9150     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
9151         gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9152         break;
9153     case 0x1d: /* FACGT */
9154         gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9155         break;
9156     default:
9157         g_assert_not_reached();
9158     }
9159
9160     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9161
9162
9163     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9164     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
9165     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
9166     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9167 }
9168
9169 /* AdvSIMD scalar three same extra
9170  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
9171  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
9172  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
9173  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
9174  */
9175 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_extra(DisasContext *s,
9176                                                    uint32_t insn)
9177 {
9178     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9179     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9180     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
9181     int rm = extract32(insn, 16, 5);
9182     int size = extract32(insn, 22, 2);
9183     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9184     TCGv_i32 ele1, ele2, ele3;
9185     TCGv_i64 res;
9186     bool feature;
9187
9188     switch (u * 16 + opcode) {
9189     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
9190     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
9191         if (size != 1 && size != 2) {
9192             unallocated_encoding(s);
9193             return;
9194         }
9195         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
9196         break;
9197     default:
9198         unallocated_encoding(s);
9199         return;
9200     }
9201     if (!feature) {
9202         unallocated_encoding(s);
9203         return;
9204     }
9205     if (!fp_access_check(s)) {
9206         return;
9207     }
9208
9209     /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
9210      * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0
9211      * with no side effects for all these operations.
9212      * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
9213      * unnecessary work in the helper for the 16 bit cases.
9214      */
9215     ele1 = tcg_temp_new_i32();
9216     ele2 = tcg_temp_new_i32();
9217     ele3 = tcg_temp_new_i32();
9218
9219     read_vec_element_i32(s, ele1, rn, 0, size);
9220     read_vec_element_i32(s, ele2, rm, 0, size);
9221     read_vec_element_i32(s, ele3, rd, 0, size);
9222
9223     switch (opcode) {
9224     case 0x0: /* SQRDMLAH */
9225         if (size == 1) {
9226             gen_helper_neon_qrdmlah_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9227         } else {
9228             gen_helper_neon_qrdmlah_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9229         }
9230         break;
9231     case 0x1: /* SQRDMLSH */
9232         if (size == 1) {
9233             gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9234         } else {
9235             gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9236         }
9237         break;
9238     default:
9239         g_assert_not_reached();
9240     }
9241     tcg_temp_free_i32(ele1);
9242     tcg_temp_free_i32(ele2);
9243
9244     res = tcg_temp_new_i64();
9245     tcg_gen_extu_i32_i64(res, ele3);
9246     tcg_temp_free_i32(ele3);
9247
9248     write_fp_dreg(s, rd, res);
9249     tcg_temp_free_i64(res);
9250 }
9251
9252 static void handle_2misc_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
9253                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn,
9254                             TCGv_i32 tcg_rmode, TCGv_ptr tcg_fpstatus)
9255 {
9256     /* Handle 64->64 opcodes which are shared between the scalar and
9257      * vector 2-reg-misc groups. We cover every integer opcode where size == 3
9258      * is valid in either group and also the double-precision fp ops.
9259      * The caller only need provide tcg_rmode and tcg_fpstatus if the op
9260      * requires them.
9261      */
9262     TCGCond cond;
9263
9264     switch (opcode) {
9265     case 0x4: /* CLS, CLZ */
9266         if (u) {
9267             tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
9268         } else {
9269             tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9270         }
9271         break;
9272     case 0x5: /* NOT */
9273         /* This opcode is shared with CNT and RBIT but we have earlier
9274          * enforced that size == 3 if and only if this is the NOT insn.
9275          */
9276         tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9277         break;
9278     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9279         if (u) {
9280             gen_helper_neon_qneg_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9281         } else {
9282             gen_helper_neon_qabs_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9283         }
9284         break;
9285     case 0xa: /* CMLT */
9286         /* 64 bit integer comparison against zero, result is
9287          * test ? (2^64 - 1) : 0. We implement via setcond(!test) and
9288          * subtracting 1.
9289          */
9290         cond = TCG_COND_LT;
9291     do_cmop:
9292         tcg_gen_setcondi_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, 0);
9293         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
9294         break;
9295     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9296         cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
9297         goto do_cmop;
9298     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9299         cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
9300         goto do_cmop;
9301     case 0xb: /* ABS, NEG */
9302         if (u) {
9303             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9304         } else {
9305             tcg_gen_abs_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9306         }
9307         break;
9308     case 0x2f: /* FABS */
9309         gen_helper_vfp_absd(tcg_rd, tcg_rn);
9310         break;
9311     case 0x6f: /* FNEG */
9312         gen_helper_vfp_negd(tcg_rd, tcg_rn);
9313         break;
9314     case 0x7f: /* FSQRT */
9315         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
9316         break;
9317     case 0x1a: /* FCVTNS */
9318     case 0x1b: /* FCVTMS */
9319     case 0x1c: /* FCVTAS */
9320     case 0x3a: /* FCVTPS */
9321     case 0x3b: /* FCVTZS */
9322     {
9323         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9324         gen_helper_vfp_tosqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9325         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9326         break;
9327     }
9328     case 0x5a: /* FCVTNU */
9329     case 0x5b: /* FCVTMU */
9330     case 0x5c: /* FCVTAU */
9331     case 0x7a: /* FCVTPU */
9332     case 0x7b: /* FCVTZU */
9333     {
9334         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9335         gen_helper_vfp_touqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9336         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9337         break;
9338     }
9339     case 0x18: /* FRINTN */
9340     case 0x19: /* FRINTM */
9341     case 0x38: /* FRINTP */
9342     case 0x39: /* FRINTZ */
9343     case 0x58: /* FRINTA */
9344     case 0x79: /* FRINTI */
9345         gen_helper_rintd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9346         break;
9347     case 0x59: /* FRINTX */
9348         gen_helper_rintd_exact(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9349         break;
9350     case 0x1e: /* FRINT32Z */
9351     case 0x5e: /* FRINT32X */
9352         gen_helper_frint32_d(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9353         break;
9354     case 0x1f: /* FRINT64Z */
9355     case 0x5f: /* FRINT64X */
9356         gen_helper_frint64_d(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9357         break;
9358     default:
9359         g_assert_not_reached();
9360     }
9361 }
9362
9363 static void handle_2misc_fcmp_zero(DisasContext *s, int opcode,
9364                                    bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9365                                    int size, int rn, int rd)
9366 {
9367     bool is_double = (size == MO_64);
9368     TCGv_ptr fpst;
9369
9370     if (!fp_access_check(s)) {
9371         return;
9372     }
9373
9374     fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
9375
9376     if (is_double) {
9377         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9378         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9379         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9380         NeonGenTwoDoubleOPFn *genfn;
9381         bool swap = false;
9382         int pass;
9383
9384         switch (opcode) {
9385         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9386             swap = true;
9387             /* fallthrough */
9388         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9389             genfn = gen_helper_neon_cgt_f64;
9390             break;
9391         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9392             genfn = gen_helper_neon_ceq_f64;
9393             break;
9394         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9395             swap = true;
9396             /* fall through */
9397         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9398             genfn = gen_helper_neon_cge_f64;
9399             break;
9400         default:
9401             g_assert_not_reached();
9402         }
9403
9404         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9405             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9406             if (swap) {
9407                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9408             } else {
9409                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9410             }
9411             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9412         }
9413         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9414         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9415         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9416
9417         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9418     } else {
9419         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9420         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
9421         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9422         NeonGenTwoSingleOPFn *genfn;
9423         bool swap = false;
9424         int pass, maxpasses;
9425
9426         if (size == MO_16) {
9427             switch (opcode) {
9428             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9429                 swap = true;
9430                 /* fall through */
9431             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9432                 genfn = gen_helper_advsimd_cgt_f16;
9433                 break;
9434             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9435                 genfn = gen_helper_advsimd_ceq_f16;
9436                 break;
9437             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9438                 swap = true;
9439                 /* fall through */
9440             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9441                 genfn = gen_helper_advsimd_cge_f16;
9442                 break;
9443             default:
9444                 g_assert_not_reached();
9445             }
9446         } else {
9447             switch (opcode) {
9448             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9449                 swap = true;
9450                 /* fall through */
9451             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9452                 genfn = gen_helper_neon_cgt_f32;
9453                 break;
9454             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9455                 genfn = gen_helper_neon_ceq_f32;
9456                 break;
9457             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9458                 swap = true;
9459                 /* fall through */
9460             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9461                 genfn = gen_helper_neon_cge_f32;
9462                 break;
9463             default:
9464                 g_assert_not_reached();
9465             }
9466         }
9467
9468         if (is_scalar) {
9469             maxpasses = 1;
9470         } else {
9471             int vector_size = 8 << is_q;
9472             maxpasses = vector_size >> size;
9473         }
9474
9475         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9476             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
9477             if (swap) {
9478                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9479             } else {
9480                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9481             }
9482             if (is_scalar) {
9483                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9484             } else {
9485                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, size);
9486             }
9487         }
9488         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9489         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
9490         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9491         if (!is_scalar) {
9492             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9493         }
9494     }
9495
9496     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9497 }
9498
9499 static void handle_2misc_reciprocal(DisasContext *s, int opcode,
9500                                     bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9501                                     int size, int rn, int rd)
9502 {
9503     bool is_double = (size == 3);
9504     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9505
9506     if (is_double) {
9507         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9508         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9509         int pass;
9510
9511         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9512             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9513             switch (opcode) {
9514             case 0x3d: /* FRECPE */
9515                 gen_helper_recpe_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9516                 break;
9517             case 0x3f: /* FRECPX */
9518                 gen_helper_frecpx_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9519                 break;
9520             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9521                 gen_helper_rsqrte_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9522                 break;
9523             default:
9524                 g_assert_not_reached();
9525             }
9526             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9527         }
9528         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9529         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9530         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9531     } else {
9532         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9533         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9534         int pass, maxpasses;
9535
9536         if (is_scalar) {
9537             maxpasses = 1;
9538         } else {
9539             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9540         }
9541
9542         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9543             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
9544
9545             switch (opcode) {
9546             case 0x3c: /* URECPE */
9547                 gen_helper_recpe_u32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9548                 break;
9549             case 0x3d: /* FRECPE */
9550                 gen_helper_recpe_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9551                 break;
9552             case 0x3f: /* FRECPX */
9553                 gen_helper_frecpx_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9554                 break;
9555             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9556                 gen_helper_rsqrte_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9557                 break;
9558             default:
9559                 g_assert_not_reached();
9560             }
9561
9562             if (is_scalar) {
9563                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9564             } else {
9565                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
9566             }
9567         }
9568         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9569         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9570         if (!is_scalar) {
9571             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9572         }
9573     }
9574     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9575 }
9576
9577 static void handle_2misc_narrow(DisasContext *s, bool scalar,
9578                                 int opcode, bool u, bool is_q,
9579                                 int size, int rn, int rd)
9580 {
9581     /* Handle 2-reg-misc ops which are narrowing (so each 2*size element
9582      * in the source becomes a size element in the destination).
9583      */
9584     int pass;
9585     TCGv_i32 tcg_res[2];
9586     int destelt = is_q ? 2 : 0;
9587     int passes = scalar ? 1 : 2;
9588
9589     if (scalar) {
9590         tcg_res[1] = tcg_const_i32(0);
9591     }
9592
9593     for (pass = 0; pass < passes; pass++) {
9594         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9595         NeonGenNarrowFn *genfn = NULL;
9596         NeonGenNarrowEnvFn *genenvfn = NULL;
9597
9598         if (scalar) {
9599             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, size + 1);
9600         } else {
9601             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9602         }
9603         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
9604
9605         switch (opcode) {
9606         case 0x12: /* XTN, SQXTUN */
9607         {
9608             static NeonGenNarrowFn * const xtnfns[3] = {
9609                 gen_helper_neon_narrow_u8,
9610                 gen_helper_neon_narrow_u16,
9611                 tcg_gen_extrl_i64_i32,
9612             };
9613             static NeonGenNarrowEnvFn * const sqxtunfns[3] = {
9614                 gen_helper_neon_unarrow_sat8,
9615                 gen_helper_neon_unarrow_sat16,
9616                 gen_helper_neon_unarrow_sat32,
9617             };
9618             if (u) {
9619                 genenvfn = sqxtunfns[size];
9620             } else {
9621                 genfn = xtnfns[size];
9622             }
9623             break;
9624         }
9625         case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9626         {
9627             static NeonGenNarrowEnvFn * const fns[3][2] = {
9628                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
9629                   gen_helper_neon_narrow_sat_u8 },
9630                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
9631                   gen_helper_neon_narrow_sat_u16 },
9632                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
9633                   gen_helper_neon_narrow_sat_u32 },
9634             };
9635             genenvfn = fns[size][u];
9636             break;
9637         }
9638         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
9639             /* 32 bit to 16 bit or 64 bit to 32 bit float conversion */
9640             if (size == 2) {
9641                 gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9642             } else {
9643                 TCGv_i32 tcg_lo = tcg_temp_new_i32();
9644                 TCGv_i32 tcg_hi = tcg_temp_new_i32();
9645                 TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9646                 TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
9647
9648                 tcg_gen_extr_i64_i32(tcg_lo, tcg_hi, tcg_op);
9649                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_lo, tcg_lo, fpst, ahp);
9650                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_hi, tcg_hi, fpst, ahp);
9651                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_res[pass], tcg_lo, tcg_hi, 16, 16);
9652                 tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
9653                 tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
9654                 tcg_temp_free_ptr(fpst);
9655                 tcg_temp_free_i32(ahp);
9656             }
9657             break;
9658         case 0x56:  /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9659             /* 64 bit to 32 bit float conversion
9660              * with von Neumann rounding (round to odd)
9661              */
9662             assert(size == 2);
9663             gen_helper_fcvtx_f64_to_f32(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9664             break;
9665         default:
9666             g_assert_not_reached();
9667         }
9668
9669         if (genfn) {
9670             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
9671         } else if (genenvfn) {
9672             genenvfn(tcg_res[pass], cpu_env, tcg_op);
9673         }
9674
9675         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9676     }
9677
9678     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9679         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, destelt + pass, MO_32);
9680         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
9681     }
9682     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9683 }
9684
9685 /* Remaining saturating accumulating ops */
9686 static void handle_2misc_satacc(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_u,
9687                                 bool is_q, int size, int rn, int rd)
9688 {
9689     bool is_double = (size == 3);
9690
9691     if (is_double) {
9692         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9693         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9694         int pass;
9695
9696         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9697             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, pass, MO_64);
9698             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9699
9700             if (is_u) { /* USQADD */
9701                 gen_helper_neon_uqadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9702             } else { /* SUQADD */
9703                 gen_helper_neon_sqadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9704             }
9705             write_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9706         }
9707         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9708         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9709         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9710     } else {
9711         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9712         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9713         int pass, maxpasses;
9714
9715         if (is_scalar) {
9716             maxpasses = 1;
9717         } else {
9718             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9719         }
9720
9721         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9722             if (is_scalar) {
9723                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, size);
9724                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, size);
9725             } else {
9726                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, MO_32);
9727                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9728             }
9729
9730             if (is_u) { /* USQADD */
9731                 switch (size) {
9732                 case 0:
9733                     gen_helper_neon_uqadd_s8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9734                     break;
9735                 case 1:
9736                     gen_helper_neon_uqadd_s16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9737                     break;
9738                 case 2:
9739                     gen_helper_neon_uqadd_s32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9740                     break;
9741                 default:
9742                     g_assert_not_reached();
9743                 }
9744             } else { /* SUQADD */
9745                 switch (size) {
9746                 case 0:
9747                     gen_helper_neon_sqadd_u8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9748                     break;
9749                 case 1:
9750                     gen_helper_neon_sqadd_u16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9751                     break;
9752                 case 2:
9753                     gen_helper_neon_sqadd_u32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9754                     break;
9755                 default:
9756                     g_assert_not_reached();
9757                 }
9758             }
9759
9760             if (is_scalar) {
9761                 TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9762                 write_vec_element(s, tcg_zero, rd, 0, MO_64);
9763                 tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9764             }
9765             write_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9766         }
9767         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9768         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9769         clear_vec_high(s, is_q, rd);
9770     }
9771 }
9772
9773 /* AdvSIMD scalar two reg misc
9774  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
9775  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9776  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
9777  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9778  */
9779 static void disas_simd_scalar_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
9780 {
9781     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9782     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9783     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
9784     int size = extract32(insn, 22, 2);
9785     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9786     bool is_fcvt = false;
9787     int rmode;
9788     TCGv_i32 tcg_rmode;
9789     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
9790
9791     switch (opcode) {
9792     case 0x3: /* USQADD / SUQADD*/
9793         if (!fp_access_check(s)) {
9794             return;
9795         }
9796         handle_2misc_satacc(s, true, u, false, size, rn, rd);
9797         return;
9798     case 0x7: /* SQABS / SQNEG */
9799         break;
9800     case 0xa: /* CMLT */
9801         if (u) {
9802             unallocated_encoding(s);
9803             return;
9804         }
9805         /* fall through */
9806     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9807     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9808     case 0xb: /* ABS, NEG */
9809         if (size != 3) {
9810             unallocated_encoding(s);
9811             return;
9812         }
9813         break;
9814     case 0x12: /* SQXTUN */
9815         if (!u) {
9816             unallocated_encoding(s);
9817             return;
9818         }
9819         /* fall through */
9820     case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9821         if (size == 3) {
9822             unallocated_encoding(s);
9823             return;
9824         }
9825         if (!fp_access_check(s)) {
9826             return;
9827         }
9828         handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size, rn, rd);
9829         return;
9830     case 0xc ... 0xf:
9831     case 0x16 ... 0x1d:
9832     case 0x1f:
9833         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
9834          * size[0] indicates single or double precision.
