]> Git Repo - qemu.git/blob - target/arm/translate-a64.c
target/arm/translate-a64: Don't underdecode add/sub extended register
[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 "exec/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 void aarch64_cpu_dump_state(CPUState *cs, FILE *f,
132                             fprintf_function cpu_fprintf, int flags)
133 {
134     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
135     CPUARMState *env = &cpu->env;
136     uint32_t psr = pstate_read(env);
137     int i;
138     int el = arm_current_el(env);
139     const char *ns_status;
140
141     cpu_fprintf(f, " PC=%016" PRIx64 " ", env->pc);
142     for (i = 0; i < 32; i++) {
143         if (i == 31) {
144             cpu_fprintf(f, " SP=%016" PRIx64 "\n", env->xregs[i]);
145         } else {
146             cpu_fprintf(f, "X%02d=%016" PRIx64 "%s", i, env->xregs[i],
147                         (i + 2) % 3 ? " " : "\n");
148         }
149     }
150
151     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) && el != 3) {
152         ns_status = env->cp15.scr_el3 & SCR_NS ? "NS " : "S ";
153     } else {
154         ns_status = "";
155     }
156     cpu_fprintf(f, "PSTATE=%08x %c%c%c%c %sEL%d%c",
157                 psr,
158                 psr & PSTATE_N ? 'N' : '-',
159                 psr & PSTATE_Z ? 'Z' : '-',
160                 psr & PSTATE_C ? 'C' : '-',
161                 psr & PSTATE_V ? 'V' : '-',
162                 ns_status,
163                 el,
164                 psr & PSTATE_SP ? 'h' : 't');
165
166     if (!(flags & CPU_DUMP_FPU)) {
167         cpu_fprintf(f, "\n");
168         return;
169     }
170     if (fp_exception_el(env, el) != 0) {
171         cpu_fprintf(f, "    FPU disabled\n");
172         return;
173     }
174     cpu_fprintf(f, "     FPCR=%08x FPSR=%08x\n",
175                 vfp_get_fpcr(env), vfp_get_fpsr(env));
176
177     if (cpu_isar_feature(aa64_sve, cpu) && sve_exception_el(env, el) == 0) {
178         int j, zcr_len = sve_zcr_len_for_el(env, el);
179
180         for (i = 0; i <= FFR_PRED_NUM; i++) {
181             bool eol;
182             if (i == FFR_PRED_NUM) {
183                 cpu_fprintf(f, "FFR=");
184                 /* It's last, so end the line.  */
185                 eol = true;
186             } else {
187                 cpu_fprintf(f, "P%02d=", i);
188                 switch (zcr_len) {
189                 case 0:
190                     eol = i % 8 == 7;
191                     break;
192                 case 1:
193                     eol = i % 6 == 5;
194                     break;
195                 case 2:
196                 case 3:
197                     eol = i % 3 == 2;
198                     break;
199                 default:
200                     /* More than one quadword per predicate.  */
201                     eol = true;
202                     break;
203                 }
204             }
205             for (j = zcr_len / 4; j >= 0; j--) {
206                 int digits;
207                 if (j * 4 + 4 <= zcr_len + 1) {
208                     digits = 16;
209                 } else {
210                     digits = (zcr_len % 4 + 1) * 4;
211                 }
212                 cpu_fprintf(f, "%0*" PRIx64 "%s", digits,
213                             env->vfp.pregs[i].p[j],
214                             j ? ":" : eol ? "\n" : " ");
215             }
216         }
217
218         for (i = 0; i < 32; i++) {
219             if (zcr_len == 0) {
220                 cpu_fprintf(f, "Z%02d=%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 "%s",
221                             i, env->vfp.zregs[i].d[1],
222                             env->vfp.zregs[i].d[0], i & 1 ? "\n" : " ");
223             } else if (zcr_len == 1) {
224                 cpu_fprintf(f, "Z%02d=%016" PRIx64 ":%016" PRIx64
225                             ":%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 "\n",
226                             i, env->vfp.zregs[i].d[3], env->vfp.zregs[i].d[2],
227                             env->vfp.zregs[i].d[1], env->vfp.zregs[i].d[0]);
228             } else {
229                 for (j = zcr_len; j >= 0; j--) {
230                     bool odd = (zcr_len - j) % 2 != 0;
231                     if (j == zcr_len) {
232                         cpu_fprintf(f, "Z%02d[%x-%x]=", i, j, j - 1);
233                     } else if (!odd) {
234                         if (j > 0) {
235                             cpu_fprintf(f, "   [%x-%x]=", j, j - 1);
236                         } else {
237                             cpu_fprintf(f, "     [%x]=", j);
238                         }
239                     }
240                     cpu_fprintf(f, "%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 "%s",
241                                 env->vfp.zregs[i].d[j * 2 + 1],
242                                 env->vfp.zregs[i].d[j * 2],
243                                 odd || j == 0 ? "\n" : ":");
244                 }
245             }
246         }
247     } else {
248         for (i = 0; i < 32; i++) {
249             uint64_t *q = aa64_vfp_qreg(env, i);
250             cpu_fprintf(f, "Q%02d=%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 "%s",
251                         i, q[1], q[0], (i & 1 ? "\n" : " "));
252         }
253     }
254 }
255
256 void gen_a64_set_pc_im(uint64_t val)
257 {
258     tcg_gen_movi_i64(cpu_pc, val);
259 }
260
261 /* Load the PC from a generic TCG variable.
262  *
263  * If address tagging is enabled via the TCR TBI bits, then loading
264  * an address into the PC will clear out any tag in it:
265  *  + for EL2 and EL3 there is only one TBI bit, and if it is set
266  *    then the address is zero-extended, clearing bits [63:56]
267  *  + for EL0 and EL1, TBI0 controls addresses with bit 55 == 0
268  *    and TBI1 controls addressses with bit 55 == 1.
269  *    If the appropriate TBI bit is set for the address then
270  *    the address is sign-extended from bit 55 into bits [63:56]
271  *
272  * We can avoid doing this for relative-branches, because the
273  * PC + offset can never overflow into the tag bits (assuming
274  * that virtual addresses are less than 56 bits wide, as they
275  * are currently), but we must handle it for branch-to-register.
276  */
277 static void gen_a64_set_pc(DisasContext *s, TCGv_i64 src)
278 {
279     /* Note that TBII is TBI1:TBI0.  */
280     int tbi = s->tbii;
281
282     if (s->current_el <= 1) {
283         if (tbi != 0) {
284             /* Sign-extend from bit 55.  */
285             tcg_gen_sextract_i64(cpu_pc, src, 0, 56);
286
287             if (tbi != 3) {
288                 TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
289
290                 /*
291                  * The two TBI bits differ.
292                  * If tbi0, then !tbi1: only use the extension if positive.
293                  * if !tbi0, then tbi1: only use the extension if negative.
294                  */
295                 tcg_gen_movcond_i64(tbi == 1 ? TCG_COND_GE : TCG_COND_LT,
296                                     cpu_pc, cpu_pc, tcg_zero, cpu_pc, src);
297                 tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
298             }
299             return;
300         }
301     } else {
302         if (tbi != 0) {
303             /* Force tag byte to all zero */
304             tcg_gen_extract_i64(cpu_pc, src, 0, 56);
305             return;
306         }
307     }
308
309     /* Load unmodified address */
310     tcg_gen_mov_i64(cpu_pc, src);
311 }
312
313 typedef struct DisasCompare64 {
314     TCGCond cond;
315     TCGv_i64 value;
316 } DisasCompare64;
317
318 static void a64_test_cc(DisasCompare64 *c64, int cc)
319 {
320     DisasCompare c32;
321
322     arm_test_cc(&c32, cc);
323
324     /* Sign-extend the 32-bit value so that the GE/LT comparisons work
325        * properly.  The NE/EQ comparisons are also fine with this choice.  */
326     c64->cond = c32.cond;
327     c64->value = tcg_temp_new_i64();
328     tcg_gen_ext_i32_i64(c64->value, c32.value);
329
330     arm_free_cc(&c32);
331 }
332
333 static void a64_free_cc(DisasCompare64 *c64)
334 {
335     tcg_temp_free_i64(c64->value);
336 }
337
338 static void gen_exception_internal(int excp)
339 {
340     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
341
342     assert(excp_is_internal(excp));
343     gen_helper_exception_internal(cpu_env, tcg_excp);
344     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
345 }
346
347 static void gen_exception(int excp, uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
348 {
349     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
350     TCGv_i32 tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
351     TCGv_i32 tcg_el = tcg_const_i32(target_el);
352
353     gen_helper_exception_with_syndrome(cpu_env, tcg_excp,
354                                        tcg_syn, tcg_el);
355     tcg_temp_free_i32(tcg_el);
356     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
357     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
358 }
359
360 static void gen_exception_internal_insn(DisasContext *s, int offset, int excp)
361 {
362     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
363     gen_exception_internal(excp);
364     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
365 }
366
367 static void gen_exception_insn(DisasContext *s, int offset, int excp,
368                                uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
369 {
370     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
371     gen_exception(excp, syndrome, target_el);
372     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
373 }
374
375 static void gen_exception_bkpt_insn(DisasContext *s, int offset,
376                                     uint32_t syndrome)
377 {
378     TCGv_i32 tcg_syn;
379
380     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
381     tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
382     gen_helper_exception_bkpt_insn(cpu_env, tcg_syn);
383     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
384     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
385 }
386
387 static void gen_ss_advance(DisasContext *s)
388 {
389     /* If the singlestep state is Active-not-pending, advance to
390      * Active-pending.
391      */
392     if (s->ss_active) {
393         s->pstate_ss = 0;
394         gen_helper_clear_pstate_ss(cpu_env);
395     }
396 }
397
398 static void gen_step_complete_exception(DisasContext *s)
399 {
400     /* We just completed step of an insn. Move from Active-not-pending
401      * to Active-pending, and then also take the swstep exception.
402      * This corresponds to making the (IMPDEF) choice to prioritize
403      * swstep exceptions over asynchronous exceptions taken to an exception
404      * level where debug is disabled. This choice has the advantage that
405      * we do not need to maintain internal state corresponding to the
406      * ISV/EX syndrome bits between completion of the step and generation
407      * of the exception, and our syndrome information is always correct.
408      */
409     gen_ss_advance(s);
410     gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(s->ss_same_el, 1, s->is_ldex),
411                   default_exception_el(s));
412     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
413 }
414
415 static inline bool use_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
416 {
417     /* No direct tb linking with singlestep (either QEMU's or the ARM
418      * debug architecture kind) or deterministic io
419      */
420     if (s->base.singlestep_enabled || s->ss_active ||
421         (tb_cflags(s->base.tb) & CF_LAST_IO)) {
422         return false;
423     }
424
425 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
426     /* Only link tbs from inside the same guest page */
427     if ((s->base.tb->pc & TARGET_PAGE_MASK) != (dest & TARGET_PAGE_MASK)) {
428         return false;
429     }
430 #endif
431
432     return true;
433 }
434
435 static inline void gen_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
436 {
437     TranslationBlock *tb;
438
439     tb = s->base.tb;
440     if (use_goto_tb(s, n, dest)) {
441         tcg_gen_goto_tb(n);
442         gen_a64_set_pc_im(dest);
443         tcg_gen_exit_tb(tb, n);
444         s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
445     } else {
446         gen_a64_set_pc_im(dest);
447         if (s->ss_active) {
448             gen_step_complete_exception(s);
449         } else if (s->base.singlestep_enabled) {
450             gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
451         } else {
452             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
453             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
454         }
455     }
456 }
457
458 void unallocated_encoding(DisasContext *s)
459 {
460     /* Unallocated and reserved encodings are uncategorized */
461     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_uncategorized(),
462                        default_exception_el(s));
463 }
464
465 static void init_tmp_a64_array(DisasContext *s)
466 {
467 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
468     memset(s->tmp_a64, 0, sizeof(s->tmp_a64));
469 #endif
470     s->tmp_a64_count = 0;
471 }
472
473 static void free_tmp_a64(DisasContext *s)
474 {
475     int i;
476     for (i = 0; i < s->tmp_a64_count; i++) {
477         tcg_temp_free_i64(s->tmp_a64[i]);
478     }
479     init_tmp_a64_array(s);
480 }
481
482 TCGv_i64 new_tmp_a64(DisasContext *s)
483 {
484     assert(s->tmp_a64_count < TMP_A64_MAX);
485     return s->tmp_a64[s->tmp_a64_count++] = tcg_temp_new_i64();
486 }
487
488 TCGv_i64 new_tmp_a64_zero(DisasContext *s)
489 {
490     TCGv_i64 t = new_tmp_a64(s);
491     tcg_gen_movi_i64(t, 0);
492     return t;
493 }
494
495 /*
496  * Register access functions
497  *
498  * These functions are used for directly accessing a register in where
499  * changes to the final register value are likely to be made. If you
500  * need to use a register for temporary calculation (e.g. index type
501  * operations) use the read_* form.
502  *
503  * B1.2.1 Register mappings
504  *
505  * In instruction register encoding 31 can refer to ZR (zero register) or
506  * the SP (stack pointer) depending on context. In QEMU's case we map SP
507  * to cpu_X[31] and ZR accesses to a temporary which can be discarded.
508  * This is the point of the _sp forms.
509  */
510 TCGv_i64 cpu_reg(DisasContext *s, int reg)
511 {
512     if (reg == 31) {
513         return new_tmp_a64_zero(s);
514     } else {
515         return cpu_X[reg];
516     }
517 }
518
519 /* register access for when 31 == SP */
520 TCGv_i64 cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg)
521 {
522     return cpu_X[reg];
523 }
524
525 /* read a cpu register in 32bit/64bit mode. Returns a TCGv_i64
526  * representing the register contents. This TCGv is an auto-freed
527  * temporary so it need not be explicitly freed, and may be modified.
528  */
529 TCGv_i64 read_cpu_reg(DisasContext *s, int reg, int sf)
530 {
531     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
532     if (reg != 31) {
533         if (sf) {
534             tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
535         } else {
536             tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
537         }
538     } else {
539         tcg_gen_movi_i64(v, 0);
540     }
541     return v;
542 }
543
544 TCGv_i64 read_cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg, int sf)
545 {
546     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
547     if (sf) {
548         tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
549     } else {
550         tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
551     }
552     return v;
553 }
554
555 /* Return the offset into CPUARMState of a slice (from
556  * the least significant end) of FP register Qn (ie
557  * Dn, Sn, Hn or Bn).
558  * (Note that this is not the same mapping as for A32; see cpu.h)
559  */
560 static inline int fp_reg_offset(DisasContext *s, int regno, TCGMemOp size)
561 {
562     return vec_reg_offset(s, regno, 0, size);
563 }
564
565 /* Offset of the high half of the 128 bit vector Qn */
566 static inline int fp_reg_hi_offset(DisasContext *s, int regno)
567 {
568     return vec_reg_offset(s, regno, 1, MO_64);
569 }
570
571 /* Convenience accessors for reading and writing single and double
572  * FP registers. Writing clears the upper parts of the associated
573  * 128 bit vector register, as required by the architecture.
574  * Note that unlike the GP register accessors, the values returned
575  * by the read functions must be manually freed.
576  */
577 static TCGv_i64 read_fp_dreg(DisasContext *s, int reg)
578 {
579     TCGv_i64 v = tcg_temp_new_i64();
580
581     tcg_gen_ld_i64(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_64));
582     return v;
583 }
584
585 static TCGv_i32 read_fp_sreg(DisasContext *s, int reg)
586 {
587     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
588
589     tcg_gen_ld_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_32));
590     return v;
591 }
592
593 static TCGv_i32 read_fp_hreg(DisasContext *s, int reg)
594 {
595     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
596
597     tcg_gen_ld16u_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_16));
598     return v;
599 }
600
601 /* Clear the bits above an N-bit vector, for N = (is_q ? 128 : 64).
602  * If SVE is not enabled, then there are only 128 bits in the vector.
603  */
604 static void clear_vec_high(DisasContext *s, bool is_q, int rd)
605 {
606     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, rd, MO_64);
607     unsigned vsz = vec_full_reg_size(s);
608
609     if (!is_q) {
610         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
611         tcg_gen_st_i64(tcg_zero, cpu_env, ofs + 8);
612         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
613     }
614     if (vsz > 16) {
615         tcg_gen_gvec_dup8i(ofs + 16, vsz - 16, vsz - 16, 0);
616     }
617 }
618
619 void write_fp_dreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i64 v)
620 {
621     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, reg, MO_64);
622
623     tcg_gen_st_i64(v, cpu_env, ofs);
624     clear_vec_high(s, false, reg);
625 }
626
627 static void write_fp_sreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i32 v)
628 {
629     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
630
631     tcg_gen_extu_i32_i64(tmp, v);
632     write_fp_dreg(s, reg, tmp);
633     tcg_temp_free_i64(tmp);
634 }
635
636 TCGv_ptr get_fpstatus_ptr(bool is_f16)
637 {
638     TCGv_ptr statusptr = tcg_temp_new_ptr();
639     int offset;
640
641     /* In A64 all instructions (both FP and Neon) use the FPCR; there
642      * is no equivalent of the A32 Neon "standard FPSCR value".
643      * However half-precision operations operate under a different
644      * FZ16 flag and use vfp.fp_status_f16 instead of vfp.fp_status.
645      */
646     if (is_f16) {
647         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status_f16);
648     } else {
649         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status);
650     }
651     tcg_gen_addi_ptr(statusptr, cpu_env, offset);
652     return statusptr;
653 }
654
655 /* Expand a 2-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
656 static void gen_gvec_fn2(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
657                          GVecGen2Fn *gvec_fn, int vece)
658 {
659     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
660             is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
661 }
662
663 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
664  * an expander function.
665  */
666 static void gen_gvec_fn2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
667                           int64_t imm, GVecGen2iFn *gvec_fn, int vece)
668 {
669     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
670             imm, is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
671 }
672
673 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
674 static void gen_gvec_fn3(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn, int rm,
675                          GVecGen3Fn *gvec_fn, int vece)
676 {
677     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
678             vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
679 }
680
681 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
682  * an op descriptor.
683  */
684 static void gen_gvec_op2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
685                           int rn, int64_t imm, const GVecGen2i *gvec_op)
686 {
687     tcg_gen_gvec_2i(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
688                     is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), imm, gvec_op);
689 }
690
691 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an op descriptor.  */
692 static void gen_gvec_op3(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
693                          int rn, int rm, const GVecGen3 *gvec_op)
694 {
695     tcg_gen_gvec_3(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
696                    vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8,
697                    vec_full_reg_size(s), gvec_op);
698 }
699
700 /* Expand a 3-operand operation using an out-of-line helper.  */
701 static void gen_gvec_op3_ool(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
702                              int rn, int rm, int data, gen_helper_gvec_3 *fn)
703 {
704     tcg_gen_gvec_3_ool(vec_full_reg_offset(s, rd),
705                        vec_full_reg_offset(s, rn),
706                        vec_full_reg_offset(s, rm),
707                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
708 }
709
710 /* Expand a 3-operand + env pointer operation using
711  * an out-of-line helper.
712  */
713 static void gen_gvec_op3_env(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
714                              int rn, int rm, gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
715 {
716     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
717                        vec_full_reg_offset(s, rn),
718                        vec_full_reg_offset(s, rm), cpu_env,
719                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0, fn);
720 }
721
722 /* Expand a 3-operand + fpstatus pointer + simd data value operation using
723  * an out-of-line helper.
724  */
725 static void gen_gvec_op3_fpst(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
726                               int rm, bool is_fp16, int data,
727                               gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
728 {
729     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
730     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
731                        vec_full_reg_offset(s, rn),
732                        vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
733                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
734     tcg_temp_free_ptr(fpst);
735 }
736
737 /* Set ZF and NF based on a 64 bit result. This is alas fiddlier
738  * than the 32 bit equivalent.
739  */
740 static inline void gen_set_NZ64(TCGv_i64 result)
741 {
742     tcg_gen_extr_i64_i32(cpu_ZF, cpu_NF, result);
743     tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, cpu_NF);
744 }
745
746 /* Set NZCV as for a logical operation: NZ as per result, CV cleared. */
747 static inline void gen_logic_CC(int sf, TCGv_i64 result)
748 {
749     if (sf) {
750         gen_set_NZ64(result);
751     } else {
752         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_ZF, result);
753         tcg_gen_mov_i32(cpu_NF, cpu_ZF);
754     }
755     tcg_gen_movi_i32(cpu_CF, 0);
756     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
757 }
758
759 /* dest = T0 + T1; compute C, N, V and Z flags */
760 static void gen_add_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
761 {
762     if (sf) {
763         TCGv_i64 result, flag, tmp;
764         result = tcg_temp_new_i64();
765         flag = tcg_temp_new_i64();
766         tmp = tcg_temp_new_i64();
767
768         tcg_gen_movi_i64(tmp, 0);
769         tcg_gen_add2_i64(result, flag, t0, tmp, t1, tmp);
770
771         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
772
773         gen_set_NZ64(result);
774
775         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
776         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
777         tcg_gen_andc_i64(flag, flag, tmp);
778         tcg_temp_free_i64(tmp);
779         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
780
781         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
782         tcg_temp_free_i64(result);
783         tcg_temp_free_i64(flag);
784     } else {
785         /* 32 bit arithmetic */
786         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
787         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
788         TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
789
790         tcg_gen_movi_i32(tmp, 0);
791         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
792         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
793         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, t1_32, tmp);
794         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
795         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
796         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
797         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
798         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
799
800         tcg_temp_free_i32(tmp);
801         tcg_temp_free_i32(t0_32);
802         tcg_temp_free_i32(t1_32);
803     }
804 }
805
806 /* dest = T0 - T1; compute C, N, V and Z flags */
807 static void gen_sub_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
808 {
809     if (sf) {
810         /* 64 bit arithmetic */
811         TCGv_i64 result, flag, tmp;
812
813         result = tcg_temp_new_i64();
814         flag = tcg_temp_new_i64();
815         tcg_gen_sub_i64(result, t0, t1);
816
817         gen_set_NZ64(result);
818
819         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_GEU, flag, t0, t1);
820         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
821
822         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
823         tmp = tcg_temp_new_i64();
824         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
825         tcg_gen_and_i64(flag, flag, tmp);
826         tcg_temp_free_i64(tmp);
827         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
828         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
829         tcg_temp_free_i64(flag);
830         tcg_temp_free_i64(result);
831     } else {
832         /* 32 bit arithmetic */
833         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
834         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
835         TCGv_i32 tmp;
836
837         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
838         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
839         tcg_gen_sub_i32(cpu_NF, t0_32, t1_32);
840         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
841         tcg_gen_setcond_i32(TCG_COND_GEU, cpu_CF, t0_32, t1_32);
842         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
843         tmp = tcg_temp_new_i32();
844         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
845         tcg_temp_free_i32(t0_32);
846         tcg_temp_free_i32(t1_32);
847         tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
848         tcg_temp_free_i32(tmp);
849         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
850     }
851 }
852
853 /* dest = T0 + T1 + CF; do not compute flags. */
854 static void gen_adc(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
855 {
856     TCGv_i64 flag = tcg_temp_new_i64();
857     tcg_gen_extu_i32_i64(flag, cpu_CF);
858     tcg_gen_add_i64(dest, t0, t1);
859     tcg_gen_add_i64(dest, dest, flag);
860     tcg_temp_free_i64(flag);
861
862     if (!sf) {
863         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
864     }
865 }
866
867 /* dest = T0 + T1 + CF; compute C, N, V and Z flags. */
868 static void gen_adc_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
869 {
870     if (sf) {
871         TCGv_i64 result, cf_64, vf_64, tmp;
872         result = tcg_temp_new_i64();
873         cf_64 = tcg_temp_new_i64();
874         vf_64 = tcg_temp_new_i64();
875         tmp = tcg_const_i64(0);
876
877         tcg_gen_extu_i32_i64(cf_64, cpu_CF);
878         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, t0, tmp, cf_64, tmp);
879         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, result, cf_64, t1, tmp);
880         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, cf_64);
881         gen_set_NZ64(result);
882
883         tcg_gen_xor_i64(vf_64, result, t0);
884         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
885         tcg_gen_andc_i64(vf_64, vf_64, tmp);
886         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, vf_64);
887
888         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
889
890         tcg_temp_free_i64(tmp);
891         tcg_temp_free_i64(vf_64);
892         tcg_temp_free_i64(cf_64);
893         tcg_temp_free_i64(result);
894     } else {
895         TCGv_i32 t0_32, t1_32, tmp;
896         t0_32 = tcg_temp_new_i32();
897         t1_32 = tcg_temp_new_i32();
898         tmp = tcg_const_i32(0);
899
900         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
901         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
902         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, cpu_CF, tmp);
903         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, cpu_NF, cpu_CF, t1_32, tmp);
904
905         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
906         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
907         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
908         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
909         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
910
911         tcg_temp_free_i32(tmp);
912         tcg_temp_free_i32(t1_32);
913         tcg_temp_free_i32(t0_32);
914     }
915 }
916
917 /*
918  * Load/Store generators
919  */
920
921 /*
922  * Store from GPR register to memory.
923  */
924 static void do_gpr_st_memidx(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
925                              TCGv_i64 tcg_addr, int size, int memidx,
926                              bool iss_valid,
927                              unsigned int iss_srt,
928                              bool iss_sf, bool iss_ar)
929 {
930     g_assert(size <= 3);
931     tcg_gen_qemu_st_i64(source, tcg_addr, memidx, s->be_data + size);
932
933     if (iss_valid) {
934         uint32_t syn;
935
936         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
937                                       size,
938                                       false,
939                                       iss_srt,
940                                       iss_sf,
941                                       iss_ar,
942                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
943         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
944     }
945 }
946
947 static void do_gpr_st(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
948                       TCGv_i64 tcg_addr, int size,
949                       bool iss_valid,
950                       unsigned int iss_srt,
951                       bool iss_sf, bool iss_ar)
952 {
953     do_gpr_st_memidx(s, source, tcg_addr, size, get_mem_index(s),
954                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
955 }
956
957 /*
958  * Load from memory to GPR register
959  */
960 static void do_gpr_ld_memidx(DisasContext *s,
961                              TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
962                              int size, bool is_signed,
963                              bool extend, int memidx,
964                              bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
965                              bool iss_sf, bool iss_ar)
966 {
967     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
968
969     g_assert(size <= 3);
970
971     if (is_signed) {
972         memop += MO_SIGN;
973     }
974
975     tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, tcg_addr, memidx, memop);
976
977     if (extend && is_signed) {
978         g_assert(size < 3);
979         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
980     }
981
982     if (iss_valid) {
983         uint32_t syn;
984
985         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
986                                       size,
987                                       is_signed,
988                                       iss_srt,
989                                       iss_sf,
990                                       iss_ar,
991                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
992         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
993     }
994 }
995
996 static void do_gpr_ld(DisasContext *s,
997                       TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
998                       int size, bool is_signed, bool extend,
999                       bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
1000                       bool iss_sf, bool iss_ar)
1001 {
1002     do_gpr_ld_memidx(s, dest, tcg_addr, size, is_signed, extend,
1003                      get_mem_index(s),
1004                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Store from FP register to memory
1009  */
1010 static void do_fp_st(DisasContext *s, int srcidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
1011 {
1012     /* This writes the bottom N bits of a 128 bit wide vector to memory */
1013     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
1014     tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_offset(s, srcidx, MO_64));
1015     if (size < 4) {
1016         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, tcg_addr, get_mem_index(s),
1017                             s->be_data + size);
1018     } else {
1019         bool be = s->be_data == MO_BE;
1020         TCGv_i64 tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
1021
1022         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
1023         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
1024                             s->be_data | MO_Q);
1025         tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, srcidx));
1026         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
1027                             s->be_data | MO_Q);
1028         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
1029     }
1030
1031     tcg_temp_free_i64(tmp);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Load from memory to FP register
1036  */
1037 static void do_fp_ld(DisasContext *s, int destidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
1038 {
1039     /* This always zero-extends and writes to a full 128 bit wide vector */
1040     TCGv_i64 tmplo = tcg_temp_new_i64();
1041     TCGv_i64 tmphi;
1042
1043     if (size < 4) {
1044         TCGMemOp memop = s->be_data + size;
1045         tmphi = tcg_const_i64(0);
1046         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
1047     } else {
1048         bool be = s->be_data == MO_BE;
1049         TCGv_i64 tcg_hiaddr;
1050
1051         tmphi = tcg_temp_new_i64();
1052         tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
1053
1054         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
1055         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
1056                             s->be_data | MO_Q);
1057         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmphi, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
1058                             s->be_data | MO_Q);
1059         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
1060     }
1061
1062     tcg_gen_st_i64(tmplo, cpu_env, fp_reg_offset(s, destidx, MO_64));
1063     tcg_gen_st_i64(tmphi, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, destidx));
1064
1065     tcg_temp_free_i64(tmplo);
1066     tcg_temp_free_i64(tmphi);
1067
1068     clear_vec_high(s, true, destidx);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Vector load/store helpers.
1073  *
1074  * The principal difference between this and a FP load is that we don't
1075  * zero extend as we are filling a partial chunk of the vector register.
1076  * These functions don't support 128 bit loads/stores, which would be
1077  * normal load/store operations.
1078  *
1079  * The _i32 versions are useful when operating on 32 bit quantities
1080  * (eg for floating point single or using Neon helper functions).
1081  */
1082
1083 /* Get value of an element within a vector register */
1084 static void read_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_dest, int srcidx,
1085                              int element, TCGMemOp memop)
1086 {
1087     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
1088     switch (memop) {
1089     case MO_8:
1090         tcg_gen_ld8u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1091         break;
1092     case MO_16:
1093         tcg_gen_ld16u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1094         break;
1095     case MO_32:
1096         tcg_gen_ld32u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1097         break;
1098     case MO_8|MO_SIGN:
1099         tcg_gen_ld8s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1100         break;
1101     case MO_16|MO_SIGN:
1102         tcg_gen_ld16s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1103         break;
1104     case MO_32|MO_SIGN:
1105         tcg_gen_ld32s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1106         break;
1107     case MO_64:
1108     case MO_64|MO_SIGN:
1109         tcg_gen_ld_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1110         break;
1111     default:
1112         g_assert_not_reached();
1113     }
1114 }
1115
1116 static void read_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_dest, int srcidx,
1117                                  int element, TCGMemOp memop)
1118 {
1119     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
1120     switch (memop) {
1121     case MO_8:
1122         tcg_gen_ld8u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1123         break;
1124     case MO_16:
1125         tcg_gen_ld16u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1126         break;
1127     case MO_8|MO_SIGN:
1128         tcg_gen_ld8s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1129         break;
1130     case MO_16|MO_SIGN:
1131         tcg_gen_ld16s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1132         break;
1133     case MO_32:
1134     case MO_32|MO_SIGN:
1135         tcg_gen_ld_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1136         break;
1137     default:
1138         g_assert_not_reached();
1139     }
1140 }
1141
1142 /* Set value of an element within a vector register */
1143 static void write_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_src, int destidx,
1144                               int element, TCGMemOp memop)
1145 {
1146     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1147     switch (memop) {
1148     case MO_8:
1149         tcg_gen_st8_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1150         break;
1151     case MO_16:
1152         tcg_gen_st16_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1153         break;
1154     case MO_32:
1155         tcg_gen_st32_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1156         break;
1157     case MO_64:
1158         tcg_gen_st_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1159         break;
1160     default:
1161         g_assert_not_reached();
1162     }
1163 }
1164
1165 static void write_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_src,
1166                                   int destidx, int element, TCGMemOp memop)
1167 {
1168     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1169     switch (memop) {
1170     case MO_8:
1171         tcg_gen_st8_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1172         break;
1173     case MO_16:
1174         tcg_gen_st16_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1175         break;
1176     case MO_32:
1177         tcg_gen_st_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1178         break;
1179     default:
1180         g_assert_not_reached();
1181     }
1182 }
1183
1184 /* Store from vector register to memory */
1185 static void do_vec_st(DisasContext *s, int srcidx, int element,
1186                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1187 {
1188     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1189
1190     read_vec_element(s, tcg_tmp, srcidx, element, size);
1191     tcg_gen_qemu_st_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1192
1193     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1194 }
1195
1196 /* Load from memory to vector register */
1197 static void do_vec_ld(DisasContext *s, int destidx, int element,
1198                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1199 {
1200     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1201
1202     tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1203     write_vec_element(s, tcg_tmp, destidx, element, size);
1204
1205     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1206 }
1207
1208 /* Check that FP/Neon access is enabled. If it is, return
1209  * true. If not, emit code to generate an appropriate exception,
1210  * and return false; the caller should not emit any code for
1211  * the instruction. Note that this check must happen after all
1212  * unallocated-encoding checks (otherwise the syndrome information
1213  * for the resulting exception will be incorrect).
1214  */
1215 static inline bool fp_access_check(DisasContext *s)
1216 {
1217     assert(!s->fp_access_checked);
1218     s->fp_access_checked = true;
1219
1220     if (!s->fp_excp_el) {
1221         return true;
1222     }
1223
1224     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_fp_access_trap(1, 0xe, false),
1225                        s->fp_excp_el);
1226     return false;
1227 }
1228
1229 /* Check that SVE access is enabled.  If it is, return true.
1230  * If not, emit code to generate an appropriate exception and return false.
1231  */
1232 bool sve_access_check(DisasContext *s)
1233 {
1234     if (s->sve_excp_el) {
1235         gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_sve_access_trap(),
1236                            s->sve_excp_el);
1237         return false;
1238     }
1239     return fp_access_check(s);
1240 }
1241
1242 /*
1243  * This utility function is for doing register extension with an
1244  * optional shift. You will likely want to pass a temporary for the
1245  * destination register. See DecodeRegExtend() in the ARM ARM.
1246  */
1247 static void ext_and_shift_reg(TCGv_i64 tcg_out, TCGv_i64 tcg_in,
1248                               int option, unsigned int shift)
1249 {
1250     int extsize = extract32(option, 0, 2);
1251     bool is_signed = extract32(option, 2, 1);
1252
1253     if (is_signed) {
1254         switch (extsize) {
1255         case 0:
1256             tcg_gen_ext8s_i64(tcg_out, tcg_in);
1257             break;
1258         case 1:
1259             tcg_gen_ext16s_i64(tcg_out, tcg_in);
1260             break;
1261         case 2:
1262             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_out, tcg_in);
1263             break;
1264         case 3:
1265             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1266             break;
1267         }
1268     } else {
1269         switch (extsize) {
1270         case 0:
1271             tcg_gen_ext8u_i64(tcg_out, tcg_in);
1272             break;
1273         case 1:
1274             tcg_gen_ext16u_i64(tcg_out, tcg_in);
1275             break;
1276         case 2:
1277             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_out, tcg_in);
1278             break;
1279         case 3:
1280             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1281             break;
1282         }
1283     }
1284
1285     if (shift) {
1286         tcg_gen_shli_i64(tcg_out, tcg_out, shift);
1287     }
1288 }
1289
1290 static inline void gen_check_sp_alignment(DisasContext *s)
1291 {
1292     /* The AArch64 architecture mandates that (if enabled via PSTATE
1293      * or SCTLR bits) there is a check that SP is 16-aligned on every
1294      * SP-relative load or store (with an exception generated if it is not).
1295      * In line with general QEMU practice regarding misaligned accesses,
1296      * we omit these checks for the sake of guest program performance.
1297      * This function is provided as a hook so we can more easily add these
1298      * checks in future (possibly as a "favour catching guest program bugs
1299      * over speed" user selectable option).
1300      */
1301 }
1302
1303 /*
1304  * This provides a simple table based table lookup decoder. It is
1305  * intended to be used when the relevant bits for decode are too
1306  * awkwardly placed and switch/if based logic would be confusing and
1307  * deeply nested. Since it's a linear search through the table, tables
1308  * should be kept small.
1309  *
1310  * It returns the first handler where insn & mask == pattern, or
1311  * NULL if there is no match.
1312  * The table is terminated by an empty mask (i.e. 0)
1313  */
1314 static inline AArch64DecodeFn *lookup_disas_fn(const AArch64DecodeTable *table,
1315                                                uint32_t insn)
1316 {
1317     const AArch64DecodeTable *tptr = table;
1318
1319     while (tptr->mask) {
1320         if ((insn & tptr->mask) == tptr->pattern) {
1321             return tptr->disas_fn;
1322         }
1323         tptr++;
1324     }
1325     return NULL;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * The instruction disassembly implemented here matches
1330  * the instruction encoding classifications in chapter C4
1331  * of the ARM Architecture Reference Manual (DDI0487B_a);
1332  * classification names and decode diagrams here should generally
1333  * match up with those in the manual.
1334  */
1335
1336 /* Unconditional branch (immediate)
1337  *   31  30       26 25                                  0
1338  * +----+-----------+-------------------------------------+
1339  * | op | 0 0 1 0 1 |                 imm26               |
1340  * +----+-----------+-------------------------------------+
1341  */
1342 static void disas_uncond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1343 {
1344     uint64_t addr = s->pc + sextract32(insn, 0, 26) * 4 - 4;
1345
1346     if (insn & (1U << 31)) {
1347         /* BL Branch with link */
1348         tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
1349     }
1350
1351     /* B Branch / BL Branch with link */
1352     gen_goto_tb(s, 0, addr);
1353 }
1354
1355 /* Compare and branch (immediate)
1356  *   31  30         25  24  23                  5 4      0
1357  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1358  * | sf | 0 1 1 0 1 0 | op |         imm19       |   Rt   |
1359  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1360  */
1361 static void disas_comp_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1362 {
1363     unsigned int sf, op, rt;
1364     uint64_t addr;
1365     TCGLabel *label_match;
1366     TCGv_i64 tcg_cmp;
1367
1368     sf = extract32(insn, 31, 1);
1369     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: CBZ; 1: CBNZ */
1370     rt = extract32(insn, 0, 5);
1371     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1372
1373     tcg_cmp = read_cpu_reg(s, rt, sf);
1374     label_match = gen_new_label();
1375
1376     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1377                         tcg_cmp, 0, label_match);
1378
1379     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1380     gen_set_label(label_match);
1381     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1382 }
1383
1384 /* Test and branch (immediate)
1385  *   31  30         25  24  23   19 18          5 4    0
1386  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1387  * | b5 | 0 1 1 0 1 1 | op |  b40  |    imm14    |  Rt  |
1388  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1389  */
1390 static void disas_test_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1391 {
1392     unsigned int bit_pos, op, rt;
1393     uint64_t addr;
1394     TCGLabel *label_match;
1395     TCGv_i64 tcg_cmp;
1396
1397     bit_pos = (extract32(insn, 31, 1) << 5) | extract32(insn, 19, 5);
1398     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: TBZ; 1: TBNZ */
1399     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 14) * 4 - 4;
1400     rt = extract32(insn, 0, 5);
1401
1402     tcg_cmp = tcg_temp_new_i64();
1403     tcg_gen_andi_i64(tcg_cmp, cpu_reg(s, rt), (1ULL << bit_pos));
1404     label_match = gen_new_label();
1405     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1406                         tcg_cmp, 0, label_match);
1407     tcg_temp_free_i64(tcg_cmp);
1408     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1409     gen_set_label(label_match);
1410     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1411 }
1412
1413 /* Conditional branch (immediate)
1414  *  31           25  24  23                  5   4  3    0
1415  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1416  * | 0 1 0 1 0 1 0 | o1 |         imm19       | o0 | cond |
1417  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1418  */
1419 static void disas_cond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1420 {
1421     unsigned int cond;
1422     uint64_t addr;
1423
1424     if ((insn & (1 << 4)) || (insn & (1 << 24))) {
1425         unallocated_encoding(s);
1426         return;
1427     }
1428     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1429     cond = extract32(insn, 0, 4);
1430
1431     if (cond < 0x0e) {
1432         /* genuinely conditional branches */
1433         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
1434         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
1435         gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1436         gen_set_label(label_match);
1437         gen_goto_tb(s, 1, addr);
1438     } else {
1439         /* 0xe and 0xf are both "always" conditions */
1440         gen_goto_tb(s, 0, addr);
1441     }
1442 }
1443
1444 /* HINT instruction group, including various allocated HINTs */
1445 static void handle_hint(DisasContext *s, uint32_t insn,
1446                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1447 {
1448     unsigned int selector = crm << 3 | op2;
1449
1450     if (op1 != 3) {
1451         unallocated_encoding(s);
1452         return;
1453     }
1454
1455     switch (selector) {
1456     case 0b00000: /* NOP */
1457         break;
1458     case 0b00011: /* WFI */
1459         s->base.is_jmp = DISAS_WFI;
1460         break;
1461     case 0b00001: /* YIELD */
1462         /* When running in MTTCG we don't generate jumps to the yield and
1463          * WFE helpers as it won't affect the scheduling of other vCPUs.
1464          * If we wanted to more completely model WFE/SEV so we don't busy
1465          * spin unnecessarily we would need to do something more involved.
1466          */
1467         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1468             s->base.is_jmp = DISAS_YIELD;
1469         }
1470         break;
1471     case 0b00010: /* WFE */
1472         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1473             s->base.is_jmp = DISAS_WFE;
1474         }
1475         break;
1476     case 0b00100: /* SEV */
1477     case 0b00101: /* SEVL */
1478         /* we treat all as NOP at least for now */
1479         break;
1480     case 0b00111: /* XPACLRI */
1481         if (s->pauth_active) {
1482             gen_helper_xpaci(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30]);
1483         }
1484         break;
1485     case 0b01000: /* PACIA1716 */
1486         if (s->pauth_active) {
1487             gen_helper_pacia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1488         }
1489         break;
1490     case 0b01010: /* PACIB1716 */
1491         if (s->pauth_active) {
1492             gen_helper_pacib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1493         }
1494         break;
1495     case 0b01100: /* AUTIA1716 */
1496         if (s->pauth_active) {
1497             gen_helper_autia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1498         }
1499         break;
1500     case 0b01110: /* AUTIB1716 */
1501         if (s->pauth_active) {
1502             gen_helper_autib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1503         }
1504         break;
1505     case 0b11000: /* PACIAZ */
1506         if (s->pauth_active) {
1507             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1508                                 new_tmp_a64_zero(s));
1509         }
1510         break;
1511     case 0b11001: /* PACIASP */
1512         if (s->pauth_active) {
1513             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1514         }
1515         break;
1516     case 0b11010: /* PACIBZ */
1517         if (s->pauth_active) {
1518             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1519                                 new_tmp_a64_zero(s));
1520         }
1521         break;
1522     case 0b11011: /* PACIBSP */
1523         if (s->pauth_active) {
1524             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1525         }
1526         break;
1527     case 0b11100: /* AUTIAZ */
1528         if (s->pauth_active) {
1529             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1530                               new_tmp_a64_zero(s));
1531         }
1532         break;
1533     case 0b11101: /* AUTIASP */
1534         if (s->pauth_active) {
1535             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1536         }
1537         break;
1538     case 0b11110: /* AUTIBZ */
1539         if (s->pauth_active) {
1540             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1541                               new_tmp_a64_zero(s));
1542         }
1543         break;
1544     case 0b11111: /* AUTIBSP */
1545         if (s->pauth_active) {
1546             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1547         }
1548         break;
1549     default:
1550         /* default specified as NOP equivalent */
1551         break;
1552     }
1553 }
1554
1555 static void gen_clrex(DisasContext *s, uint32_t insn)
1556 {
1557     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
1558 }
1559
1560 /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1561 static void handle_sync(DisasContext *s, uint32_t insn,
1562                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1563 {
1564     TCGBar bar;
1565
1566     if (op1 != 3) {
1567         unallocated_encoding(s);
1568         return;
1569     }
1570
1571     switch (op2) {
1572     case 2: /* CLREX */
1573         gen_clrex(s, insn);
1574         return;
1575     case 4: /* DSB */
1576     case 5: /* DMB */
1577         switch (crm & 3) {
1578         case 1: /* MBReqTypes_Reads */
1579             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_LD_LD | TCG_MO_LD_ST;
1580             break;
1581         case 2: /* MBReqTypes_Writes */
1582             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ST_ST;
1583             break;
1584         default: /* MBReqTypes_All */
1585             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ALL;
1586             break;
1587         }
1588         tcg_gen_mb(bar);
1589         return;
1590     case 6: /* ISB */
1591         /* We need to break the TB after this insn to execute
1592          * a self-modified code correctly and also to take
1593          * any pending interrupts immediately.
1594          */
1595         gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1596         return;
1597     default:
1598         unallocated_encoding(s);
1599         return;
1600     }
1601 }
1602
1603 /* MSR (immediate) - move immediate to processor state field */
1604 static void handle_msr_i(DisasContext *s, uint32_t insn,
1605                          unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1606 {
1607     int op = op1 << 3 | op2;
1608     switch (op) {
1609     case 0x05: /* SPSel */
1610         if (s->current_el == 0) {
1611             unallocated_encoding(s);
1612             return;
1613         }
1614         /* fall through */
1615     case 0x1e: /* DAIFSet */
1616     case 0x1f: /* DAIFClear */
1617     {
1618         TCGv_i32 tcg_imm = tcg_const_i32(crm);
1619         TCGv_i32 tcg_op = tcg_const_i32(op);
1620         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1621         gen_helper_msr_i_pstate(cpu_env, tcg_op, tcg_imm);
1622         tcg_temp_free_i32(tcg_imm);
1623         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
1624         /* For DAIFClear, exit the cpu loop to re-evaluate pending IRQs.  */
1625         gen_a64_set_pc_im(s->pc);
1626         s->base.is_jmp = (op == 0x1f ? DISAS_EXIT : DISAS_JUMP);
1627         break;
1628     }
1629     default:
1630         unallocated_encoding(s);
1631         return;
1632     }
1633 }
1634
1635 static void gen_get_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1636 {
1637     TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
1638     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1639
1640     /* build bit 31, N */
1641     tcg_gen_andi_i32(nzcv, cpu_NF, (1U << 31));
1642     /* build bit 30, Z */
1643     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, tmp, cpu_ZF, 0);
1644     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 30, 1);
1645     /* build bit 29, C */
1646     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, cpu_CF, 29, 1);
1647     /* build bit 28, V */
1648     tcg_gen_shri_i32(tmp, cpu_VF, 31);
1649     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 28, 1);
1650     /* generate result */
1651     tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rt, nzcv);
1652
1653     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1654     tcg_temp_free_i32(tmp);
1655 }
1656
1657 static void gen_set_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1658
1659 {
1660     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1661
1662     /* take NZCV from R[t] */
1663     tcg_gen_extrl_i64_i32(nzcv, tcg_rt);
1664
1665     /* bit 31, N */
1666     tcg_gen_andi_i32(cpu_NF, nzcv, (1U << 31));
1667     /* bit 30, Z */
1668     tcg_gen_andi_i32(cpu_ZF, nzcv, (1 << 30));
1669     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, cpu_ZF, cpu_ZF, 0);
1670     /* bit 29, C */
1671     tcg_gen_andi_i32(cpu_CF, nzcv, (1 << 29));
1672     tcg_gen_shri_i32(cpu_CF, cpu_CF, 29);
1673     /* bit 28, V */
1674     tcg_gen_andi_i32(cpu_VF, nzcv, (1 << 28));
1675     tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, cpu_VF, 3);
1676     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1677 }
1678
1679 /* MRS - move from system register
1680  * MSR (register) - move to system register
1681  * SYS
1682  * SYSL
1683  * These are all essentially the same insn in 'read' and 'write'
1684  * versions, with varying op0 fields.
1685  */
1686 static void handle_sys(DisasContext *s, uint32_t insn, bool isread,
1687                        unsigned int op0, unsigned int op1, unsigned int op2,
1688                        unsigned int crn, unsigned int crm, unsigned int rt)
1689 {
1690     const ARMCPRegInfo *ri;
1691     TCGv_i64 tcg_rt;
1692
1693     ri = get_arm_cp_reginfo(s->cp_regs,
1694                             ENCODE_AA64_CP_REG(CP_REG_ARM64_SYSREG_CP,
1695                                                crn, crm, op0, op1, op2));
1696
1697     if (!ri) {
1698         /* Unknown register; this might be a guest error or a QEMU
1699          * unimplemented feature.
1700          */
1701         qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s access to unsupported AArch64 "
1702                       "system register op0:%d op1:%d crn:%d crm:%d op2:%d\n",
1703                       isread ? "read" : "write", op0, op1, crn, crm, op2);
1704         unallocated_encoding(s);
1705         return;
1706     }
1707
1708     /* Check access permissions */
1709     if (!cp_access_ok(s->current_el, ri, isread)) {
1710         unallocated_encoding(s);
1711         return;
1712     }
1713
1714     if (ri->accessfn) {
1715         /* Emit code to perform further access permissions checks at
1716          * runtime; this may result in an exception.
1717          */
1718         TCGv_ptr tmpptr;
1719         TCGv_i32 tcg_syn, tcg_isread;
1720         uint32_t syndrome;
1721
1722         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1723         tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1724         syndrome = syn_aa64_sysregtrap(op0, op1, op2, crn, crm, rt, isread);
1725         tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
1726         tcg_isread = tcg_const_i32(isread);
1727         gen_helper_access_check_cp_reg(cpu_env, tmpptr, tcg_syn, tcg_isread);
1728         tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1729         tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
1730         tcg_temp_free_i32(tcg_isread);
1731     }
1732
1733     /* Handle special cases first */
1734     switch (ri->type & ~(ARM_CP_FLAG_MASK & ~ARM_CP_SPECIAL)) {
1735     case ARM_CP_NOP:
1736         return;
1737     case ARM_CP_NZCV:
1738         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1739         if (isread) {
1740             gen_get_nzcv(tcg_rt);
1741         } else {
1742             gen_set_nzcv(tcg_rt);
1743         }
1744         return;
1745     case ARM_CP_CURRENTEL:
1746         /* Reads as current EL value from pstate, which is
1747          * guaranteed to be constant by the tb flags.
1748          */
1749         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1750         tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, s->current_el << 2);
1751         return;
1752     case ARM_CP_DC_ZVA:
1753         /* Writes clear the aligned block of memory which rt points into. */
1754         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1755         gen_helper_dc_zva(cpu_env, tcg_rt);
1756         return;
1757     default:
1758         break;
1759     }
1760     if ((ri->type & ARM_CP_FPU) && !fp_access_check(s)) {
1761         return;
1762     } else if ((ri->type & ARM_CP_SVE) && !sve_access_check(s)) {
1763         return;
1764     }
1765
1766     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1767         gen_io_start();
1768     }
1769
1770     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1771
1772     if (isread) {
1773         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1774             tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, ri->resetvalue);
1775         } else if (ri->readfn) {
1776             TCGv_ptr tmpptr;
1777             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1778             gen_helper_get_cp_reg64(tcg_rt, cpu_env, tmpptr);
1779             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1780         } else {
1781             tcg_gen_ld_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1782         }
1783     } else {
1784         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1785             /* If not forbidden by access permissions, treat as WI */
1786             return;
1787         } else if (ri->writefn) {
1788             TCGv_ptr tmpptr;
1789             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1790             gen_helper_set_cp_reg64(cpu_env, tmpptr, tcg_rt);
1791             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1792         } else {
1793             tcg_gen_st_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1794         }
1795     }
1796
1797     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1798         /* I/O operations must end the TB here (whether read or write) */
1799         gen_io_end();
1800         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1801     } else if (!isread && !(ri->type & ARM_CP_SUPPRESS_TB_END)) {
1802         /* We default to ending the TB on a coprocessor register write,
1803          * but allow this to be suppressed by the register definition
1804          * (usually only necessary to work around guest bugs).
1805          */
1806         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1807     }
1808 }
1809
1810 /* System
1811  *  31                 22 21  20 19 18 16 15   12 11    8 7   5 4    0
1812  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1813  * | 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 | L | op0 | op1 |  CRn  |  CRm  | op2 |  Rt  |
1814  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1815  */
1816 static void disas_system(DisasContext *s, uint32_t insn)
1817 {
1818     unsigned int l, op0, op1, crn, crm, op2, rt;
1819     l = extract32(insn, 21, 1);
1820     op0 = extract32(insn, 19, 2);
1821     op1 = extract32(insn, 16, 3);
1822     crn = extract32(insn, 12, 4);
1823     crm = extract32(insn, 8, 4);
1824     op2 = extract32(insn, 5, 3);
1825     rt = extract32(insn, 0, 5);
1826
1827     if (op0 == 0) {
1828         if (l || rt != 31) {
1829             unallocated_encoding(s);
1830             return;
1831         }
1832         switch (crn) {
1833         case 2: /* HINT (including allocated hints like NOP, YIELD, etc) */
1834             handle_hint(s, insn, op1, op2, crm);
1835             break;
1836         case 3: /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1837             handle_sync(s, insn, op1, op2, crm);
1838             break;
1839         case 4: /* MSR (immediate) */
1840             handle_msr_i(s, insn, op1, op2, crm);
1841             break;
1842         default:
1843             unallocated_encoding(s);
1844             break;
1845         }
1846         return;
1847     }
1848     handle_sys(s, insn, l, op0, op1, op2, crn, crm, rt);
1849 }
1850
1851 /* Exception generation
1852  *
1853  *  31             24 23 21 20                     5 4   2 1  0
1854  * +-----------------+-----+------------------------+-----+----+
1855  * | 1 1 0 1 0 1 0 0 | opc |          imm16         | op2 | LL |
1856  * +-----------------------+------------------------+----------+
1857  */
1858 static void disas_exc(DisasContext *s, uint32_t insn)
1859 {
1860     int opc = extract32(insn, 21, 3);
1861     int op2_ll = extract32(insn, 0, 5);
1862     int imm16 = extract32(insn, 5, 16);
1863     TCGv_i32 tmp;
1864
1865     switch (opc) {
1866     case 0:
1867         /* For SVC, HVC and SMC we advance the single-step state
1868          * machine before taking the exception. This is architecturally
1869          * mandated, to ensure that single-stepping a system call
1870          * instruction works properly.
1871          */
1872         switch (op2_ll) {
1873         case 1:                                                     /* SVC */
1874             gen_ss_advance(s);
1875             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SWI, syn_aa64_svc(imm16),
1876                                default_exception_el(s));
1877             break;
1878         case 2:                                                     /* HVC */
1879             if (s->current_el == 0) {
1880                 unallocated_encoding(s);
1881                 break;
1882             }
1883             /* The pre HVC helper handles cases when HVC gets trapped
1884              * as an undefined insn by runtime configuration.