9835          */
9836         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
9837         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
9838         switch (opcode) {
9839         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9840         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9841         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9842         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9843         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9844             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9845             return;
9846         case 0x1d: /* SCVTF */
9847         case 0x5d: /* UCVTF */
9848         {
9849             bool is_signed = (opcode == 0x1d);
9850             if (!fp_access_check(s)) {
9851                 return;
9852             }
9853             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, 1, is_signed, 0, size);
9854             return;
9855         }
9856         case 0x3d: /* FRECPE */
9857         case 0x3f: /* FRECPX */
9858         case 0x7d: /* FRSQRTE */
9859             if (!fp_access_check(s)) {
9860                 return;
9861             }
9862             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9863             return;
9864         case 0x1a: /* FCVTNS */
9865         case 0x1b: /* FCVTMS */
9866         case 0x3a: /* FCVTPS */
9867         case 0x3b: /* FCVTZS */
9868         case 0x5a: /* FCVTNU */
9869         case 0x5b: /* FCVTMU */
9870         case 0x7a: /* FCVTPU */
9871         case 0x7b: /* FCVTZU */
9872             is_fcvt = true;
9873             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
9874             break;
9875         case 0x1c: /* FCVTAS */
9876         case 0x5c: /* FCVTAU */
9877             /* TIEAWAY doesn't fit in the usual rounding mode encoding */
9878             is_fcvt = true;
9879             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
9880             break;
9881         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9882             if (size == 2) {
9883                 unallocated_encoding(s);
9884                 return;
9885             }
9886             if (!fp_access_check(s)) {
9887                 return;
9888             }
9889             handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size - 1, rn, rd);
9890             return;
9891         default:
9892             unallocated_encoding(s);
9893             return;
9894         }
9895         break;
9896     default:
9897         unallocated_encoding(s);
9898         return;
9899     }
9900
9901     if (!fp_access_check(s)) {
9902         return;
9903     }
9904
9905     if (is_fcvt) {
9906         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
9907         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
9908         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9909     } else {
9910         tcg_rmode = NULL;
9911         tcg_fpstatus = NULL;
9912     }
9913
9914     if (size == 3) {
9915         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
9916         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9917
9918         handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9919         write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
9920         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9921         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9922     } else {
9923         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9924         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9925
9926         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
9927
9928         switch (opcode) {
9929         case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9930         {
9931             NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
9932             static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9933                 { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
9934                 { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
9935                 { gen_helper_neon_qabs_s32, gen_helper_neon_qneg_s32 },
9936             };
9937             genfn = fns[size][u];
9938             genfn(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9939             break;
9940         }
9941         case 0x1a: /* FCVTNS */
9942         case 0x1b: /* FCVTMS */
9943         case 0x1c: /* FCVTAS */
9944         case 0x3a: /* FCVTPS */
9945         case 0x3b: /* FCVTZS */
9946         {
9947             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9948             gen_helper_vfp_tosls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9949             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9950             break;
9951         }
9952         case 0x5a: /* FCVTNU */
9953         case 0x5b: /* FCVTMU */
9954         case 0x5c: /* FCVTAU */
9955         case 0x7a: /* FCVTPU */
9956         case 0x7b: /* FCVTZU */
9957         {
9958             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9959             gen_helper_vfp_touls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9960             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9961             break;
9962         }
9963         default:
9964             g_assert_not_reached();
9965         }
9966
9967         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
9968         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9969         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9970     }
9971
9972     if (is_fcvt) {
9973         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9974         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
9975         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
9976     }
9977 }
9978
9979 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Vector shift right (optional rounding/accumulate) */
9980 static void handle_vec_simd_shri(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
9981                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9982 {
9983     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9984     int immhb = immh << 3 | immb;
9985     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
9986     bool accumulate = false;
9987     int dsize = is_q ? 128 : 64;
9988     int esize = 8 << size;
9989     int elements = dsize/esize;
9990     TCGMemOp memop = size | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
9991     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
9992     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
9993     TCGv_i64 tcg_round;
9994     uint64_t round_const;
9995     int i;
9996
9997     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
9998         unallocated_encoding(s);
9999         return;
10000     }
10001     tcg_debug_assert(size <= 3);
10002
10003     if (!fp_access_check(s)) {
10004         return;
10005     }
10006
10007     switch (opcode) {
10008     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
10009         if (is_u) {
10010             /* Shift count same as element size produces zero to add.  */
10011             if (shift == 8 << size) {
10012                 goto done;
10013             }
10014             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &usra_op[size]);
10015         } else {
10016             /* Shift count same as element size produces all sign to add.  */
10017             if (shift == 8 << size) {
10018                 shift -= 1;
10019             }
10020             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &ssra_op[size]);
10021         }
10022         return;
10023     case 0x08: /* SRI */
10024         /* Shift count same as element size is valid but does nothing.  */
10025         if (shift == 8 << size) {
10026             goto done;
10027         }
10028         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sri_op[size]);
10029         return;
10030
10031     case 0x00: /* SSHR / USHR */
10032         if (is_u) {
10033             if (shift == 8 << size) {
10034                 /* Shift count the same size as element size produces zero.  */
10035                 tcg_gen_gvec_dup8i(vec_full_reg_offset(s, rd),
10036                                    is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0);
10037             } else {
10038                 gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shri, size);
10039             }
10040         } else {
10041             /* Shift count the same size as element size produces all sign.  */
10042             if (shift == 8 << size) {
10043                 shift -= 1;
10044             }
10045             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_sari, size);
10046         }
10047         return;
10048
10049     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
10050         break;
10051     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
10052         accumulate = true;
10053         break;
10054     default:
10055         g_assert_not_reached();
10056     }
10057
10058     round_const = 1ULL << (shift - 1);
10059     tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
10060
10061     for (i = 0; i < elements; i++) {
10062         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, memop);
10063         if (accumulate) {
10064             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, memop);
10065         }
10066
10067         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
10068                                 accumulate, is_u, size, shift);
10069
10070         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
10071     }
10072     tcg_temp_free_i64(tcg_round);
10073
10074  done:
10075     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10076 }
10077
10078 /* SHL/SLI - Vector shift left */
10079 static void handle_vec_simd_shli(DisasContext *s, bool is_q, bool insert,
10080                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
10081 {
10082     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
10083     int immhb = immh << 3 | immb;
10084     int shift = immhb - (8 << size);
10085
10086     /* Range of size is limited by decode: immh is a non-zero 4 bit field */
10087     assert(size >= 0 && size <= 3);
10088
10089     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
10090         unallocated_encoding(s);
10091         return;
10092     }
10093
10094     if (!fp_access_check(s)) {
10095         return;
10096     }
10097
10098     if (insert) {
10099         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sli_op[size]);
10100     } else {
10101         gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shli, size);
10102     }
10103 }
10104
10105 /* USHLL/SHLL - Vector shift left with widening */
10106 static void handle_vec_simd_wshli(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
10107                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
10108 {
10109     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
10110     int immhb = immh << 3 | immb;
10111     int shift = immhb - (8 << size);
10112     int dsize = 64;
10113     int esize = 8 << size;
10114     int elements = dsize/esize;
10115     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
10116     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
10117     int i;
10118
10119     if (size >= 3) {
10120         unallocated_encoding(s);
10121         return;
10122     }
10123
10124     if (!fp_access_check(s)) {
10125         return;
10126     }
10127
10128     /* For the LL variants the store is larger than the load,
10129      * so if rd == rn we would overwrite parts of our input.
10130      * So load everything right now and use shifts in the main loop.
10131      */
10132     read_vec_element(s, tcg_rn, rn, is_q ? 1 : 0, MO_64);
10133
10134     for (i = 0; i < elements; i++) {
10135         tcg_gen_shri_i64(tcg_rd, tcg_rn, i * esize);
10136         ext_and_shift_reg(tcg_rd, tcg_rd, size | (!is_u << 2), 0);
10137         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, shift);
10138         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size + 1);
10139     }
10140 }
10141
10142 /* SHRN/RSHRN - Shift right with narrowing (and potential rounding) */
10143 static void handle_vec_simd_shrn(DisasContext *s, bool is_q,
10144                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
10145 {
10146     int immhb = immh << 3 | immb;
10147     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
10148     int dsize = 64;
10149     int esize = 8 << size;
10150     int elements = dsize/esize;
10151     int shift = (2 * esize) - immhb;
10152     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
10153     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_final;
10154     TCGv_i64 tcg_round;
10155     int i;
10156
10157     if (extract32(immh, 3, 1)) {
10158         unallocated_encoding(s);
10159         return;
10160     }
10161
10162     if (!fp_access_check(s)) {
10163         return;
10164     }
10165
10166     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
10167     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
10168     tcg_final = tcg_temp_new_i64();
10169     read_vec_element(s, tcg_final, rd, is_q ? 1 : 0, MO_64);
10170
10171     if (round) {
10172         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
10173         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
10174     } else {
10175         tcg_round = NULL;
10176     }
10177
10178     for (i = 0; i < elements; i++) {
10179         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size+1);
10180         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
10181                                 false, true, size+1, shift);
10182
10183         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
10184     }
10185
10186     if (!is_q) {
10187         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
10188     } else {
10189         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
10190     }
10191     if (round) {
10192         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
10193     }
10194     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
10195     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
10196     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
10197
10198     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10199 }
10200
10201
10202 /* AdvSIMD shift by immediate
10203  *  31  30   29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
10204  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
10205  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
10206  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
10207  */
10208 static void disas_simd_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
10209 {
10210     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10211     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10212     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
10213     int immb = extract32(insn, 16, 3);
10214     int immh = extract32(insn, 19, 4);
10215     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
10216     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10217
10218     switch (opcode) {
10219     case 0x08: /* SRI */
10220         if (!is_u) {
10221             unallocated_encoding(s);
10222             return;
10223         }
10224         /* fall through */
10225     case 0x00: /* SSHR / USHR */
10226     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
10227     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
10228     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
10229         handle_vec_simd_shri(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10230         break;
10231     case 0x0a: /* SHL / SLI */
10232         handle_vec_simd_shli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10233         break;
10234     case 0x10: /* SHRN */
10235     case 0x11: /* RSHRN / SQRSHRUN */
10236         if (is_u) {
10237             handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, false, true, immh, immb,
10238                                    opcode, rn, rd);
10239         } else {
10240             handle_vec_simd_shrn(s, is_q, immh, immb, opcode, rn, rd);
10241         }
10242         break;
10243     case 0x12: /* SQSHRN / UQSHRN */
10244     case 0x13: /* SQRSHRN / UQRSHRN */
10245         handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb,
10246                                opcode, rn, rd);
10247         break;
10248     case 0x14: /* SSHLL / USHLL */
10249         handle_vec_simd_wshli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10250         break;
10251     case 0x1c: /* SCVTF / UCVTF */
10252         handle_simd_shift_intfp_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb,
10253                                      opcode, rn, rd);
10254         break;
10255     case 0xc: /* SQSHLU */
10256         if (!is_u) {
10257             unallocated_encoding(s);
10258             return;
10259         }
10260         handle_simd_qshl(s, false, is_q, false, true, immh, immb, rn, rd);
10261         break;
10262     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
10263         handle_simd_qshl(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
10264         break;
10265     case 0x1f: /* FCVTZS/ FCVTZU */
10266         handle_simd_shift_fpint_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb, rn, rd);
10267         return;
10268     default:
10269         unallocated_encoding(s);
10270         return;
10271     }
10272 }
10273
10274 /* Generate code to do a "long" addition or subtraction, ie one done in
10275  * TCGv_i64 on vector lanes twice the width specified by size.
10276  */
10277 static void gen_neon_addl(int size, bool is_sub, TCGv_i64 tcg_res,
10278                           TCGv_i64 tcg_op1, TCGv_i64 tcg_op2)
10279 {
10280     static NeonGenTwo64OpFn * const fns[3][2] = {
10281         { gen_helper_neon_addl_u16, gen_helper_neon_subl_u16 },
10282         { gen_helper_neon_addl_u32, gen_helper_neon_subl_u32 },
10283         { tcg_gen_add_i64, tcg_gen_sub_i64 },
10284     };
10285     NeonGenTwo64OpFn *genfn;
10286     assert(size < 3);
10287
10288     genfn = fns[size][is_sub];
10289     genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10290 }
10291
10292 static void handle_3rd_widening(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10293                                 int opcode, int rd, int rn, int rm)
10294 {
10295     /* 3-reg-different widening insns: 64 x 64 -> 128 */
10296     TCGv_i64 tcg_res[2];
10297     int pass, accop;
10298
10299     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
10300     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
10301
10302     /* Does this op do an adding accumulate, a subtracting accumulate,
10303      * or no accumulate at all?
10304      */
10305     switch (opcode) {
10306     case 5:
10307     case 8:
10308     case 9:
10309         accop = 1;
10310         break;
10311     case 10:
10312     case 11:
10313         accop = -1;
10314         break;
10315     default:
10316         accop = 0;
10317         break;
10318     }
10319
10320     if (accop != 0) {
10321         read_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
10322         read_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
10323     }
10324
10325     /* size == 2 means two 32x32->64 operations; this is worth special
10326      * casing because we can generally handle it inline.
10327      */
10328     if (size == 2) {
10329         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10330             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10331             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10332             TCGv_i64 tcg_passres;
10333             TCGMemOp memop = MO_32 | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
10334
10335             int elt = pass + is_q * 2;
10336
10337             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, elt, memop);
10338             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, elt, memop);
10339
10340             if (accop == 0) {
10341                 tcg_passres = tcg_res[pass];
10342             } else {
10343                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10344             }
10345
10346             switch (opcode) {
10347             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10348                 tcg_gen_add_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10349                 break;
10350             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10351                 tcg_gen_sub_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10352                 break;
10353             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10354             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10355             {
10356                 TCGv_i64 tcg_tmp1 = tcg_temp_new_i64();
10357                 TCGv_i64 tcg_tmp2 = tcg_temp_new_i64();
10358
10359                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp1, tcg_op1, tcg_op2);
10360                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp2, tcg_op2, tcg_op1);
10361                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE,
10362                                     tcg_passres,
10363                                     tcg_op1, tcg_op2, tcg_tmp1, tcg_tmp2);
10364                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp1);
10365                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp2);
10366                 break;
10367             }
10368             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10369             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10370             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10371                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10372                 break;
10373             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10374             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10375             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10376                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10377                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
10378                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10379                 break;
10380             default:
10381                 g_assert_not_reached();
10382             }
10383
10384             if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10385                 /* saturating accumulate ops */
10386                 if (accop < 0) {
10387                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
10388                 }
10389                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
10390                                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10391             } else if (accop > 0) {
10392                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10393             } else if (accop < 0) {
10394                 tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10395             }
10396
10397             if (accop != 0) {
10398                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10399             }
10400
10401             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10402             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10403         }
10404     } else {
10405         /* size 0 or 1, generally helper functions */
10406         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10407             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10408             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10409             TCGv_i64 tcg_passres;
10410             int elt = pass + is_q * 2;
10411
10412             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, elt, MO_32);
10413             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, elt, MO_32);
10414
10415             if (accop == 0) {
10416                 tcg_passres = tcg_res[pass];
10417             } else {
10418                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10419             }
10420
10421             switch (opcode) {
10422             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10423             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10424             {
10425                 TCGv_i64 tcg_op2_64 = tcg_temp_new_i64();
10426                 static NeonGenWidenFn * const widenfns[2][2] = {
10427                     { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10428                     { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10429                 };
10430                 NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10431
10432                 widenfn(tcg_op2_64, tcg_op2);
10433                 widenfn(tcg_passres, tcg_op1);
10434                 gen_neon_addl(size, (opcode == 2), tcg_passres,
10435                               tcg_passres, tcg_op2_64);
10436                 tcg_temp_free_i64(tcg_op2_64);
10437                 break;
10438             }
10439             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10440             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10441                 if (size == 0) {
10442                     if (is_u) {
10443                         gen_helper_neon_abdl_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10444                     } else {
10445                         gen_helper_neon_abdl_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10446                     }
10447                 } else {
10448                     if (is_u) {
10449                         gen_helper_neon_abdl_u32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10450                     } else {
10451                         gen_helper_neon_abdl_s32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10452                     }
10453                 }
10454                 break;
10455             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10456             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10457             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10458                 if (size == 0) {
10459                     if (is_u) {
10460                         gen_helper_neon_mull_u8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10461                     } else {
10462                         gen_helper_neon_mull_s8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10463                     }
10464                 } else {
10465                     if (is_u) {
10466                         gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10467                     } else {
10468                         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10469                     }
10470                 }
10471                 break;
10472             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10473             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10474             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10475                 assert(size == 1);
10476                 gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10477                 gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
10478                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10479                 break;
10480             case 14: /* PMULL */
10481                 assert(size == 0);
10482                 gen_helper_neon_mull_p8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10483                 break;
10484             default:
10485                 g_assert_not_reached();
10486             }
10487             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10488             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10489
10490             if (accop != 0) {
10491                 if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10492                     /* saturating accumulate ops */
10493                     if (accop < 0) {
10494                         gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
10495                     }
10496                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
10497                                                       tcg_res[pass],
10498                                                       tcg_passres);
10499                 } else {
10500                     gen_neon_addl(size, (accop < 0), tcg_res[pass],
10501                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10502                 }
10503                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10504             }
10505         }
10506     }
10507
10508     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
10509     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
10510     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
10511     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
10512 }
10513
10514 static void handle_3rd_wide(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10515                             int opcode, int rd, int rn, int rm)
10516 {
10517     TCGv_i64 tcg_res[2];
10518     int part = is_q ? 2 : 0;
10519     int pass;
10520
10521     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10522         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10523         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10524         TCGv_i64 tcg_op2_wide = tcg_temp_new_i64();
10525         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3][2] = {
10526             { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10527             { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10528             { tcg_gen_ext_i32_i64, tcg_gen_extu_i32_i64 },
10529         };
10530         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10531
10532         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10533         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, part + pass, MO_32);
10534         widenfn(tcg_op2_wide, tcg_op2);
10535         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10536         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10537         gen_neon_addl(size, (opcode == 3),
10538                       tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2_wide);
10539         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10540         tcg_temp_free_i64(tcg_op2_wide);
10541     }
10542
10543     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10544         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10545         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10546     }
10547 }
10548
10549 static void do_narrow_round_high_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i64 in)
10550 {
10551     tcg_gen_addi_i64(in, in, 1U << 31);
10552     tcg_gen_extrh_i64_i32(res, in);
10553 }
10554
10555 static void handle_3rd_narrowing(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10556                                  int opcode, int rd, int rn, int rm)
10557 {
10558     TCGv_i32 tcg_res[2];
10559     int part = is_q ? 2 : 0;
10560     int pass;
10561
10562     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10563         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10564         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10565         TCGv_i64 tcg_wideres = tcg_temp_new_i64();
10566         static NeonGenNarrowFn * const narrowfns[3][2] = {
10567             { gen_helper_neon_narrow_high_u8,
10568               gen_helper_neon_narrow_round_high_u8 },
10569             { gen_helper_neon_narrow_high_u16,
10570               gen_helper_neon_narrow_round_high_u16 },
10571             { tcg_gen_extrh_i64_i32, do_narrow_round_high_u32 },
10572         };
10573         NeonGenNarrowFn *gennarrow = narrowfns[size][is_u];
10574
10575         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10576         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
10577
10578         gen_neon_addl(size, (opcode == 6), tcg_wideres, tcg_op1, tcg_op2);
10579
10580         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10581         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10582
10583         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10584         gennarrow(tcg_res[pass], tcg_wideres);
10585         tcg_temp_free_i64(tcg_wideres);
10586     }
10587
10588     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10589         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass + part, MO_32);
10590         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10591     }
10592     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10593 }
10594
10595 static void handle_pmull_64(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn, int rm)
10596 {
10597     /* PMULL of 64 x 64 -> 128 is an odd special case because it
10598      * is the only three-reg-diff instruction which produces a
10599      * 128-bit wide result from a single operation. However since
10600      * it's possible to calculate the two halves more or less
10601      * separately we just use two helper calls.
10602      */
10603     TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10604     TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10605     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10606
10607     read_vec_element(s, tcg_op1, rn, is_q, MO_64);
10608     read_vec_element(s, tcg_op2, rm, is_q, MO_64);
10609     gen_helper_neon_pmull_64_lo(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10610     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 0, MO_64);
10611     gen_helper_neon_pmull_64_hi(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10612     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 1, MO_64);
10613
10614     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10615     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10616     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10617 }
10618
10619 /* AdvSIMD three different
10620  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
10621  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10622  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
10623  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10624  */
10625 static void disas_simd_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
10626 {
10627     /* Instructions in this group fall into three basic classes
10628      * (in each case with the operation working on each element in
10629      * the input vectors):
10630      * (1) widening 64 x 64 -> 128 (with possibly Vd as an extra
10631      *     128 bit input)
10632      * (2) wide 64 x 128 -> 128
10633      * (3) narrowing 128 x 128 -> 64
10634      * Here we do initial decode, catch unallocated cases and
10635      * dispatch to separate functions for each class.
10636      */
10637     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10638     int is_u = extract32(insn, 29, 1);
10639     int size = extract32(insn, 22, 2);
10640     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
10641     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10642     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10643     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10644
10645     switch (opcode) {
10646     case 1: /* SADDW, SADDW2, UADDW, UADDW2 */
10647     case 3: /* SSUBW, SSUBW2, USUBW, USUBW2 */
10648         /* 64 x 128 -> 128 */
10649         if (size == 3) {
10650             unallocated_encoding(s);
10651             return;
10652         }
10653         if (!fp_access_check(s)) {
10654             return;
10655         }
10656         handle_3rd_wide(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10657         break;
10658     case 4: /* ADDHN, ADDHN2, RADDHN, RADDHN2 */
10659     case 6: /* SUBHN, SUBHN2, RSUBHN, RSUBHN2 */
10660         /* 128 x 128 -> 64 */
10661         if (size == 3) {
10662             unallocated_encoding(s);
10663             return;
10664         }
10665         if (!fp_access_check(s)) {
10666             return;
10667         }
10668         handle_3rd_narrowing(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10669         break;
10670     case 14: /* PMULL, PMULL2 */
10671         if (is_u || size == 1 || size == 2) {
10672             unallocated_encoding(s);
10673             return;
10674         }
10675         if (size == 3) {
10676             if (!dc_isar_feature(aa64_pmull, s)) {
10677                 unallocated_encoding(s);
10678                 return;
10679             }
10680             if (!fp_access_check(s)) {
10681                 return;
10682             }
10683             handle_pmull_64(s, is_q, rd, rn, rm);
10684             return;
10685         }
10686         goto is_widening;
10687     case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10688     case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10689     case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10690         if (is_u || size == 0) {
10691             unallocated_encoding(s);
10692             return;
10693         }
10694         /* fall through */
10695     case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10696     case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10697     case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10698     case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10699     case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10700     case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10701     case 12: /* SMULL, SMULL2, UMULL, UMULL2 */
10702         /* 64 x 64 -> 128 */
10703         if (size == 3) {
10704             unallocated_encoding(s);
10705             return;
10706         }
10707     is_widening:
10708         if (!fp_access_check(s)) {
10709             return;
10710         }
10711
10712         handle_3rd_widening(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10713         break;
10714     default:
10715         /* opcode 15 not allocated */
10716         unallocated_encoding(s);
10717         break;
10718     }
10719 }
10720
10721 /* Logic op (opcode == 3) subgroup of C3.6.16. */
10722 static void disas_simd_3same_logic(DisasContext *s, uint32_t insn)
10723 {
10724     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10725     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10726     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10727     int size = extract32(insn, 22, 2);
10728     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
10729     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10730
10731     if (!fp_access_check(s)) {
10732         return;
10733     }
10734
10735     switch (size + 4 * is_u) {
10736     case 0: /* AND */
10737         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_and, 0);
10738         return;
10739     case 1: /* BIC */
10740         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_andc, 0);
10741         return;
10742     case 2: /* ORR */
10743         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_or, 0);
10744         return;
10745     case 3: /* ORN */
10746         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_orc, 0);
10747         return;
10748     case 4: /* EOR */
10749         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_xor, 0);
10750         return;
10751
10752     case 5: /* BSL bitwise select */
10753         gen_gvec_fn4(s, is_q, rd, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_bitsel, 0);
10754         return;
10755     case 6: /* BIT, bitwise insert if true */
10756         gen_gvec_fn4(s, is_q, rd, rm, rn, rd, tcg_gen_gvec_bitsel, 0);
10757         return;
10758     case 7: /* BIF, bitwise insert if false */
10759         gen_gvec_fn4(s, is_q, rd, rm, rd, rn, tcg_gen_gvec_bitsel, 0);
10760         return;
10761
10762     default:
10763         g_assert_not_reached();
10764     }
10765 }
10766
10767 /* Pairwise op subgroup of C3.6.16.
10768  *
10769  * This is called directly or via the handle_3same_float for float pairwise
10770  * operations where the opcode and size are calculated differently.
10771  */
10772 static void handle_simd_3same_pair(DisasContext *s, int is_q, int u, int opcode,
10773                                    int size, int rn, int rm, int rd)
10774 {
10775     TCGv_ptr fpst;
10776     int pass;
10777
10778     /* Floating point operations need fpst */
10779     if (opcode >= 0x58) {
10780         fpst = get_fpstatus_ptr(false);
10781     } else {
10782         fpst = NULL;
10783     }
10784
10785     if (!fp_access_check(s)) {
10786         return;
10787     }
10788
10789     /* These operations work on the concatenated rm:rn, with each pair of
10790      * adjacent elements being operated on to produce an element in the result.
10791      */
10792     if (size == 3) {
10793         TCGv_i64 tcg_res[2];
10794
10795         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10796             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10797             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10798             int passreg = (pass == 0) ? rn : rm;
10799
10800             read_vec_element(s, tcg_op1, passreg, 0, MO_64);
10801             read_vec_element(s, tcg_op2, passreg, 1, MO_64);
10802             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10803
10804             switch (opcode) {
10805             case 0x17: /* ADDP */
10806                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10807                 break;
10808             case 0x58: /* FMAXNMP */
10809                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10810                 break;
10811             case 0x5a: /* FADDP */
10812                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10813                 break;
10814             case 0x5e: /* FMAXP */
10815                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10816                 break;
10817             case 0x78: /* FMINNMP */
10818                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10819                 break;
10820             case 0x7e: /* FMINP */
10821                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10822                 break;
10823             default:
10824                 g_assert_not_reached();
10825             }
10826
10827             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10828             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10829         }
10830
10831         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10832             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10833             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10834         }
10835     } else {
10836         int maxpass = is_q ? 4 : 2;
10837         TCGv_i32 tcg_res[4];
10838
10839         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10840             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10841             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10842             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
10843             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
10844             int passelt = (is_q && (pass & 1)) ? 2 : 0;
10845
10846             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_32);
10847             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_32);
10848             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10849
10850             switch (opcode) {
10851             case 0x17: /* ADDP */
10852             {
10853                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
10854                     gen_helper_neon_padd_u8,
10855                     gen_helper_neon_padd_u16,
10856                     tcg_gen_add_i32,
10857                 };
10858                 genfn = fns[size];
10859                 break;
10860             }
10861             case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
10862             {
10863                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10864                     { gen_helper_neon_pmax_s8, gen_helper_neon_pmax_u8 },
10865                     { gen_helper_neon_pmax_s16, gen_helper_neon_pmax_u16 },
10866                     { tcg_gen_smax_i32, tcg_gen_umax_i32 },
10867                 };
10868                 genfn = fns[size][u];
10869                 break;
10870             }
10871             case 0x15: /* SMINP, UMINP */
10872             {
10873                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10874                     { gen_helper_neon_pmin_s8, gen_helper_neon_pmin_u8 },
10875                     { gen_helper_neon_pmin_s16, gen_helper_neon_pmin_u16 },
10876                     { tcg_gen_smin_i32, tcg_gen_umin_i32 },
10877                 };
10878                 genfn = fns[size][u];
10879                 break;
10880             }
10881             /* The FP operations are all on single floats (32 bit) */
10882             case 0x58: /* FMAXNMP */
10883                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10884                 break;
10885             case 0x5a: /* FADDP */
10886                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10887                 break;
10888             case 0x5e: /* FMAXP */
10889                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10890                 break;
10891             case 0x78: /* FMINNMP */
10892                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10893                 break;
10894             case 0x7e: /* FMINP */
10895                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10896                 break;
10897             default:
10898                 g_assert_not_reached();
10899             }
10900
10901             /* FP ops called directly, otherwise call now */
10902             if (genfn) {
10903                 genfn(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10904             }
10905
10906             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10907             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10908         }
10909
10910         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10911             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
10912             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10913         }
10914         clear_vec_high(s, is_q, rd);
10915     }
10916
10917     if (fpst) {
10918         tcg_temp_free_ptr(fpst);
10919     }
10920 }
10921
10922 /* Floating point op subgroup of C3.6.16. */
10923 static void disas_simd_3same_float(DisasContext *s, uint32_t insn)
10924 {
10925     /* For floating point ops, the U, size[1] and opcode bits
10926      * together indicate the operation. size[0] indicates single
10927      * or double.
10928      */
10929     int fpopcode = extract32(insn, 11, 5)
10930         | (extract32(insn, 23, 1) << 5)
10931         | (extract32(insn, 29, 1) << 6);
10932     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10933     int size = extract32(insn, 22, 1);
10934     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10935     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10936     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10937
10938     int datasize = is_q ? 128 : 64;
10939     int esize = 32 << size;
10940     int elements = datasize / esize;
10941
10942     if (size == 1 && !is_q) {
10943         unallocated_encoding(s);
10944         return;
10945     }
10946
10947     switch (fpopcode) {
10948     case 0x58: /* FMAXNMP */
10949     case 0x5a: /* FADDP */
10950     case 0x5e: /* FMAXP */
10951     case 0x78: /* FMINNMP */
10952     case 0x7e: /* FMINP */
10953         if (size && !is_q) {
10954             unallocated_encoding(s);
10955             return;
10956         }
10957         handle_simd_3same_pair(s, is_q, 0, fpopcode, size ? MO_64 : MO_32,
10958                                rn, rm, rd);
10959         return;
10960     case 0x1b: /* FMULX */
10961     case 0x1f: /* FRECPS */
10962     case 0x3f: /* FRSQRTS */
10963     case 0x5d: /* FACGE */
10964     case 0x7d: /* FACGT */
10965     case 0x19: /* FMLA */
10966     case 0x39: /* FMLS */
10967     case 0x18: /* FMAXNM */
10968     case 0x1a: /* FADD */
10969     case 0x1c: /* FCMEQ */
10970     case 0x1e: /* FMAX */
10971     case 0x38: /* FMINNM */
10972     case 0x3a: /* FSUB */
10973     case 0x3e: /* FMIN */
10974     case 0x5b: /* FMUL */
10975     case 0x5c: /* FCMGE */
10976     case 0x5f: /* FDIV */
10977     case 0x7a: /* FABD */
10978     case 0x7c: /* FCMGT */
10979         if (!fp_access_check(s)) {
10980             return;
10981         }
10982         handle_3same_float(s, size, elements, fpopcode, rd, rn, rm);
10983         return;
10984
10985     case 0x1d: /* FMLAL  */
10986     case 0x3d: /* FMLSL  */
10987     case 0x59: /* FMLAL2 */
10988     case 0x79: /* FMLSL2 */
10989         if (size & 1 || !dc_isar_feature(aa64_fhm, s)) {
10990             unallocated_encoding(s);
10991             return;
10992         }
10993         if (fp_access_check(s)) {
10994             int is_s = extract32(insn, 23, 1);
10995             int is_2 = extract32(insn, 29, 1);
10996             int data = (is_2 << 1) | is_s;
10997             tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
10998                                vec_full_reg_offset(s, rn),
10999                                vec_full_reg_offset(s, rm), cpu_env,
11000                                is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s),
11001                                data, gen_helper_gvec_fmlal_a64);
11002         }
11003         return;
11004
11005     default:
11006         unallocated_encoding(s);
11007         return;
11008     }
11009 }
11010
11011 /* Integer op subgroup of C3.6.16. */
11012 static void disas_simd_3same_int(DisasContext *s, uint32_t insn)
11013 {
11014     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
11015     int u = extract32(insn, 29, 1);
11016     int size = extract32(insn, 22, 2);
11017     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
11018     int rm = extract32(insn, 16, 5);
11019     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11020     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11021     int pass;
11022     TCGCond cond;
11023
11024     switch (opcode) {
11025     case 0x13: /* MUL, PMUL */
11026         if (u && size != 0) {
11027             unallocated_encoding(s);
11028             return;
11029         }
11030         /* fall through */
11031     case 0x0: /* SHADD, UHADD */
11032     case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
11033     case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
11034     case 0xc: /* SMAX, UMAX */
11035     case 0xd: /* SMIN, UMIN */
11036     case 0xe: /* SABD, UABD */
11037     case 0xf: /* SABA, UABA */
11038     case 0x12: /* MLA, MLS */
11039         if (size == 3) {
11040             unallocated_encoding(s);
11041             return;
11042         }
11043         break;
11044     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
11045         if (size == 0 || size == 3) {
11046             unallocated_encoding(s);
11047             return;
11048         }
11049         break;
11050     default:
11051         if (size == 3 && !is_q) {
11052             unallocated_encoding(s);
11053             return;
11054         }
11055         break;
11056     }
11057
11058     if (!fp_access_check(s)) {
11059         return;
11060     }
11061
11062     switch (opcode) {
11063     case 0x01: /* SQADD, UQADD */
11064         tcg_gen_gvec_4(vec_full_reg_offset(s, rd),
11065                        offsetof(CPUARMState, vfp.qc),
11066                        vec_full_reg_offset(s, rn),
11067                        vec_full_reg_offset(s, rm),
11068                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s),
11069                        (u ? uqadd_op : sqadd_op) + size);
11070         return;
11071     case 0x05: /* SQSUB, UQSUB */
11072         tcg_gen_gvec_4(vec_full_reg_offset(s, rd),
11073                        offsetof(CPUARMState, vfp.qc),
11074                        vec_full_reg_offset(s, rn),
11075                        vec_full_reg_offset(s, rm),
11076                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s),
11077                        (u ? uqsub_op : sqsub_op) + size);
11078         return;
11079     case 0x0c: /* SMAX, UMAX */
11080         if (u) {
11081             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_umax, size);
11082         } else {
11083             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_smax, size);
11084         }
11085         return;
11086     case 0x0d: /* SMIN, UMIN */
11087         if (u) {
11088             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_umin, size);
11089         } else {
11090             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_smin, size);
11091         }
11092         return;
11093     case 0x10: /* ADD, SUB */
11094         if (u) {
11095             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_sub, size);
11096         } else {
11097             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_add, size);
11098         }
11099         return;
11100     case 0x13: /* MUL, PMUL */
11101         if (!u) { /* MUL */
11102             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_mul, size);
11103             return;
11104         }
11105         break;
11106     case 0x12: /* MLA, MLS */
11107         if (u) {
11108             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mls_op[size]);
11109         } else {
11110             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mla_op[size]);
11111         }
11112         return;
11113     case 0x11:
11114         if (!u) { /* CMTST */
11115             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &cmtst_op[size]);
11116             return;
11117         }
11118         /* else CMEQ */
11119         cond = TCG_COND_EQ;
11120         goto do_gvec_cmp;
11121     case 0x06: /* CMGT, CMHI */
11122         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
11123         goto do_gvec_cmp;
11124     case 0x07: /* CMGE, CMHS */
11125         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
11126     do_gvec_cmp:
11127         tcg_gen_gvec_cmp(cond, size, vec_full_reg_offset(s, rd),
11128                          vec_full_reg_offset(s, rn),
11129                          vec_full_reg_offset(s, rm),
11130                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
11131         return;
11132     }
11133
11134     if (size == 3) {
11135         assert(is_q);
11136         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11137             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
11138             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
11139             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
11140
11141             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
11142             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
11143
11144             handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
11145
11146             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
11147
11148             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
11149             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
11150             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
11151         }
11152     } else {
11153         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
11154             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11155             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11156             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
11157             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
11158             NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn = NULL;
11159
11160             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
11161             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
11162
11163             switch (opcode) {
11164             case 0x0: /* SHADD, UHADD */
11165             {
11166                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11167                     { gen_helper_neon_hadd_s8, gen_helper_neon_hadd_u8 },
11168                     { gen_helper_neon_hadd_s16, gen_helper_neon_hadd_u16 },
11169                     { gen_helper_neon_hadd_s32, gen_helper_neon_hadd_u32 },
11170                 };
11171                 genfn = fns[size][u];
11172                 break;
11173             }
11174             case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
11175             {
11176                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11177                     { gen_helper_neon_rhadd_s8, gen_helper_neon_rhadd_u8 },
11178                     { gen_helper_neon_rhadd_s16, gen_helper_neon_rhadd_u16 },
11179                     { gen_helper_neon_rhadd_s32, gen_helper_neon_rhadd_u32 },
11180                 };
11181                 genfn = fns[size][u];
11182                 break;
11183             }
11184             case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
11185             {
11186                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11187                     { gen_helper_neon_hsub_s8, gen_helper_neon_hsub_u8 },
11188                     { gen_helper_neon_hsub_s16, gen_helper_neon_hsub_u16 },
11189                     { gen_helper_neon_hsub_s32, gen_helper_neon_hsub_u32 },
11190                 };
11191                 genfn = fns[size][u];
11192                 break;
11193             }
11194             case 0x8: /* SSHL, USHL */
11195             {
11196                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11197                     { gen_helper_neon_shl_s8, gen_helper_neon_shl_u8 },
11198                     { gen_helper_neon_shl_s16, gen_helper_neon_shl_u16 },
11199                     { gen_helper_neon_shl_s32, gen_helper_neon_shl_u32 },
11200                 };