1885              */
1886             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1887             gen_helper_pre_hvc(cpu_env);
1888             gen_ss_advance(s);
1889             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_HVC, syn_aa64_hvc(imm16), 2);
1890             break;
1891         case 3:                                                     /* SMC */
1892             if (s->current_el == 0) {
1893                 unallocated_encoding(s);
1894                 break;
1895             }
1896             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1897             tmp = tcg_const_i32(syn_aa64_smc(imm16));
1898             gen_helper_pre_smc(cpu_env, tmp);
1899             tcg_temp_free_i32(tmp);
1900             gen_ss_advance(s);
1901             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SMC, syn_aa64_smc(imm16), 3);
1902             break;
1903         default:
1904             unallocated_encoding(s);
1905             break;
1906         }
1907         break;
1908     case 1:
1909         if (op2_ll != 0) {
1910             unallocated_encoding(s);
1911             break;
1912         }
1913         /* BRK */
1914         gen_exception_bkpt_insn(s, 4, syn_aa64_bkpt(imm16));
1915         break;
1916     case 2:
1917         if (op2_ll != 0) {
1918             unallocated_encoding(s);
1919             break;
1920         }
1921         /* HLT. This has two purposes.
1922          * Architecturally, it is an external halting debug instruction.
1923          * Since QEMU doesn't implement external debug, we treat this as
1924          * it is required for halting debug disabled: it will UNDEF.
1925          * Secondly, "HLT 0xf000" is the A64 semihosting syscall instruction.
1926          */
1927         if (semihosting_enabled() && imm16 == 0xf000) {
1928 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1929             /* In system mode, don't allow userspace access to semihosting,
1930              * to provide some semblance of security (and for consistency
1931              * with our 32-bit semihosting).
1932              */
1933             if (s->current_el == 0) {
1934                 unsupported_encoding(s, insn);
1935                 break;
1936             }
1937 #endif
1938             gen_exception_internal_insn(s, 0, EXCP_SEMIHOST);
1939         } else {
1940             unsupported_encoding(s, insn);
1941         }
1942         break;
1943     case 5:
1944         if (op2_ll < 1 || op2_ll > 3) {
1945             unallocated_encoding(s);
1946             break;
1947         }
1948         /* DCPS1, DCPS2, DCPS3 */
1949         unsupported_encoding(s, insn);
1950         break;
1951     default:
1952         unallocated_encoding(s);
1953         break;
1954     }
1955 }
1956
1957 /* Unconditional branch (register)
1958  *  31           25 24   21 20   16 15   10 9    5 4     0
1959  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1960  * | 1 1 0 1 0 1 1 |  opc  |  op2  |  op3  |  Rn  |  op4  |
1961  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1962  */
1963 static void disas_uncond_b_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
1964 {
1965     unsigned int opc, op2, op3, rn, op4;
1966     TCGv_i64 dst;
1967     TCGv_i64 modifier;
1968
1969     opc = extract32(insn, 21, 4);
1970     op2 = extract32(insn, 16, 5);
1971     op3 = extract32(insn, 10, 6);
1972     rn = extract32(insn, 5, 5);
1973     op4 = extract32(insn, 0, 5);
1974
1975     if (op2 != 0x1f) {
1976         goto do_unallocated;
1977     }
1978
1979     switch (opc) {
1980     case 0: /* BR */
1981     case 1: /* BLR */
1982     case 2: /* RET */
1983         switch (op3) {
1984         case 0:
1985             /* BR, BLR, RET */
1986             if (op4 != 0) {
1987                 goto do_unallocated;
1988             }
1989             dst = cpu_reg(s, rn);
1990             break;
1991
1992         case 2:
1993         case 3:
1994             if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
1995                 goto do_unallocated;
1996             }
1997             if (opc == 2) {
1998                 /* RETAA, RETAB */
1999                 if (rn != 0x1f || op4 != 0x1f) {
2000                     goto do_unallocated;
2001                 }
2002                 rn = 30;
2003                 modifier = cpu_X[31];
2004             } else {
2005                 /* BRAAZ, BRABZ, BLRAAZ, BLRABZ */
2006                 if (op4 != 0x1f) {
2007                     goto do_unallocated;
2008                 }
2009                 modifier = new_tmp_a64_zero(s);
2010             }
2011             if (s->pauth_active) {
2012                 dst = new_tmp_a64(s);
2013                 if (op3 == 2) {
2014                     gen_helper_autia(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2015                 } else {
2016                     gen_helper_autib(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2017                 }
2018             } else {
2019                 dst = cpu_reg(s, rn);
2020             }
2021             break;
2022
2023         default:
2024             goto do_unallocated;
2025         }
2026
2027         gen_a64_set_pc(s, dst);
2028         /* BLR also needs to load return address */
2029         if (opc == 1) {
2030             tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
2031         }
2032         break;
2033
2034     case 8: /* BRAA */
2035     case 9: /* BLRAA */
2036         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
2037             goto do_unallocated;
2038         }
2039         if (op3 != 2 || op3 != 3) {
2040             goto do_unallocated;
2041         }
2042         if (s->pauth_active) {
2043             dst = new_tmp_a64(s);
2044             modifier = cpu_reg_sp(s, op4);
2045             if (op3 == 2) {
2046                 gen_helper_autia(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2047             } else {
2048                 gen_helper_autib(dst, cpu_env, cpu_reg(s, rn), modifier);
2049             }
2050         } else {
2051             dst = cpu_reg(s, rn);
2052         }
2053         gen_a64_set_pc(s, dst);
2054         /* BLRAA also needs to load return address */
2055         if (opc == 9) {
2056             tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
2057         }
2058         break;
2059
2060     case 4: /* ERET */
2061         if (s->current_el == 0) {
2062             goto do_unallocated;
2063         }
2064         switch (op3) {
2065         case 0: /* ERET */
2066             if (op4 != 0) {
2067                 goto do_unallocated;
2068             }
2069             dst = tcg_temp_new_i64();
2070             tcg_gen_ld_i64(dst, cpu_env,
2071                            offsetof(CPUARMState, elr_el[s->current_el]));
2072             break;
2073
2074         case 2: /* ERETAA */
2075         case 3: /* ERETAB */
2076             if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
2077                 goto do_unallocated;
2078             }
2079             if (rn != 0x1f || op4 != 0x1f) {
2080                 goto do_unallocated;
2081             }
2082             dst = tcg_temp_new_i64();
2083             tcg_gen_ld_i64(dst, cpu_env,
2084                            offsetof(CPUARMState, elr_el[s->current_el]));
2085             if (s->pauth_active) {
2086                 modifier = cpu_X[31];
2087                 if (op3 == 2) {
2088                     gen_helper_autia(dst, cpu_env, dst, modifier);
2089                 } else {
2090                     gen_helper_autib(dst, cpu_env, dst, modifier);
2091                 }
2092             }
2093             break;
2094
2095         default:
2096             goto do_unallocated;
2097         }
2098         if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) {
2099             gen_io_start();
2100         }
2101
2102         gen_helper_exception_return(cpu_env, dst);
2103         tcg_temp_free_i64(dst);
2104         if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) {
2105             gen_io_end();
2106         }
2107         /* Must exit loop to check un-masked IRQs */
2108         s->base.is_jmp = DISAS_EXIT;
2109         return;
2110
2111     case 5: /* DRPS */
2112         if (op3 != 0 || op4 != 0 || rn != 0x1f) {
2113             goto do_unallocated;
2114         } else {
2115             unsupported_encoding(s, insn);
2116         }
2117         return;
2118
2119     default:
2120     do_unallocated:
2121         unallocated_encoding(s);
2122         return;
2123     }
2124
2125     s->base.is_jmp = DISAS_JUMP;
2126 }
2127
2128 /* Branches, exception generating and system instructions */
2129 static void disas_b_exc_sys(DisasContext *s, uint32_t insn)
2130 {
2131     switch (extract32(insn, 25, 7)) {
2132     case 0x0a: case 0x0b:
2133     case 0x4a: case 0x4b: /* Unconditional branch (immediate) */
2134         disas_uncond_b_imm(s, insn);
2135         break;
2136     case 0x1a: case 0x5a: /* Compare & branch (immediate) */
2137         disas_comp_b_imm(s, insn);
2138         break;
2139     case 0x1b: case 0x5b: /* Test & branch (immediate) */
2140         disas_test_b_imm(s, insn);
2141         break;
2142     case 0x2a: /* Conditional branch (immediate) */
2143         disas_cond_b_imm(s, insn);
2144         break;
2145     case 0x6a: /* Exception generation / System */
2146         if (insn & (1 << 24)) {
2147             if (extract32(insn, 22, 2) == 0) {
2148                 disas_system(s, insn);
2149             } else {
2150                 unallocated_encoding(s);
2151             }
2152         } else {
2153             disas_exc(s, insn);
2154         }
2155         break;
2156     case 0x6b: /* Unconditional branch (register) */
2157         disas_uncond_b_reg(s, insn);
2158         break;
2159     default:
2160         unallocated_encoding(s);
2161         break;
2162     }
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Load/Store exclusive instructions are implemented by remembering
2167  * the value/address loaded, and seeing if these are the same
2168  * when the store is performed. This is not actually the architecturally
2169  * mandated semantics, but it works for typical guest code sequences
2170  * and avoids having to monitor regular stores.
2171  *
2172  * The store exclusive uses the atomic cmpxchg primitives to avoid
2173  * races in multi-threaded linux-user and when MTTCG softmmu is
2174  * enabled.
2175  */
2176 static void gen_load_exclusive(DisasContext *s, int rt, int rt2,
2177                                TCGv_i64 addr, int size, bool is_pair)
2178 {
2179     int idx = get_mem_index(s);
2180     TCGMemOp memop = s->be_data;
2181
2182     g_assert(size <= 3);
2183     if (is_pair) {
2184         g_assert(size >= 2);
2185         if (size == 2) {
2186             /* The pair must be single-copy atomic for the doubleword.  */
2187             memop |= MO_64 | MO_ALIGN;
2188             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2189             if (s->be_data == MO_LE) {
2190                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2191                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2192             } else {
2193                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2194                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2195             }
2196         } else {
2197             /* The pair must be single-copy atomic for *each* doubleword, not
2198                the entire quadword, however it must be quadword aligned.  */
2199             memop |= MO_64;
2200             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx,
2201                                 memop | MO_ALIGN_16);
2202
2203             TCGv_i64 addr2 = tcg_temp_new_i64();
2204             tcg_gen_addi_i64(addr2, addr, 8);
2205             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_high, addr2, idx, memop);
2206             tcg_temp_free_i64(addr2);
2207
2208             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2209             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_high);
2210         }
2211     } else {
2212         memop |= size | MO_ALIGN;
2213         tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2214         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2215     }
2216     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_addr, addr);
2217 }
2218
2219 static void gen_store_exclusive(DisasContext *s, int rd, int rt, int rt2,
2220                                 TCGv_i64 addr, int size, int is_pair)
2221 {
2222     /* if (env->exclusive_addr == addr && env->exclusive_val == [addr]
2223      *     && (!is_pair || env->exclusive_high == [addr + datasize])) {
2224      *     [addr] = {Rt};
2225      *     if (is_pair) {
2226      *         [addr + datasize] = {Rt2};
2227      *     }
2228      *     {Rd} = 0;
2229      * } else {
2230      *     {Rd} = 1;
2231      * }
2232      * env->exclusive_addr = -1;
2233      */
2234     TCGLabel *fail_label = gen_new_label();
2235     TCGLabel *done_label = gen_new_label();
2236     TCGv_i64 tmp;
2237
2238     tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, addr, cpu_exclusive_addr, fail_label);
2239
2240     tmp = tcg_temp_new_i64();
2241     if (is_pair) {
2242         if (size == 2) {
2243             if (s->be_data == MO_LE) {
2244                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2245             } else {
2246                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt2), cpu_reg(s, rt));
2247             }
2248             tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr,
2249                                        cpu_exclusive_val, tmp,
2250                                        get_mem_index(s),
2251                                        MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2252             tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2253         } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2254             if (!HAVE_CMPXCHG128) {
2255                 gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2256                 s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2257             } else if (s->be_data == MO_LE) {
2258                 gen_helper_paired_cmpxchg64_le_parallel(tmp, cpu_env,
2259                                                         cpu_exclusive_addr,
2260                                                         cpu_reg(s, rt),
2261                                                         cpu_reg(s, rt2));
2262             } else {
2263                 gen_helper_paired_cmpxchg64_be_parallel(tmp, cpu_env,
2264                                                         cpu_exclusive_addr,
2265                                                         cpu_reg(s, rt),
2266                                                         cpu_reg(s, rt2));
2267             }
2268         } else if (s->be_data == MO_LE) {
2269             gen_helper_paired_cmpxchg64_le(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2270                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2271         } else {
2272             gen_helper_paired_cmpxchg64_be(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2273                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2274         }
2275     } else {
2276         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr, cpu_exclusive_val,
2277                                    cpu_reg(s, rt), get_mem_index(s),
2278                                    size | MO_ALIGN | s->be_data);
2279         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2280     }
2281     tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rd), tmp);
2282     tcg_temp_free_i64(tmp);
2283     tcg_gen_br(done_label);
2284
2285     gen_set_label(fail_label);
2286     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), 1);
2287     gen_set_label(done_label);
2288     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
2289 }
2290
2291 static void gen_compare_and_swap(DisasContext *s, int rs, int rt,
2292                                  int rn, int size)
2293 {
2294     TCGv_i64 tcg_rs = cpu_reg(s, rs);
2295     TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2296     int memidx = get_mem_index(s);
2297     TCGv_i64 addr = cpu_reg_sp(s, rn);
2298
2299     if (rn == 31) {
2300         gen_check_sp_alignment(s);
2301     }
2302     tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tcg_rs, addr, tcg_rs, tcg_rt, memidx,
2303                                size | MO_ALIGN | s->be_data);
2304 }
2305
2306 static void gen_compare_and_swap_pair(DisasContext *s, int rs, int rt,
2307                                       int rn, int size)
2308 {
2309     TCGv_i64 s1 = cpu_reg(s, rs);
2310     TCGv_i64 s2 = cpu_reg(s, rs + 1);
2311     TCGv_i64 t1 = cpu_reg(s, rt);
2312     TCGv_i64 t2 = cpu_reg(s, rt + 1);
2313     TCGv_i64 addr = cpu_reg_sp(s, rn);
2314     int memidx = get_mem_index(s);
2315
2316     if (rn == 31) {
2317         gen_check_sp_alignment(s);
2318     }
2319
2320     if (size == 2) {
2321         TCGv_i64 cmp = tcg_temp_new_i64();
2322         TCGv_i64 val = tcg_temp_new_i64();
2323
2324         if (s->be_data == MO_LE) {
2325             tcg_gen_concat32_i64(val, t1, t2);
2326             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s1, s2);
2327         } else {
2328             tcg_gen_concat32_i64(val, t2, t1);
2329             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s2, s1);
2330         }
2331
2332         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(cmp, addr, cmp, val, memidx,
2333                                    MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2334         tcg_temp_free_i64(val);
2335
2336         if (s->be_data == MO_LE) {
2337             tcg_gen_extr32_i64(s1, s2, cmp);
2338         } else {
2339             tcg_gen_extr32_i64(s2, s1, cmp);
2340         }
2341         tcg_temp_free_i64(cmp);
2342     } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2343         if (HAVE_CMPXCHG128) {
2344             TCGv_i32 tcg_rs = tcg_const_i32(rs);
2345             if (s->be_data == MO_LE) {
2346                 gen_helper_casp_le_parallel(cpu_env, tcg_rs, addr, t1, t2);
2347             } else {
2348                 gen_helper_casp_be_parallel(cpu_env, tcg_rs, addr, t1, t2);
2349             }
2350             tcg_temp_free_i32(tcg_rs);
2351         } else {
2352             gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2353             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2354         }
2355     } else {
2356         TCGv_i64 d1 = tcg_temp_new_i64();
2357         TCGv_i64 d2 = tcg_temp_new_i64();
2358         TCGv_i64 a2 = tcg_temp_new_i64();
2359         TCGv_i64 c1 = tcg_temp_new_i64();
2360         TCGv_i64 c2 = tcg_temp_new_i64();
2361         TCGv_i64 zero = tcg_const_i64(0);
2362
2363         /* Load the two words, in memory order.  */
2364         tcg_gen_qemu_ld_i64(d1, addr, memidx,
2365                             MO_64 | MO_ALIGN_16 | s->be_data);
2366         tcg_gen_addi_i64(a2, addr, 8);
2367         tcg_gen_qemu_ld_i64(d2, addr, memidx, MO_64 | s->be_data);
2368
2369         /* Compare the two words, also in memory order.  */
2370         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c1, d1, s1);
2371         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c2, d2, s2);
2372         tcg_gen_and_i64(c2, c2, c1);
2373
2374         /* If compare equal, write back new data, else write back old data.  */
2375         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c1, c2, zero, t1, d1);
2376         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c2, c2, zero, t2, d2);
2377         tcg_gen_qemu_st_i64(c1, addr, memidx, MO_64 | s->be_data);
2378         tcg_gen_qemu_st_i64(c2, a2, memidx, MO_64 | s->be_data);
2379         tcg_temp_free_i64(a2);
2380         tcg_temp_free_i64(c1);
2381         tcg_temp_free_i64(c2);
2382         tcg_temp_free_i64(zero);
2383
2384         /* Write back the data from memory to Rs.  */
2385         tcg_gen_mov_i64(s1, d1);
2386         tcg_gen_mov_i64(s2, d2);
2387         tcg_temp_free_i64(d1);
2388         tcg_temp_free_i64(d2);
2389     }
2390 }
2391
2392 /* Update the Sixty-Four bit (SF) registersize. This logic is derived
2393  * from the ARMv8 specs for LDR (Shared decode for all encodings).
2394  */
2395 static bool disas_ldst_compute_iss_sf(int size, bool is_signed, int opc)
2396 {
2397     int opc0 = extract32(opc, 0, 1);
2398     int regsize;
2399
2400     if (is_signed) {
2401         regsize = opc0 ? 32 : 64;
2402     } else {
2403         regsize = size == 3 ? 64 : 32;
2404     }
2405     return regsize == 64;
2406 }
2407
2408 /* Load/store exclusive
2409  *
2410  *  31 30 29         24  23  22   21  20  16  15  14   10 9    5 4    0
2411  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2412  * | sz  | 0 0 1 0 0 0 | o2 | L | o1 |  Rs  | o0 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2413  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2414  *
2415  *  sz: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64 bit
2416  *   L: 0 -> store, 1 -> load
2417  *  o2: 0 -> exclusive, 1 -> not
2418  *  o1: 0 -> single register, 1 -> register pair
2419  *  o0: 1 -> load-acquire/store-release, 0 -> not
2420  */
2421 static void disas_ldst_excl(DisasContext *s, uint32_t insn)
2422 {
2423     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2424     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2425     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2426     int rs = extract32(insn, 16, 5);
2427     int is_lasr = extract32(insn, 15, 1);
2428     int o2_L_o1_o0 = extract32(insn, 21, 3) * 2 | is_lasr;
2429     int size = extract32(insn, 30, 2);
2430     TCGv_i64 tcg_addr;
2431
2432     switch (o2_L_o1_o0) {
2433     case 0x0: /* STXR */
2434     case 0x1: /* STLXR */
2435         if (rn == 31) {
2436             gen_check_sp_alignment(s);
2437         }
2438         if (is_lasr) {
2439             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2440         }
2441         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2442         gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, tcg_addr, size, false);
2443         return;
2444
2445     case 0x4: /* LDXR */
2446     case 0x5: /* LDAXR */
2447         if (rn == 31) {
2448             gen_check_sp_alignment(s);
2449         }
2450         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2451         s->is_ldex = true;
2452         gen_load_exclusive(s, rt, rt2, tcg_addr, size, false);
2453         if (is_lasr) {
2454             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2455         }
2456         return;
2457
2458     case 0x8: /* STLLR */
2459         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2460             break;
2461         }
2462         /* StoreLORelease is the same as Store-Release for QEMU.  */
2463         /* fall through */
2464     case 0x9: /* STLR */
2465         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2466         if (rn == 31) {
2467             gen_check_sp_alignment(s);
2468         }
2469         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2470         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2471         do_gpr_st(s, cpu_reg(s, rt), tcg_addr, size, true, rt,
2472                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2473         return;
2474
2475     case 0xc: /* LDLAR */
2476         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2477             break;
2478         }
2479         /* LoadLOAcquire is the same as Load-Acquire for QEMU.  */
2480         /* fall through */
2481     case 0xd: /* LDAR */
2482         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2483         if (rn == 31) {
2484             gen_check_sp_alignment(s);
2485         }
2486         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2487         do_gpr_ld(s, cpu_reg(s, rt), tcg_addr, size, false, false, true, rt,
2488                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2489         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2490         return;
2491
2492     case 0x2: case 0x3: /* CASP / STXP */
2493         if (size & 2) { /* STXP / STLXP */
2494             if (rn == 31) {
2495                 gen_check_sp_alignment(s);
2496             }
2497             if (is_lasr) {
2498                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2499             }
2500             tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2501             gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, tcg_addr, size, true);
2502             return;
2503         }
2504         if (rt2 == 31
2505             && ((rt | rs) & 1) == 0
2506             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2507             /* CASP / CASPL */
2508             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2509             return;
2510         }
2511         break;
2512
2513     case 0x6: case 0x7: /* CASPA / LDXP */
2514         if (size & 2) { /* LDXP / LDAXP */
2515             if (rn == 31) {
2516                 gen_check_sp_alignment(s);
2517             }
2518             tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2519             s->is_ldex = true;
2520             gen_load_exclusive(s, rt, rt2, tcg_addr, size, true);
2521             if (is_lasr) {
2522                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2523             }
2524             return;
2525         }
2526         if (rt2 == 31
2527             && ((rt | rs) & 1) == 0
2528             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2529             /* CASPA / CASPAL */
2530             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2531             return;
2532         }
2533         break;
2534
2535     case 0xa: /* CAS */
2536     case 0xb: /* CASL */
2537     case 0xe: /* CASA */
2538     case 0xf: /* CASAL */
2539         if (rt2 == 31 && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2540             gen_compare_and_swap(s, rs, rt, rn, size);
2541             return;
2542         }
2543         break;
2544     }
2545     unallocated_encoding(s);
2546 }
2547
2548 /*
2549  * Load register (literal)
2550  *
2551  *  31 30 29   27  26 25 24 23                5 4     0
2552  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2553  * | opc | 0 1 1 | V | 0 0 |     imm19         |  Rt   |
2554  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2555  *
2556  * V: 1 -> vector (simd/fp)
2557  * opc (non-vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit,
2558  *                   10-> 32 bit signed, 11 -> prefetch
2559  * opc (vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit (11 unallocated)
2560  */
2561 static void disas_ld_lit(DisasContext *s, uint32_t insn)
2562 {
2563     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2564     int64_t imm = sextract32(insn, 5, 19) << 2;
2565     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2566     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2567     bool is_signed = false;
2568     int size = 2;
2569     TCGv_i64 tcg_rt, tcg_addr;
2570
2571     if (is_vector) {
2572         if (opc == 3) {
2573             unallocated_encoding(s);
2574             return;
2575         }
2576         size = 2 + opc;
2577         if (!fp_access_check(s)) {
2578             return;
2579         }
2580     } else {
2581         if (opc == 3) {
2582             /* PRFM (literal) : prefetch */
2583             return;
2584         }
2585         size = 2 + extract32(opc, 0, 1);
2586         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2587     }
2588
2589     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2590
2591     tcg_addr = tcg_const_i64((s->pc - 4) + imm);
2592     if (is_vector) {
2593         do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2594     } else {
2595         /* Only unsigned 32bit loads target 32bit registers.  */
2596         bool iss_sf = opc != 0;
2597
2598         do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, false,
2599                   true, rt, iss_sf, false);
2600     }
2601     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
2602 }
2603
2604 /*
2605  * LDNP (Load Pair - non-temporal hint)
2606  * LDP (Load Pair - non vector)
2607  * LDPSW (Load Pair Signed Word - non vector)
2608  * STNP (Store Pair - non-temporal hint)
2609  * STP (Store Pair - non vector)
2610  * LDNP (Load Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2611  * LDP (Load Pair of SIMD&FP)
2612  * STNP (Store Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2613  * STP (Store Pair of SIMD&FP)
2614  *
2615  *  31 30 29   27  26  25 24   23  22 21   15 14   10 9    5 4    0
2616  * +-----+-------+---+---+-------+---+-----------------------------+
2617  * | opc | 1 0 1 | V | 0 | index | L |  imm7 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2618  * +-----+-------+---+---+-------+---+-------+-------+------+------+
2619  *
2620  * opc: LDP/STP/LDNP/STNP        00 -> 32 bit, 10 -> 64 bit
2621  *      LDPSW                    01
2622  *      LDP/STP/LDNP/STNP (SIMD) 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit
2623  *   V: 0 -> GPR, 1 -> Vector
2624  * idx: 00 -> signed offset with non-temporal hint, 01 -> post-index,
2625  *      10 -> signed offset, 11 -> pre-index
2626  *   L: 0 -> Store 1 -> Load
2627  *
2628  * Rt, Rt2 = GPR or SIMD registers to be stored
2629  * Rn = general purpose register containing address
2630  * imm7 = signed offset (multiple of 4 or 8 depending on size)
2631  */
2632 static void disas_ldst_pair(DisasContext *s, uint32_t insn)
2633 {
2634     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2635     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2636     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2637     uint64_t offset = sextract64(insn, 15, 7);
2638     int index = extract32(insn, 23, 2);
2639     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2640     bool is_load = extract32(insn, 22, 1);
2641     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2642
2643     bool is_signed = false;
2644     bool postindex = false;
2645     bool wback = false;
2646
2647     TCGv_i64 tcg_addr; /* calculated address */
2648     int size;
2649
2650     if (opc == 3) {
2651         unallocated_encoding(s);
2652         return;
2653     }
2654
2655     if (is_vector) {
2656         size = 2 + opc;
2657     } else {
2658         size = 2 + extract32(opc, 1, 1);
2659         is_signed = extract32(opc, 0, 1);
2660         if (!is_load && is_signed) {
2661             unallocated_encoding(s);
2662             return;
2663         }
2664     }
2665
2666     switch (index) {
2667     case 1: /* post-index */
2668         postindex = true;
2669         wback = true;
2670         break;
2671     case 0:
2672         /* signed offset with "non-temporal" hint. Since we don't emulate
2673          * caches we don't care about hints to the cache system about
2674          * data access patterns, and handle this identically to plain
2675          * signed offset.
2676          */
2677         if (is_signed) {
2678             /* There is no non-temporal-hint version of LDPSW */
2679             unallocated_encoding(s);
2680             return;
2681         }
2682         postindex = false;
2683         break;
2684     case 2: /* signed offset, rn not updated */
2685         postindex = false;
2686         break;
2687     case 3: /* pre-index */
2688         postindex = false;
2689         wback = true;
2690         break;
2691     }
2692
2693     if (is_vector && !fp_access_check(s)) {
2694         return;
2695     }
2696
2697     offset <<= size;
2698
2699     if (rn == 31) {
2700         gen_check_sp_alignment(s);
2701     }
2702
2703     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2704
2705     if (!postindex) {
2706         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
2707     }
2708
2709     if (is_vector) {
2710         if (is_load) {
2711             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2712         } else {
2713             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2714         }
2715         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2716         if (is_load) {
2717             do_fp_ld(s, rt2, tcg_addr, size);
2718         } else {
2719             do_fp_st(s, rt2, tcg_addr, size);
2720         }
2721     } else {
2722         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2723         TCGv_i64 tcg_rt2 = cpu_reg(s, rt2);
2724
2725         if (is_load) {
2726             TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
2727
2728             /* Do not modify tcg_rt before recognizing any exception
2729              * from the second load.
2730              */
2731             do_gpr_ld(s, tmp, tcg_addr, size, is_signed, false,
2732                       false, 0, false, false);
2733             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2734             do_gpr_ld(s, tcg_rt2, tcg_addr, size, is_signed, false,
2735                       false, 0, false, false);
2736
2737             tcg_gen_mov_i64(tcg_rt, tmp);
2738             tcg_temp_free_i64(tmp);
2739         } else {
2740             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2741                       false, 0, false, false);
2742             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2743             do_gpr_st(s, tcg_rt2, tcg_addr, size,
2744                       false, 0, false, false);
2745         }
2746     }
2747
2748     if (wback) {
2749         if (postindex) {
2750             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset - (1 << size));
2751         } else {
2752             tcg_gen_subi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2753         }
2754         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), tcg_addr);
2755     }
2756 }
2757
2758 /*
2759  * Load/store (immediate post-indexed)
2760  * Load/store (immediate pre-indexed)
2761  * Load/store (unscaled immediate)
2762  *
2763  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20    12 11 10 9    5 4    0
2764  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2765  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 0 |  imm9  | idx |  Rn  |  Rt  |
2766  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2767  *
2768  * idx = 01 -> post-indexed, 11 pre-indexed, 00 unscaled imm. (no writeback)
2769          10 -> unprivileged
2770  * V = 0 -> non-vector
2771  * size: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64bit
2772  * opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2773  */
2774 static void disas_ldst_reg_imm9(DisasContext *s, uint32_t insn,
2775                                 int opc,
2776                                 int size,
2777                                 int rt,
2778                                 bool is_vector)
2779 {
2780     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2781     int imm9 = sextract32(insn, 12, 9);
2782     int idx = extract32(insn, 10, 2);
2783     bool is_signed = false;
2784     bool is_store = false;
2785     bool is_extended = false;
2786     bool is_unpriv = (idx == 2);
2787     bool iss_valid = !is_vector;
2788     bool post_index;
2789     bool writeback;
2790
2791     TCGv_i64 tcg_addr;
2792
2793     if (is_vector) {
2794         size |= (opc & 2) << 1;
2795         if (size > 4 || is_unpriv) {
2796             unallocated_encoding(s);
2797             return;
2798         }
2799         is_store = ((opc & 1) == 0);
2800         if (!fp_access_check(s)) {
2801             return;
2802         }
2803     } else {
2804         if (size == 3 && opc == 2) {
2805             /* PRFM - prefetch */
2806             if (idx != 0) {
2807                 unallocated_encoding(s);
2808                 return;
2809             }
2810             return;
2811         }
2812         if (opc == 3 && size > 1) {
2813             unallocated_encoding(s);
2814             return;
2815         }
2816         is_store = (opc == 0);
2817         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2818         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2819     }
2820
2821     switch (idx) {
2822     case 0:
2823     case 2:
2824         post_index = false;
2825         writeback = false;
2826         break;
2827     case 1:
2828         post_index = true;
2829         writeback = true;
2830         break;
2831     case 3:
2832         post_index = false;
2833         writeback = true;
2834         break;
2835     default:
2836         g_assert_not_reached();
2837     }
2838
2839     if (rn == 31) {
2840         gen_check_sp_alignment(s);
2841     }
2842     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2843
2844     if (!post_index) {
2845         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2846     }
2847
2848     if (is_vector) {
2849         if (is_store) {
2850             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2851         } else {
2852             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2853         }
2854     } else {
2855         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2856         int memidx = is_unpriv ? get_a64_user_mem_index(s) : get_mem_index(s);
2857         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2858
2859         if (is_store) {
2860             do_gpr_st_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size, memidx,
2861                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2862         } else {
2863             do_gpr_ld_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2864                              is_signed, is_extended, memidx,
2865                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2866         }
2867     }
2868
2869     if (writeback) {
2870         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2871         if (post_index) {
2872             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2873         }
2874         tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
2875     }
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Load/store (register offset)
2880  *
2881  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20  16 15 13 12 11 10 9  5 4  0
2882  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2883  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 1 |  Rm  | opt | S| 1 0 | Rn | Rt |
2884  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2885  *
2886  * For non-vector:
2887  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2888  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2889  * For vector:
2890  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2891  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2892  * V: 1 -> vector/simd
2893  * opt: extend encoding (see DecodeRegExtend)
2894  * S: if S=1 then scale (essentially index by sizeof(size))
2895  * Rt: register to transfer into/out of
2896  * Rn: address register or SP for base
2897  * Rm: offset register or ZR for offset
2898  */
2899 static void disas_ldst_reg_roffset(DisasContext *s, uint32_t insn,
2900                                    int opc,
2901                                    int size,
2902                                    int rt,
2903                                    bool is_vector)
2904 {
2905     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2906     int shift = extract32(insn, 12, 1);
2907     int rm = extract32(insn, 16, 5);
2908     int opt = extract32(insn, 13, 3);
2909     bool is_signed = false;
2910     bool is_store = false;
2911     bool is_extended = false;
2912
2913     TCGv_i64 tcg_rm;
2914     TCGv_i64 tcg_addr;
2915
2916     if (extract32(opt, 1, 1) == 0) {
2917         unallocated_encoding(s);
2918         return;
2919     }
2920
2921     if (is_vector) {
2922         size |= (opc & 2) << 1;
2923         if (size > 4) {
2924             unallocated_encoding(s);
2925             return;
2926         }
2927         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2928         if (!fp_access_check(s)) {
2929             return;
2930         }
2931     } else {
2932         if (size == 3 && opc == 2) {
2933             /* PRFM - prefetch */
2934             return;
2935         }
2936         if (opc == 3 && size > 1) {
2937             unallocated_encoding(s);
2938             return;
2939         }
2940         is_store = (opc == 0);
2941         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2942         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2943     }
2944
2945     if (rn == 31) {
2946         gen_check_sp_alignment(s);
2947     }
2948     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2949
2950     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, 1);
2951     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, opt, shift ? size : 0);
2952
2953     tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_rm);
2954
2955     if (is_vector) {
2956         if (is_store) {
2957             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2958         } else {
2959             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2960         }
2961     } else {
2962         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2963         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2964         if (is_store) {
2965             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2966                       true, rt, iss_sf, false);
2967         } else {
2968             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2969                       is_signed, is_extended,
2970                       true, rt, iss_sf, false);
2971         }
2972     }
2973 }
2974
2975 /*
2976  * Load/store (unsigned immediate)
2977  *
2978  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21        10 9     5
2979  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2980  * |size| 1 1 1 | V | 0 1 | opc |   imm12    |  Rn   |  Rt  |
2981  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2982  *
2983  * For non-vector:
2984  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2985  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2986  * For vector:
2987  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2988  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2989  * Rn: base address register (inc SP)
2990  * Rt: target register
2991  */
2992 static void disas_ldst_reg_unsigned_imm(DisasContext *s, uint32_t insn,
2993                                         int opc,
2994                                         int size,
2995                                         int rt,
2996                                         bool is_vector)
2997 {
2998     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2999     unsigned int imm12 = extract32(insn, 10, 12);
3000     unsigned int offset;
3001
3002     TCGv_i64 tcg_addr;
3003
3004     bool is_store;
3005     bool is_signed = false;
3006     bool is_extended = false;
3007
3008     if (is_vector) {
3009         size |= (opc & 2) << 1;
3010         if (size > 4) {
3011             unallocated_encoding(s);
3012             return;
3013         }
3014         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
3015         if (!fp_access_check(s)) {
3016             return;
3017         }
3018     } else {
3019         if (size == 3 && opc == 2) {
3020             /* PRFM - prefetch */
3021             return;
3022         }
3023         if (opc == 3 && size > 1) {
3024             unallocated_encoding(s);
3025             return;
3026         }
3027         is_store = (opc == 0);
3028         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
3029         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
3030     }
3031
3032     if (rn == 31) {
3033         gen_check_sp_alignment(s);
3034     }
3035     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
3036     offset = imm12 << size;
3037     tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
3038
3039     if (is_vector) {
3040         if (is_store) {
3041             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
3042         } else {
3043             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
3044         }
3045     } else {
3046         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
3047         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
3048         if (is_store) {
3049             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
3050                       true, rt, iss_sf, false);
3051         } else {
3052             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, is_extended,
3053                       true, rt, iss_sf, false);
3054         }
3055     }
3056 }
3057
3058 /* Atomic memory operations
3059  *
3060  *  31  30      27  26    24    22  21   16   15    12    10    5     0
3061  * +------+-------+---+-----+-----+---+----+----+-----+-----+----+-----+
3062  * | size | 1 1 1 | V | 0 0 | A R | 1 | Rs | o3 | opc | 0 0 | Rn |  Rt |
3063  * +------+-------+---+-----+-----+--------+----+-----+-----+----+-----+
3064  *
3065  * Rt: the result register
3066  * Rn: base address or SP
3067  * Rs: the source register for the operation
3068  * V: vector flag (always 0 as of v8.3)
3069  * A: acquire flag
3070  * R: release flag
3071  */
3072 static void disas_ldst_atomic(DisasContext *s, uint32_t insn,
3073                               int size, int rt, bool is_vector)
3074 {
3075     int rs = extract32(insn, 16, 5);
3076     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3077     int o3_opc = extract32(insn, 12, 4);
3078     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rs;
3079     AtomicThreeOpFn *fn;
3080
3081     if (is_vector || !dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
3082         unallocated_encoding(s);
3083         return;
3084     }
3085     switch (o3_opc) {
3086     case 000: /* LDADD */
3087         fn = tcg_gen_atomic_fetch_add_i64;
3088         break;
3089     case 001: /* LDCLR */
3090         fn = tcg_gen_atomic_fetch_and_i64;
3091         break;
3092     case 002: /* LDEOR */
3093         fn = tcg_gen_atomic_fetch_xor_i64;
3094         break;
3095     case 003: /* LDSET */
3096         fn = tcg_gen_atomic_fetch_or_i64;
3097         break;
3098     case 004: /* LDSMAX */
3099         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smax_i64;
3100         break;
3101     case 005: /* LDSMIN */
3102         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smin_i64;
3103         break;
3104     case 006: /* LDUMAX */
3105         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umax_i64;
3106         break;
3107     case 007: /* LDUMIN */
3108         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umin_i64;
3109         break;
3110     case 010: /* SWP */
3111         fn = tcg_gen_atomic_xchg_i64;
3112         break;
3113     default:
3114         unallocated_encoding(s);
3115         return;
3116     }
3117
3118     if (rn == 31) {
3119         gen_check_sp_alignment(s);
3120     }
3121     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3122     tcg_rs = read_cpu_reg(s, rs, true);
3123
3124     if (o3_opc == 1) { /* LDCLR */
3125         tcg_gen_not_i64(tcg_rs, tcg_rs);
3126     }
3127
3128     /* The tcg atomic primitives are all full barriers.  Therefore we
3129      * can ignore the Acquire and Release bits of this instruction.
3130      */
3131     fn(cpu_reg(s, rt), tcg_rn, tcg_rs, get_mem_index(s),
3132        s->be_data | size | MO_ALIGN);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * PAC memory operations
3137  *
3138  *  31  30      27  26    24    22  21       12  11  10    5     0
3139  * +------+-------+---+-----+-----+---+--------+---+---+----+-----+
3140  * | size | 1 1 1 | V | 0 0 | M S | 1 |  imm9  | W | 1 | Rn |  Rt |
3141  * +------+-------+---+-----+-----+---+--------+---+---+----+-----+
3142  *
3143  * Rt: the result register
3144  * Rn: base address or SP
3145  * V: vector flag (always 0 as of v8.3)
3146  * M: clear for key DA, set for key DB
3147  * W: pre-indexing flag
3148  * S: sign for imm9.
3149  */
3150 static void disas_ldst_pac(DisasContext *s, uint32_t insn,
3151                            int size, int rt, bool is_vector)
3152 {
3153     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3154     bool is_wback = extract32(insn, 11, 1);
3155     bool use_key_a = !extract32(insn, 23, 1);
3156     int offset;
3157     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rt;
3158
3159     if (size != 3 || is_vector || !dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
3160         unallocated_encoding(s);
3161         return;
3162     }
3163
3164     if (rn == 31) {
3165         gen_check_sp_alignment(s);
3166     }
3167     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
3168
3169     if (s->pauth_active) {
3170         if (use_key_a) {
3171             gen_helper_autda(tcg_addr, cpu_env, tcg_addr, cpu_X[31]);
3172         } else {
3173             gen_helper_autdb(tcg_addr, cpu_env, tcg_addr, cpu_X[31]);
3174         }
3175     }
3176
3177     /* Form the 10-bit signed, scaled offset.  */
3178     offset = (extract32(insn, 22, 1) << 9) | extract32(insn, 12, 9);
3179     offset = sextract32(offset << size, 0, 10 + size);
3180     tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
3181
3182     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
3183
3184     do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, /* is_signed */ false,
3185               /* extend */ false, /* iss_valid */ !is_wback,
3186               /* iss_srt */ rt, /* iss_sf */ true, /* iss_ar */ false);
3187
3188     if (is_wback) {
3189         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), tcg_addr);
3190     }
3191 }
3192
3193 /* Load/store register (all forms) */
3194 static void disas_ldst_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3195 {
3196     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3197     int opc = extract32(insn, 22, 2);
3198     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
3199     int size = extract32(insn, 30, 2);
3200
3201     switch (extract32(insn, 24, 2)) {
3202     case 0:
3203         if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
3204             /* Load/store register (unscaled immediate)
3205              * Load/store immediate pre/post-indexed
3206              * Load/store register unprivileged
3207              */
3208             disas_ldst_reg_imm9(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3209             return;
3210         }
3211         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
3212         case 0:
3213             disas_ldst_atomic(s, insn, size, rt, is_vector);
3214             return;
3215         case 2:
3216             disas_ldst_reg_roffset(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3217             return;
3218         default:
3219             disas_ldst_pac(s, insn, size, rt, is_vector);
3220             return;
3221         }
3222         break;
3223     case 1:
3224         disas_ldst_reg_unsigned_imm(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3225         return;
3226     }
3227     unallocated_encoding(s);
3228 }
3229
3230 /* AdvSIMD load/store multiple structures
3231  *
3232  *  31  30  29           23 22  21         16 15    12 11  10 9    5 4    0
3233  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3234  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 0 | L | 0 0 0 0 0 0 | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3235  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3236  *
3237  * AdvSIMD load/store multiple structures (post-indexed)
3238  *
3239  *  31  30  29           23 22  21  20     16 15    12 11  10 9    5 4    0
3240  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3241  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 1 | L | 0 |   Rm    | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3242  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3243  *
3244  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3245  * Rn: base address or SP
3246  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3247  */
3248 static void disas_ldst_multiple_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3249 {
3250     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3251     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3252     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3253     int size = extract32(insn, 10, 2);
3254     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
3255     bool is_store = !extract32(insn, 22, 1);
3256     bool is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3257     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
3258     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3259     TCGMemOp endian = s->be_data;
3260
3261     int ebytes;   /* bytes per element */
3262     int elements; /* elements per vector */
3263     int rpt;    /* num iterations */
3264     int selem;  /* structure elements */
3265     int r;
3266
3267     if (extract32(insn, 31, 1) || extract32(insn, 21, 1)) {
3268         unallocated_encoding(s);
3269         return;
3270     }
3271
3272     if (!is_postidx && rm != 0) {
3273         unallocated_encoding(s);
3274         return;
3275     }
3276
3277     /* From the shared decode logic */
3278     switch (opcode) {
3279     case 0x0:
3280         rpt = 1;
3281         selem = 4;
3282         break;
3283     case 0x2:
3284         rpt = 4;
3285         selem = 1;
3286         break;
3287     case 0x4:
3288         rpt = 1;
3289         selem = 3;
3290         break;
3291     case 0x6:
3292         rpt = 3;
3293         selem = 1;
3294         break;
3295     case 0x7:
3296         rpt = 1;
3297         selem = 1;
3298         break;
3299     case 0x8:
3300         rpt = 1;
3301         selem = 2;
3302         break;
3303     case 0xa:
3304         rpt = 2;
3305         selem = 1;
3306         break;
3307     default:
3308         unallocated_encoding(s);
3309         return;
3310     }
3311
3312     if (size == 3 && !is_q && selem != 1) {
3313         /* reserved */
3314         unallocated_encoding(s);
3315         return;
3316     }
3317
3318     if (!fp_access_check(s)) {
3319         return;
3320     }
3321
3322     if (rn == 31) {
3323         gen_check_sp_alignment(s);
3324     }
3325
3326     /* For our purposes, bytes are always little-endian.  */
3327     if (size == 0) {
3328         endian = MO_LE;
3329     }
3330
3331     /* Consecutive little-endian elements from a single register
3332      * can be promoted to a larger little-endian operation.
3333      */
3334     if (selem == 1 && endian == MO_LE) {
3335         size = 3;
3336     }
3337     ebytes = 1 << size;
3338     elements = (is_q ? 16 : 8) / ebytes;
3339
3340     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3341     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
3342     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
3343     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3344
3345     for (r = 0; r < rpt; r++) {
3346         int e;
3347         for (e = 0; e < elements; e++) {
3348             int xs;
3349             for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3350                 int tt = (rt + r + xs) % 32;
3351                 if (is_store) {
3352                     do_vec_st(s, tt, e, tcg_addr, size, endian);
3353                 } else {
3354                     do_vec_ld(s, tt, e, tcg_addr, size, endian);
3355                 }
3356                 tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_ebytes);
3357             }
3358         }
3359     }
3360
3361     if (!is_store) {
3362         /* For non-quad operations, setting a slice of the low
3363          * 64 bits of the register clears the high 64 bits (in
3364          * the ARM ARM pseudocode this is implicit in the fact
3365          * that 'rval' is a 64 bit wide variable).
3366          * For quad operations, we might still need to zero the
3367          * high bits of SVE.
3368          */
3369         for (r = 0; r < rpt * selem; r++) {
3370             int tt = (rt + r) % 32;
3371             clear_vec_high(s, is_q, tt);
3372         }
3373     }
3374
3375     if (is_postidx) {
3376         if (rm == 31) {
3377             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
3378         } else {
3379             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3380         }
3381     }
3382     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3383     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
3384 }
3385
3386 /* AdvSIMD load/store single structure
3387  *
3388  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3389  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3390  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 0 | L R | 0 0 0 0 0 | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3391  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3392  *
3393  * AdvSIMD load/store single structure (post-indexed)
3394  *
3395  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3396  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3397  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 1 | L R |     Rm    | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3398  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3399  *
3400  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3401  * Rn: base address or SP
3402  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3403  * index = encoded in Q:S:size dependent on size
3404  *
3405  * lane_size = encoded in R, opc
3406  * transfer width = encoded in opc, S, size
3407  */
3408 static void disas_ldst_single_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3409 {
3410     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3411     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3412     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3413     int size = extract32(insn, 10, 2);
3414     int S = extract32(insn, 12, 1);
3415     int opc = extract32(insn, 13, 3);
3416     int R = extract32(insn, 21, 1);
3417     int is_load = extract32(insn, 22, 1);
3418     int is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3419     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
3420
3421     int scale = extract32(opc, 1, 2);
3422     int selem = (extract32(opc, 0, 1) << 1 | R) + 1;
3423     bool replicate = false;
3424     int index = is_q << 3 | S << 2 | size;
3425     int ebytes, xs;
3426     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3427
3428     if (extract32(insn, 31, 1)) {
3429         unallocated_encoding(s);
3430         return;
3431     }
3432     if (!is_postidx && rm != 0) {
3433         unallocated_encoding(s);
3434         return;
3435     }
3436
3437     switch (scale) {
3438     case 3:
3439         if (!is_load || S) {
3440             unallocated_encoding(s);
3441             return;
3442         }
3443         scale = size;
3444         replicate = true;
3445         break;
3446     case 0:
3447         break;
3448     case 1:
3449         if (extract32(size, 0, 1)) {
3450             unallocated_encoding(s);
3451             return;
3452         }
3453         index >>= 1;
3454         break;
3455     case 2:
3456         if (extract32(size, 1, 1)) {
3457             unallocated_encoding(s);
3458             return;
3459         }
3460         if (!extract32(size, 0, 1)) {
3461             index >>= 2;
3462         } else {
3463             if (S) {
3464                 unallocated_encoding(s);
3465                 return;
3466             }
3467             index >>= 3;
3468             scale = 3;
3469         }
3470         break;
3471     default:
3472         g_assert_not_reached();
3473     }
3474
3475     if (!fp_access_check(s)) {
3476         return;
3477     }
3478
3479     ebytes = 1 << scale;
3480
3481     if (rn == 31) {
3482         gen_check_sp_alignment(s);
3483     }
3484
3485     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3486     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
3487     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
3488     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3489
3490     for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3491         if (replicate) {
3492             /* Load and replicate to all elements */
3493             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3494
3495             tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr,
3496                                 get_mem_index(s), s->be_data + scale);
3497             tcg_gen_gvec_dup_i64(scale, vec_full_reg_offset(s, rt),
3498                                  (is_q + 1) * 8, vec_full_reg_size(s),
3499                                  tcg_tmp);
3500             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3501         } else {
3502             /* Load/store one element per register */
3503             if (is_load) {
3504                 do_vec_ld(s, rt, index, tcg_addr, scale, s->be_data);
3505             } else {
3506                 do_vec_st(s, rt, index, tcg_addr, scale, s->be_data);
3507             }
3508         }
3509         tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_ebytes);
3510         rt = (rt + 1) % 32;
3511     }
3512
3513     if (is_postidx) {
3514         if (rm == 31) {
3515             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
3516         } else {
3517             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3518         }
3519     }
3520     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3521     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
3522 }
3523
3524 /* Loads and stores */
3525 static void disas_ldst(DisasContext *s, uint32_t insn)
3526 {
3527     switch (extract32(insn, 24, 6)) {
3528     case 0x08: /* Load/store exclusive */
3529         disas_ldst_excl(s, insn);
3530         break;
3531     case 0x18: case 0x1c: /* Load register (literal) */
3532         disas_ld_lit(s, insn);
3533         break;
3534     case 0x28: case 0x29:
3535     case 0x2c: case 0x2d: /* Load/store pair (all forms) */
3536         disas_ldst_pair(s, insn);
3537         break;
3538     case 0x38: case 0x39:
3539     case 0x3c: case 0x3d: /* Load/store register (all forms) */
3540         disas_ldst_reg(s, insn);
3541         break;
3542     case 0x0c: /* AdvSIMD load/store multiple structures */
3543         disas_ldst_multiple_struct(s, insn);
3544         break;
3545     case 0x0d: /* AdvSIMD load/store single structure */
3546         disas_ldst_single_struct(s, insn);
3547         break;
3548     default:
3549         unallocated_encoding(s);
3550         break;
3551     }
3552 }
3553
3554 /* PC-rel. addressing
3555  *   31  30   29 28       24 23                5 4    0
3556  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3557  * | op | immlo | 1 0 0 0 0 |       immhi       |  Rd  |
3558  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3559  */
3560 static void disas_pc_rel_adr(DisasContext *s, uint32_t insn)
3561 {
3562     unsigned int page, rd;
3563     uint64_t base;
3564     uint64_t offset;
3565
3566     page = extract32(insn, 31, 1);
3567     /* SignExtend(immhi:immlo) -> offset */
3568     offset = sextract64(insn, 5, 19);
3569     offset = offset << 2 | extract32(insn, 29, 2);
3570     rd = extract32(insn, 0, 5);
3571     base = s->pc - 4;
3572
3573     if (page) {
3574         /* ADRP (page based) */
3575         base &= ~0xfff;
3576         offset <<= 12;
3577     }
3578
3579     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), base + offset);
3580 }
3581
3582 /*
3583  * Add/subtract (immediate)
3584  *
3585  *  31 30 29 28       24 23 22 21         10 9   5 4   0
3586  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3587  * |sf|op| S| 1 0 0 0 1 |shift|    imm12    |  Rn | Rd  |
3588  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3589  *
3590  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
3591  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
3592  *     S: 1 -> set flags
3593  * shift: 00 -> LSL imm by 0, 01 -> LSL imm by 12
3594  */
3595 static void disas_add_sub_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3596 {
3597     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3598     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3599     uint64_t imm = extract32(insn, 10, 12);
3600     int shift = extract32(insn, 22, 2);
3601     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
3602     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
3603     bool is_64bit = extract32(insn, 31, 1);
3604
3605     TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3606     TCGv_i64 tcg_rd = setflags ? cpu_reg(s, rd) : cpu_reg_sp(s, rd);
3607     TCGv_i64 tcg_result;
3608
3609     switch (shift) {
3610     case 0x0:
3611         break;
3612     case 0x1:
3613         imm <<= 12;
3614         break;
3615     default:
3616         unallocated_encoding(s);
3617         return;
3618     }
3619
3620     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
3621     if (!setflags) {
3622         if (sub_op) {
3623             tcg_gen_subi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3624         } else {
3625             tcg_gen_addi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3626         }
3627     } else {
3628         TCGv_i64 tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3629         if (sub_op) {
3630             gen_sub_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3631         } else {
3632             gen_add_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3633         }
3634         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3635     }
3636
3637     if (is_64bit) {
3638         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
3639     } else {
3640         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
3641     }
3642
3643     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
3644 }
3645
3646 /* The input should be a value in the bottom e bits (with higher
3647  * bits zero); returns that value replicated into every element
3648  * of size e in a 64 bit integer.
3649  */
3650 static uint64_t bitfield_replicate(uint64_t mask, unsigned int e)
3651 {
3652     assert(e != 0);
3653     while (e < 64) {
3654         mask |= mask << e;
3655         e *= 2;
3656     }
3657     return mask;
3658 }
3659
3660 /* Return a value with the bottom len bits set (where 0 < len <= 64) */
3661 static inline uint64_t bitmask64(unsigned int length)
3662 {
3663     assert(length > 0 && length <= 64);
3664     return ~0ULL >> (64 - length);
3665 }
3666
3667 /* Simplified variant of pseudocode DecodeBitMasks() for the case where we
3668  * only require the wmask. Returns false if the imms/immr/immn are a reserved
3669  * value (ie should cause a guest UNDEF exception), and true if they are
3670  * valid, in which case the decoded bit pattern is written to result.
3671  */
3672 bool logic_imm_decode_wmask(uint64_t *result, unsigned int immn,
3673                             unsigned int imms, unsigned int immr)
3674 {
3675     uint64_t mask;
3676     unsigned e, levels, s, r;
3677     int len;
3678
3679     assert(immn < 2 && imms < 64 && immr < 64);
3680
3681     /* The bit patterns we create here are 64 bit patterns which
3682      * are vectors of identical elements of size e = 2, 4, 8, 16, 32 or
3683      * 64 bits each. Each element contains the same value: a run
3684      * of between 1 and e-1 non-zero bits, rotated within the
3685      * element by between 0 and e-1 bits.
3686      *
3687      * The element size and run length are encoded into immn (1 bit)
3688      * and imms (6 bits) as follows:
3689      * 64 bit elements: immn = 1, imms = <length of run - 1>
3690      * 32 bit elements: immn = 0, imms = 0 : <length of run - 1>
3691      * 16 bit elements: immn = 0, imms = 10 : <length of run - 1>
3692      *  8 bit elements: immn = 0, imms = 110 : <length of run - 1>
3693      *  4 bit elements: immn = 0, imms = 1110 : <length of run - 1>
3694      *  2 bit elements: immn = 0, imms = 11110 : <length of run - 1>
3695      * Notice that immn = 0, imms = 11111x is the only combination
3696      * not covered by one of the above options; this is reserved.
3697      * Further, <length of run - 1> all-ones is a reserved pattern.
3698      *
3699      * In all cases the rotation is by immr % e (and immr is 6 bits).