11201                 genfn = fns[size][u];
11202                 break;
11203             }
11204             case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
11205             {
11206                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
11207                     { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
11208                     { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
11209                     { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
11210                 };
11211                 genenvfn = fns[size][u];
11212                 break;
11213             }
11214             case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
11215             {
11216                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11217                     { gen_helper_neon_rshl_s8, gen_helper_neon_rshl_u8 },
11218                     { gen_helper_neon_rshl_s16, gen_helper_neon_rshl_u16 },
11219                     { gen_helper_neon_rshl_s32, gen_helper_neon_rshl_u32 },
11220                 };
11221                 genfn = fns[size][u];
11222                 break;
11223             }
11224             case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
11225             {
11226                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
11227                     { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
11228                     { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
11229                     { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
11230                 };
11231                 genenvfn = fns[size][u];
11232                 break;
11233             }
11234             case 0xe: /* SABD, UABD */
11235             case 0xf: /* SABA, UABA */
11236             {
11237                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11238                     { gen_helper_neon_abd_s8, gen_helper_neon_abd_u8 },
11239                     { gen_helper_neon_abd_s16, gen_helper_neon_abd_u16 },
11240                     { gen_helper_neon_abd_s32, gen_helper_neon_abd_u32 },
11241                 };
11242                 genfn = fns[size][u];
11243                 break;
11244             }
11245             case 0x13: /* MUL, PMUL */
11246                 assert(u); /* PMUL */
11247                 assert(size == 0);
11248                 genfn = gen_helper_neon_mul_p8;
11249                 break;
11250             case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
11251             {
11252                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
11253                     { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
11254                     { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
11255                 };
11256                 assert(size == 1 || size == 2);
11257                 genenvfn = fns[size - 1][u];
11258                 break;
11259             }
11260             default:
11261                 g_assert_not_reached();
11262             }
11263
11264             if (genenvfn) {
11265                 genenvfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op1, tcg_op2);
11266             } else {
11267                 genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
11268             }
11269
11270             if (opcode == 0xf) {
11271                 /* SABA, UABA: accumulating ops */
11272                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
11273                     gen_helper_neon_add_u8,
11274                     gen_helper_neon_add_u16,
11275                     tcg_gen_add_i32,
11276                 };
11277
11278                 read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rd, pass, MO_32);
11279                 fns[size](tcg_res, tcg_op1, tcg_res);
11280             }
11281
11282             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
11283
11284             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
11285             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11286             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11287         }
11288     }
11289     clear_vec_high(s, is_q, rd);
11290 }
11291
11292 /* AdvSIMD three same
11293  *  31  30  29  28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
11294  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
11295  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
11296  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
11297  */
11298 static void disas_simd_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
11299 {
11300     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
11301
11302     switch (opcode) {
11303     case 0x3: /* logic ops */
11304         disas_simd_3same_logic(s, insn);
11305         break;
11306     case 0x17: /* ADDP */
11307     case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
11308     case 0x15: /* SMINP, UMINP */
11309     {
11310         /* Pairwise operations */
11311         int is_q = extract32(insn, 30, 1);
11312         int u = extract32(insn, 29, 1);
11313         int size = extract32(insn, 22, 2);
11314         int rm = extract32(insn, 16, 5);
11315         int rn = extract32(insn, 5, 5);
11316         int rd = extract32(insn, 0, 5);
11317         if (opcode == 0x17) {
11318             if (u || (size == 3 && !is_q)) {
11319                 unallocated_encoding(s);
11320                 return;
11321             }
11322         } else {
11323             if (size == 3) {
11324                 unallocated_encoding(s);
11325                 return;
11326             }
11327         }
11328         handle_simd_3same_pair(s, is_q, u, opcode, size, rn, rm, rd);
11329         break;
11330     }
11331     case 0x18 ... 0x31:
11332         /* floating point ops, sz[1] and U are part of opcode */
11333         disas_simd_3same_float(s, insn);
11334         break;
11335     default:
11336         disas_simd_3same_int(s, insn);
11337         break;
11338     }
11339 }
11340
11341 /*
11342  * Advanced SIMD three same (ARMv8.2 FP16 variants)
11343  *
11344  *  31  30  29  28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9    5 4    0
11345  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
11346  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
11347  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
11348  *
11349  * This includes FMULX, FCMEQ (register), FRECPS, FRSQRTS, FCMGE
11350  * (register), FACGE, FABD, FCMGT (register) and FACGT.
11351  *
11352  */
11353 static void disas_simd_three_reg_same_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
11354 {
11355     int opcode, fpopcode;
11356     int is_q, u, a, rm, rn, rd;
11357     int datasize, elements;
11358     int pass;
11359     TCGv_ptr fpst;
11360     bool pairwise = false;
11361
11362     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
11363         unallocated_encoding(s);
11364         return;
11365     }
11366
11367     if (!fp_access_check(s)) {
11368         return;
11369     }
11370
11371     /* For these floating point ops, the U, a and opcode bits
11372      * together indicate the operation.
11373      */
11374     opcode = extract32(insn, 11, 3);
11375     u = extract32(insn, 29, 1);
11376     a = extract32(insn, 23, 1);
11377     is_q = extract32(insn, 30, 1);
11378     rm = extract32(insn, 16, 5);
11379     rn = extract32(insn, 5, 5);
11380     rd = extract32(insn, 0, 5);
11381
11382     fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
11383     datasize = is_q ? 128 : 64;
11384     elements = datasize / 16;
11385
11386     switch (fpopcode) {
11387     case 0x10: /* FMAXNMP */
11388     case 0x12: /* FADDP */
11389     case 0x16: /* FMAXP */
11390     case 0x18: /* FMINNMP */
11391     case 0x1e: /* FMINP */
11392         pairwise = true;
11393         break;
11394     }
11395
11396     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
11397
11398     if (pairwise) {
11399         int maxpass = is_q ? 8 : 4;
11400         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11401         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11402         TCGv_i32 tcg_res[8];
11403
11404         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11405             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
11406             int passelt = (pass << 1) & (maxpass - 1);
11407
11408             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_16);
11409             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_16);
11410             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11411
11412             switch (fpopcode) {
11413             case 0x10: /* FMAXNMP */
11414                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11415                                            fpst);
11416                 break;
11417             case 0x12: /* FADDP */
11418                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11419                 break;
11420             case 0x16: /* FMAXP */
11421                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11422                 break;
11423             case 0x18: /* FMINNMP */
11424                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11425                                            fpst);
11426                 break;
11427             case 0x1e: /* FMINP */
11428                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11429                 break;
11430             default:
11431                 g_assert_not_reached();
11432             }
11433         }
11434
11435         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11436             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_16);
11437             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11438         }
11439
11440         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11441         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11442
11443     } else {
11444         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
11445             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11446             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11447             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
11448
11449             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_16);
11450             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_16);
11451
11452             switch (fpopcode) {
11453             case 0x0: /* FMAXNM */
11454                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11455                 break;
11456             case 0x1: /* FMLA */
11457                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11458                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11459                                            fpst);
11460                 break;
11461             case 0x2: /* FADD */
11462                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11463                 break;
11464             case 0x3: /* FMULX */
11465                 gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11466                 break;
11467             case 0x4: /* FCMEQ */
11468                 gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11469                 break;
11470             case 0x6: /* FMAX */
11471                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11472                 break;
11473             case 0x7: /* FRECPS */
11474                 gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11475                 break;
11476             case 0x8: /* FMINNM */
11477                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11478                 break;
11479             case 0x9: /* FMLS */
11480                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
11481                 tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
11482                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11483                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11484                                            fpst);
11485                 break;
11486             case 0xa: /* FSUB */
11487                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11488                 break;
11489             case 0xe: /* FMIN */
11490                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11491                 break;
11492             case 0xf: /* FRSQRTS */
11493                 gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11494                 break;
11495             case 0x13: /* FMUL */
11496                 gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11497                 break;
11498             case 0x14: /* FCMGE */
11499                 gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11500                 break;
11501             case 0x15: /* FACGE */
11502                 gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11503                 break;
11504             case 0x17: /* FDIV */
11505                 gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11506                 break;
11507             case 0x1a: /* FABD */
11508                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11509                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
11510                 break;
11511             case 0x1c: /* FCMGT */
11512                 gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11513                 break;
11514             case 0x1d: /* FACGT */
11515                 gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11516                 break;
11517             default:
11518                 fprintf(stderr, "%s: insn %#04x, fpop %#2x @ %#" PRIx64 "\n",
11519                         __func__, insn, fpopcode, s->pc_curr);
11520                 g_assert_not_reached();
11521             }
11522
11523             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11524             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
11525             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11526             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11527         }
11528     }
11529
11530     tcg_temp_free_ptr(fpst);
11531
11532     clear_vec_high(s, is_q, rd);
11533 }
11534
11535 /* AdvSIMD three same extra
11536  *  31   30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
11537  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11538  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
11539  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11540  */
11541 static void disas_simd_three_reg_same_extra(DisasContext *s, uint32_t insn)
11542 {
11543     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11544     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11545     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
11546     int rm = extract32(insn, 16, 5);
11547     int size = extract32(insn, 22, 2);
11548     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11549     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11550     bool feature;
11551     int rot;
11552
11553     switch (u * 16 + opcode) {
11554     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
11555     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
11556         if (size != 1 && size != 2) {
11557             unallocated_encoding(s);
11558             return;
11559         }
11560         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
11561         break;
11562     case 0x02: /* SDOT (vector) */
11563     case 0x12: /* UDOT (vector) */
11564         if (size != MO_32) {
11565             unallocated_encoding(s);
11566             return;
11567         }
11568         feature = dc_isar_feature(aa64_dp, s);
11569         break;
11570     case 0x18: /* FCMLA, #0 */
11571     case 0x19: /* FCMLA, #90 */
11572     case 0x1a: /* FCMLA, #180 */
11573     case 0x1b: /* FCMLA, #270 */
11574     case 0x1c: /* FCADD, #90 */
11575     case 0x1e: /* FCADD, #270 */
11576         if (size == 0
11577             || (size == 1 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s))
11578             || (size == 3 && !is_q)) {
11579             unallocated_encoding(s);
11580             return;
11581         }
11582         feature = dc_isar_feature(aa64_fcma, s);
11583         break;
11584     default:
11585         unallocated_encoding(s);
11586         return;
11587     }
11588     if (!feature) {
11589         unallocated_encoding(s);
11590         return;
11591     }
11592     if (!fp_access_check(s)) {
11593         return;
11594     }
11595
11596     switch (opcode) {
11597     case 0x0: /* SQRDMLAH (vector) */
11598         switch (size) {
11599         case 1:
11600             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s16);
11601             break;
11602         case 2:
11603             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s32);
11604             break;
11605         default:
11606             g_assert_not_reached();
11607         }
11608         return;
11609
11610     case 0x1: /* SQRDMLSH (vector) */
11611         switch (size) {
11612         case 1:
11613             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s16);
11614             break;
11615         case 2:
11616             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s32);
11617             break;
11618         default:
11619             g_assert_not_reached();
11620         }
11621         return;
11622
11623     case 0x2: /* SDOT / UDOT */
11624         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, 0,
11625                          u ? gen_helper_gvec_udot_b : gen_helper_gvec_sdot_b);
11626         return;
11627
11628     case 0x8: /* FCMLA, #0 */
11629     case 0x9: /* FCMLA, #90 */
11630     case 0xa: /* FCMLA, #180 */
11631     case 0xb: /* FCMLA, #270 */
11632         rot = extract32(opcode, 0, 2);
11633         switch (size) {
11634         case 1:
11635             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, true, rot,
11636                               gen_helper_gvec_fcmlah);
11637             break;
11638         case 2:
11639             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11640                               gen_helper_gvec_fcmlas);
11641             break;
11642         case 3:
11643             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11644                               gen_helper_gvec_fcmlad);
11645             break;
11646         default:
11647             g_assert_not_reached();
11648         }
11649         return;
11650
11651     case 0xc: /* FCADD, #90 */
11652     case 0xe: /* FCADD, #270 */
11653         rot = extract32(opcode, 1, 1);
11654         switch (size) {
11655         case 1:
11656             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11657                               gen_helper_gvec_fcaddh);
11658             break;
11659         case 2:
11660             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11661                               gen_helper_gvec_fcadds);
11662             break;
11663         case 3:
11664             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11665                               gen_helper_gvec_fcaddd);
11666             break;
11667         default:
11668             g_assert_not_reached();
11669         }
11670         return;
11671
11672     default:
11673         g_assert_not_reached();
11674     }
11675 }
11676
11677 static void handle_2misc_widening(DisasContext *s, int opcode, bool is_q,
11678                                   int size, int rn, int rd)
11679 {
11680     /* Handle 2-reg-misc ops which are widening (so each size element
11681      * in the source becomes a 2*size element in the destination.
11682      * The only instruction like this is FCVTL.
11683      */
11684     int pass;
11685
11686     if (size == 3) {
11687         /* 32 -> 64 bit fp conversion */
11688         TCGv_i64 tcg_res[2];
11689         int srcelt = is_q ? 2 : 0;
11690
11691         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11692             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11693             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11694
11695             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, srcelt + pass, MO_32);
11696             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
11697             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11698         }
11699         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11700             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11701             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11702         }
11703     } else {
11704         /* 16 -> 32 bit fp conversion */
11705         int srcelt = is_q ? 4 : 0;
11706         TCGv_i32 tcg_res[4];
11707         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
11708         TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
11709
11710         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11711             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11712
11713             read_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rn, srcelt + pass, MO_16);
11714             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
11715                                            fpst, ahp);
11716         }
11717         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11718             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
11719             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11720         }
11721
11722         tcg_temp_free_ptr(fpst);
11723         tcg_temp_free_i32(ahp);
11724     }
11725 }
11726
11727 static void handle_rev(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11728                        bool is_q, int size, int rn, int rd)
11729 {
11730     int op = (opcode << 1) | u;
11731     int opsz = op + size;
11732     int grp_size = 3 - opsz;
11733     int dsize = is_q ? 128 : 64;
11734     int i;
11735
11736     if (opsz >= 3) {
11737         unallocated_encoding(s);
11738         return;
11739     }
11740
11741     if (!fp_access_check(s)) {
11742         return;
11743     }
11744
11745     if (size == 0) {
11746         /* Special case bytes, use bswap op on each group of elements */
11747         int groups = dsize / (8 << grp_size);
11748
11749         for (i = 0; i < groups; i++) {
11750             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
11751
11752             read_vec_element(s, tcg_tmp, rn, i, grp_size);
11753             switch (grp_size) {
11754             case MO_16:
11755                 tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11756                 break;
11757             case MO_32:
11758                 tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11759                 break;
11760             case MO_64:
11761                 tcg_gen_bswap64_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11762                 break;
11763             default:
11764                 g_assert_not_reached();
11765             }
11766             write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, i, grp_size);
11767             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
11768         }
11769         clear_vec_high(s, is_q, rd);
11770     } else {
11771         int revmask = (1 << grp_size) - 1;
11772         int esize = 8 << size;
11773         int elements = dsize / esize;
11774         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
11775         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_const_i64(0);
11776         TCGv_i64 tcg_rd_hi = tcg_const_i64(0);
11777
11778         for (i = 0; i < elements; i++) {
11779             int e_rev = (i & 0xf) ^ revmask;
11780             int off = e_rev * esize;
11781             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size);
11782             if (off >= 64) {
11783                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd_hi, tcg_rd_hi,
11784                                     tcg_rn, off - 64, esize);
11785             } else {
11786                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, off, esize);
11787             }
11788         }
11789         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, 0, MO_64);
11790         write_vec_element(s, tcg_rd_hi, rd, 1, MO_64);
11791
11792         tcg_temp_free_i64(tcg_rd_hi);
11793         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
11794         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
11795     }
11796 }
11797
11798 static void handle_2misc_pairwise(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11799                                   bool is_q, int size, int rn, int rd)
11800 {
11801     /* Implement the pairwise operations from 2-misc:
11802      * SADDLP, UADDLP, SADALP, UADALP.
11803      * These all add pairs of elements in the input to produce a
11804      * double-width result element in the output (possibly accumulating).
11805      */
11806     bool accum = (opcode == 0x6);
11807     int maxpass = is_q ? 2 : 1;
11808     int pass;
11809     TCGv_i64 tcg_res[2];
11810
11811     if (size == 2) {
11812         /* 32 + 32 -> 64 op */
11813         TCGMemOp memop = size + (u ? 0 : MO_SIGN);
11814
11815         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11816             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
11817             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
11818
11819             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11820
11821             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass * 2, memop);
11822             read_vec_element(s, tcg_op2, rn, pass * 2 + 1, memop);
11823             tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
11824             if (accum) {
11825                 read_vec_element(s, tcg_op1, rd, pass, MO_64);
11826                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
11827             }
11828
11829             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
11830             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
11831         }
11832     } else {
11833         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11834             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
11835             NeonGenOneOpFn *genfn;
11836             static NeonGenOneOpFn * const fns[2][2] = {
11837                 { gen_helper_neon_addlp_s8,  gen_helper_neon_addlp_u8 },
11838                 { gen_helper_neon_addlp_s16,  gen_helper_neon_addlp_u16 },
11839             };
11840
11841             genfn = fns[size][u];
11842
11843             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11844
11845             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
11846             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11847
11848             if (accum) {
11849                 read_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
11850                 if (size == 0) {
11851                     gen_helper_neon_addl_u16(tcg_res[pass],
11852                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11853                 } else {
11854                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass],
11855                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11856                 }
11857             }
11858             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
11859         }
11860     }
11861     if (!is_q) {
11862         tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
11863     }
11864     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11865         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11866         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11867     }
11868 }
11869
11870 static void handle_shll(DisasContext *s, bool is_q, int size, int rn, int rd)
11871 {
11872     /* Implement SHLL and SHLL2 */
11873     int pass;
11874     int part = is_q ? 2 : 0;
11875     TCGv_i64 tcg_res[2];
11876
11877     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11878         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3] = {
11879             gen_helper_neon_widen_u8,
11880             gen_helper_neon_widen_u16,
11881             tcg_gen_extu_i32_i64,
11882         };
11883         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size];
11884         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11885
11886         read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, part + pass, MO_32);
11887         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11888         widenfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11889         tcg_gen_shli_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], 8 << size);
11890
11891         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11892     }
11893
11894     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11895         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11896         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11897     }
11898 }
11899
11900 /* AdvSIMD two reg misc
11901  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
11902  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11903  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
11904  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11905  */
11906 static void disas_simd_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
11907 {
11908     int size = extract32(insn, 22, 2);
11909     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
11910     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11911     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11912     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11913     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11914     bool need_fpstatus = false;
11915     bool need_rmode = false;
11916     int rmode = -1;
11917     TCGv_i32 tcg_rmode;
11918     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
11919
11920     switch (opcode) {
11921     case 0x0: /* REV64, REV32 */
11922     case 0x1: /* REV16 */
11923         handle_rev(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11924         return;
11925     case 0x5: /* CNT, NOT, RBIT */
11926         if (u && size == 0) {
11927             /* NOT */
11928             break;
11929         } else if (u && size == 1) {
11930             /* RBIT */
11931             break;
11932         } else if (!u && size == 0) {
11933             /* CNT */
11934             break;
11935         }
11936         unallocated_encoding(s);
11937         return;
11938     case 0x12: /* XTN, XTN2, SQXTUN, SQXTUN2 */
11939     case 0x14: /* SQXTN, SQXTN2, UQXTN, UQXTN2 */
11940         if (size == 3) {
11941             unallocated_encoding(s);
11942             return;
11943         }
11944         if (!fp_access_check(s)) {
11945             return;
11946         }
11947
11948         handle_2misc_narrow(s, false, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11949         return;
11950     case 0x4: /* CLS, CLZ */
11951         if (size == 3) {
11952             unallocated_encoding(s);
11953             return;
11954         }
11955         break;
11956     case 0x2: /* SADDLP, UADDLP */
11957     case 0x6: /* SADALP, UADALP */
11958         if (size == 3) {
11959             unallocated_encoding(s);
11960             return;
11961         }
11962         if (!fp_access_check(s)) {
11963             return;
11964         }
11965         handle_2misc_pairwise(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11966         return;
11967     case 0x13: /* SHLL, SHLL2 */
11968         if (u == 0 || size == 3) {
11969             unallocated_encoding(s);
11970             return;
11971         }
11972         if (!fp_access_check(s)) {
11973             return;
11974         }
11975         handle_shll(s, is_q, size, rn, rd);
11976         return;
11977     case 0xa: /* CMLT */
11978         if (u == 1) {
11979             unallocated_encoding(s);
11980             return;
11981         }
11982         /* fall through */
11983     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
11984     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
11985     case 0xb: /* ABS, NEG */
11986         if (size == 3 && !is_q) {
11987             unallocated_encoding(s);
11988             return;
11989         }
11990         break;
11991     case 0x3: /* SUQADD, USQADD */
11992         if (size == 3 && !is_q) {
11993             unallocated_encoding(s);
11994             return;
11995         }
11996         if (!fp_access_check(s)) {
11997             return;
11998         }
11999         handle_2misc_satacc(s, false, u, is_q, size, rn, rd);
12000         return;
12001     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
12002         if (size == 3 && !is_q) {
12003             unallocated_encoding(s);
12004             return;
12005         }
12006         break;
12007     case 0xc ... 0xf:
12008     case 0x16 ... 0x1f:
12009     {
12010         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
12011          * size[0] indicates single or double precision.
12012          */
12013         int is_double = extract32(size, 0, 1);
12014         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
12015         size = is_double ? 3 : 2;
12016         switch (opcode) {
12017         case 0x2f: /* FABS */
12018         case 0x6f: /* FNEG */
12019             if (size == 3 && !is_q) {
12020                 unallocated_encoding(s);
12021                 return;
12022             }
12023             break;
12024         case 0x1d: /* SCVTF */
12025         case 0x5d: /* UCVTF */
12026         {
12027             bool is_signed = (opcode == 0x1d) ? true : false;
12028             int elements = is_double ? 2 : is_q ? 4 : 2;
12029             if (is_double && !is_q) {
12030                 unallocated_encoding(s);
12031                 return;
12032             }
12033             if (!fp_access_check(s)) {
12034                 return;
12035             }
12036             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, is_signed, 0, size);
12037             return;
12038         }
12039         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
12040         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
12041         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
12042         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
12043         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
12044             if (size == 3 && !is_q) {
12045                 unallocated_encoding(s);
12046                 return;
12047             }
12048             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
12049             return;
12050         case 0x7f: /* FSQRT */
12051             if (size == 3 && !is_q) {
12052                 unallocated_encoding(s);
12053                 return;
12054             }
12055             break;
12056         case 0x1a: /* FCVTNS */
12057         case 0x1b: /* FCVTMS */
12058         case 0x3a: /* FCVTPS */
12059         case 0x3b: /* FCVTZS */
12060         case 0x5a: /* FCVTNU */
12061         case 0x5b: /* FCVTMU */
12062         case 0x7a: /* FCVTPU */
12063         case 0x7b: /* FCVTZU */
12064             need_fpstatus = true;
12065             need_rmode = true;
12066             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
12067             if (size == 3 && !is_q) {
12068                 unallocated_encoding(s);
12069                 return;
12070             }
12071             break;
12072         case 0x5c: /* FCVTAU */
12073         case 0x1c: /* FCVTAS */
12074             need_fpstatus = true;
12075             need_rmode = true;
12076             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12077             if (size == 3 && !is_q) {
12078                 unallocated_encoding(s);
12079                 return;
12080             }
12081             break;
12082         case 0x3c: /* URECPE */
12083             if (size == 3) {
12084                 unallocated_encoding(s);
12085                 return;
12086             }
12087             /* fall through */
12088         case 0x3d: /* FRECPE */
12089         case 0x7d: /* FRSQRTE */
12090             if (size == 3 && !is_q) {
12091                 unallocated_encoding(s);
12092                 return;
12093             }
12094             if (!fp_access_check(s)) {
12095                 return;
12096             }
12097             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
12098             return;
12099         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
12100             if (size == 2) {
12101                 unallocated_encoding(s);
12102                 return;
12103             }
12104             /* fall through */
12105         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
12106             /* handle_2misc_narrow does a 2*size -> size operation, but these
12107              * instructions encode the source size rather than dest size.
12108              */
12109             if (!fp_access_check(s)) {
12110                 return;
12111             }
12112             handle_2misc_narrow(s, false, opcode, 0, is_q, size - 1, rn, rd);
12113             return;
12114         case 0x17: /* FCVTL, FCVTL2 */
12115             if (!fp_access_check(s)) {
12116                 return;
12117             }
12118             handle_2misc_widening(s, opcode, is_q, size, rn, rd);
12119             return;
12120         case 0x18: /* FRINTN */
12121         case 0x19: /* FRINTM */
12122         case 0x38: /* FRINTP */
12123         case 0x39: /* FRINTZ */
12124             need_rmode = true;
12125             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
12126             /* fall through */
12127         case 0x59: /* FRINTX */
12128         case 0x79: /* FRINTI */
12129             need_fpstatus = true;
12130             if (size == 3 && !is_q) {
12131                 unallocated_encoding(s);
12132                 return;
12133             }
12134             break;
12135         case 0x58: /* FRINTA */
12136             need_rmode = true;
12137             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12138             need_fpstatus = true;
12139             if (size == 3 && !is_q) {
12140                 unallocated_encoding(s);
12141                 return;
12142             }
12143             break;
12144         case 0x7c: /* URSQRTE */
12145             if (size == 3) {
12146                 unallocated_encoding(s);
12147                 return;
12148             }
12149             need_fpstatus = true;
12150             break;
12151         case 0x1e: /* FRINT32Z */
12152         case 0x1f: /* FRINT64Z */
12153             need_rmode = true;
12154             rmode = FPROUNDING_ZERO;
12155             /* fall through */
12156         case 0x5e: /* FRINT32X */
12157         case 0x5f: /* FRINT64X */
12158             need_fpstatus = true;
12159             if ((size == 3 && !is_q) || !dc_isar_feature(aa64_frint, s)) {
12160                 unallocated_encoding(s);
12161                 return;
12162             }
12163             break;
12164         default:
12165             unallocated_encoding(s);
12166             return;
12167         }
12168         break;
12169     }
12170     default:
12171         unallocated_encoding(s);
12172         return;
12173     }
12174
12175     if (!fp_access_check(s)) {
12176         return;
12177     }
12178
12179     if (need_fpstatus || need_rmode) {
12180         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
12181     } else {
12182         tcg_fpstatus = NULL;
12183     }
12184     if (need_rmode) {
12185         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
12186         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12187     } else {
12188         tcg_rmode = NULL;
12189     }
12190
12191     switch (opcode) {
12192     case 0x5:
12193         if (u && size == 0) { /* NOT */
12194             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_not, 0);
12195             return;
12196         }
12197         break;
12198     case 0xb:
12199         if (u) { /* ABS, NEG */
12200             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_neg, size);
12201         } else {
12202             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_abs, size);
12203         }
12204         return;
12205     }
12206
12207     if (size == 3) {
12208         /* All 64-bit element operations can be shared with scalar 2misc */
12209         int pass;
12210
12211         /* Coverity claims (size == 3 && !is_q) has been eliminated
12212          * from all paths leading to here.
12213          */
12214         tcg_debug_assert(is_q);
12215         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
12216             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12217             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
12218
12219             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
12220
12221             handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op,
12222                             tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12223
12224             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12225
12226             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
12227             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12228         }
12229     } else {
12230         int pass;
12231
12232         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
12233             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12234             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12235             TCGCond cond;
12236
12237             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
12238
12239             if (size == 2) {
12240                 /* Special cases for 32 bit elements */
12241                 switch (opcode) {
12242                 case 0xa: /* CMLT */
12243                     /* 32 bit integer comparison against zero, result is
12244                      * test ? (2^32 - 1) : 0. We implement via setcond(test)
12245                      * and inverting.
12246                      */
12247                     cond = TCG_COND_LT;
12248                 do_cmop:
12249                     tcg_gen_setcondi_i32(cond, tcg_res, tcg_op, 0);
12250                     tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_res);
12251                     break;
12252                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
12253                     cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
12254                     goto do_cmop;
12255                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
12256                     cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
12257                     goto do_cmop;
12258                 case 0x4: /* CLS */
12259                     if (u) {
12260                         tcg_gen_clzi_i32(tcg_res, tcg_op, 32);
12261                     } else {
12262                         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_res, tcg_op);
12263                     }
12264                     break;
12265                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
12266                     if (u) {
12267                         gen_helper_neon_qneg_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12268                     } else {
12269                         gen_helper_neon_qabs_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12270                     }
12271                     break;
12272                 case 0x2f: /* FABS */
12273                     gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
12274                     break;
12275                 case 0x6f: /* FNEG */
12276                     gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
12277                     break;
12278                 case 0x7f: /* FSQRT */
12279                     gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
12280                     break;
12281                 case 0x1a: /* FCVTNS */
12282                 case 0x1b: /* FCVTMS */
12283                 case 0x1c: /* FCVTAS */
12284                 case 0x3a: /* FCVTPS */
12285                 case 0x3b: /* FCVTZS */
12286                 {
12287                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
12288                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_res, tcg_op,
12289                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
12290                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
12291                     break;
12292                 }
12293                 case 0x5a: /* FCVTNU */
12294                 case 0x5b: /* FCVTMU */
12295                 case 0x5c: /* FCVTAU */
12296                 case 0x7a: /* FCVTPU */
12297                 case 0x7b: /* FCVTZU */
12298                 {
12299                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
12300                     gen_helper_vfp_touls(tcg_res, tcg_op,
12301                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
12302                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
12303                     break;
12304                 }
12305                 case 0x18: /* FRINTN */
12306                 case 0x19: /* FRINTM */
12307                 case 0x38: /* FRINTP */
12308                 case 0x39: /* FRINTZ */
12309                 case 0x58: /* FRINTA */
12310                 case 0x79: /* FRINTI */
12311                     gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12312                     break;
12313                 case 0x59: /* FRINTX */
12314                     gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12315                     break;
12316                 case 0x7c: /* URSQRTE */
12317                     gen_helper_rsqrte_u32(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12318                     break;
12319                 case 0x1e: /* FRINT32Z */
12320                 case 0x5e: /* FRINT32X */
12321                     gen_helper_frint32_s(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12322                     break;
12323                 case 0x1f: /* FRINT64Z */
12324                 case 0x5f: /* FRINT64X */
12325                     gen_helper_frint64_s(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12326                     break;
12327                 default:
12328                     g_assert_not_reached();
12329                 }
12330             } else {
12331                 /* Use helpers for 8 and 16 bit elements */
12332                 switch (opcode) {
12333                 case 0x5: /* CNT, RBIT */
12334                     /* For these two insns size is part of the opcode specifier
12335                      * (handled earlier); they always operate on byte elements.
12336                      */
12337                     if (u) {
12338                         gen_helper_neon_rbit_u8(tcg_res, tcg_op);
12339                     } else {
12340                         gen_helper_neon_cnt_u8(tcg_res, tcg_op);
12341                     }
12342                     break;
12343                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
12344                 {
12345                     NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
12346                     static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[2][2] = {
12347                         { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
12348                         { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
12349                     };
12350                     genfn = fns[size][u];
12351                     genfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12352                     break;
12353                 }
12354                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
12355                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
12356                 case 0xa: /* CMLT */
12357                 {
12358                     static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
12359                         { gen_helper_neon_cgt_s8, gen_helper_neon_cgt_s16 },
12360                         { gen_helper_neon_cge_s8, gen_helper_neon_cge_s16 },
12361                         { gen_helper_neon_ceq_u8, gen_helper_neon_ceq_u16 },
12362                     };
12363                     NeonGenTwoOpFn *genfn;
12364                     int comp;
12365                     bool reverse;
12366                     TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12367
12368                     /* comp = index into [CMGT, CMGE, CMEQ, CMLE, CMLT] */
12369                     comp = (opcode - 0x8) * 2 + u;
12370                     /* ...but LE, LT are implemented as reverse GE, GT */
12371                     reverse = (comp > 2);
12372                     if (reverse) {
12373                         comp = 4 - comp;
12374                     }
12375                     genfn = fns[comp][size];
12376                     if (reverse) {
12377                         genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12378                     } else {
12379                         genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero);
12380                     }
12381                     tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12382                     break;
12383                 }
12384                 case 0x4: /* CLS, CLZ */
12385                     if (u) {
12386                         if (size == 0) {
12387                             gen_helper_neon_clz_u8(tcg_res, tcg_op);
12388                         } else {
12389                             gen_helper_neon_clz_u16(tcg_res, tcg_op);
12390                         }
12391                     } else {
12392                         if (size == 0) {
12393                             gen_helper_neon_cls_s8(tcg_res, tcg_op);
12394                         } else {
12395                             gen_helper_neon_cls_s16(tcg_res, tcg_op);
12396                         }
12397                     }
12398                     break;
12399                 default:
12400                     g_assert_not_reached();
12401                 }
12402             }
12403
12404             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
12405
12406             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12407             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12408         }
12409     }
12410     clear_vec_high(s, is_q, rd);
12411
12412     if (need_rmode) {
12413         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12414         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12415     }
12416     if (need_fpstatus) {
12417         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12418     }
12419 }
12420
12421 /* AdvSIMD [scalar] two register miscellaneous (FP16)
12422  *
12423  *   31  30  29 28  27     24  23 22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
12424  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12425  * | 0 | Q | U | S | 1 1 1 0 | a | 1 1 1 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
12426  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12427  *   mask: 1000 1111 0111 1110 0000 1100 0000 0000 0x8f7e 0c00
12428  *   val:  0000 1110 0111 1000 0000 1000 0000 0000 0x0e78 0800
12429  *
12430  * This actually covers two groups where scalar access is governed by
12431  * bit 28. A bunch of the instructions (float to integral) only exist
12432  * in the vector form and are un-allocated for the scalar decode. Also
12433  * in the scalar decode Q is always 1.