3700      */
3701
3702     /* First determine the element size */
3703     len = 31 - clz32((immn << 6) | (~imms & 0x3f));
3704     if (len < 1) {
3705         /* This is the immn == 0, imms == 0x11111x case */
3706         return false;
3707     }
3708     e = 1 << len;
3709
3710     levels = e - 1;
3711     s = imms & levels;
3712     r = immr & levels;
3713
3714     if (s == levels) {
3715         /* <length of run - 1> mustn't be all-ones. */
3716         return false;
3717     }
3718
3719     /* Create the value of one element: s+1 set bits rotated
3720      * by r within the element (which is e bits wide)...
3721      */
3722     mask = bitmask64(s + 1);
3723     if (r) {
3724         mask = (mask >> r) | (mask << (e - r));
3725         mask &= bitmask64(e);
3726     }
3727     /* ...then replicate the element over the whole 64 bit value */
3728     mask = bitfield_replicate(mask, e);
3729     *result = mask;
3730     return true;
3731 }
3732
3733 /* Logical (immediate)
3734  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3735  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3736  * | sf | opc | 1 0 0 1 0 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3737  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3738  */
3739 static void disas_logic_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3740 {
3741     unsigned int sf, opc, is_n, immr, imms, rn, rd;
3742     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3743     uint64_t wmask;
3744     bool is_and = false;
3745
3746     sf = extract32(insn, 31, 1);
3747     opc = extract32(insn, 29, 2);
3748     is_n = extract32(insn, 22, 1);
3749     immr = extract32(insn, 16, 6);
3750     imms = extract32(insn, 10, 6);
3751     rn = extract32(insn, 5, 5);
3752     rd = extract32(insn, 0, 5);
3753
3754     if (!sf && is_n) {
3755         unallocated_encoding(s);
3756         return;
3757     }
3758
3759     if (opc == 0x3) { /* ANDS */
3760         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3761     } else {
3762         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
3763     }
3764     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3765
3766     if (!logic_imm_decode_wmask(&wmask, is_n, imms, immr)) {
3767         /* some immediate field values are reserved */
3768         unallocated_encoding(s);
3769         return;
3770     }
3771
3772     if (!sf) {
3773         wmask &= 0xffffffff;
3774     }
3775
3776     switch (opc) {
3777     case 0x3: /* ANDS */
3778     case 0x0: /* AND */
3779         tcg_gen_andi_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3780         is_and = true;
3781         break;
3782     case 0x1: /* ORR */
3783         tcg_gen_ori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3784         break;
3785     case 0x2: /* EOR */
3786         tcg_gen_xori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3787         break;
3788     default:
3789         assert(FALSE); /* must handle all above */
3790         break;
3791     }
3792
3793     if (!sf && !is_and) {
3794         /* zero extend final result; we know we can skip this for AND
3795          * since the immediate had the high 32 bits clear.
3796          */
3797         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3798     }
3799
3800     if (opc == 3) { /* ANDS */
3801         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
3802     }
3803 }
3804
3805 /*
3806  * Move wide (immediate)
3807  *
3808  *  31 30 29 28         23 22 21 20             5 4    0
3809  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3810  * |sf| opc | 1 0 0 1 0 1 |  hw |  imm16         |  Rd  |
3811  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3812  *
3813  * sf: 0 -> 32 bit, 1 -> 64 bit
3814  * opc: 00 -> N, 10 -> Z, 11 -> K
3815  * hw: shift/16 (0,16, and sf only 32, 48)
3816  */
3817 static void disas_movw_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3818 {
3819     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3820     uint64_t imm = extract32(insn, 5, 16);
3821     int sf = extract32(insn, 31, 1);
3822     int opc = extract32(insn, 29, 2);
3823     int pos = extract32(insn, 21, 2) << 4;
3824     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3825     TCGv_i64 tcg_imm;
3826
3827     if (!sf && (pos >= 32)) {
3828         unallocated_encoding(s);
3829         return;
3830     }
3831
3832     switch (opc) {
3833     case 0: /* MOVN */
3834     case 2: /* MOVZ */
3835         imm <<= pos;
3836         if (opc == 0) {
3837             imm = ~imm;
3838         }
3839         if (!sf) {
3840             imm &= 0xffffffffu;
3841         }
3842         tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, imm);
3843         break;
3844     case 3: /* MOVK */
3845         tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3846         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm, pos, 16);
3847         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3848         if (!sf) {
3849             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3850         }
3851         break;
3852     default:
3853         unallocated_encoding(s);
3854         break;
3855     }
3856 }
3857
3858 /* Bitfield
3859  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3860  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3861  * | sf | opc | 1 0 0 1 1 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3862  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3863  */
3864 static void disas_bitfield(DisasContext *s, uint32_t insn)
3865 {
3866     unsigned int sf, n, opc, ri, si, rn, rd, bitsize, pos, len;
3867     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_tmp;
3868
3869     sf = extract32(insn, 31, 1);
3870     opc = extract32(insn, 29, 2);
3871     n = extract32(insn, 22, 1);
3872     ri = extract32(insn, 16, 6);
3873     si = extract32(insn, 10, 6);
3874     rn = extract32(insn, 5, 5);
3875     rd = extract32(insn, 0, 5);
3876     bitsize = sf ? 64 : 32;
3877
3878     if (sf != n || ri >= bitsize || si >= bitsize || opc > 2) {
3879         unallocated_encoding(s);
3880         return;
3881     }
3882
3883     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3884
3885     /* Suppress the zero-extend for !sf.  Since RI and SI are constrained
3886        to be smaller than bitsize, we'll never reference data outside the
3887        low 32-bits anyway.  */
3888     tcg_tmp = read_cpu_reg(s, rn, 1);
3889
3890     /* Recognize simple(r) extractions.  */
3891     if (si >= ri) {
3892         /* Wd<s-r:0> = Wn<s:r> */
3893         len = (si - ri) + 1;
3894         if (opc == 0) { /* SBFM: ASR, SBFX, SXTB, SXTH, SXTW */
3895             tcg_gen_sextract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3896             goto done;
3897         } else if (opc == 2) { /* UBFM: UBFX, LSR, UXTB, UXTH */
3898             tcg_gen_extract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3899             return;
3900         }
3901         /* opc == 1, BXFIL fall through to deposit */
3902         tcg_gen_extract_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, ri, len);
3903         pos = 0;
3904     } else {
3905         /* Handle the ri > si case with a deposit
3906          * Wd<32+s-r,32-r> = Wn<s:0>
3907          */
3908         len = si + 1;
3909         pos = (bitsize - ri) & (bitsize - 1);
3910     }
3911
3912     if (opc == 0 && len < ri) {
3913         /* SBFM: sign extend the destination field from len to fill
3914            the balance of the word.  Let the deposit below insert all
3915            of those sign bits.  */
3916         tcg_gen_sextract_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, 0, len);
3917         len = ri;
3918     }
3919
3920     if (opc == 1) { /* BFM, BXFIL */
3921         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3922     } else {
3923         /* SBFM or UBFM: We start with zero, and we haven't modified
3924            any bits outside bitsize, therefore the zero-extension
3925            below is unneeded.  */
3926         tcg_gen_deposit_z_i64(tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3927         return;
3928     }
3929
3930  done:
3931     if (!sf) { /* zero extend final result */
3932         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3933     }
3934 }
3935
3936 /* Extract
3937  *   31  30  29 28         23 22   21  20  16 15    10 9    5 4    0
3938  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3939  * | sf | op21 | 1 0 0 1 1 1 | N | o0 |  Rm  |  imms  |  Rn  |  Rd  |
3940  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3941  */
3942 static void disas_extract(DisasContext *s, uint32_t insn)
3943 {
3944     unsigned int sf, n, rm, imm, rn, rd, bitsize, op21, op0;
3945
3946     sf = extract32(insn, 31, 1);
3947     n = extract32(insn, 22, 1);
3948     rm = extract32(insn, 16, 5);
3949     imm = extract32(insn, 10, 6);
3950     rn = extract32(insn, 5, 5);
3951     rd = extract32(insn, 0, 5);
3952     op21 = extract32(insn, 29, 2);
3953     op0 = extract32(insn, 21, 1);
3954     bitsize = sf ? 64 : 32;
3955
3956     if (sf != n || op21 || op0 || imm >= bitsize) {
3957         unallocated_encoding(s);
3958     } else {
3959         TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn;
3960
3961         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3962
3963         if (unlikely(imm == 0)) {
3964             /* tcg shl_i32/shl_i64 is undefined for 32/64 bit shifts,
3965              * so an extract from bit 0 is a special case.
3966              */
3967             if (sf) {
3968                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3969             } else {
3970                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3971             }
3972         } else if (rm == rn) { /* ROR */
3973             tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3974             if (sf) {
3975                 tcg_gen_rotri_i64(tcg_rd, tcg_rm, imm);
3976             } else {
3977                 TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
3978                 tcg_gen_extrl_i64_i32(tmp, tcg_rm);
3979                 tcg_gen_rotri_i32(tmp, tmp, imm);
3980                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tmp);
3981                 tcg_temp_free_i32(tmp);
3982             }
3983         } else {
3984             tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3985             tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3986             tcg_gen_shri_i64(tcg_rm, tcg_rm, imm);
3987             tcg_gen_shli_i64(tcg_rn, tcg_rn, bitsize - imm);
3988             tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn);
3989             if (!sf) {
3990                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3991             }
3992         }
3993     }
3994 }
3995
3996 /* Data processing - immediate */
3997 static void disas_data_proc_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3998 {
3999     switch (extract32(insn, 23, 6)) {
4000     case 0x20: case 0x21: /* PC-rel. addressing */
4001         disas_pc_rel_adr(s, insn);
4002         break;
4003     case 0x22: case 0x23: /* Add/subtract (immediate) */
4004         disas_add_sub_imm(s, insn);
4005         break;
4006     case 0x24: /* Logical (immediate) */
4007         disas_logic_imm(s, insn);
4008         break;
4009     case 0x25: /* Move wide (immediate) */
4010         disas_movw_imm(s, insn);
4011         break;
4012     case 0x26: /* Bitfield */
4013         disas_bitfield(s, insn);
4014         break;
4015     case 0x27: /* Extract */
4016         disas_extract(s, insn);
4017         break;
4018     default:
4019         unallocated_encoding(s);
4020         break;
4021     }
4022 }
4023
4024 /* Shift a TCGv src by TCGv shift_amount, put result in dst.
4025  * Note that it is the caller's responsibility to ensure that the
4026  * shift amount is in range (ie 0..31 or 0..63) and provide the ARM
4027  * mandated semantics for out of range shifts.
4028  */
4029 static void shift_reg(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
4030                       enum a64_shift_type shift_type, TCGv_i64 shift_amount)
4031 {
4032     switch (shift_type) {
4033     case A64_SHIFT_TYPE_LSL:
4034         tcg_gen_shl_i64(dst, src, shift_amount);
4035         break;
4036     case A64_SHIFT_TYPE_LSR:
4037         tcg_gen_shr_i64(dst, src, shift_amount);
4038         break;
4039     case A64_SHIFT_TYPE_ASR:
4040         if (!sf) {
4041             tcg_gen_ext32s_i64(dst, src);
4042         }
4043         tcg_gen_sar_i64(dst, sf ? src : dst, shift_amount);
4044         break;
4045     case A64_SHIFT_TYPE_ROR:
4046         if (sf) {
4047             tcg_gen_rotr_i64(dst, src, shift_amount);
4048         } else {
4049             TCGv_i32 t0, t1;
4050             t0 = tcg_temp_new_i32();
4051             t1 = tcg_temp_new_i32();
4052             tcg_gen_extrl_i64_i32(t0, src);
4053             tcg_gen_extrl_i64_i32(t1, shift_amount);
4054             tcg_gen_rotr_i32(t0, t0, t1);
4055             tcg_gen_extu_i32_i64(dst, t0);
4056             tcg_temp_free_i32(t0);
4057             tcg_temp_free_i32(t1);
4058         }
4059         break;
4060     default:
4061         assert(FALSE); /* all shift types should be handled */
4062         break;
4063     }
4064
4065     if (!sf) { /* zero extend final result */
4066         tcg_gen_ext32u_i64(dst, dst);
4067     }
4068 }
4069
4070 /* Shift a TCGv src by immediate, put result in dst.
4071  * The shift amount must be in range (this should always be true as the
4072  * relevant instructions will UNDEF on bad shift immediates).
4073  */
4074 static void shift_reg_imm(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
4075                           enum a64_shift_type shift_type, unsigned int shift_i)
4076 {
4077     assert(shift_i < (sf ? 64 : 32));
4078
4079     if (shift_i == 0) {
4080         tcg_gen_mov_i64(dst, src);
4081     } else {
4082         TCGv_i64 shift_const;
4083
4084         shift_const = tcg_const_i64(shift_i);
4085         shift_reg(dst, src, sf, shift_type, shift_const);
4086         tcg_temp_free_i64(shift_const);
4087     }
4088 }
4089
4090 /* Logical (shifted register)
4091  *   31  30 29 28       24 23   22 21  20  16 15    10 9    5 4    0
4092  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
4093  * | sf | opc | 0 1 0 1 0 | shift | N |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
4094  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
4095  */
4096 static void disas_logic_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4097 {
4098     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm;
4099     unsigned int sf, opc, shift_type, invert, rm, shift_amount, rn, rd;
4100
4101     sf = extract32(insn, 31, 1);
4102     opc = extract32(insn, 29, 2);
4103     shift_type = extract32(insn, 22, 2);
4104     invert = extract32(insn, 21, 1);
4105     rm = extract32(insn, 16, 5);
4106     shift_amount = extract32(insn, 10, 6);
4107     rn = extract32(insn, 5, 5);
4108     rd = extract32(insn, 0, 5);
4109
4110     if (!sf && (shift_amount & (1 << 5))) {
4111         unallocated_encoding(s);
4112         return;
4113     }
4114
4115     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4116
4117     if (opc == 1 && shift_amount == 0 && shift_type == 0 && rn == 31) {
4118         /* Unshifted ORR and ORN with WZR/XZR is the standard encoding for
4119          * register-register MOV and MVN, so it is worth special casing.
4120          */
4121         tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
4122         if (invert) {
4123             tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4124             if (!sf) {
4125                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4126             }
4127         } else {
4128             if (sf) {
4129                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4130             } else {
4131                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rm);
4132             }
4133         }
4134         return;
4135     }
4136
4137     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4138
4139     if (shift_amount) {
4140         shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, shift_amount);
4141     }
4142
4143     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4144
4145     switch (opc | (invert << 2)) {
4146     case 0: /* AND */
4147     case 3: /* ANDS */
4148         tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4149         break;
4150     case 1: /* ORR */
4151         tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4152         break;
4153     case 2: /* EOR */
4154         tcg_gen_xor_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4155         break;
4156     case 4: /* BIC */
4157     case 7: /* BICS */
4158         tcg_gen_andc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4159         break;
4160     case 5: /* ORN */
4161         tcg_gen_orc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4162         break;
4163     case 6: /* EON */
4164         tcg_gen_eqv_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4165         break;
4166     default:
4167         assert(FALSE);
4168         break;
4169     }
4170
4171     if (!sf) {
4172         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4173     }
4174
4175     if (opc == 3) {
4176         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
4177     }
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Add/subtract (extended register)
4182  *
4183  *  31|30|29|28       24|23 22|21|20   16|15  13|12  10|9  5|4  0|
4184  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4185  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 | opt | 1|  Rm   |option| imm3 | Rn | Rd |
4186  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4187  *
4188  *  sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4189  *  op: 0 -> add  , 1 -> sub
4190  *   S: 1 -> set flags
4191  * opt: 00
4192  * option: extension type (see DecodeRegExtend)
4193  * imm3: optional shift to Rm
4194  *
4195  * Rd = Rn + LSL(extend(Rm), amount)
4196  */
4197 static void disas_add_sub_ext_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4198 {
4199     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4200     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4201     int imm3 = extract32(insn, 10, 3);
4202     int option = extract32(insn, 13, 3);
4203     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4204     int opt = extract32(insn, 22, 2);
4205     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4206     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4207     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4208
4209     TCGv_i64 tcg_rm, tcg_rn; /* temps */
4210     TCGv_i64 tcg_rd;
4211     TCGv_i64 tcg_result;
4212
4213     if (imm3 > 4 || opt != 0) {
4214         unallocated_encoding(s);
4215         return;
4216     }
4217
4218     /* non-flag setting ops may use SP */
4219     if (!setflags) {
4220         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
4221     } else {
4222         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4223     }
4224     tcg_rn = read_cpu_reg_sp(s, rn, sf);
4225
4226     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4227     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, option, imm3);
4228
4229     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4230
4231     if (!setflags) {
4232         if (sub_op) {
4233             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4234         } else {
4235             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4236         }
4237     } else {
4238         if (sub_op) {
4239             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4240         } else {
4241             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4242         }
4243     }
4244
4245     if (sf) {
4246         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4247     } else {
4248         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4249     }
4250
4251     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4252 }
4253
4254 /*
4255  * Add/subtract (shifted register)
4256  *
4257  *  31 30 29 28       24 23 22 21 20   16 15     10 9    5 4    0
4258  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4259  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 |shift| 0|  Rm   |  imm6   |  Rn  |  Rd  |
4260  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4261  *
4262  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4263  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
4264  *     S: 1 -> set flags
4265  * shift: 00 -> LSL, 01 -> LSR, 10 -> ASR, 11 -> RESERVED
4266  *  imm6: Shift amount to apply to Rm before the add/sub
4267  */
4268 static void disas_add_sub_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4269 {
4270     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4271     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4272     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
4273     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4274     int shift_type = extract32(insn, 22, 2);
4275     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4276     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4277     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4278
4279     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4280     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rm;
4281     TCGv_i64 tcg_result;
4282
4283     if ((shift_type == 3) || (!sf && (imm6 > 31))) {
4284         unallocated_encoding(s);
4285         return;
4286     }
4287
4288     tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4289     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4290
4291     shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, imm6);
4292
4293     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4294
4295     if (!setflags) {
4296         if (sub_op) {
4297             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4298         } else {
4299             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4300         }
4301     } else {
4302         if (sub_op) {
4303             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4304         } else {
4305             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4306         }
4307     }
4308
4309     if (sf) {
4310         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4311     } else {
4312         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4313     }
4314
4315     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4316 }
4317
4318 /* Data-processing (3 source)
4319  *
4320  *    31 30  29 28       24 23 21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
4321  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4322  *  |sf| op54 | 1 1 0 1 1 | op31 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
4323  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4324  */
4325 static void disas_data_proc_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4326 {
4327     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4328     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4329     int ra = extract32(insn, 10, 5);
4330     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4331     int op_id = (extract32(insn, 29, 3) << 4) |
4332         (extract32(insn, 21, 3) << 1) |
4333         extract32(insn, 15, 1);
4334     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4335     bool is_sub = extract32(op_id, 0, 1);
4336     bool is_high = extract32(op_id, 2, 1);
4337     bool is_signed = false;
4338     TCGv_i64 tcg_op1;
4339     TCGv_i64 tcg_op2;
4340     TCGv_i64 tcg_tmp;
4341
4342     /* Note that op_id is sf:op54:op31:o0 so it includes the 32/64 size flag */
4343     switch (op_id) {
4344     case 0x42: /* SMADDL */
4345     case 0x43: /* SMSUBL */
4346     case 0x44: /* SMULH */
4347         is_signed = true;
4348         break;
4349     case 0x0: /* MADD (32bit) */
4350     case 0x1: /* MSUB (32bit) */
4351     case 0x40: /* MADD (64bit) */
4352     case 0x41: /* MSUB (64bit) */
4353     case 0x4a: /* UMADDL */
4354     case 0x4b: /* UMSUBL */
4355     case 0x4c: /* UMULH */
4356         break;
4357     default:
4358         unallocated_encoding(s);
4359         return;
4360     }
4361
4362     if (is_high) {
4363         TCGv_i64 low_bits = tcg_temp_new_i64(); /* low bits discarded */
4364         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4365         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4366         TCGv_i64 tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
4367
4368         if (is_signed) {
4369             tcg_gen_muls2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4370         } else {
4371             tcg_gen_mulu2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4372         }
4373
4374         tcg_temp_free_i64(low_bits);
4375         return;
4376     }
4377
4378     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
4379     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
4380     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4381
4382     if (op_id < 0x42) {
4383         tcg_gen_mov_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4384         tcg_gen_mov_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4385     } else {
4386         if (is_signed) {
4387             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4388             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4389         } else {
4390             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4391             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4392         }
4393     }
4394
4395     if (ra == 31 && !is_sub) {
4396         /* Special-case MADD with rA == XZR; it is the standard MUL alias */
4397         tcg_gen_mul_i64(cpu_reg(s, rd), tcg_op1, tcg_op2);
4398     } else {
4399         tcg_gen_mul_i64(tcg_tmp, tcg_op1, tcg_op2);
4400         if (is_sub) {
4401             tcg_gen_sub_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4402         } else {
4403             tcg_gen_add_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4404         }
4405     }
4406
4407     if (!sf) {
4408         tcg_gen_ext32u_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rd));
4409     }
4410
4411     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
4412     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
4413     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4414 }
4415
4416 /* Add/subtract (with carry)
4417  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20  16  15   10  9    5 4   0
4418  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
4419  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  0  0 |  rm  | opcode2 |  Rn  |  Rd |
4420  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
4421  *                                            [000000]
4422  */
4423
4424 static void disas_adc_sbc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4425 {
4426     unsigned int sf, op, setflags, rm, rn, rd;
4427     TCGv_i64 tcg_y, tcg_rn, tcg_rd;
4428
4429     if (extract32(insn, 10, 6) != 0) {
4430         unallocated_encoding(s);
4431         return;
4432     }
4433
4434     sf = extract32(insn, 31, 1);
4435     op = extract32(insn, 30, 1);
4436     setflags = extract32(insn, 29, 1);
4437     rm = extract32(insn, 16, 5);
4438     rn = extract32(insn, 5, 5);
4439     rd = extract32(insn, 0, 5);
4440
4441     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4442     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4443
4444     if (op) {
4445         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4446         tcg_gen_not_i64(tcg_y, cpu_reg(s, rm));
4447     } else {
4448         tcg_y = cpu_reg(s, rm);
4449     }
4450
4451     if (setflags) {
4452         gen_adc_CC(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4453     } else {
4454         gen_adc(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4455     }
4456 }
4457
4458 /* Conditional compare (immediate / register)
4459  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20    16 15  12  11  10  9   5  4 3   0
4460  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4461  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  1  0 |imm5/rm | cond |i/r |o2|  Rn  |o3|nzcv |
4462  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4463  *        [1]                             y                [0]       [0]
4464  */
4465 static void disas_cc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4466 {
4467     unsigned int sf, op, y, cond, rn, nzcv, is_imm;
4468     TCGv_i32 tcg_t0, tcg_t1, tcg_t2;
4469     TCGv_i64 tcg_tmp, tcg_y, tcg_rn;
4470     DisasCompare c;
4471
4472     if (!extract32(insn, 29, 1)) {
4473         unallocated_encoding(s);
4474         return;
4475     }
4476     if (insn & (1 << 10 | 1 << 4)) {
4477         unallocated_encoding(s);
4478         return;
4479     }
4480     sf = extract32(insn, 31, 1);
4481     op = extract32(insn, 30, 1);
4482     is_imm = extract32(insn, 11, 1);
4483     y = extract32(insn, 16, 5); /* y = rm (reg) or imm5 (imm) */
4484     cond = extract32(insn, 12, 4);
4485     rn = extract32(insn, 5, 5);
4486     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
4487
4488     /* Set T0 = !COND.  */
4489     tcg_t0 = tcg_temp_new_i32();
4490     arm_test_cc(&c, cond);
4491     tcg_gen_setcondi_i32(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_t0, c.value, 0);
4492     arm_free_cc(&c);
4493
4494     /* Load the arguments for the new comparison.  */
4495     if (is_imm) {
4496         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4497         tcg_gen_movi_i64(tcg_y, y);
4498     } else {
4499         tcg_y = cpu_reg(s, y);
4500     }
4501     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4502
4503     /* Set the flags for the new comparison.  */
4504     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4505     if (op) {
4506         gen_sub_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4507     } else {
4508         gen_add_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4509     }
4510     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4511
4512     /* If COND was false, force the flags to #nzcv.  Compute two masks
4513      * to help with this: T1 = (COND ? 0 : -1), T2 = (COND ? -1 : 0).
4514      * For tcg hosts that support ANDC, we can make do with just T1.
4515      * In either case, allow the tcg optimizer to delete any unused mask.
4516      */
4517     tcg_t1 = tcg_temp_new_i32();
4518     tcg_t2 = tcg_temp_new_i32();
4519     tcg_gen_neg_i32(tcg_t1, tcg_t0);
4520     tcg_gen_subi_i32(tcg_t2, tcg_t0, 1);
4521
4522     if (nzcv & 8) { /* N */
4523         tcg_gen_or_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4524     } else {
4525         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4526             tcg_gen_andc_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4527         } else {
4528             tcg_gen_and_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t2);
4529         }
4530     }
4531     if (nzcv & 4) { /* Z */
4532         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4533             tcg_gen_andc_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t1);
4534         } else {
4535             tcg_gen_and_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t2);
4536         }
4537     } else {
4538         tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t0);
4539     }
4540     if (nzcv & 2) { /* C */
4541         tcg_gen_or_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t0);
4542     } else {
4543         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4544             tcg_gen_andc_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t1);
4545         } else {
4546             tcg_gen_and_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t2);
4547         }
4548     }
4549     if (nzcv & 1) { /* V */
4550         tcg_gen_or_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4551     } else {
4552         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4553             tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4554         } else {
4555             tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t2);
4556         }
4557     }
4558     tcg_temp_free_i32(tcg_t0);
4559     tcg_temp_free_i32(tcg_t1);
4560     tcg_temp_free_i32(tcg_t2);
4561 }
4562
4563 /* Conditional select
4564  *   31   30  29  28             21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
4565  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4566  * | sf | op | S | 1 1 0 1 0 1 0 0 |  Rm  | cond | op2 |  Rn  |  Rd  |
4567  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4568  */
4569 static void disas_cond_select(DisasContext *s, uint32_t insn)
4570 {
4571     unsigned int sf, else_inv, rm, cond, else_inc, rn, rd;
4572     TCGv_i64 tcg_rd, zero;
4573     DisasCompare64 c;
4574
4575     if (extract32(insn, 29, 1) || extract32(insn, 11, 1)) {
4576         /* S == 1 or op2<1> == 1 */
4577         unallocated_encoding(s);
4578         return;
4579     }
4580     sf = extract32(insn, 31, 1);
4581     else_inv = extract32(insn, 30, 1);
4582     rm = extract32(insn, 16, 5);
4583     cond = extract32(insn, 12, 4);
4584     else_inc = extract32(insn, 10, 1);
4585     rn = extract32(insn, 5, 5);
4586     rd = extract32(insn, 0, 5);
4587
4588     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4589
4590     a64_test_cc(&c, cond);
4591     zero = tcg_const_i64(0);
4592
4593     if (rn == 31 && rm == 31 && (else_inc ^ else_inv)) {
4594         /* CSET & CSETM.  */
4595         tcg_gen_setcond_i64(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_rd, c.value, zero);
4596         if (else_inv) {
4597             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4598         }
4599     } else {
4600         TCGv_i64 t_true = cpu_reg(s, rn);
4601         TCGv_i64 t_false = read_cpu_reg(s, rm, 1);
4602         if (else_inv && else_inc) {
4603             tcg_gen_neg_i64(t_false, t_false);
4604         } else if (else_inv) {
4605             tcg_gen_not_i64(t_false, t_false);
4606         } else if (else_inc) {
4607             tcg_gen_addi_i64(t_false, t_false, 1);
4608         }
4609         tcg_gen_movcond_i64(c.cond, tcg_rd, c.value, zero, t_true, t_false);
4610     }
4611
4612     tcg_temp_free_i64(zero);
4613     a64_free_cc(&c);
4614
4615     if (!sf) {
4616         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4617     }
4618 }
4619
4620 static void handle_clz(DisasContext *s, unsigned int sf,
4621                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4622 {
4623     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4624     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4625     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4626
4627     if (sf) {
4628         tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
4629     } else {
4630         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4631         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4632         tcg_gen_clzi_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32, 32);
4633         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4634         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4635     }
4636 }
4637
4638 static void handle_cls(DisasContext *s, unsigned int sf,
4639                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4640 {
4641     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4642     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4643     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4644
4645     if (sf) {
4646         tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
4647     } else {
4648         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4649         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4650         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4651         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4652         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4653     }
4654 }
4655
4656 static void handle_rbit(DisasContext *s, unsigned int sf,
4657                         unsigned int rn, unsigned int rd)
4658 {
4659     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4660     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4661     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4662
4663     if (sf) {
4664         gen_helper_rbit64(tcg_rd, tcg_rn);
4665     } else {
4666         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4667         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4668         gen_helper_rbit(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4669         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4670         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4671     }
4672 }
4673
4674 /* REV with sf==1, opcode==3 ("REV64") */
4675 static void handle_rev64(DisasContext *s, unsigned int sf,
4676                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4677 {
4678     if (!sf) {
4679         unallocated_encoding(s);
4680         return;
4681     }
4682     tcg_gen_bswap64_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rn));
4683 }
4684
4685 /* REV with sf==0, opcode==2
4686  * REV32 (sf==1, opcode==2)
4687  */
4688 static void handle_rev32(DisasContext *s, unsigned int sf,
4689                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4690 {
4691     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4692
4693     if (sf) {
4694         TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4695         TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4696
4697         /* bswap32_i64 requires zero high word */
4698         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_tmp, tcg_rn);
4699         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
4700         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 32);
4701         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
4702         tcg_gen_concat32_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4703
4704         tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4705     } else {
4706         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rn));
4707         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4708     }
4709 }
4710
4711 /* REV16 (opcode==1) */
4712 static void handle_rev16(DisasContext *s, unsigned int sf,
4713                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4714 {
4715     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4716     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4717     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4718     TCGv_i64 mask = tcg_const_i64(sf ? 0x00ff00ff00ff00ffull : 0x00ff00ff);
4719
4720     tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 8);
4721     tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, mask);
4722     tcg_gen_and_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, mask);
4723     tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, 8);
4724     tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4725
4726     tcg_temp_free_i64(mask);
4727     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4728 }
4729
4730 /* Data-processing (1 source)
4731  *   31  30  29  28             21 20     16 15    10 9    5 4    0
4732  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4733  * | sf | 1 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 | opcode2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
4734  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4735  */
4736 static void disas_data_proc_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4737 {
4738     unsigned int sf, opcode, opcode2, rn, rd;
4739     TCGv_i64 tcg_rd;
4740
4741     if (extract32(insn, 29, 1)) {
4742         unallocated_encoding(s);
4743         return;
4744     }
4745
4746     sf = extract32(insn, 31, 1);
4747     opcode = extract32(insn, 10, 6);
4748     opcode2 = extract32(insn, 16, 5);
4749     rn = extract32(insn, 5, 5);
4750     rd = extract32(insn, 0, 5);
4751
4752 #define MAP(SF, O2, O1) ((SF) | (O1 << 1) | (O2 << 7))
4753
4754     switch (MAP(sf, opcode2, opcode)) {
4755     case MAP(0, 0x00, 0x00): /* RBIT */
4756     case MAP(1, 0x00, 0x00):
4757         handle_rbit(s, sf, rn, rd);
4758         break;
4759     case MAP(0, 0x00, 0x01): /* REV16 */
4760     case MAP(1, 0x00, 0x01):
4761         handle_rev16(s, sf, rn, rd);
4762         break;
4763     case MAP(0, 0x00, 0x02): /* REV/REV32 */
4764     case MAP(1, 0x00, 0x02):
4765         handle_rev32(s, sf, rn, rd);
4766         break;
4767     case MAP(1, 0x00, 0x03): /* REV64 */
4768         handle_rev64(s, sf, rn, rd);
4769         break;
4770     case MAP(0, 0x00, 0x04): /* CLZ */
4771     case MAP(1, 0x00, 0x04):
4772         handle_clz(s, sf, rn, rd);
4773         break;
4774     case MAP(0, 0x00, 0x05): /* CLS */
4775     case MAP(1, 0x00, 0x05):
4776         handle_cls(s, sf, rn, rd);
4777         break;
4778     case MAP(1, 0x01, 0x00): /* PACIA */
4779         if (s->pauth_active) {
4780             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4781             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4782         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4783             goto do_unallocated;
4784         }
4785         break;
4786     case MAP(1, 0x01, 0x01): /* PACIB */
4787         if (s->pauth_active) {
4788             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4789             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4790         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4791             goto do_unallocated;
4792         }
4793         break;
4794     case MAP(1, 0x01, 0x02): /* PACDA */
4795         if (s->pauth_active) {
4796             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4797             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4798         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4799             goto do_unallocated;
4800         }
4801         break;
4802     case MAP(1, 0x01, 0x03): /* PACDB */
4803         if (s->pauth_active) {
4804             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4805             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4806         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4807             goto do_unallocated;
4808         }
4809         break;
4810     case MAP(1, 0x01, 0x04): /* AUTIA */
4811         if (s->pauth_active) {
4812             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4813             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4814         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4815             goto do_unallocated;
4816         }
4817         break;
4818     case MAP(1, 0x01, 0x05): /* AUTIB */
4819         if (s->pauth_active) {
4820             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4821             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4822         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4823             goto do_unallocated;
4824         }
4825         break;
4826     case MAP(1, 0x01, 0x06): /* AUTDA */
4827         if (s->pauth_active) {
4828             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4829             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4830         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4831             goto do_unallocated;
4832         }
4833         break;
4834     case MAP(1, 0x01, 0x07): /* AUTDB */
4835         if (s->pauth_active) {
4836             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4837             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4838         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4839             goto do_unallocated;
4840         }
4841         break;
4842     case MAP(1, 0x01, 0x08): /* PACIZA */
4843         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4844             goto do_unallocated;
4845         } else if (s->pauth_active) {
4846             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4847             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4848         }
4849         break;
4850     case MAP(1, 0x01, 0x09): /* PACIZB */
4851         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4852             goto do_unallocated;
4853         } else if (s->pauth_active) {
4854             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4855             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4856         }
4857         break;
4858     case MAP(1, 0x01, 0x0a): /* PACDZA */
4859         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4860             goto do_unallocated;
4861         } else if (s->pauth_active) {
4862             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4863             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4864         }
4865         break;
4866     case MAP(1, 0x01, 0x0b): /* PACDZB */
4867         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4868             goto do_unallocated;
4869         } else if (s->pauth_active) {
4870             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4871             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4872         }
4873         break;
4874     case MAP(1, 0x01, 0x0c): /* AUTIZA */
4875         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4876             goto do_unallocated;
4877         } else if (s->pauth_active) {
4878             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4879             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4880         }
4881         break;
4882     case MAP(1, 0x01, 0x0d): /* AUTIZB */
4883         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4884             goto do_unallocated;
4885         } else if (s->pauth_active) {
4886             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4887             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4888         }
4889         break;
4890     case MAP(1, 0x01, 0x0e): /* AUTDZA */
4891         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4892             goto do_unallocated;
4893         } else if (s->pauth_active) {
4894             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4895             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4896         }
4897         break;
4898     case MAP(1, 0x01, 0x0f): /* AUTDZB */
4899         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4900             goto do_unallocated;
4901         } else if (s->pauth_active) {
4902             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4903             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4904         }
4905         break;
4906     case MAP(1, 0x01, 0x10): /* XPACI */
4907         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4908             goto do_unallocated;
4909         } else if (s->pauth_active) {
4910             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4911             gen_helper_xpaci(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
4912         }
4913         break;
4914     case MAP(1, 0x01, 0x11): /* XPACD */
4915         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4916             goto do_unallocated;
4917         } else if (s->pauth_active) {
4918             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4919             gen_helper_xpacd(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
4920         }
4921         break;
4922     default:
4923     do_unallocated:
4924         unallocated_encoding(s);
4925         break;
4926     }
4927
4928 #undef MAP
4929 }
4930
4931 static void handle_div(DisasContext *s, bool is_signed, unsigned int sf,
4932                        unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4933 {
4934     TCGv_i64 tcg_n, tcg_m, tcg_rd;
4935     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4936
4937     if (!sf && is_signed) {
4938         tcg_n = new_tmp_a64(s);
4939         tcg_m = new_tmp_a64(s);
4940         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_n, cpu_reg(s, rn));
4941         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_m, cpu_reg(s, rm));
4942     } else {
4943         tcg_n = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4944         tcg_m = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4945     }
4946
4947     if (is_signed) {
4948         gen_helper_sdiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
4949     } else {
4950         gen_helper_udiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
4951     }
4952
4953     if (!sf) { /* zero extend final result */
4954         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4955     }
4956 }
4957
4958 /* LSLV, LSRV, ASRV, RORV */
4959 static void handle_shift_reg(DisasContext *s,
4960                              enum a64_shift_type shift_type, unsigned int sf,
4961                              unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4962 {
4963     TCGv_i64 tcg_shift = tcg_temp_new_i64();
4964     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4965     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4966
4967     tcg_gen_andi_i64(tcg_shift, cpu_reg(s, rm), sf ? 63 : 31);
4968     shift_reg(tcg_rd, tcg_rn, sf, shift_type, tcg_shift);
4969     tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
4970 }
4971
4972 /* CRC32[BHWX], CRC32C[BHWX] */
4973 static void handle_crc32(DisasContext *s,
4974                          unsigned int sf, unsigned int sz, bool crc32c,
4975                          unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4976 {
4977     TCGv_i64 tcg_acc, tcg_val;
4978     TCGv_i32 tcg_bytes;
4979
4980     if (!dc_isar_feature(aa64_crc32, s)
4981         || (sf == 1 && sz != 3)
4982         || (sf == 0 && sz == 3)) {
4983         unallocated_encoding(s);
4984         return;
4985     }
4986
4987     if (sz == 3) {
4988         tcg_val = cpu_reg(s, rm);
4989     } else {
4990         uint64_t mask;
4991         switch (sz) {
4992         case 0:
4993             mask = 0xFF;
4994             break;
4995         case 1:
4996             mask = 0xFFFF;
4997             break;
4998         case 2:
4999             mask = 0xFFFFFFFF;
5000             break;
5001         default:
5002             g_assert_not_reached();
5003         }
5004         tcg_val = new_tmp_a64(s);
5005         tcg_gen_andi_i64(tcg_val, cpu_reg(s, rm), mask);
5006     }
5007
5008     tcg_acc = cpu_reg(s, rn);
5009     tcg_bytes = tcg_const_i32(1 << sz);
5010
5011     if (crc32c) {
5012         gen_helper_crc32c_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
5013     } else {
5014         gen_helper_crc32_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
5015     }
5016
5017     tcg_temp_free_i32(tcg_bytes);
5018 }
5019
5020 /* Data-processing (2 source)
5021  *   31   30  29 28             21 20  16 15    10 9    5 4    0
5022  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
5023  * | sf | 0 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 |  Rm  | opcode |  Rn  |  Rd  |
5024  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
5025  */
5026 static void disas_data_proc_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5027 {
5028     unsigned int sf, rm, opcode, rn, rd;
5029     sf = extract32(insn, 31, 1);
5030     rm = extract32(insn, 16, 5);
5031     opcode = extract32(insn, 10, 6);
5032     rn = extract32(insn, 5, 5);
5033     rd = extract32(insn, 0, 5);
5034
5035     if (extract32(insn, 29, 1)) {
5036         unallocated_encoding(s);
5037         return;
5038     }
5039
5040     switch (opcode) {
5041     case 2: /* UDIV */
5042         handle_div(s, false, sf, rm, rn, rd);
5043         break;
5044     case 3: /* SDIV */
5045         handle_div(s, true, sf, rm, rn, rd);
5046         break;
5047     case 8: /* LSLV */
5048         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSL, sf, rm, rn, rd);
5049         break;
5050     case 9: /* LSRV */
5051         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSR, sf, rm, rn, rd);
5052         break;
5053     case 10: /* ASRV */
5054         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ASR, sf, rm, rn, rd);
5055         break;
5056     case 11: /* RORV */
5057         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ROR, sf, rm, rn, rd);
5058         break;
5059     case 12: /* PACGA */
5060         if (sf == 0 || !dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
5061             goto do_unallocated;
5062         }
5063         gen_helper_pacga(cpu_reg(s, rd), cpu_env,
5064                          cpu_reg(s, rn), cpu_reg_sp(s, rm));
5065         break;
5066     case 16:
5067     case 17:
5068     case 18:
5069     case 19:
5070     case 20:
5071     case 21:
5072     case 22:
5073     case 23: /* CRC32 */
5074     {
5075         int sz = extract32(opcode, 0, 2);
5076         bool crc32c = extract32(opcode, 2, 1);
5077         handle_crc32(s, sf, sz, crc32c, rm, rn, rd);
5078         break;
5079     }
5080     default:
5081     do_unallocated:
5082         unallocated_encoding(s);
5083         break;
5084     }
5085 }
5086
5087 /* Data processing - register */
5088 static void disas_data_proc_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
5089 {
5090     switch (extract32(insn, 24, 5)) {
5091     case 0x0a: /* Logical (shifted register) */
5092         disas_logic_reg(s, insn);
5093         break;
5094     case 0x0b: /* Add/subtract */
5095         if (insn & (1 << 21)) { /* (extended register) */
5096             disas_add_sub_ext_reg(s, insn);
5097         } else {
5098             disas_add_sub_reg(s, insn);
5099         }
5100         break;
5101     case 0x1b: /* Data-processing (3 source) */
5102         disas_data_proc_3src(s, insn);
5103         break;
5104     case 0x1a:
5105         switch (extract32(insn, 21, 3)) {
5106         case 0x0: /* Add/subtract (with carry) */
5107             disas_adc_sbc(s, insn);
5108             break;
5109         case 0x2: /* Conditional compare */
5110             disas_cc(s, insn); /* both imm and reg forms */
5111             break;
5112         case 0x4: /* Conditional select */
5113             disas_cond_select(s, insn);
5114             break;
5115         case 0x6: /* Data-processing */
5116             if (insn & (1 << 30)) { /* (1 source) */
5117                 disas_data_proc_1src(s, insn);
5118             } else {            /* (2 source) */
5119                 disas_data_proc_2src(s, insn);
5120             }
5121             break;
5122         default:
5123             unallocated_encoding(s);
5124             break;
5125         }
5126         break;
5127     default:
5128         unallocated_encoding(s);
5129         break;
5130     }
5131 }
5132
5133 static void handle_fp_compare(DisasContext *s, int size,
5134                               unsigned int rn, unsigned int rm,
5135                               bool cmp_with_zero, bool signal_all_nans)
5136 {
5137     TCGv_i64 tcg_flags = tcg_temp_new_i64();
5138     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
5139
5140     if (size == MO_64) {
5141         TCGv_i64 tcg_vn, tcg_vm;
5142
5143         tcg_vn = read_fp_dreg(s, rn);
5144         if (cmp_with_zero) {
5145             tcg_vm = tcg_const_i64(0);
5146         } else {
5147             tcg_vm = read_fp_dreg(s, rm);
5148         }
5149         if (signal_all_nans) {
5150             gen_helper_vfp_cmped_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5151         } else {
5152             gen_helper_vfp_cmpd_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5153         }
5154         tcg_temp_free_i64(tcg_vn);
5155         tcg_temp_free_i64(tcg_vm);
5156     } else {
5157         TCGv_i32 tcg_vn = tcg_temp_new_i32();
5158         TCGv_i32 tcg_vm = tcg_temp_new_i32();
5159
5160         read_vec_element_i32(s, tcg_vn, rn, 0, size);
5161         if (cmp_with_zero) {
5162             tcg_gen_movi_i32(tcg_vm, 0);
5163         } else {
5164             read_vec_element_i32(s, tcg_vm, rm, 0, size);
5165         }
5166
5167         switch (size) {
5168         case MO_32:
5169             if (signal_all_nans) {
5170                 gen_helper_vfp_cmpes_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5171             } else {
5172                 gen_helper_vfp_cmps_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5173             }
5174             break;
5175         case MO_16:
5176             if (signal_all_nans) {
5177                 gen_helper_vfp_cmpeh_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5178             } else {
5179                 gen_helper_vfp_cmph_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5180             }
5181             break;
5182         default:
5183             g_assert_not_reached();
5184         }
5185
5186         tcg_temp_free_i32(tcg_vn);
5187         tcg_temp_free_i32(tcg_vm);
5188     }
5189
5190     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5191
5192     gen_set_nzcv(tcg_flags);
5193
5194     tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5195 }
5196
5197 /* Floating point compare
5198  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15 14 13  10    9    5 4     0
5199  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5200  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | op  | 1 0 0 0 |  Rn  |  op2  |
5201  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5202  */
5203 static void disas_fp_compare(DisasContext *s, uint32_t insn)
5204 {
5205     unsigned int mos, type, rm, op, rn, opc, op2r;
5206     int size;
5207
5208     mos = extract32(insn, 29, 3);
5209     type = extract32(insn, 22, 2);
5210     rm = extract32(insn, 16, 5);
5211     op = extract32(insn, 14, 2);
5212     rn = extract32(insn, 5, 5);
5213     opc = extract32(insn, 3, 2);
5214     op2r = extract32(insn, 0, 3);
5215
5216     if (mos || op || op2r) {
5217         unallocated_encoding(s);
5218         return;
5219     }
5220
5221     switch (type) {
5222     case 0:
5223         size = MO_32;
5224         break;
5225     case 1:
5226         size = MO_64;
5227         break;
5228     case 3:
5229         size = MO_16;
5230         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5231             break;
5232         }
5233         /* fallthru */
5234     default:
5235         unallocated_encoding(s);
5236         return;
5237     }
5238
5239     if (!fp_access_check(s)) {
5240         return;
5241     }
5242
5243     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, opc & 1, opc & 2);
5244 }
5245
5246 /* Floating point conditional compare
5247  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5  4   3    0
5248  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5249  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 0 1 |  Rn  | op | nzcv |
5250  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5251  */
5252 static void disas_fp_ccomp(DisasContext *s, uint32_t insn)
5253 {
5254     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, op, nzcv;
5255     TCGv_i64 tcg_flags;
5256     TCGLabel *label_continue = NULL;
5257     int size;
5258
5259     mos = extract32(insn, 29, 3);
5260     type = extract32(insn, 22, 2);
5261     rm = extract32(insn, 16, 5);
5262     cond = extract32(insn, 12, 4);
5263     rn = extract32(insn, 5, 5);
5264     op = extract32(insn, 4, 1);
5265     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
5266
5267     if (mos) {
5268         unallocated_encoding(s);
5269         return;
5270     }
5271
5272     switch (type) {
5273     case 0:
5274         size = MO_32;
5275         break;
5276     case 1:
5277         size = MO_64;
5278         break;
5279     case 3:
5280         size = MO_16;
5281         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5282             break;
5283         }
5284         /* fallthru */
5285     default:
5286         unallocated_encoding(s);
5287         return;
5288     }
5289
5290     if (!fp_access_check(s)) {
5291         return;
5292     }
5293
5294     if (cond < 0x0e) { /* not always */
5295         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
5296         label_continue = gen_new_label();
5297         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
5298         /* nomatch: */
5299         tcg_flags = tcg_const_i64(nzcv << 28);
5300         gen_set_nzcv(tcg_flags);
5301         tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5302         tcg_gen_br(label_continue);
5303         gen_set_label(label_match);
5304     }
5305
5306     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, false, op);
5307
5308     if (cond < 0x0e) {
5309         gen_set_label(label_continue);
5310     }
5311 }
5312
5313 /* Floating point conditional select
5314  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
5315  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5316  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5317  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5318  */
5319 static void disas_fp_csel(DisasContext *s, uint32_t insn)
5320 {
5321     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, rd;
5322     TCGv_i64 t_true, t_false, t_zero;
5323     DisasCompare64 c;
5324     TCGMemOp sz;
5325
5326     mos = extract32(insn, 29, 3);
5327     type = extract32(insn, 22, 2);
5328     rm = extract32(insn, 16, 5);
5329     cond = extract32(insn, 12, 4);
5330     rn = extract32(insn, 5, 5);
5331     rd = extract32(insn, 0, 5);
5332
5333     if (mos) {
5334         unallocated_encoding(s);
5335         return;
5336     }
5337
5338     switch (type) {
5339     case 0:
5340         sz = MO_32;
5341         break;
5342     case 1:
5343         sz = MO_64;
5344         break;
5345     case 3:
5346         sz = 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     /* Zero extend sreg & hreg inputs to 64 bits now.  */
5361     t_true = tcg_temp_new_i64();
5362     t_false = tcg_temp_new_i64();
5363     read_vec_element(s, t_true, rn, 0, sz);
5364     read_vec_element(s, t_false, rm, 0, sz);
5365
5366     a64_test_cc(&c, cond);
5367     t_zero = tcg_const_i64(0);
5368     tcg_gen_movcond_i64(c.cond, t_true, c.value, t_zero, t_true, t_false);
5369     tcg_temp_free_i64(t_zero);
5370     tcg_temp_free_i64(t_false);
5371     a64_free_cc(&c);
5372
5373     /* Note that sregs & hregs write back zeros to the high bits,
5374        and we've already done the zero-extension.  */
5375     write_fp_dreg(s, rd, t_true);
5376     tcg_temp_free_i64(t_true);
5377 }
5378
5379 /* Floating-point data-processing (1 source) - half precision */
5380 static void handle_fp_1src_half(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5381 {
5382     TCGv_ptr fpst = NULL;
5383     TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
5384     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5385
5386     switch (opcode) {
5387     case 0x0: /* FMOV */
5388         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5389         break;
5390     case 0x1: /* FABS */
5391         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
5392         break;
5393     case 0x2: /* FNEG */
5394         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
5395         break;
5396     case 0x3: /* FSQRT */
5397         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5398         gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, fpst);
5399         break;
5400     case 0x8: /* FRINTN */
5401     case 0x9: /* FRINTP */
5402     case 0xa: /* FRINTM */
5403     case 0xb: /* FRINTZ */
5404     case 0xc: /* FRINTA */
5405     {
5406         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5407         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5408
5409         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5410         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5411
5412         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5413         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5414         break;
5415     }
5416     case 0xe: /* FRINTX */
5417         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5418         gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5419         break;
5420     case 0xf: /* FRINTI */
5421         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5422         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5423         break;
5424     default:
5425         abort();
5426     }
5427
5428     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5429
5430     if (fpst) {
5431         tcg_temp_free_ptr(fpst);
5432     }
5433     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5434     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5435 }
5436
5437 /* Floating-point data-processing (1 source) - single precision */
5438 static void handle_fp_1src_single(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5439 {
5440     TCGv_ptr fpst;
5441     TCGv_i32 tcg_op;
5442     TCGv_i32 tcg_res;
5443
5444     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5445     tcg_op = read_fp_sreg(s, rn);
5446     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5447
5448     switch (opcode) {
5449     case 0x0: /* FMOV */
5450         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5451         break;
5452     case 0x1: /* FABS */
5453         gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
5454         break;
5455     case 0x2: /* FNEG */
5456         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
5457         break;
5458     case 0x3: /* FSQRT */
5459         gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5460         break;
5461     case 0x8: /* FRINTN */
5462     case 0x9: /* FRINTP */
5463     case 0xa: /* FRINTM */
5464     case 0xb: /* FRINTZ */
5465     case 0xc: /* FRINTA */
5466     {
5467         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5468
5469         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5470         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
5471
5472         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5473         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5474         break;
5475     }
5476     case 0xe: /* FRINTX */
5477         gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5478         break;
5479     case 0xf: /* FRINTI */
5480         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
5481         break;
5482     default:
5483         abort();
5484     }
5485
5486     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5487
5488     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5489     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5490     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5491 }
5492
5493 /* Floating-point data-processing (1 source) - double precision */
5494 static void handle_fp_1src_double(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5495 {
5496     TCGv_ptr fpst;
5497     TCGv_i64 tcg_op;
5498     TCGv_i64 tcg_res;
5499
5500     switch (opcode) {
5501     case 0x0: /* FMOV */
5502         gen_gvec_fn2(s, false, rd, rn, tcg_gen_gvec_mov, 0);
5503         return;
5504     }
5505
5506     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5507     tcg_op = read_fp_dreg(s, rn);
5508     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5509
5510     switch (opcode) {
5511     case 0x1: /* FABS */
5512         gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_op);
5513         break;
5514     case 0x2: /* FNEG */
5515         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_op);
5516         break;
5517     case 0x3: /* FSQRT */
5518         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5519         break;
5520     case 0x8: /* FRINTN */
5521     case 0x9: /* FRINTP */
5522     case 0xa: /* FRINTM */
5523     case 0xb: /* FRINTZ */
5524     case 0xc: /* FRINTA */
5525     {
5526         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5527
5528         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5529         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
5530
5531         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5532         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5533         break;
5534     }
5535     case 0xe: /* FRINTX */
5536         gen_helper_rintd_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5537         break;
5538     case 0xf: /* FRINTI */
5539         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
5540         break;
5541     default:
5542         abort();
5543     }
5544
5545     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5546
5547     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5548     tcg_temp_free_i64(tcg_op);
5549     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5550 }
5551
5552 static void handle_fp_fcvt(DisasContext *s, int opcode,
5553                            int rd, int rn, int dtype, int ntype)
5554 {
5555     switch (ntype) {
5556     case 0x0:
5557     {
5558         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5559         if (dtype == 1) {
5560             /* Single to double */
5561             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5562             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5563             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5564             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5565         } else {
5566             /* Single to half */
5567             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5568             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5569             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5570
5571             gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5572             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5573             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5574             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5575             tcg_temp_free_i32(ahp);
5576             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5577         }
5578         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5579         break;
5580     }
5581     case 0x1:
5582     {
5583         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
5584         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5585         if (dtype == 0) {
5586             /* Double to single */
5587             gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5588         } else {
5589             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5590             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5591             /* Double to half */
5592             gen_helper_vfp_fcvt_f64_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5593             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5594             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5595             tcg_temp_free_i32(ahp);
5596         }
5597         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5598         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5599         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
5600         break;
5601     }
5602     case 0x3:
5603     {
5604         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5605         TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5606         TCGv_i32 tcg_ahp = get_ahp_flag();
5607         tcg_gen_ext16u_i32(tcg_rn, tcg_rn);
5608         if (dtype == 0) {
5609             /* Half to single */
5610             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5611             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5612             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5613             tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
5614             tcg_temp_free_i32(tcg_ahp);
5615             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5616         } else {
5617             /* Half to double */
5618             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5619             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5620             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5621             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5622         }
5623         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5624         break;
5625     }
5626     default:
5627         abort();
5628     }
5629 }
5630
5631 /* Floating point data-processing (1 source)
5632  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20    15 14       10 9    5 4    0
5633  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5634  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | opcode | 1 0 0 0 0 |  Rn  |  Rd  |
5635  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5636  */
5637 static void disas_fp_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5638 {
5639     int type = extract32(insn, 22, 2);
5640     int opcode = extract32(insn, 15, 6);
5641     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5642     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5643
5644     switch (opcode) {
5645     case 0x4: case 0x5: case 0x7:
5646     {
5647         /* FCVT between half, single and double precision */
5648         int dtype = extract32(opcode, 0, 2);
5649         if (type == 2 || dtype == type) {
5650             unallocated_encoding(s);
5651             return;
5652         }
5653         if (!fp_access_check(s)) {
5654             return;
5655         }
5656
5657         handle_fp_fcvt(s, opcode, rd, rn, dtype, type);
5658         break;
5659     }
5660     case 0x0 ... 0x3:
5661     case 0x8 ... 0xc:
5662     case 0xe ... 0xf:
5663         /* 32-to-32 and 64-to-64 ops */
5664         switch (type) {
5665         case 0:
5666             if (!fp_access_check(s)) {
5667                 return;
5668             }
5669
5670             handle_fp_1src_single(s, opcode, rd, rn);
5671             break;
5672         case 1:
5673             if (!fp_access_check(s)) {
5674                 return;
5675             }
5676
5677             handle_fp_1src_double(s, opcode, rd, rn);
5678             break;
5679         case 3:
5680             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5681                 unallocated_encoding(s);
5682                 return;
5683             }
5684
5685             if (!fp_access_check(s)) {
5686                 return;
5687             }
5688
5689             handle_fp_1src_half(s, opcode, rd, rn);
5690             break;
5691         default:
5692             unallocated_encoding(s);
5693         }
5694         break;
5695     default:
5696         unallocated_encoding(s);
5697         break;
5698     }
5699 }
5700
5701 /* Floating-point data-processing (2 source) - single precision */
5702 static void handle_fp_2src_single(DisasContext *s, int opcode,
5703                                   int rd, int rn, int rm)
5704 {
5705     TCGv_i32 tcg_op1;
5706     TCGv_i32 tcg_op2;
5707     TCGv_i32 tcg_res;
5708     TCGv_ptr fpst;
5709
5710     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5711     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5712     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
5713     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
5714
5715     switch (opcode) {
5716     case 0x0: /* FMUL */
5717         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5718         break;
5719     case 0x1: /* FDIV */
5720         gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5721         break;
5722     case 0x2: /* FADD */
5723         gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5724         break;
5725     case 0x3: /* FSUB */
5726         gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5727         break;
5728     case 0x4: /* FMAX */
5729         gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5730         break;
5731     case 0x5: /* FMIN */
5732         gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5733         break;
5734     case 0x6: /* FMAXNM */
5735         gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5736         break;
5737     case 0x7: /* FMINNM */
5738         gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5739         break;
5740     case 0x8: /* FNMUL */
5741         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5742         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_res);
5743         break;
5744     }
5745
5746     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5747
5748     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5749     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5750     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5751     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5752 }
5753
5754 /* Floating-point data-processing (2 source) - double precision */
5755 static void handle_fp_2src_double(DisasContext *s, int opcode,
5756                                   int rd, int rn, int rm)
5757 {
5758     TCGv_i64 tcg_op1;
5759     TCGv_i64 tcg_op2;
5760     TCGv_i64 tcg_res;
5761     TCGv_ptr fpst;
5762
5763     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5764     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5765     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
5766     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
5767
5768     switch (opcode) {
5769     case 0x0: /* FMUL */
5770         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5771         break;
5772     case 0x1: /* FDIV */
5773         gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5774         break;
5775     case 0x2: /* FADD */
5776         gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5777         break;
5778     case 0x3: /* FSUB */
5779         gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5780         break;
5781     case 0x4: /* FMAX */
5782         gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5783         break;
5784     case 0x5: /* FMIN */
5785         gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5786         break;
5787     case 0x6: /* FMAXNM */
5788         gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5789         break;
5790     case 0x7: /* FMINNM */
5791         gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5792         break;
5793     case 0x8: /* FNMUL */
5794         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5795         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_res);
5796         break;
5797     }
5798
5799     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5800
5801     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5802     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
5803     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
5804     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5805 }
5806
5807 /* Floating-point data-processing (2 source) - half precision */
5808 static void handle_fp_2src_half(DisasContext *s, int opcode,
5809                                 int rd, int rn, int rm)
5810 {
5811     TCGv_i32 tcg_op1;
5812     TCGv_i32 tcg_op2;
5813     TCGv_i32 tcg_res;
5814     TCGv_ptr fpst;
5815
5816     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5817     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5818     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
5819     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
5820
5821     switch (opcode) {
5822     case 0x0: /* FMUL */
5823         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5824         break;
5825     case 0x1: /* FDIV */
5826         gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5827         break;
5828     case 0x2: /* FADD */
5829         gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5830         break;
5831     case 0x3: /* FSUB */
5832         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5833         break;
5834     case 0x4: /* FMAX */
5835         gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5836         break;
5837     case 0x5: /* FMIN */
5838         gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5839         break;
5840     case 0x6: /* FMAXNM */
5841         gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5842         break;
5843     case 0x7: /* FMINNM */
5844         gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5845         break;
5846     case 0x8: /* FNMUL */
5847         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5848         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_res, 0x8000);
5849         break;
5850     default:
5851         g_assert_not_reached();
5852     }
5853
5854     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5855
5856     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5857     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5858     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5859     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5860 }
5861
5862 /* Floating point data-processing (2 source)
5863  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
5864  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
5865  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
5866  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
5867  */
5868 static void disas_fp_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5869 {
5870     int type = extract32(insn, 22, 2);
5871     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5872     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5873     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5874     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
5875
5876     if (opcode > 8) {
5877         unallocated_encoding(s);
5878         return;
5879     }
5880
5881     switch (type) {
5882     case 0:
5883         if (!fp_access_check(s)) {
5884             return;
5885         }
5886         handle_fp_2src_single(s, opcode, rd, rn, rm);
5887         break;
5888     case 1:
5889         if (!fp_access_check(s)) {
5890             return;
5891         }
5892         handle_fp_2src_double(s, opcode, rd, rn, rm);
5893         break;
5894     case 3:
5895         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5896             unallocated_encoding(s);
5897             return;
5898         }
5899         if (!fp_access_check(s)) {
5900             return;
5901         }
5902         handle_fp_2src_half(s, opcode, rd, rn, rm);
5903         break;
5904     default:
5905         unallocated_encoding(s);
5906     }
5907 }
5908
5909 /* Floating-point data-processing (3 source) - single precision */
5910 static void handle_fp_3src_single(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5911                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
5912 {
5913     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5914     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5915     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5916
5917     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
5918     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
5919     tcg_op3 = read_fp_sreg(s, ra);
5920
5921     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5922      * floating point operation with no rounding between the
5923      * multiplication and addition steps.