12434  */
12435 static void disas_simd_two_reg_misc_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
12436 {
12437     int fpop, opcode, a, u;
12438     int rn, rd;
12439     bool is_q;
12440     bool is_scalar;
12441     bool only_in_vector = false;
12442
12443     int pass;
12444     TCGv_i32 tcg_rmode = NULL;
12445     TCGv_ptr tcg_fpstatus = NULL;
12446     bool need_rmode = false;
12447     bool need_fpst = true;
12448     int rmode;
12449
12450     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12451         unallocated_encoding(s);
12452         return;
12453     }
12454
12455     rd = extract32(insn, 0, 5);
12456     rn = extract32(insn, 5, 5);
12457
12458     a = extract32(insn, 23, 1);
12459     u = extract32(insn, 29, 1);
12460     is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12461     is_q = extract32(insn, 30, 1);
12462
12463     opcode = extract32(insn, 12, 5);
12464     fpop = deposit32(opcode, 5, 1, a);
12465     fpop = deposit32(fpop, 6, 1, u);
12466
12467     rd = extract32(insn, 0, 5);
12468     rn = extract32(insn, 5, 5);
12469
12470     switch (fpop) {
12471     case 0x1d: /* SCVTF */
12472     case 0x5d: /* UCVTF */
12473     {
12474         int elements;
12475
12476         if (is_scalar) {
12477             elements = 1;
12478         } else {
12479             elements = (is_q ? 8 : 4);
12480         }
12481
12482         if (!fp_access_check(s)) {
12483             return;
12484         }
12485         handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !u, 0, MO_16);
12486         return;
12487     }
12488     break;
12489     case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
12490     case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
12491     case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
12492     case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
12493     case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
12494         handle_2misc_fcmp_zero(s, fpop, is_scalar, 0, is_q, MO_16, rn, rd);
12495         return;
12496     case 0x3d: /* FRECPE */
12497     case 0x3f: /* FRECPX */
12498         break;
12499     case 0x18: /* FRINTN */
12500         need_rmode = true;
12501         only_in_vector = true;
12502         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12503         break;
12504     case 0x19: /* FRINTM */
12505         need_rmode = true;
12506         only_in_vector = true;
12507         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12508         break;
12509     case 0x38: /* FRINTP */
12510         need_rmode = true;
12511         only_in_vector = true;
12512         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12513         break;
12514     case 0x39: /* FRINTZ */
12515         need_rmode = true;
12516         only_in_vector = true;
12517         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12518         break;
12519     case 0x58: /* FRINTA */
12520         need_rmode = true;
12521         only_in_vector = true;
12522         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12523         break;
12524     case 0x59: /* FRINTX */
12525     case 0x79: /* FRINTI */
12526         only_in_vector = true;
12527         /* current rounding mode */
12528         break;
12529     case 0x1a: /* FCVTNS */
12530         need_rmode = true;
12531         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12532         break;
12533     case 0x1b: /* FCVTMS */
12534         need_rmode = true;
12535         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12536         break;
12537     case 0x1c: /* FCVTAS */
12538         need_rmode = true;
12539         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12540         break;
12541     case 0x3a: /* FCVTPS */
12542         need_rmode = true;
12543         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12544         break;
12545     case 0x3b: /* FCVTZS */
12546         need_rmode = true;
12547         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12548         break;
12549     case 0x5a: /* FCVTNU */
12550         need_rmode = true;
12551         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12552         break;
12553     case 0x5b: /* FCVTMU */
12554         need_rmode = true;
12555         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12556         break;
12557     case 0x5c: /* FCVTAU */
12558         need_rmode = true;
12559         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12560         break;
12561     case 0x7a: /* FCVTPU */
12562         need_rmode = true;
12563         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12564         break;
12565     case 0x7b: /* FCVTZU */
12566         need_rmode = true;
12567         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12568         break;
12569     case 0x2f: /* FABS */
12570     case 0x6f: /* FNEG */
12571         need_fpst = false;
12572         break;
12573     case 0x7d: /* FRSQRTE */
12574     case 0x7f: /* FSQRT (vector) */
12575         break;
12576     default:
12577         fprintf(stderr, "%s: insn %#04x fpop %#2x\n", __func__, insn, fpop);
12578         g_assert_not_reached();
12579     }
12580
12581
12582     /* Check additional constraints for the scalar encoding */
12583     if (is_scalar) {
12584         if (!is_q) {
12585             unallocated_encoding(s);
12586             return;
12587         }
12588         /* FRINTxx is only in the vector form */
12589         if (only_in_vector) {
12590             unallocated_encoding(s);
12591             return;
12592         }
12593     }
12594
12595     if (!fp_access_check(s)) {
12596         return;
12597     }
12598
12599     if (need_rmode || need_fpst) {
12600         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(true);
12601     }
12602
12603     if (need_rmode) {
12604         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
12605         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12606     }
12607
12608     if (is_scalar) {
12609         TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
12610         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12611
12612         switch (fpop) {
12613         case 0x1a: /* FCVTNS */
12614         case 0x1b: /* FCVTMS */
12615         case 0x1c: /* FCVTAS */
12616         case 0x3a: /* FCVTPS */
12617         case 0x3b: /* FCVTZS */
12618             gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12619             break;
12620         case 0x3d: /* FRECPE */
12621             gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12622             break;
12623         case 0x3f: /* FRECPX */
12624             gen_helper_frecpx_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12625             break;
12626         case 0x5a: /* FCVTNU */
12627         case 0x5b: /* FCVTMU */
12628         case 0x5c: /* FCVTAU */
12629         case 0x7a: /* FCVTPU */
12630         case 0x7b: /* FCVTZU */
12631             gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12632             break;
12633         case 0x6f: /* FNEG */
12634             tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12635             break;
12636         case 0x7d: /* FRSQRTE */
12637             gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12638             break;
12639         default:
12640             g_assert_not_reached();
12641         }
12642
12643         /* limit any sign extension going on */
12644         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0xffff);
12645         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
12646
12647         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12648         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12649     } else {
12650         for (pass = 0; pass < (is_q ? 8 : 4); pass++) {
12651             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12652             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12653
12654             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_16);
12655
12656             switch (fpop) {
12657             case 0x1a: /* FCVTNS */
12658             case 0x1b: /* FCVTMS */
12659             case 0x1c: /* FCVTAS */
12660             case 0x3a: /* FCVTPS */
12661             case 0x3b: /* FCVTZS */
12662                 gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12663                 break;
12664             case 0x3d: /* FRECPE */
12665                 gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12666                 break;
12667             case 0x5a: /* FCVTNU */
12668             case 0x5b: /* FCVTMU */
12669             case 0x5c: /* FCVTAU */
12670             case 0x7a: /* FCVTPU */
12671             case 0x7b: /* FCVTZU */
12672                 gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12673                 break;
12674             case 0x18: /* FRINTN */
12675             case 0x19: /* FRINTM */
12676             case 0x38: /* FRINTP */
12677             case 0x39: /* FRINTZ */
12678             case 0x58: /* FRINTA */
12679             case 0x79: /* FRINTI */
12680                 gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12681                 break;
12682             case 0x59: /* FRINTX */
12683                 gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12684                 break;
12685             case 0x2f: /* FABS */
12686                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
12687                 break;
12688             case 0x6f: /* FNEG */
12689                 tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12690                 break;
12691             case 0x7d: /* FRSQRTE */
12692                 gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12693                 break;
12694             case 0x7f: /* FSQRT */
12695                 gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12696                 break;
12697             default:
12698                 g_assert_not_reached();
12699             }
12700
12701             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
12702
12703             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12704             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12705         }
12706
12707         clear_vec_high(s, is_q, rd);
12708     }
12709
12710     if (tcg_rmode) {
12711         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12712         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12713     }
12714
12715     if (tcg_fpstatus) {
12716         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12717     }
12718 }
12719
12720 /* AdvSIMD scalar x indexed element
12721  *  31 30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12722  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12723  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12724  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12725  * AdvSIMD vector x indexed element
12726  *   31  30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12727  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12728  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12729  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12730  */
12731 static void disas_simd_indexed(DisasContext *s, uint32_t insn)
12732 {
12733     /* This encoding has two kinds of instruction:
12734      *  normal, where we perform elt x idxelt => elt for each
12735      *     element in the vector
12736      *  long, where we perform elt x idxelt and generate a result of
12737      *     double the width of the input element
12738      * The long ops have a 'part' specifier (ie come in INSN, INSN2 pairs).
12739      */
12740     bool is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12741     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
12742     bool u = extract32(insn, 29, 1);
12743     int size = extract32(insn, 22, 2);
12744     int l = extract32(insn, 21, 1);
12745     int m = extract32(insn, 20, 1);
12746     /* Note that the Rm field here is only 4 bits, not 5 as it usually is */
12747     int rm = extract32(insn, 16, 4);
12748     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
12749     int h = extract32(insn, 11, 1);
12750     int rn = extract32(insn, 5, 5);
12751     int rd = extract32(insn, 0, 5);
12752     bool is_long = false;
12753     int is_fp = 0;
12754     bool is_fp16 = false;
12755     int index;
12756     TCGv_ptr fpst;
12757
12758     switch (16 * u + opcode) {
12759     case 0x08: /* MUL */
12760     case 0x10: /* MLA */
12761     case 0x14: /* MLS */
12762         if (is_scalar) {
12763             unallocated_encoding(s);
12764             return;
12765         }
12766         break;
12767     case 0x02: /* SMLAL, SMLAL2 */
12768     case 0x12: /* UMLAL, UMLAL2 */
12769     case 0x06: /* SMLSL, SMLSL2 */
12770     case 0x16: /* UMLSL, UMLSL2 */
12771     case 0x0a: /* SMULL, SMULL2 */
12772     case 0x1a: /* UMULL, UMULL2 */
12773         if (is_scalar) {
12774             unallocated_encoding(s);
12775             return;
12776         }
12777         is_long = true;
12778         break;
12779     case 0x03: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
12780     case 0x07: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
12781     case 0x0b: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
12782         is_long = true;
12783         break;
12784     case 0x0c: /* SQDMULH */
12785     case 0x0d: /* SQRDMULH */
12786         break;
12787     case 0x01: /* FMLA */
12788     case 0x05: /* FMLS */
12789     case 0x09: /* FMUL */
12790     case 0x19: /* FMULX */
12791         is_fp = 1;
12792         break;
12793     case 0x1d: /* SQRDMLAH */
12794     case 0x1f: /* SQRDMLSH */
12795         if (!dc_isar_feature(aa64_rdm, s)) {
12796             unallocated_encoding(s);
12797             return;
12798         }
12799         break;
12800     case 0x0e: /* SDOT */
12801     case 0x1e: /* UDOT */
12802         if (is_scalar || size != MO_32 || !dc_isar_feature(aa64_dp, s)) {
12803             unallocated_encoding(s);
12804             return;
12805         }
12806         break;
12807     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12808     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12809     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12810     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12811         if (is_scalar || !dc_isar_feature(aa64_fcma, s)) {
12812             unallocated_encoding(s);
12813             return;
12814         }
12815         is_fp = 2;
12816         break;
12817     case 0x00: /* FMLAL */
12818     case 0x04: /* FMLSL */
12819     case 0x18: /* FMLAL2 */
12820     case 0x1c: /* FMLSL2 */
12821         if (is_scalar || size != MO_32 || !dc_isar_feature(aa64_fhm, s)) {
12822             unallocated_encoding(s);
12823             return;
12824         }
12825         size = MO_16;
12826         /* is_fp, but we pass cpu_env not fp_status.  */
12827         break;
12828     default:
12829         unallocated_encoding(s);
12830         return;
12831     }
12832
12833     switch (is_fp) {
12834     case 1: /* normal fp */
12835         /* convert insn encoded size to TCGMemOp size */
12836         switch (size) {
12837         case 0: /* half-precision */
12838             size = MO_16;
12839             is_fp16 = true;
12840             break;
12841         case MO_32: /* single precision */
12842         case MO_64: /* double precision */
12843             break;
12844         default:
12845             unallocated_encoding(s);
12846             return;
12847         }
12848         break;
12849
12850     case 2: /* complex fp */
12851         /* Each indexable element is a complex pair.  */
12852         size += 1;
12853         switch (size) {
12854         case MO_32:
12855             if (h && !is_q) {
12856                 unallocated_encoding(s);
12857                 return;
12858             }
12859             is_fp16 = true;
12860             break;
12861         case MO_64:
12862             break;
12863         default:
12864             unallocated_encoding(s);
12865             return;
12866         }
12867         break;
12868
12869     default: /* integer */
12870         switch (size) {
12871         case MO_8:
12872         case MO_64:
12873             unallocated_encoding(s);
12874             return;
12875         }
12876         break;
12877     }
12878     if (is_fp16 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12879         unallocated_encoding(s);
12880         return;
12881     }
12882
12883     /* Given TCGMemOp size, adjust register and indexing.  */
12884     switch (size) {
12885     case MO_16:
12886         index = h << 2 | l << 1 | m;
12887         break;
12888     case MO_32:
12889         index = h << 1 | l;
12890         rm |= m << 4;
12891         break;
12892     case MO_64:
12893         if (l || !is_q) {
12894             unallocated_encoding(s);
12895             return;
12896         }
12897         index = h;
12898         rm |= m << 4;
12899         break;
12900     default:
12901         g_assert_not_reached();
12902     }
12903
12904     if (!fp_access_check(s)) {
12905         return;
12906     }
12907
12908     if (is_fp) {
12909         fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
12910     } else {
12911         fpst = NULL;
12912     }
12913
12914     switch (16 * u + opcode) {
12915     case 0x0e: /* SDOT */
12916     case 0x1e: /* UDOT */
12917         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, index,
12918                          u ? gen_helper_gvec_udot_idx_b
12919                          : gen_helper_gvec_sdot_idx_b);
12920         return;
12921     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12922     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12923     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12924     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12925         {
12926             int rot = extract32(insn, 13, 2);
12927             int data = (index << 2) | rot;
12928             tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
12929                                vec_full_reg_offset(s, rn),
12930                                vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
12931                                is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data,
12932                                size == MO_64
12933                                ? gen_helper_gvec_fcmlas_idx
12934                                : gen_helper_gvec_fcmlah_idx);
12935             tcg_temp_free_ptr(fpst);
12936         }
12937         return;
12938
12939     case 0x00: /* FMLAL */
12940     case 0x04: /* FMLSL */
12941     case 0x18: /* FMLAL2 */
12942     case 0x1c: /* FMLSL2 */
12943         {
12944             int is_s = extract32(opcode, 2, 1);
12945             int is_2 = u;
12946             int data = (index << 2) | (is_2 << 1) | is_s;
12947             tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
12948                                vec_full_reg_offset(s, rn),
12949                                vec_full_reg_offset(s, rm), cpu_env,
12950                                is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s),
12951                                data, gen_helper_gvec_fmlal_idx_a64);
12952         }
12953         return;
12954     }
12955
12956     if (size == 3) {
12957         TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
12958         int pass;
12959
12960         assert(is_fp && is_q && !is_long);
12961
12962         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, MO_64);
12963
12964         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12965             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12966             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
12967
12968             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
12969
12970             switch (16 * u + opcode) {
12971             case 0x05: /* FMLS */
12972                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
12973                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op, tcg_op);
12974                 /* fall through */
12975             case 0x01: /* FMLA */
12976                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12977                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, tcg_res, fpst);
12978                 break;
12979             case 0x09: /* FMUL */
12980                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12981                 break;
12982             case 0x19: /* FMULX */
12983                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12984                 break;
12985             default:
12986                 g_assert_not_reached();
12987             }
12988
12989             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12990             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12991             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
12992         }
12993
12994         tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
12995         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
12996     } else if (!is_long) {
12997         /* 32 bit floating point, or 16 or 32 bit integer.
12998          * For the 16 bit scalar case we use the usual Neon helpers and
12999          * rely on the fact that 0 op 0 == 0 with no side effects.
13000          */
13001         TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
13002         int pass, maxpasses;
13003
13004         if (is_scalar) {
13005             maxpasses = 1;
13006         } else {
13007             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
13008         }
13009
13010         read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
13011
13012         if (size == 1 && !is_scalar) {
13013             /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to duplicate
13014              * the index into both halves of the 32 bit tcg_idx and then use
13015              * the usual Neon helpers.