5924      * NB that doing the negations here as separate steps is
5925      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
5926      * flipped if it is a negated-input.
5927      */
5928     if (o1 == true) {
5929         gen_helper_vfp_negs(tcg_op3, tcg_op3);
5930     }
5931
5932     if (o0 != o1) {
5933         gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
5934     }
5935
5936     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
5937
5938     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5939
5940     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5941     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5942     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5943     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
5944     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5945 }
5946
5947 /* Floating-point data-processing (3 source) - double precision */
5948 static void handle_fp_3src_double(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5949                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
5950 {
5951     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5952     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5953     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5954
5955     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
5956     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
5957     tcg_op3 = read_fp_dreg(s, ra);
5958
5959     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5960      * floating point operation with no rounding between the
5961      * multiplication and addition steps.
5962      * NB that doing the negations here as separate steps is
5963      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
5964      * flipped if it is a negated-input.
5965      */
5966     if (o1 == true) {
5967         gen_helper_vfp_negd(tcg_op3, tcg_op3);
5968     }
5969
5970     if (o0 != o1) {
5971         gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
5972     }
5973
5974     gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
5975
5976     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5977
5978     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5979     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
5980     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
5981     tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
5982     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5983 }
5984
5985 /* Floating-point data-processing (3 source) - half precision */
5986 static void handle_fp_3src_half(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5987                                 int rd, int rn, int rm, int ra)
5988 {
5989     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5990     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5991     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5992
5993     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
5994     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
5995     tcg_op3 = read_fp_hreg(s, ra);
5996
5997     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5998      * floating point operation with no rounding between the
5999      * multiplication and addition steps.
6000      * NB that doing the negations here as separate steps is
6001      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
6002      * flipped if it is a negated-input.
6003      */
6004     if (o1 == true) {
6005         tcg_gen_xori_i32(tcg_op3, tcg_op3, 0x8000);
6006     }
6007
6008     if (o0 != o1) {
6009         tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
6010     }
6011
6012     gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
6013
6014     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
6015
6016     tcg_temp_free_ptr(fpst);
6017     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6018     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6019     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
6020     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
6021 }
6022
6023 /* Floating point data-processing (3 source)
6024  *   31  30  29 28       24 23  22  21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
6025  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
6026  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 1 | type | o1 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
6027  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
6028  */
6029 static void disas_fp_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
6030 {
6031     int type = extract32(insn, 22, 2);
6032     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6033     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6034     int ra = extract32(insn, 10, 5);
6035     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6036     bool o0 = extract32(insn, 15, 1);
6037     bool o1 = extract32(insn, 21, 1);
6038
6039     switch (type) {
6040     case 0:
6041         if (!fp_access_check(s)) {
6042             return;
6043         }
6044         handle_fp_3src_single(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6045         break;
6046     case 1:
6047         if (!fp_access_check(s)) {
6048             return;
6049         }
6050         handle_fp_3src_double(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6051         break;
6052     case 3:
6053         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6054             unallocated_encoding(s);
6055             return;
6056         }
6057         if (!fp_access_check(s)) {
6058             return;
6059         }
6060         handle_fp_3src_half(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
6061         break;
6062     default:
6063         unallocated_encoding(s);
6064     }
6065 }
6066
6067 /* The imm8 encodes the sign bit, enough bits to represent an exponent in
6068  * the range 01....1xx to 10....0xx, and the most significant 4 bits of
6069  * the mantissa; see VFPExpandImm() in the v8 ARM ARM.
6070  */
6071 uint64_t vfp_expand_imm(int size, uint8_t imm8)
6072 {
6073     uint64_t imm;
6074
6075     switch (size) {
6076     case MO_64:
6077         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
6078             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3fc0 : 0x4000) |
6079             extract32(imm8, 0, 6);
6080         imm <<= 48;
6081         break;
6082     case MO_32:
6083         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
6084             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3e00 : 0x4000) |
6085             (extract32(imm8, 0, 6) << 3);
6086         imm <<= 16;
6087         break;
6088     case MO_16:
6089         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
6090             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3000 : 0x4000) |
6091             (extract32(imm8, 0, 6) << 6);
6092         break;
6093     default:
6094         g_assert_not_reached();
6095     }
6096     return imm;
6097 }
6098
6099 /* Floating point immediate
6100  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20        13 12   10 9    5 4    0
6101  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
6102  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |    imm8    | 1 0 0 | imm5 |  Rd  |
6103  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
6104  */
6105 static void disas_fp_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
6106 {
6107     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6108     int imm8 = extract32(insn, 13, 8);
6109     int type = extract32(insn, 22, 2);
6110     uint64_t imm;
6111     TCGv_i64 tcg_res;
6112     TCGMemOp sz;
6113
6114     switch (type) {
6115     case 0:
6116         sz = MO_32;
6117         break;
6118     case 1:
6119         sz = MO_64;
6120         break;
6121     case 3:
6122         sz = MO_16;
6123         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6124             break;
6125         }
6126         /* fallthru */
6127     default:
6128         unallocated_encoding(s);
6129         return;
6130     }
6131
6132     if (!fp_access_check(s)) {
6133         return;
6134     }
6135
6136     imm = vfp_expand_imm(sz, imm8);
6137
6138     tcg_res = tcg_const_i64(imm);
6139     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6140     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6141 }
6142
6143 /* Handle floating point <=> fixed point conversions. Note that we can
6144  * also deal with fp <=> integer conversions as a special case (scale == 64)
6145  * OPTME: consider handling that special case specially or at least skipping
6146  * the call to scalbn in the helpers for zero shifts.
6147  */
6148 static void handle_fpfpcvt(DisasContext *s, int rd, int rn, int opcode,
6149                            bool itof, int rmode, int scale, int sf, int type)
6150 {
6151     bool is_signed = !(opcode & 1);
6152     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
6153     TCGv_i32 tcg_shift, tcg_single;
6154     TCGv_i64 tcg_double;
6155
6156     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(type == 3);
6157
6158     tcg_shift = tcg_const_i32(64 - scale);
6159
6160     if (itof) {
6161         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rn);
6162         if (!sf) {
6163             TCGv_i64 tcg_extend = new_tmp_a64(s);
6164
6165             if (is_signed) {
6166                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_extend, tcg_int);
6167             } else {
6168                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_extend, tcg_int);
6169             }
6170
6171             tcg_int = tcg_extend;
6172         }
6173
6174         switch (type) {
6175         case 1: /* float64 */
6176             tcg_double = tcg_temp_new_i64();
6177             if (is_signed) {
6178                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int,
6179                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6180             } else {
6181                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int,
6182                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6183             }
6184             write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
6185             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6186             break;
6187
6188         case 0: /* float32 */
6189             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6190             if (is_signed) {
6191                 gen_helper_vfp_sqtos(tcg_single, tcg_int,
6192                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6193             } else {
6194                 gen_helper_vfp_uqtos(tcg_single, tcg_int,
6195                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6196             }
6197             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6198             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6199             break;
6200
6201         case 3: /* float16 */
6202             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6203             if (is_signed) {
6204                 gen_helper_vfp_sqtoh(tcg_single, tcg_int,
6205                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6206             } else {
6207                 gen_helper_vfp_uqtoh(tcg_single, tcg_int,
6208                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6209             }
6210             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6211             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6212             break;
6213
6214         default:
6215             g_assert_not_reached();
6216         }
6217     } else {
6218         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rd);
6219         TCGv_i32 tcg_rmode;
6220
6221         if (extract32(opcode, 2, 1)) {
6222             /* There are too many rounding modes to all fit into rmode,
6223              * so FCVTA[US] is a special case.
6224              */
6225             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
6226         }
6227
6228         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
6229
6230         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6231
6232         switch (type) {
6233         case 1: /* float64 */
6234             tcg_double = read_fp_dreg(s, rn);
6235             if (is_signed) {
6236                 if (!sf) {
6237                     gen_helper_vfp_tosld(tcg_int, tcg_double,
6238                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6239                 } else {
6240                     gen_helper_vfp_tosqd(tcg_int, tcg_double,
6241                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6242                 }
6243             } else {
6244                 if (!sf) {
6245                     gen_helper_vfp_tould(tcg_int, tcg_double,
6246                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6247                 } else {
6248                     gen_helper_vfp_touqd(tcg_int, tcg_double,
6249                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6250                 }
6251             }
6252             if (!sf) {
6253                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_int, tcg_int);
6254             }
6255             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6256             break;
6257
6258         case 0: /* float32 */
6259             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6260             if (sf) {
6261                 if (is_signed) {
6262                     gen_helper_vfp_tosqs(tcg_int, tcg_single,
6263                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6264                 } else {
6265                     gen_helper_vfp_touqs(tcg_int, tcg_single,
6266                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6267                 }
6268             } else {
6269                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6270                 if (is_signed) {
6271                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_dest, tcg_single,
6272                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6273                 } else {
6274                     gen_helper_vfp_touls(tcg_dest, tcg_single,
6275                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6276                 }
6277                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6278                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6279             }
6280             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6281             break;
6282
6283         case 3: /* float16 */
6284             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6285             if (sf) {
6286                 if (is_signed) {
6287                     gen_helper_vfp_tosqh(tcg_int, tcg_single,
6288                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6289                 } else {
6290                     gen_helper_vfp_touqh(tcg_int, tcg_single,
6291                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6292                 }
6293             } else {
6294                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6295                 if (is_signed) {
6296                     gen_helper_vfp_toslh(tcg_dest, tcg_single,
6297                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6298                 } else {
6299                     gen_helper_vfp_toulh(tcg_dest, tcg_single,
6300                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6301                 }
6302                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6303                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6304             }
6305             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6306             break;
6307
6308         default:
6309             g_assert_not_reached();
6310         }
6311
6312         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6313         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
6314     }
6315
6316     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
6317     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6318 }
6319
6320 /* Floating point <-> fixed point conversions
6321  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18    16 15   10 9    5 4    0
6322  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6323  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 0 | rmode | opcode | scale |  Rn  |  Rd  |
6324  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6325  */
6326 static void disas_fp_fixed_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6327 {
6328     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6329     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6330     int scale = extract32(insn, 10, 6);
6331     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6332     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6333     int type = extract32(insn, 22, 2);
6334     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6335     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6336     bool itof;
6337
6338     if (sbit || (!sf && scale < 32)) {
6339         unallocated_encoding(s);
6340         return;
6341     }
6342
6343     switch (type) {
6344     case 0: /* float32 */
6345     case 1: /* float64 */
6346         break;
6347     case 3: /* float16 */
6348         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6349             break;
6350         }
6351         /* fallthru */
6352     default:
6353         unallocated_encoding(s);
6354         return;
6355     }
6356
6357     switch ((rmode << 3) | opcode) {
6358     case 0x2: /* SCVTF */
6359     case 0x3: /* UCVTF */
6360         itof = true;
6361         break;
6362     case 0x18: /* FCVTZS */
6363     case 0x19: /* FCVTZU */
6364         itof = false;
6365         break;
6366     default:
6367         unallocated_encoding(s);
6368         return;
6369     }
6370
6371     if (!fp_access_check(s)) {
6372         return;
6373     }
6374
6375     handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, FPROUNDING_ZERO, scale, sf, type);
6376 }
6377
6378 static void handle_fmov(DisasContext *s, int rd, int rn, int type, bool itof)
6379 {
6380     /* FMOV: gpr to or from float, double, or top half of quad fp reg,
6381      * without conversion.
6382      */
6383
6384     if (itof) {
6385         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
6386         TCGv_i64 tmp;
6387
6388         switch (type) {
6389         case 0:
6390             /* 32 bit */
6391             tmp = tcg_temp_new_i64();
6392             tcg_gen_ext32u_i64(tmp, tcg_rn);
6393             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6394             tcg_temp_free_i64(tmp);
6395             break;
6396         case 1:
6397             /* 64 bit */
6398             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rn);
6399             break;
6400         case 2:
6401             /* 64 bit to top half. */
6402             tcg_gen_st_i64(tcg_rn, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
6403             clear_vec_high(s, true, rd);
6404             break;
6405         case 3:
6406             /* 16 bit */
6407             tmp = tcg_temp_new_i64();
6408             tcg_gen_ext16u_i64(tmp, tcg_rn);
6409             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6410             tcg_temp_free_i64(tmp);
6411             break;
6412         default:
6413             g_assert_not_reached();
6414         }
6415     } else {
6416         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
6417
6418         switch (type) {
6419         case 0:
6420             /* 32 bit */
6421             tcg_gen_ld32u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_32));
6422             break;
6423         case 1:
6424             /* 64 bit */
6425             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_64));
6426             break;
6427         case 2:
6428             /* 64 bits from top half */
6429             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rn));
6430             break;
6431         case 3:
6432             /* 16 bit */
6433             tcg_gen_ld16u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_16));
6434             break;
6435         default:
6436             g_assert_not_reached();
6437         }
6438     }
6439 }
6440
6441 /* Floating point <-> integer conversions
6442  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18 16 15         10 9  5 4  0
6443  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6444  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | rmode | opc | 0 0 0 0 0 0 | Rn | Rd |
6445  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6446  */
6447 static void disas_fp_int_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6448 {
6449     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6450     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6451     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6452     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6453     int type = extract32(insn, 22, 2);
6454     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6455     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6456
6457     if (sbit) {
6458         unallocated_encoding(s);
6459         return;
6460     }
6461
6462     if (opcode > 5) {
6463         /* FMOV */
6464         bool itof = opcode & 1;
6465
6466         if (rmode >= 2) {
6467             unallocated_encoding(s);
6468             return;
6469         }
6470
6471         switch (sf << 3 | type << 1 | rmode) {
6472         case 0x0: /* 32 bit */
6473         case 0xa: /* 64 bit */
6474         case 0xd: /* 64 bit to top half of quad */
6475             break;
6476         case 0x6: /* 16-bit float, 32-bit int */
6477         case 0xe: /* 16-bit float, 64-bit int */
6478             if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6479                 break;
6480             }
6481             /* fallthru */
6482         default:
6483             /* all other sf/type/rmode combinations are invalid */
6484             unallocated_encoding(s);
6485             return;
6486         }
6487
6488         if (!fp_access_check(s)) {
6489             return;
6490         }
6491         handle_fmov(s, rd, rn, type, itof);
6492     } else {
6493         /* actual FP conversions */
6494         bool itof = extract32(opcode, 1, 1);
6495
6496         if (rmode != 0 && opcode > 1) {
6497             unallocated_encoding(s);
6498             return;
6499         }
6500         switch (type) {
6501         case 0: /* float32 */
6502         case 1: /* float64 */
6503             break;
6504         case 3: /* float16 */
6505             if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6506                 break;
6507             }
6508             /* fallthru */
6509         default:
6510             unallocated_encoding(s);
6511             return;
6512         }
6513
6514         if (!fp_access_check(s)) {
6515             return;
6516         }
6517         handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, rmode, 64, sf, type);
6518     }
6519 }
6520
6521 /* FP-specific subcases of table C3-6 (SIMD and FP data processing)
6522  *   31  30  29 28     25 24                          0
6523  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6524  * |   | 0 |   | 1 1 1 1 |                             |
6525  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6526  */
6527 static void disas_data_proc_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
6528 {
6529     if (extract32(insn, 24, 1)) {
6530         /* Floating point data-processing (3 source) */
6531         disas_fp_3src(s, insn);
6532     } else if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
6533         /* Floating point to fixed point conversions */
6534         disas_fp_fixed_conv(s, insn);
6535     } else {
6536         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
6537         case 1:
6538             /* Floating point conditional compare */
6539             disas_fp_ccomp(s, insn);
6540             break;
6541         case 2:
6542             /* Floating point data-processing (2 source) */
6543             disas_fp_2src(s, insn);
6544             break;
6545         case 3:
6546             /* Floating point conditional select */
6547             disas_fp_csel(s, insn);
6548             break;
6549         case 0:
6550             switch (ctz32(extract32(insn, 12, 4))) {
6551             case 0: /* [15:12] == xxx1 */
6552                 /* Floating point immediate */
6553                 disas_fp_imm(s, insn);
6554                 break;
6555             case 1: /* [15:12] == xx10 */
6556                 /* Floating point compare */
6557                 disas_fp_compare(s, insn);
6558                 break;
6559             case 2: /* [15:12] == x100 */
6560                 /* Floating point data-processing (1 source) */
6561                 disas_fp_1src(s, insn);
6562                 break;
6563             case 3: /* [15:12] == 1000 */
6564                 unallocated_encoding(s);
6565                 break;
6566             default: /* [15:12] == 0000 */
6567                 /* Floating point <-> integer conversions */
6568                 disas_fp_int_conv(s, insn);
6569                 break;
6570             }
6571             break;
6572         }
6573     }
6574 }
6575
6576 static void do_ext64(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_left, TCGv_i64 tcg_right,
6577                      int pos)
6578 {
6579     /* Extract 64 bits from the middle of two concatenated 64 bit
6580      * vector register slices left:right. The extracted bits start
6581      * at 'pos' bits into the right (least significant) side.
6582      * We return the result in tcg_right, and guarantee not to
6583      * trash tcg_left.
6584      */
6585     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
6586     assert(pos > 0 && pos < 64);
6587
6588     tcg_gen_shri_i64(tcg_right, tcg_right, pos);
6589     tcg_gen_shli_i64(tcg_tmp, tcg_left, 64 - pos);
6590     tcg_gen_or_i64(tcg_right, tcg_right, tcg_tmp);
6591
6592     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
6593 }
6594
6595 /* EXT
6596  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
6597  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6598  * | 0 | Q | 1 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | imm4 | 0 |  Rn  |  Rd  |
6599  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6600  */
6601 static void disas_simd_ext(DisasContext *s, uint32_t insn)
6602 {
6603     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6604     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6605     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
6606     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6607     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6608     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6609     int pos = imm4 << 3;
6610     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh;
6611
6612     if (op2 != 0 || (!is_q && extract32(imm4, 3, 1))) {
6613         unallocated_encoding(s);
6614         return;
6615     }
6616
6617     if (!fp_access_check(s)) {
6618         return;
6619     }
6620
6621     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6622     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6623
6624     /* Vd gets bits starting at pos bits into Vm:Vn. This is
6625      * either extracting 128 bits from a 128:128 concatenation, or
6626      * extracting 64 bits from a 64:64 concatenation.
6627      */
6628     if (!is_q) {
6629         read_vec_element(s, tcg_resl, rn, 0, MO_64);
6630         if (pos != 0) {
6631             read_vec_element(s, tcg_resh, rm, 0, MO_64);
6632             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6633         }
6634         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6635     } else {
6636         TCGv_i64 tcg_hh;
6637         typedef struct {
6638             int reg;
6639             int elt;
6640         } EltPosns;
6641         EltPosns eltposns[] = { {rn, 0}, {rn, 1}, {rm, 0}, {rm, 1} };
6642         EltPosns *elt = eltposns;
6643
6644         if (pos >= 64) {
6645             elt++;
6646             pos -= 64;
6647         }
6648
6649         read_vec_element(s, tcg_resl, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6650         elt++;
6651         read_vec_element(s, tcg_resh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6652         elt++;
6653         if (pos != 0) {
6654             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6655             tcg_hh = tcg_temp_new_i64();
6656             read_vec_element(s, tcg_hh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6657             do_ext64(s, tcg_hh, tcg_resh, pos);
6658             tcg_temp_free_i64(tcg_hh);
6659         }
6660     }
6661
6662     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6663     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6664     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6665     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6666 }
6667
6668 /* TBL/TBX
6669  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14 13  12  11 10 9    5 4    0
6670  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6671  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | len | op | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
6672  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6673  */
6674 static void disas_simd_tb(DisasContext *s, uint32_t insn)
6675 {
6676     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6677     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6678     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6679     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6680     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6681     int is_tblx = extract32(insn, 12, 1);
6682     int len = extract32(insn, 13, 2);
6683     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh, tcg_idx;
6684     TCGv_i32 tcg_regno, tcg_numregs;
6685
6686     if (op2 != 0) {
6687         unallocated_encoding(s);
6688         return;
6689     }
6690
6691     if (!fp_access_check(s)) {
6692         return;
6693     }
6694
6695     /* This does a table lookup: for every byte element in the input
6696      * we index into a table formed from up to four vector registers,
6697      * and then the output is the result of the lookups. Our helper
6698      * function does the lookup operation for a single 64 bit part of
6699      * the input.