13016              */
13017             tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
13018         }
13019
13020         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
13021             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
13022             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
13023
13024             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, is_scalar ? size : MO_32);
13025
13026             switch (16 * u + opcode) {
13027             case 0x08: /* MUL */
13028             case 0x10: /* MLA */
13029             case 0x14: /* MLS */
13030             {
13031                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[2][2] = {
13032                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
13033                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
13034                 };
13035                 NeonGenTwoOpFn *genfn;
13036                 bool is_sub = opcode == 0x4;
13037
13038                 if (size == 1) {
13039                     gen_helper_neon_mul_u16(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
13040                 } else {
13041                     tcg_gen_mul_i32(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
13042                 }
13043                 if (opcode == 0x8) {
13044                     break;
13045                 }
13046                 read_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
13047                 genfn = fns[size - 1][is_sub];
13048                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_res);
13049                 break;
13050             }
13051             case 0x05: /* FMLS */
13052             case 0x01: /* FMLA */
13053                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
13054                                      is_scalar ? size : MO_32);
13055                 switch (size) {
13056                 case 1:
13057                     if (opcode == 0x5) {
13058                         /* As usual for ARM, separate negation for fused
13059                          * multiply-add */
13060                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80008000);
13061                     }
13062                     if (is_scalar) {
13063                         gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
13064                                                    tcg_res, fpst);
13065                     } else {
13066                         gen_helper_advsimd_muladd2h(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
13067                                                     tcg_res, fpst);
13068                     }
13069                     break;
13070                 case 2:
13071                     if (opcode == 0x5) {
13072                         /* As usual for ARM, separate negation for
13073                          * fused multiply-add */
13074                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80000000);
13075                     }
13076                     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
13077                                            tcg_res, fpst);
13078                     break;
13079                 default:
13080                     g_assert_not_reached();
13081                 }
13082                 break;
13083             case 0x09: /* FMUL */
13084                 switch (size) {
13085                 case 1:
13086                     if (is_scalar) {
13087                         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op,
13088                                                 tcg_idx, fpst);
13089                     } else {
13090                         gen_helper_advsimd_mul2h(tcg_res, tcg_op,
13091                                                  tcg_idx, fpst);
13092                     }
13093                     break;
13094                 case 2:
13095                     gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
13096                     break;
13097                 default:
13098                     g_assert_not_reached();
13099                 }
13100                 break;
13101             case 0x19: /* FMULX */
13102                 switch (size) {
13103                 case 1:
13104                     if (is_scalar) {
13105                         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op,
13106                                                  tcg_idx, fpst);
13107                     } else {
13108                         gen_helper_advsimd_mulx2h(tcg_res, tcg_op,
13109                                                   tcg_idx, fpst);
13110                     }
13111                     break;
13112                 case 2:
13113                     gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
13114                     break;
13115                 default:
13116                     g_assert_not_reached();
13117                 }
13118                 break;
13119             case 0x0c: /* SQDMULH */
13120                 if (size == 1) {
13121                     gen_helper_neon_qdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
13122                                                tcg_op, tcg_idx);
13123                 } else {
13124                     gen_helper_neon_qdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
13125                                                tcg_op, tcg_idx);
13126                 }
13127                 break;
13128             case 0x0d: /* SQRDMULH */
13129                 if (size == 1) {
13130                     gen_helper_neon_qrdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
13131                                                 tcg_op, tcg_idx);
13132                 } else {
13133                     gen_helper_neon_qrdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
13134                                                 tcg_op, tcg_idx);
13135                 }
13136                 break;
13137             case 0x1d: /* SQRDMLAH */
13138                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
13139                                      is_scalar ? size : MO_32);
13140                 if (size == 1) {
13141                     gen_helper_neon_qrdmlah_s16(tcg_res, cpu_env,
13142                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
13143                 } else {
13144                     gen_helper_neon_qrdmlah_s32(tcg_res, cpu_env,
13145                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
13146                 }
13147                 break;
13148             case 0x1f: /* SQRDMLSH */
13149                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
13150                                      is_scalar ? size : MO_32);
13151                 if (size == 1) {
13152                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(tcg_res, cpu_env,
13153                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
13154                 } else {
13155                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(tcg_res, cpu_env,
13156                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
13157                 }
13158                 break;
13159             default:
13160                 g_assert_not_reached();
13161             }
13162
13163             if (is_scalar) {
13164                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
13165             } else {
13166                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
13167             }
13168
13169             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
13170             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
13171         }
13172
13173         tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
13174         clear_vec_high(s, is_q, rd);
13175     } else {
13176         /* long ops: 16x16->32 or 32x32->64 */
13177         TCGv_i64 tcg_res[2];
13178         int pass;
13179         bool satop = extract32(opcode, 0, 1);
13180         TCGMemOp memop = MO_32;
13181
13182         if (satop || !u) {
13183             memop |= MO_SIGN;
13184         }
13185
13186         if (size == 2) {
13187             TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
13188
13189             read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, memop);
13190
13191             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
13192                 TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
13193                 TCGv_i64 tcg_passres;
13194                 int passelt;
13195
13196                 if (is_scalar) {
13197                     passelt = 0;
13198                 } else {
13199                     passelt = pass + (is_q * 2);
13200                 }
13201
13202                 read_vec_element(s, tcg_op, rn, passelt, memop);
13203
13204                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
13205
13206                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13207                     /* Non-accumulating ops */
13208                     tcg_passres = tcg_res[pass];
13209                 } else {
13210                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
13211                 }
13212
13213                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13214                 tcg_temp_free_i64(tcg_op);
13215
13216                 if (satop) {
13217                     /* saturating, doubling */
13218                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
13219                                                       tcg_passres, tcg_passres);
13220                 }
13221
13222                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13223                     continue;
13224                 }
13225
13226                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
13227                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13228
13229                 switch (opcode) {
13230                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
13231                     tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
13232                     break;
13233                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
13234                     tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
13235                     break;
13236                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
13237                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
13238                     /* fall through */
13239                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
13240                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
13241                                                       tcg_res[pass],
13242                                                       tcg_passres);
13243                     break;
13244                 default:
13245                     g_assert_not_reached();
13246                 }
13247                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
13248             }
13249             tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
13250
13251             clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
13252         } else {
13253             TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
13254
13255             assert(size == 1);
13256             read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
13257
13258             if (!is_scalar) {
13259                 /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to
13260                  * duplicate the index into both halves of the 32 bit tcg_idx
13261                  * and then use the usual Neon helpers.
13262                  */
13263                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
13264             }
13265
13266             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
13267                 TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
13268                 TCGv_i64 tcg_passres;
13269
13270                 if (is_scalar) {
13271                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
13272                 } else {
13273                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn,
13274                                          pass + (is_q * 2), MO_32);
13275                 }
13276
13277                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
13278
13279                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13280                     /* Non-accumulating ops */
13281                     tcg_passres = tcg_res[pass];
13282                 } else {
13283                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
13284                 }
13285
13286                 if (memop & MO_SIGN) {
13287                     gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13288                 } else {
13289                     gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13290                 }
13291                 if (satop) {
13292                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
13293                                                       tcg_passres, tcg_passres);
13294                 }
13295                 tcg_temp_free_i32(tcg_op);
13296
13297                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13298                     continue;
13299                 }
13300
13301                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
13302                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13303
13304                 switch (opcode) {
13305                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
13306                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
13307                                              tcg_passres);
13308                     break;
13309                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
13310                     gen_helper_neon_subl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
13311                                              tcg_passres);
13312                     break;
13313                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
13314                     gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
13315                     /* fall through */
13316                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
13317                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
13318                                                       tcg_res[pass],
13319                                                       tcg_passres);
13320                     break;
13321                 default:
13322                     g_assert_not_reached();
13323                 }
13324                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
13325             }
13326             tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
13327
13328             if (is_scalar) {
13329                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res[0], tcg_res[0]);
13330             }
13331         }
13332
13333         if (is_scalar) {
13334             tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
13335         }
13336
13337         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13338             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13339             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
13340         }
13341     }
13342
13343     if (fpst) {
13344         tcg_temp_free_ptr(fpst);
13345     }
13346 }
13347
13348 /* Crypto AES
13349  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
13350  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13351  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
13352  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13353  */
13354 static void disas_crypto_aes(DisasContext *s, uint32_t insn)
13355 {
13356     int size = extract32(insn, 22, 2);
13357     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
13358     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13359     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13360     int decrypt;
13361     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13362     TCGv_i32 tcg_decrypt;
13363     CryptoThreeOpIntFn *genfn;
13364
13365     if (!dc_isar_feature(aa64_aes, s) || size != 0) {
13366         unallocated_encoding(s);
13367         return;
13368     }
13369
13370     switch (opcode) {
13371     case 0x4: /* AESE */
13372         decrypt = 0;
13373         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13374         break;
13375     case 0x6: /* AESMC */
13376         decrypt = 0;
13377         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13378         break;
13379     case 0x5: /* AESD */
13380         decrypt = 1;
13381         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13382         break;
13383     case 0x7: /* AESIMC */
13384         decrypt = 1;
13385         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13386         break;
13387     default:
13388         unallocated_encoding(s);
13389         return;
13390     }
13391
13392     if (!fp_access_check(s)) {
13393         return;
13394     }
13395
13396     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13397     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13398     tcg_decrypt = tcg_const_i32(decrypt);
13399
13400     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_decrypt);
13401
13402     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13403     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13404     tcg_temp_free_i32(tcg_decrypt);
13405 }
13406
13407 /* Crypto three-reg SHA
13408  *  31             24 23  22  21 20  16  15 14    12 11 10 9    5 4    0
13409  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13410  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
13411  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13412  */
13413 static void disas_crypto_three_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13414 {
13415     int size = extract32(insn, 22, 2);
13416     int opcode = extract32(insn, 12, 3);
13417     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13418     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13419     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13420     CryptoThreeOpFn *genfn;
13421     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13422     bool feature;
13423
13424     if (size != 0) {
13425         unallocated_encoding(s);
13426         return;
13427     }
13428
13429     switch (opcode) {
13430     case 0: /* SHA1C */
13431     case 1: /* SHA1P */
13432     case 2: /* SHA1M */
13433     case 3: /* SHA1SU0 */
13434         genfn = NULL;
13435         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13436         break;
13437     case 4: /* SHA256H */
13438         genfn = gen_helper_crypto_sha256h;
13439         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13440         break;
13441     case 5: /* SHA256H2 */
13442         genfn = gen_helper_crypto_sha256h2;
13443         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13444         break;
13445     case 6: /* SHA256SU1 */
13446         genfn = gen_helper_crypto_sha256su1;
13447         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13448         break;
13449     default:
13450         unallocated_encoding(s);
13451         return;
13452     }
13453
13454     if (!feature) {
13455         unallocated_encoding(s);
13456         return;
13457     }
13458
13459     if (!fp_access_check(s)) {
13460         return;
13461     }
13462
13463     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13464     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13465     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13466
13467     if (genfn) {
13468         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13469     } else {
13470         TCGv_i32 tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13471
13472         gen_helper_crypto_sha1_3reg(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr,
13473                                     tcg_rm_ptr, tcg_opcode);
13474         tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13475     }
13476
13477     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13478     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13479     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13480 }
13481
13482 /* Crypto two-reg SHA
13483  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
13484  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13485  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
13486  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13487  */
13488 static void disas_crypto_two_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13489 {
13490     int size = extract32(insn, 22, 2);
13491     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
13492     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13493     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13494     CryptoTwoOpFn *genfn;
13495     bool feature;
13496     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13497
13498     if (size != 0) {
13499         unallocated_encoding(s);
13500         return;
13501     }
13502
13503     switch (opcode) {
13504     case 0: /* SHA1H */
13505         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13506         genfn = gen_helper_crypto_sha1h;
13507         break;
13508     case 1: /* SHA1SU1 */
13509         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13510         genfn = gen_helper_crypto_sha1su1;
13511         break;
13512     case 2: /* SHA256SU0 */
13513         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13514         genfn = gen_helper_crypto_sha256su0;
13515         break;
13516     default:
13517         unallocated_encoding(s);
13518         return;
13519     }
13520
13521     if (!feature) {
13522         unallocated_encoding(s);
13523         return;
13524     }
13525
13526     if (!fp_access_check(s)) {
13527         return;
13528     }
13529
13530     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13531     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13532
13533     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13534
13535     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13536     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13537 }
13538
13539 /* Crypto three-reg SHA512
13540  *  31                   21 20  16 15  14  13 12  11  10  9    5 4    0
13541  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13542  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 |  Rm  | 1 | O | 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13543  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13544  */
13545 static void disas_crypto_three_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13546 {
13547     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13548     int o =  extract32(insn, 14, 1);
13549     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13550     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13551     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13552     bool feature;
13553     CryptoThreeOpFn *genfn;
13554
13555     if (o == 0) {
13556         switch (opcode) {
13557         case 0: /* SHA512H */
13558             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13559             genfn = gen_helper_crypto_sha512h;
13560             break;
13561         case 1: /* SHA512H2 */
13562             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13563             genfn = gen_helper_crypto_sha512h2;
13564             break;
13565         case 2: /* SHA512SU1 */
13566             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13567             genfn = gen_helper_crypto_sha512su1;
13568             break;
13569         case 3: /* RAX1 */
13570             feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13571             genfn = NULL;
13572             break;
13573         }
13574     } else {
13575         switch (opcode) {
13576         case 0: /* SM3PARTW1 */
13577             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13578             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw1;
13579             break;
13580         case 1: /* SM3PARTW2 */
13581             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13582             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw2;
13583             break;
13584         case 2: /* SM4EKEY */
13585             feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13586             genfn = gen_helper_crypto_sm4ekey;
13587             break;
13588         default:
13589             unallocated_encoding(s);
13590             return;
13591         }
13592     }
13593
13594     if (!feature) {
13595         unallocated_encoding(s);
13596         return;
13597     }
13598
13599     if (!fp_access_check(s)) {
13600         return;
13601     }
13602
13603     if (genfn) {
13604         TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13605
13606         tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13607         tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13608         tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13609
13610         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13611
13612         tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13613         tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13614         tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13615     } else {
13616         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13617         int pass;
13618
13619         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13620         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13621         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13622         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13623
13624         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13625             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13626             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13627
13628             tcg_gen_rotli_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, 1);
13629             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13630         }
13631         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13632         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13633
13634         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13635         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13636         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13637         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13638     }
13639 }
13640
13641 /* Crypto two-reg SHA512
13642  *  31                                     12  11  10  9    5 4    0
13643  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13644  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13645  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13646  */
13647 static void disas_crypto_two_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13648 {
13649     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13650     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13651     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13652     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13653     bool feature;
13654     CryptoTwoOpFn *genfn;
13655
13656     switch (opcode) {
13657     case 0: /* SHA512SU0 */
13658         feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13659         genfn = gen_helper_crypto_sha512su0;
13660         break;
13661     case 1: /* SM4E */
13662         feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13663         genfn = gen_helper_crypto_sm4e;
13664         break;
13665     default:
13666         unallocated_encoding(s);
13667         return;
13668     }
13669
13670     if (!feature) {
13671         unallocated_encoding(s);
13672         return;
13673     }
13674
13675     if (!fp_access_check(s)) {
13676         return;
13677     }
13678
13679     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13680     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13681
13682     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13683
13684     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13685     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13686 }
13687
13688 /* Crypto four-register
13689  *  31               23 22 21 20  16 15  14  10 9    5 4    0
13690  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13691  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 | Op0 |  Rm  | 0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
13692  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13693  */
13694 static void disas_crypto_four_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
13695 {
13696     int op0 = extract32(insn, 21, 2);
13697     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13698     int ra = extract32(insn, 10, 5);
13699     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13700     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13701     bool feature;
13702
13703     switch (op0) {
13704     case 0: /* EOR3 */
13705     case 1: /* BCAX */
13706         feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13707         break;
13708     case 2: /* SM3SS1 */
13709         feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13710         break;
13711     default:
13712         unallocated_encoding(s);
13713         return;
13714     }
13715
13716     if (!feature) {
13717         unallocated_encoding(s);
13718         return;
13719     }
13720
13721     if (!fp_access_check(s)) {
13722         return;
13723     }
13724
13725     if (op0 < 2) {
13726         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res[2];
13727         int pass;
13728
13729         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13730         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13731         tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
13732         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13733         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13734
13735         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13736             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13737             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13738             read_vec_element(s, tcg_op3, ra, pass, MO_64);
13739
13740             if (op0 == 0) {
13741                 /* EOR3 */
13742                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13743             } else {
13744                 /* BCAX */
13745                 tcg_gen_andc_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13746             }
13747             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13748         }
13749         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13750         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13751
13752         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13753         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13754         tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
13755         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13756         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13757     } else {
13758         TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res, tcg_zero;
13759
13760         tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
13761         tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
13762         tcg_op3 = tcg_temp_new_i32();
13763         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
13764         tcg_zero = tcg_const_i32(0);
13765
13766         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 3, MO_32);
13767         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, 3, MO_32);
13768         read_vec_element_i32(s, tcg_op3, ra, 3, MO_32);
13769
13770         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_op1, 20);
13771         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op2);
13772         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op3);
13773         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_res, 25);
13774
13775         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 0, MO_32);
13776         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 1, MO_32);
13777         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 2, MO_32);
13778         write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, 3, MO_32);
13779
13780         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
13781         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
13782         tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
13783         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
13784         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
13785     }
13786 }
13787
13788 /* Crypto XAR
13789  *  31                   21 20  16 15    10 9    5 4    0
13790  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13791  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
13792  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13793  */
13794 static void disas_crypto_xar(DisasContext *s, uint32_t insn)
13795 {
13796     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13797     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
13798     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13799     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13800     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13801     int pass;
13802
13803     if (!dc_isar_feature(aa64_sha3, s)) {
13804         unallocated_encoding(s);
13805         return;
13806     }
13807
13808     if (!fp_access_check(s)) {
13809         return;
13810     }
13811
13812     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13813     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13814     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13815     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13816
13817     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13818         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13819         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13820
13821         tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
13822         tcg_gen_rotri_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], imm6);
13823     }
13824     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13825     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13826
13827     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13828     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13829     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13830     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13831 }
13832
13833 /* Crypto three-reg imm2
13834  *  31                   21 20  16 15  14 13 12  11  10  9    5 4    0
13835  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13836  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 |  Rm  | 1 0 | imm2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13837  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13838  */
13839 static void disas_crypto_three_reg_imm2(DisasContext *s, uint32_t insn)
13840 {
13841     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13842     int imm2 = extract32(insn, 12, 2);
13843     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13844     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13845     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13846     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13847     TCGv_i32 tcg_imm2, tcg_opcode;
13848
13849     if (!dc_isar_feature(aa64_sm3, s)) {
13850         unallocated_encoding(s);
13851         return;
13852     }
13853
13854     if (!fp_access_check(s)) {
13855         return;
13856     }
13857
13858     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13859     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13860     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13861     tcg_imm2   = tcg_const_i32(imm2);
13862     tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13863
13864     gen_helper_crypto_sm3tt(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr, tcg_imm2,
13865                             tcg_opcode);
13866
13867     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13868     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13869     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13870     tcg_temp_free_i32(tcg_imm2);
13871     tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13872 }
13873
13874 /* C3.6 Data processing - SIMD, inc Crypto
13875  *
13876  * As the decode gets a little complex we are using a table based
13877  * approach for this part of the decode.
13878  */
13879 static const AArch64DecodeTable data_proc_simd[] = {
13880     /* pattern  ,  mask     ,  fn                        */
13881     { 0x0e200400, 0x9f200400, disas_simd_three_reg_same },
13882     { 0x0e008400, 0x9f208400, disas_simd_three_reg_same_extra },
13883     { 0x0e200000, 0x9f200c00, disas_simd_three_reg_diff },
13884     { 0x0e200800, 0x9f3e0c00, disas_simd_two_reg_misc },
13885     { 0x0e300800, 0x9f3e0c00, disas_simd_across_lanes },
13886     { 0x0e000400, 0x9fe08400, disas_simd_copy },
13887     { 0x0f000000, 0x9f000400, disas_simd_indexed }, /* vector indexed */
13888     /* simd_mod_imm decode is a subset of simd_shift_imm, so must precede it */
13889     { 0x0f000400, 0x9ff80400, disas_simd_mod_imm },
13890     { 0x0f000400, 0x9f800400, disas_simd_shift_imm },
13891     { 0x0e000000, 0xbf208c00, disas_simd_tb },
13892     { 0x0e000800, 0xbf208c00, disas_simd_zip_trn },
13893     { 0x2e000000, 0xbf208400, disas_simd_ext },
13894     { 0x5e200400, 0xdf200400, disas_simd_scalar_three_reg_same },
13895     { 0x5e008400, 0xdf208400, disas_simd_scalar_three_reg_same_extra },
13896     { 0x5e200000, 0xdf200c00, disas_simd_scalar_three_reg_diff },
13897     { 0x5e200800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_two_reg_misc },
13898     { 0x5e300800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_pairwise },
13899     { 0x5e000400, 0xdfe08400, disas_simd_scalar_copy },
13900     { 0x5f000000, 0xdf000400, disas_simd_indexed }, /* scalar indexed */
13901     { 0x5f000400, 0xdf800400, disas_simd_scalar_shift_imm },
13902     { 0x4e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_aes },
13903     { 0x5e000000, 0xff208c00, disas_crypto_three_reg_sha },
13904     { 0x5e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_two_reg_sha },
13905     { 0xce608000, 0xffe0b000, disas_crypto_three_reg_sha512 },
13906     { 0xcec08000, 0xfffff000, disas_crypto_two_reg_sha512 },
13907     { 0xce000000, 0xff808000, disas_crypto_four_reg },
13908     { 0xce800000, 0xffe00000, disas_crypto_xar },
13909     { 0xce408000, 0xffe0c000, disas_crypto_three_reg_imm2 },
13910     { 0x0e400400, 0x9f60c400, disas_simd_three_reg_same_fp16 },
13911     { 0x0e780800, 0x8f7e0c00, disas_simd_two_reg_misc_fp16 },
13912     { 0x5e400400, 0xdf60c400, disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16 },
13913     { 0x00000000, 0x00000000, NULL }
13914 };
13915
13916 static void disas_data_proc_simd(DisasContext *s, uint32_t insn)
13917 {
13918     /* Note that this is called with all non-FP cases from
13919      * table C3-6 so it must UNDEF for entries not specifically
13920      * allocated to instructions in that table.
13921      */
13922     AArch64DecodeFn *fn = lookup_disas_fn(&data_proc_simd[0], insn);
13923     if (fn) {
13924         fn(s, insn);
13925     } else {
13926         unallocated_encoding(s);
13927     }
13928 }
13929
13930 /* C3.6 Data processing - SIMD and floating point */
13931 static void disas_data_proc_simd_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
13932 {
13933     if (extract32(insn, 28, 1) == 1 && extract32(insn, 30, 1) == 0) {
13934         disas_data_proc_fp(s, insn);
13935     } else {
13936         /* SIMD, including crypto */
13937         disas_data_proc_simd(s, insn);
13938     }
13939 }
13940
13941 /**
13942  * is_guarded_page:
13943  * @env: The cpu environment
13944  * @s: The DisasContext
13945  *
13946  * Return true if the page is guarded.
13947  */
13948 static bool is_guarded_page(CPUARMState *env, DisasContext *s)
13949 {
13950 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
13951     return false;  /* FIXME */
13952 #else
13953     uint64_t addr = s->base.pc_first;
13954     int mmu_idx = arm_to_core_mmu_idx(s->mmu_idx);
13955     unsigned int index = tlb_index(env, mmu_idx, addr);
13956     CPUTLBEntry *entry = tlb_entry(env, mmu_idx, addr);
13957
13958     /*
13959      * We test this immediately after reading an insn, which means
13960      * that any normal page must be in the TLB.  The only exception
13961      * would be for executing from flash or device memory, which
13962      * does not retain the TLB entry.
13963      *
13964      * FIXME: Assume false for those, for now.  We could use
13965      * arm_cpu_get_phys_page_attrs_debug to re-read the page
13966      * table entry even for that case.
13967      */
13968     return (tlb_hit(entry->addr_code, addr) &&
13969             env_tlb(env)->d[mmu_idx].iotlb[index].attrs.target_tlb_bit0);
13970 #endif
13971 }
13972
13973 /**
13974  * btype_destination_ok:
13975  * @insn: The instruction at the branch destination
13976  * @bt: SCTLR_ELx.BT
13977  * @btype: PSTATE.BTYPE, and is non-zero
13978  *
13979  * On a guarded page, there are a limited number of insns
13980  * that may be present at the branch target:
13981  *   - branch target identifiers,
13982  *   - paciasp, pacibsp,
13983  *   - BRK insn
13984  *   - HLT insn
13985  * Anything else causes a Branch Target Exception.
13986  *
13987  * Return true if the branch is compatible, false to raise BTITRAP.
13988  */
13989 static bool btype_destination_ok(uint32_t insn, bool bt, int btype)
13990 {
13991     if ((insn & 0xfffff01fu) == 0xd503201fu) {
13992         /* HINT space */
13993         switch (extract32(insn, 5, 7)) {
13994         case 0b011001: /* PACIASP */
13995         case 0b011011: /* PACIBSP */
13996             /*
13997              * If SCTLR_ELx.BT, then PACI*SP are not compatible
13998              * with btype == 3.  Otherwise all btype are ok.
13999              */
14000             return !bt || btype != 3;
14001         case 0b100000: /* BTI */
14002             /* Not compatible with any btype.  */
14003             return false;
14004         case 0b100010: /* BTI c */
14005             /* Not compatible with btype == 3 */
14006             return btype != 3;
14007         case 0b100100: /* BTI j */
14008             /* Not compatible with btype == 2 */
14009             return btype != 2;
14010         case 0b100110: /* BTI jc */
14011             /* Compatible with any btype.  */
14012             return true;
14013         }
14014     } else {
14015         switch (insn & 0xffe0001fu) {
14016         case 0xd4200000u: /* BRK */
14017         case 0xd4400000u: /* HLT */
14018             /* Give priority to the breakpoint exception.  */
14019             return true;
14020         }
14021     }
14022     return false;
14023 }
14024
14025 /* C3.1 A64 instruction index by encoding */
14026 static void disas_a64_insn(CPUARMState *env, DisasContext *s)
14027 {
14028     uint32_t insn;
14029
14030     s->pc_curr = s->base.pc_next;
14031     insn = arm_ldl_code(env, s->base.pc_next, s->sctlr_b);
14032     s->insn = insn;
14033     s->base.pc_next += 4;
14034
14035     s->fp_access_checked = false;
14036
14037     if (dc_isar_feature(aa64_bti, s)) {
14038         if (s->base.num_insns == 1) {
14039             /*
14040              * At the first insn of the TB, compute s->guarded_page.
14041              * We delayed computing this until successfully reading
14042              * the first insn of the TB, above.  This (mostly) ensures
14043              * that the softmmu tlb entry has been populated, and the
14044              * page table GP bit is available.
14045              *
14046              * Note that we need to compute this even if btype == 0,
14047              * because this value is used for BR instructions later
14048              * where ENV is not available.
14049              */
14050             s->guarded_page = is_guarded_page(env, s);
14051
14052             /* First insn can have btype set to non-zero.  */
14053             tcg_debug_assert(s->btype >= 0);
14054
14055             /*
14056              * Note that the Branch Target Exception has fairly high
14057              * priority -- below debugging exceptions but above most
14058              * everything else.  This allows us to handle this now
14059              * instead of waiting until the insn is otherwise decoded.
14060              */
14061             if (s->btype != 0
14062                 && s->guarded_page
14063                 && !btype_destination_ok(insn, s->bt, s->btype)) {
14064                 gen_exception_insn(s, s->pc_curr, EXCP_UDEF,
14065                                    syn_btitrap(s->btype),
14066                                    default_exception_el(s));
14067                 return;
14068             }
14069         } else {
14070             /* Not the first insn: btype must be 0.  */
14071             tcg_debug_assert(s->btype == 0);
14072         }
14073     }
14074
14075     switch (extract32(insn, 25, 4)) {
14076     case 0x0: case 0x1: case 0x3: /* UNALLOCATED */
14077         unallocated_encoding(s);
14078         break;
14079     case 0x2:
14080         if (!dc_isar_feature(aa64_sve, s) || !disas_sve(s, insn)) {
14081             unallocated_encoding(s);
14082         }
14083         break;
14084     case 0x8: case 0x9: /* Data processing - immediate */
14085         disas_data_proc_imm(s, insn);
14086         break;
14087     case 0xa: case 0xb: /* Branch, exception generation and system insns */
14088         disas_b_exc_sys(s, insn);
14089         break;
14090     case 0x4:
14091     case 0x6:
14092     case 0xc:
14093     case 0xe:      /* Loads and stores */
14094         disas_ldst(s, insn);
14095         break;
14096     case 0x5:
14097     case 0xd:      /* Data processing - register */
14098         disas_data_proc_reg(s, insn);
14099         break;
14100     case 0x7:
14101     case 0xf:      /* Data processing - SIMD and floating point */
14102         disas_data_proc_simd_fp(s, insn);
14103         break;
14104     default:
14105         assert(FALSE); /* all 15 cases should be handled above */
14106         break;
14107     }
14108
14109     /* if we allocated any temporaries, free them here */
14110     free_tmp_a64(s);
14111
14112     /*
14113      * After execution of most insns, btype is reset to 0.
14114      * Note that we set btype == -1 when the insn sets btype.
14115      */
14116     if (s->btype > 0 && s->base.is_jmp != DISAS_NORETURN) {
14117         reset_btype(s);
14118     }
14119 }
14120
14121 static void aarch64_tr_init_disas_context(DisasContextBase *dcbase,
14122                                           CPUState *cpu)
14123 {
14124     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14125     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
14126     ARMCPU *arm_cpu = env_archcpu(env);
14127     uint32_t tb_flags = dc->base.tb->flags;
14128     int bound, core_mmu_idx;
14129
14130     dc->isar = &arm_cpu->isar;
14131     dc->condjmp = 0;
14132
14133     dc->aarch64 = 1;
14134     /* If we are coming from secure EL0 in a system with a 32-bit EL3, then
14135      * there is no secure EL1, so we route exceptions to EL3.
14136      */
14137     dc->secure_routed_to_el3 = arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
14138                                !arm_el_is_aa64(env, 3);
14139     dc->thumb = 0;
14140     dc->sctlr_b = 0;
14141     dc->be_data = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, BE_DATA) ? MO_BE : MO_LE;
14142     dc->condexec_mask = 0;
14143     dc->condexec_cond = 0;
14144     core_mmu_idx = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, MMUIDX);
14145     dc->mmu_idx = core_to_arm_mmu_idx(env, core_mmu_idx);
14146     dc->tbii = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, TBII);
14147     dc->tbid = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, TBID);
14148     dc->current_el = arm_mmu_idx_to_el(dc->mmu_idx);
14149 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
14150     dc->user = (dc->current_el == 0);
14151 #endif
14152     dc->fp_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, FPEXC_EL);
14153     dc->sve_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, SVEEXC_EL);
14154     dc->sve_len = (FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, ZCR_LEN) + 1) * 16;
14155     dc->pauth_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, PAUTH_ACTIVE);
14156     dc->bt = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, BT);
14157     dc->btype = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, BTYPE);
14158     dc->vec_len = 0;
14159     dc->vec_stride = 0;
14160     dc->cp_regs = arm_cpu->cp_regs;
14161     dc->features = env->features;
14162
14163     /* Single step state. The code-generation logic here is:
14164      *  SS_ACTIVE == 0:
14165      *   generate code with no special handling for single-stepping (except
14166      *   that anything that can make us go to SS_ACTIVE == 1 must end the TB;
14167      *   this happens anyway because those changes are all system register or
14168      *   PSTATE writes).
14169      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 1: (active-not-pending)
14170      *   emit code for one insn
14171      *   emit code to clear PSTATE.SS
14172      *   emit code to generate software step exception for completed step
14173      *   end TB (as usual for having generated an exception)
14174      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 0: (active-pending)
14175      *   emit code to generate a software step exception
14176      *   end the TB
14177      */
14178     dc->ss_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, SS_ACTIVE);
14179     dc->pstate_ss = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, PSTATE_SS);
14180     dc->is_ldex = false;
14181     dc->debug_target_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, DEBUG_TARGET_EL);
14182
14183     /* Bound the number of insns to execute to those left on the page.  */
14184     bound = -(dc->base.pc_first | TARGET_PAGE_MASK) / 4;
14185
14186     /* If architectural single step active, limit to 1.  */
14187     if (dc->ss_active) {
14188         bound = 1;
14189     }
14190     dc->base.max_insns = MIN(dc->base.max_insns, bound);
14191
14192     init_tmp_a64_array(dc);
14193 }
14194
14195 static void aarch64_tr_tb_start(DisasContextBase *db, CPUState *cpu)
14196 {
14197 }
14198
14199 static void aarch64_tr_insn_start(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
14200 {
14201     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14202
14203     tcg_gen_insn_start(dc->base.pc_next, 0, 0);
14204     dc->insn_start = tcg_last_op();
14205 }
14206
14207 static bool aarch64_tr_breakpoint_check(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu,
14208                                         const CPUBreakpoint *bp)
14209 {
14210     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14211
14212     if (bp->flags & BP_CPU) {
14213         gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14214         gen_helper_check_breakpoints(cpu_env);
14215         /* End the TB early; it likely won't be executed */
14216         dc->base.is_jmp = DISAS_TOO_MANY;
14217     } else {
14218         gen_exception_internal_insn(dc, dc->base.pc_next, EXCP_DEBUG);
14219         /* The address covered by the breakpoint must be
14220            included in [tb->pc, tb->pc + tb->size) in order
14221            to for it to be properly cleared -- thus we
14222            increment the PC here so that the logic setting
14223            tb->size below does the right thing.  */
14224         dc->base.pc_next += 4;
14225         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
14226     }
14227
14228     return true;
14229 }
14230
14231 static void aarch64_tr_translate_insn(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
14232 {
14233     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14234     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
14235
14236     if (dc->ss_active && !dc->pstate_ss) {
14237         /* Singlestep state is Active-pending.
14238          * If we're in this state at the start of a TB then either
14239          *  a) we just took an exception to an EL which is being debugged
14240          *     and this is the first insn in the exception handler
14241          *  b) debug exceptions were masked and we just unmasked them
14242          *     without changing EL (eg by clearing PSTATE.D)
14243          * In either case we're going to take a swstep exception in the
14244          * "did not step an insn" case, and so the syndrome ISV and EX
14245          * bits should be zero.
14246          */
14247         assert(dc->base.num_insns == 1);
14248         gen_swstep_exception(dc, 0, 0);
14249         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
14250     } else {
14251         disas_a64_insn(env, dc);
14252     }
14253
14254     translator_loop_temp_check(&dc->base);
14255 }
14256
14257 static void aarch64_tr_tb_stop(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
14258 {
14259     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14260
14261     if (unlikely(dc->base.singlestep_enabled || dc->ss_active)) {
14262         /* Note that this means single stepping WFI doesn't halt the CPU.
14263          * For conditional branch insns this is harmless unreachable code as
14264          * gen_goto_tb() has already handled emitting the debug exception
14265          * (and thus a tb-jump is not possible when singlestepping).
14266          */
14267         switch (dc->base.is_jmp) {
14268         default:
14269             gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14270             /* fall through */
14271         case DISAS_EXIT:
14272         case DISAS_JUMP:
14273             if (dc->base.singlestep_enabled) {
14274                 gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
14275             } else {
14276                 gen_step_complete_exception(dc);
14277             }
14278             break;
14279         case DISAS_NORETURN:
14280             break;
14281         }
14282     } else {
14283         switch (dc->base.is_jmp) {
14284         case DISAS_NEXT:
14285         case DISAS_TOO_MANY:
14286             gen_goto_tb(dc, 1, dc->base.pc_next);
14287             break;
14288         default:
14289         case DISAS_UPDATE:
14290             gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14291             /* fall through */
14292         case DISAS_EXIT:
14293             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
14294             break;
14295         case DISAS_JUMP:
14296             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
14297             break;
14298         case DISAS_NORETURN:
14299         case DISAS_SWI:
14300             break;
14301         case DISAS_WFE:
14302             gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14303             gen_helper_wfe(cpu_env);
14304             break;
14305         case DISAS_YIELD:
14306             gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14307             gen_helper_yield(cpu_env);
14308             break;
14309         case DISAS_WFI:
14310         {
14311             /* This is a special case because we don't want to just halt the CPU
14312              * if trying to debug across a WFI.
14313              */
14314             TCGv_i32 tmp = tcg_const_i32(4);
14315
14316             gen_a64_set_pc_im(dc->base.pc_next);
14317             gen_helper_wfi(cpu_env, tmp);
14318             tcg_temp_free_i32(tmp);
14319             /* The helper doesn't necessarily throw an exception, but we
14320              * must go back to the main loop to check for interrupts anyway.
14321              */
14322             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
14323             break;
14324         }
14325         }
14326     }
14327 }
14328
14329 static void aarch64_tr_disas_log(const DisasContextBase *dcbase,
14330                                       CPUState *cpu)
14331 {
14332     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14333
14334     qemu_log("IN: %s\n", lookup_symbol(dc->base.pc_first));
14335     log_target_disas(cpu, dc->base.pc_first, dc->base.tb->size);
14336 }
14337
14338 const TranslatorOps aarch64_translator_ops = {
14339     .init_disas_context = aarch64_tr_init_disas_context,
14340     .tb_start           = aarch64_tr_tb_start,
14341     .insn_start         = aarch64_tr_insn_start,
14342     .breakpoint_check   = aarch64_tr_breakpoint_check,
14343     .translate_insn     = aarch64_tr_translate_insn,
14344     .tb_stop            = aarch64_tr_tb_stop,
14345     .disas_log          = aarch64_tr_disas_log,
14346 };
This page took 0.818219 seconds and 4 git commands to generate.