6700      */
6701     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6702     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6703
6704     if (is_tblx) {
6705         read_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6706     } else {
6707         tcg_gen_movi_i64(tcg_resl, 0);
6708     }
6709     if (is_tblx && is_q) {
6710         read_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6711     } else {
6712         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6713     }
6714
6715     tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
6716     tcg_regno = tcg_const_i32(rn);
6717     tcg_numregs = tcg_const_i32(len + 1);
6718     read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 0, MO_64);
6719     gen_helper_simd_tbl(tcg_resl, cpu_env, tcg_resl, tcg_idx,
6720                         tcg_regno, tcg_numregs);
6721     if (is_q) {
6722         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 1, MO_64);
6723         gen_helper_simd_tbl(tcg_resh, cpu_env, tcg_resh, tcg_idx,
6724                             tcg_regno, tcg_numregs);
6725     }
6726     tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
6727     tcg_temp_free_i32(tcg_regno);
6728     tcg_temp_free_i32(tcg_numregs);
6729
6730     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6731     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6732     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6733     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6734 }
6735
6736 /* ZIP/UZP/TRN
6737  *   31  30 29         24 23  22  21 20   16 15 14 12 11 10 9    5 4    0
6738  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6739  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opc | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6740  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6741  */
6742 static void disas_simd_zip_trn(DisasContext *s, uint32_t insn)
6743 {
6744     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6745     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6746     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6747     int size = extract32(insn, 22, 2);
6748     /* opc field bits [1:0] indicate ZIP/UZP/TRN;
6749      * bit 2 indicates 1 vs 2 variant of the insn.
6750      */
6751     int opcode = extract32(insn, 12, 2);
6752     bool part = extract32(insn, 14, 1);
6753     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
6754     int esize = 8 << size;
6755     int i, ofs;
6756     int datasize = is_q ? 128 : 64;
6757     int elements = datasize / esize;
6758     TCGv_i64 tcg_res, tcg_resl, tcg_resh;
6759
6760     if (opcode == 0 || (size == 3 && !is_q)) {
6761         unallocated_encoding(s);
6762         return;
6763     }
6764
6765     if (!fp_access_check(s)) {
6766         return;
6767     }
6768
6769     tcg_resl = tcg_const_i64(0);
6770     tcg_resh = tcg_const_i64(0);
6771     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6772
6773     for (i = 0; i < elements; i++) {
6774         switch (opcode) {
6775         case 1: /* UZP1/2 */
6776         {
6777             int midpoint = elements / 2;
6778             if (i < midpoint) {
6779                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, 2 * i + part, size);
6780             } else {
6781                 read_vec_element(s, tcg_res, rm,
6782                                  2 * (i - midpoint) + part, size);
6783             }
6784             break;
6785         }
6786         case 2: /* TRN1/2 */
6787             if (i & 1) {
6788                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, (i & ~1) + part, size);
6789             } else {
6790                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, (i & ~1) + part, size);
6791             }
6792             break;
6793         case 3: /* ZIP1/2 */
6794         {
6795             int base = part * elements / 2;
6796             if (i & 1) {
6797                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, base + (i >> 1), size);
6798             } else {
6799                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, base + (i >> 1), size);
6800             }
6801             break;
6802         }
6803         default:
6804             g_assert_not_reached();
6805         }
6806
6807         ofs = i * esize;
6808         if (ofs < 64) {
6809             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs);
6810             tcg_gen_or_i64(tcg_resl, tcg_resl, tcg_res);
6811         } else {
6812             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs - 64);
6813             tcg_gen_or_i64(tcg_resh, tcg_resh, tcg_res);
6814         }
6815     }
6816
6817     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6818
6819     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6820     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6821     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6822     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6823 }
6824
6825 /*
6826  * do_reduction_op helper
6827  *
6828  * This mirrors the Reduce() pseudocode in the ARM ARM. It is
6829  * important for correct NaN propagation that we do these
6830  * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
6831  *
6832  * This is a recursive function, TCG temps should be freed by the
6833  * calling function once it is done with the values.
6834  */
6835 static TCGv_i32 do_reduction_op(DisasContext *s, int fpopcode, int rn,
6836                                 int esize, int size, int vmap, TCGv_ptr fpst)
6837 {
6838     if (esize == size) {
6839         int element;
6840         TCGMemOp msize = esize == 16 ? MO_16 : MO_32;
6841         TCGv_i32 tcg_elem;
6842
6843         /* We should have one register left here */
6844         assert(ctpop8(vmap) == 1);
6845         element = ctz32(vmap);
6846         assert(element < 8);
6847
6848         tcg_elem = tcg_temp_new_i32();
6849         read_vec_element_i32(s, tcg_elem, rn, element, msize);
6850         return tcg_elem;
6851     } else {
6852         int bits = size / 2;
6853         int shift = ctpop8(vmap) / 2;
6854         int vmap_lo = (vmap >> shift) & vmap;
6855         int vmap_hi = (vmap & ~vmap_lo);
6856         TCGv_i32 tcg_hi, tcg_lo, tcg_res;
6857
6858         tcg_hi = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_hi, fpst);
6859         tcg_lo = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_lo, fpst);
6860         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
6861
6862         switch (fpopcode) {
6863         case 0x0c: /* fmaxnmv half-precision */
6864             gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6865             break;
6866         case 0x0f: /* fmaxv half-precision */
6867             gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6868             break;
6869         case 0x1c: /* fminnmv half-precision */
6870             gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6871             break;
6872         case 0x1f: /* fminv half-precision */
6873             gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6874             break;
6875         case 0x2c: /* fmaxnmv */
6876             gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6877             break;
6878         case 0x2f: /* fmaxv */
6879             gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6880             break;
6881         case 0x3c: /* fminnmv */
6882             gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6883             break;
6884         case 0x3f: /* fminv */
6885             gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6886             break;
6887         default:
6888             g_assert_not_reached();
6889         }
6890
6891         tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
6892         tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
6893         return tcg_res;
6894     }
6895 }
6896
6897 /* AdvSIMD across lanes
6898  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
6899  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6900  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6901  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6902  */
6903 static void disas_simd_across_lanes(DisasContext *s, uint32_t insn)
6904 {
6905     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6906     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6907     int size = extract32(insn, 22, 2);
6908     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
6909     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
6910     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
6911     bool is_fp = false;
6912     bool is_min = false;
6913     int esize;
6914     int elements;
6915     int i;
6916     TCGv_i64 tcg_res, tcg_elt;
6917
6918     switch (opcode) {
6919     case 0x1b: /* ADDV */
6920         if (is_u) {
6921             unallocated_encoding(s);
6922             return;
6923         }
6924         /* fall through */
6925     case 0x3: /* SADDLV, UADDLV */
6926     case 0xa: /* SMAXV, UMAXV */
6927     case 0x1a: /* SMINV, UMINV */
6928         if (size == 3 || (size == 2 && !is_q)) {
6929             unallocated_encoding(s);
6930             return;
6931         }
6932         break;
6933     case 0xc: /* FMAXNMV, FMINNMV */
6934     case 0xf: /* FMAXV, FMINV */
6935         /* Bit 1 of size field encodes min vs max and the actual size
6936          * depends on the encoding of the U bit. If not set (and FP16
6937          * enabled) then we do half-precision float instead of single
6938          * precision.
6939          */
6940         is_min = extract32(size, 1, 1);
6941         is_fp = true;
6942         if (!is_u && dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6943             size = 1;
6944         } else if (!is_u || !is_q || extract32(size, 0, 1)) {
6945             unallocated_encoding(s);
6946             return;
6947         } else {
6948             size = 2;
6949         }
6950         break;
6951     default:
6952         unallocated_encoding(s);
6953         return;
6954     }
6955
6956     if (!fp_access_check(s)) {
6957         return;
6958     }
6959
6960     esize = 8 << size;
6961     elements = (is_q ? 128 : 64) / esize;
6962
6963     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6964     tcg_elt = tcg_temp_new_i64();
6965
6966     /* These instructions operate across all lanes of a vector
6967      * to produce a single result. We can guarantee that a 64
6968      * bit intermediate is sufficient:
6969      *  + for [US]ADDLV the maximum element size is 32 bits, and
6970      *    the result type is 64 bits
6971      *  + for FMAX*V, FMIN*V, ADDV the intermediate type is the
6972      *    same as the element size, which is 32 bits at most
6973      * For the integer operations we can choose to work at 64
6974      * or 32 bits and truncate at the end; for simplicity
6975      * we use 64 bits always. The floating point
6976      * ops do require 32 bit intermediates, though.
6977      */
6978     if (!is_fp) {
6979         read_vec_element(s, tcg_res, rn, 0, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
6980
6981         for (i = 1; i < elements; i++) {
6982             read_vec_element(s, tcg_elt, rn, i, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
6983
6984             switch (opcode) {
6985             case 0x03: /* SADDLV / UADDLV */
6986             case 0x1b: /* ADDV */
6987                 tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6988                 break;
6989             case 0x0a: /* SMAXV / UMAXV */
6990                 if (is_u) {
6991                     tcg_gen_umax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6992                 } else {
6993                     tcg_gen_smax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6994                 }
6995                 break;
6996             case 0x1a: /* SMINV / UMINV */
6997                 if (is_u) {
6998                     tcg_gen_umin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6999                 } else {
7000                     tcg_gen_smin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
7001                 }
7002                 break;
7003             default:
7004                 g_assert_not_reached();
7005             }
7006
7007         }
7008     } else {
7009         /* Floating point vector reduction ops which work across 32
7010          * bit (single) or 16 bit (half-precision) intermediates.
7011          * Note that correct NaN propagation requires that we do these
7012          * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
7013          */
7014         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7015         int fpopcode = opcode | is_min << 4 | is_u << 5;
7016         int vmap = (1 << elements) - 1;
7017         TCGv_i32 tcg_res32 = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize,
7018                                              (is_q ? 128 : 64), vmap, fpst);
7019         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_res, tcg_res32);
7020         tcg_temp_free_i32(tcg_res32);
7021         tcg_temp_free_ptr(fpst);
7022     }
7023
7024     tcg_temp_free_i64(tcg_elt);
7025
7026     /* Now truncate the result to the width required for the final output */
7027     if (opcode == 0x03) {
7028         /* SADDLV, UADDLV: result is 2*esize */
7029         size++;
7030     }
7031
7032     switch (size) {
7033     case 0:
7034         tcg_gen_ext8u_i64(tcg_res, tcg_res);
7035         break;
7036     case 1:
7037         tcg_gen_ext16u_i64(tcg_res, tcg_res);
7038         break;
7039     case 2:
7040         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
7041         break;
7042     case 3:
7043         break;
7044     default:
7045         g_assert_not_reached();
7046     }
7047
7048     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
7049     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7050 }
7051
7052 /* DUP (Element, Vector)
7053  *
7054  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
7055  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7056  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
7057  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7058  *
7059  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7060  */
7061 static void handle_simd_dupe(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
7062                              int imm5)
7063 {
7064     int size = ctz32(imm5);
7065     int index = imm5 >> (size + 1);
7066
7067     if (size > 3 || (size == 3 && !is_q)) {
7068         unallocated_encoding(s);
7069         return;
7070     }
7071
7072     if (!fp_access_check(s)) {
7073         return;
7074     }
7075
7076     tcg_gen_gvec_dup_mem(size, vec_full_reg_offset(s, rd),
7077                          vec_reg_offset(s, rn, index, size),
7078                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
7079 }
7080
7081 /* DUP (element, scalar)
7082  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
7083  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7084  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
7085  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7086  */
7087 static void handle_simd_dupes(DisasContext *s, int rd, int rn,
7088                               int imm5)
7089 {
7090     int size = ctz32(imm5);
7091     int index;
7092     TCGv_i64 tmp;
7093
7094     if (size > 3) {
7095         unallocated_encoding(s);
7096         return;
7097     }
7098
7099     if (!fp_access_check(s)) {
7100         return;
7101     }
7102
7103     index = imm5 >> (size + 1);
7104
7105     /* This instruction just extracts the specified element and
7106      * zero-extends it into the bottom of the destination register.
7107      */
7108     tmp = tcg_temp_new_i64();
7109     read_vec_element(s, tmp, rn, index, size);
7110     write_fp_dreg(s, rd, tmp);
7111     tcg_temp_free_i64(tmp);
7112 }
7113
7114 /* DUP (General)
7115  *
7116  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
7117  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7118  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7119  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7120  *
7121  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7122  */
7123 static void handle_simd_dupg(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
7124                              int imm5)
7125 {
7126     int size = ctz32(imm5);
7127     uint32_t dofs, oprsz, maxsz;
7128
7129     if (size > 3 || ((size == 3) && !is_q)) {
7130         unallocated_encoding(s);
7131         return;
7132     }
7133
7134     if (!fp_access_check(s)) {
7135         return;
7136     }
7137
7138     dofs = vec_full_reg_offset(s, rd);
7139     oprsz = is_q ? 16 : 8;
7140     maxsz = vec_full_reg_size(s);
7141
7142     tcg_gen_gvec_dup_i64(size, dofs, oprsz, maxsz, cpu_reg(s, rn));
7143 }
7144
7145 /* INS (Element)
7146  *
7147  *  31                   21 20    16 15  14    11  10 9    5 4    0
7148  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
7149  * | 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 |  imm4  | 1 |  Rn  |  Rd  |
7150  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
7151  *
7152  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7153  * index: encoded in imm5<4:size+1>
7154  */
7155 static void handle_simd_inse(DisasContext *s, int rd, int rn,
7156                              int imm4, int imm5)
7157 {
7158     int size = ctz32(imm5);
7159     int src_index, dst_index;
7160     TCGv_i64 tmp;
7161
7162     if (size > 3) {
7163         unallocated_encoding(s);
7164         return;
7165     }
7166
7167     if (!fp_access_check(s)) {
7168         return;
7169     }
7170
7171     dst_index = extract32(imm5, 1+size, 5);
7172     src_index = extract32(imm4, size, 4);
7173
7174     tmp = tcg_temp_new_i64();
7175
7176     read_vec_element(s, tmp, rn, src_index, size);
7177     write_vec_element(s, tmp, rd, dst_index, size);
7178
7179     tcg_temp_free_i64(tmp);
7180 }
7181
7182
7183 /* INS (General)
7184  *
7185  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
7186  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7187  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 1 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7188  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7189  *
7190  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7191  * index: encoded in imm5<4:size+1>
7192  */
7193 static void handle_simd_insg(DisasContext *s, int rd, int rn, int imm5)
7194 {
7195     int size = ctz32(imm5);
7196     int idx;
7197
7198     if (size > 3) {
7199         unallocated_encoding(s);
7200         return;
7201     }
7202
7203     if (!fp_access_check(s)) {
7204         return;
7205     }
7206
7207     idx = extract32(imm5, 1 + size, 4 - size);
7208     write_vec_element(s, cpu_reg(s, rn), rd, idx, size);
7209 }
7210
7211 /*
7212  * UMOV (General)
7213  * SMOV (General)
7214  *
7215  *  31  30   29              21 20    16 15    12   10 9    5 4    0
7216  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7217  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 1 U 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7218  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7219  *
7220  * U: unsigned when set
7221  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7222  */
7223 static void handle_simd_umov_smov(DisasContext *s, int is_q, int is_signed,
7224                                   int rn, int rd, int imm5)
7225 {
7226     int size = ctz32(imm5);
7227     int element;
7228     TCGv_i64 tcg_rd;
7229
7230     /* Check for UnallocatedEncodings */
7231     if (is_signed) {
7232         if (size > 2 || (size == 2 && !is_q)) {
7233             unallocated_encoding(s);
7234             return;
7235         }
7236     } else {
7237         if (size > 3
7238             || (size < 3 && is_q)
7239             || (size == 3 && !is_q)) {
7240             unallocated_encoding(s);
7241             return;
7242         }
7243     }
7244
7245     if (!fp_access_check(s)) {
7246         return;
7247     }
7248
7249     element = extract32(imm5, 1+size, 4);
7250
7251     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
7252     read_vec_element(s, tcg_rd, rn, element, size | (is_signed ? MO_SIGN : 0));
7253     if (is_signed && !is_q) {
7254         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7255     }
7256 }
7257
7258 /* AdvSIMD copy
7259  *   31  30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7260  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7261  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7262  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7263  */
7264 static void disas_simd_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7265 {
7266     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7267     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7268     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7269     int op = extract32(insn, 29, 1);
7270     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
7271     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7272
7273     if (op) {
7274         if (is_q) {
7275             /* INS (element) */
7276             handle_simd_inse(s, rd, rn, imm4, imm5);
7277         } else {
7278             unallocated_encoding(s);
7279         }
7280     } else {
7281         switch (imm4) {
7282         case 0:
7283             /* DUP (element - vector) */
7284             handle_simd_dupe(s, is_q, rd, rn, imm5);
7285             break;
7286         case 1:
7287             /* DUP (general) */
7288             handle_simd_dupg(s, is_q, rd, rn, imm5);
7289             break;
7290         case 3:
7291             if (is_q) {
7292                 /* INS (general) */
7293                 handle_simd_insg(s, rd, rn, imm5);
7294             } else {
7295                 unallocated_encoding(s);
7296             }
7297             break;
7298         case 5:
7299         case 7:
7300             /* UMOV/SMOV (is_q indicates 32/64; imm4 indicates signedness) */
7301             handle_simd_umov_smov(s, is_q, (imm4 == 5), rn, rd, imm5);
7302             break;
7303         default:
7304             unallocated_encoding(s);
7305             break;
7306         }
7307     }
7308 }
7309
7310 /* AdvSIMD modified immediate
7311  *  31  30   29  28                 19 18 16 15   12  11  10  9     5 4    0
7312  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7313  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 | abc | cmode | o2 | 1 | defgh |  Rd  |
7314  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7315  *
7316  * There are a number of operations that can be carried out here:
7317  *   MOVI - move (shifted) imm into register
7318  *   MVNI - move inverted (shifted) imm into register
7319  *   ORR  - bitwise OR of (shifted) imm with register
7320  *   BIC  - bitwise clear of (shifted) imm with register
7321  * With ARMv8.2 we also have:
7322  *   FMOV half-precision
7323  */
7324 static void disas_simd_mod_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
7325 {
7326     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7327     int cmode = extract32(insn, 12, 4);
7328     int cmode_3_1 = extract32(cmode, 1, 3);
7329     int cmode_0 = extract32(cmode, 0, 1);
7330     int o2 = extract32(insn, 11, 1);
7331     uint64_t abcdefgh = extract32(insn, 5, 5) | (extract32(insn, 16, 3) << 5);
7332     bool is_neg = extract32(insn, 29, 1);
7333     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
7334     uint64_t imm = 0;
7335
7336     if (o2 != 0 || ((cmode == 0xf) && is_neg && !is_q)) {
7337         /* Check for FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7338         if (!(dc_isar_feature(aa64_fp16, s) && o2 && cmode == 0xf)) {
7339             unallocated_encoding(s);
7340             return;
7341         }
7342     }
7343
7344     if (!fp_access_check(s)) {
7345         return;
7346     }
7347
7348     /* See AdvSIMDExpandImm() in ARM ARM */
7349     switch (cmode_3_1) {
7350     case 0: /* Replicate(Zeros(24):imm8, 2) */
7351     case 1: /* Replicate(Zeros(16):imm8:Zeros(8), 2) */
7352     case 2: /* Replicate(Zeros(8):imm8:Zeros(16), 2) */
7353     case 3: /* Replicate(imm8:Zeros(24), 2) */
7354     {
7355         int shift = cmode_3_1 * 8;
7356         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 32);
7357         break;
7358     }
7359     case 4: /* Replicate(Zeros(8):imm8, 4) */
7360     case 5: /* Replicate(imm8:Zeros(8), 4) */
7361     {
7362         int shift = (cmode_3_1 & 0x1) * 8;
7363         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 16);
7364         break;
7365     }
7366     case 6:
7367         if (cmode_0) {
7368             /* Replicate(Zeros(8):imm8:Ones(16), 2) */
7369             imm = (abcdefgh << 16) | 0xffff;
7370         } else {
7371             /* Replicate(Zeros(16):imm8:Ones(8), 2) */
7372             imm = (abcdefgh << 8) | 0xff;
7373         }
7374         imm = bitfield_replicate(imm, 32);
7375         break;
7376     case 7:
7377         if (!cmode_0 && !is_neg) {
7378             imm = bitfield_replicate(abcdefgh, 8);
7379         } else if (!cmode_0 && is_neg) {
7380             int i;
7381             imm = 0;
7382             for (i = 0; i < 8; i++) {
7383                 if ((abcdefgh) & (1 << i)) {
7384                     imm |= 0xffULL << (i * 8);
7385                 }
7386             }
7387         } else if (cmode_0) {
7388             if (is_neg) {
7389                 imm = (abcdefgh & 0x3f) << 48;
7390                 if (abcdefgh & 0x80) {
7391                     imm |= 0x8000000000000000ULL;
7392                 }
7393                 if (abcdefgh & 0x40) {
7394                     imm |= 0x3fc0000000000000ULL;
7395                 } else {
7396                     imm |= 0x4000000000000000ULL;
7397                 }
7398             } else {
7399                 if (o2) {
7400                     /* FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7401                     imm = vfp_expand_imm(MO_16, abcdefgh);
7402                     /* now duplicate across the lanes */
7403                     imm = bitfield_replicate(imm, 16);
7404                 } else {
7405                     imm = (abcdefgh & 0x3f) << 19;
7406                     if (abcdefgh & 0x80) {
7407                         imm |= 0x80000000;
7408                     }
7409                     if (abcdefgh & 0x40) {
7410                         imm |= 0x3e000000;
7411                     } else {
7412                         imm |= 0x40000000;
7413                     }
7414                     imm |= (imm << 32);
7415                 }
7416             }
7417         }
7418         break;
7419     default:
7420         fprintf(stderr, "%s: cmode_3_1: %x\n", __func__, cmode_3_1);
7421         g_assert_not_reached();
7422     }
7423
7424     if (cmode_3_1 != 7 && is_neg) {
7425         imm = ~imm;
7426     }
7427
7428     if (!((cmode & 0x9) == 0x1 || (cmode & 0xd) == 0x9)) {
7429         /* MOVI or MVNI, with MVNI negation handled above.  */
7430         tcg_gen_gvec_dup64i(vec_full_reg_offset(s, rd), is_q ? 16 : 8,
7431                             vec_full_reg_size(s), imm);
7432     } else {
7433         /* ORR or BIC, with BIC negation to AND handled above.  */
7434         if (is_neg) {
7435             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_andi, MO_64);
7436         } else {
7437             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_ori, MO_64);
7438         }
7439     }
7440 }
7441
7442 /* AdvSIMD scalar copy
7443  *  31 30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7444  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7445  * | 0 1 | op | 1 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7446  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7447  */
7448 static void disas_simd_scalar_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7449 {
7450     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7451     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7452     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7453     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7454     int op = extract32(insn, 29, 1);
7455
7456     if (op != 0 || imm4 != 0) {
7457         unallocated_encoding(s);
7458         return;
7459     }
7460
7461     /* DUP (element, scalar) */
7462     handle_simd_dupes(s, rd, rn, imm5);
7463 }
7464
7465 /* AdvSIMD scalar pairwise
7466  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
7467  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7468  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
7469  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7470  */
7471 static void disas_simd_scalar_pairwise(DisasContext *s, uint32_t insn)
7472 {
7473     int u = extract32(insn, 29, 1);
7474     int size = extract32(insn, 22, 2);
7475     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
7476     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7477     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7478     TCGv_ptr fpst;
7479
7480     /* For some ops (the FP ones), size[1] is part of the encoding.
7481      * For ADDP strictly it is not but size[1] is always 1 for valid
7482      * encodings.
7483      */
7484     opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5);
7485
7486     switch (opcode) {
7487     case 0x3b: /* ADDP */
7488         if (u || size != 3) {
7489             unallocated_encoding(s);
7490             return;
7491         }
7492         if (!fp_access_check(s)) {
7493             return;
7494         }
7495
7496         fpst = NULL;
7497         break;
7498     case 0xc: /* FMAXNMP */
7499     case 0xd: /* FADDP */
7500     case 0xf: /* FMAXP */
7501     case 0x2c: /* FMINNMP */
7502     case 0x2f: /* FMINP */
7503         /* FP op, size[0] is 32 or 64 bit*/
7504         if (!u) {
7505             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
7506                 unallocated_encoding(s);
7507                 return;
7508             } else {
7509                 size = MO_16;
7510             }
7511         } else {
7512             size = extract32(size, 0, 1) ? MO_64 : MO_32;
7513         }
7514
7515         if (!fp_access_check(s)) {
7516             return;
7517         }
7518
7519         fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7520         break;
7521     default:
7522         unallocated_encoding(s);
7523         return;
7524     }
7525
7526     if (size == MO_64) {
7527         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
7528         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
7529         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7530
7531         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_64);
7532         read_vec_element(s, tcg_op2, rn, 1, MO_64);
7533
7534         switch (opcode) {
7535         case 0x3b: /* ADDP */
7536             tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
7537             break;
7538         case 0xc: /* FMAXNMP */
7539             gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7540             break;
7541         case 0xd: /* FADDP */
7542             gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7543             break;
7544         case 0xf: /* FMAXP */
7545             gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7546             break;
7547         case 0x2c: /* FMINNMP */
7548             gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7549             break;
7550         case 0x2f: /* FMINP */
7551             gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7552             break;
7553         default:
7554             g_assert_not_reached();
7555         }
7556
7557         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
7558
7559         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
7560         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
7561         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7562     } else {
7563         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
7564         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
7565         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7566
7567         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 0, size);
7568         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rn, 1, size);
7569
7570         if (size == MO_16) {
7571             switch (opcode) {
7572             case 0xc: /* FMAXNMP */
7573                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7574                 break;
7575             case 0xd: /* FADDP */
7576                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7577                 break;
7578             case 0xf: /* FMAXP */
7579                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7580                 break;
7581             case 0x2c: /* FMINNMP */
7582                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7583                 break;
7584             case 0x2f: /* FMINP */
7585                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7586                 break;
7587             default:
7588                 g_assert_not_reached();
7589             }
7590         } else {
7591             switch (opcode) {
7592             case 0xc: /* FMAXNMP */
7593                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7594                 break;
7595             case 0xd: /* FADDP */
7596                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7597                 break;
7598             case 0xf: /* FMAXP */
7599                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7600                 break;
7601             case 0x2c: /* FMINNMP */
7602                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7603                 break;
7604             case 0x2f: /* FMINP */
7605                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7606                 break;
7607             default:
7608                 g_assert_not_reached();
7609             }
7610         }
7611
7612         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
7613
7614         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
7615         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
7616         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7617     }
7618
7619     if (fpst) {
7620         tcg_temp_free_ptr(fpst);
7621     }
7622 }
7623
7624 /*
7625  * Common SSHR[RA]/USHR[RA] - Shift right (optional rounding/accumulate)
7626  *
7627  * This code is handles the common shifting code and is used by both
7628  * the vector and scalar code.
7629  */
7630 static void handle_shri_with_rndacc(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
7631                                     TCGv_i64 tcg_rnd, bool accumulate,
7632                                     bool is_u, int size, int shift)
7633 {
7634     bool extended_result = false;
7635     bool round = tcg_rnd != NULL;
7636     int ext_lshift = 0;
7637     TCGv_i64 tcg_src_hi;
7638
7639     if (round && size == 3) {
7640         extended_result = true;
7641         ext_lshift = 64 - shift;
7642         tcg_src_hi = tcg_temp_new_i64();
7643     } else if (shift == 64) {
7644         if (!accumulate && is_u) {
7645             /* result is zero */
7646             tcg_gen_movi_i64(tcg_res, 0);
7647             return;
7648         }
7649     }
7650
7651     /* Deal with the rounding step */
7652     if (round) {
7653         if (extended_result) {
7654             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7655             if (!is_u) {
7656                 /* take care of sign extending tcg_res */
7657                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src_hi, tcg_src, 63);
7658                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7659                                  tcg_src, tcg_src_hi,
7660                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7661             } else {
7662                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7663                                  tcg_src, tcg_zero,
7664                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7665             }
7666             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7667         } else {
7668             tcg_gen_add_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_rnd);
7669         }
7670     }
7671
7672     /* Now do the shift right */
7673     if (round && extended_result) {
7674         /* extended case, >64 bit precision required */
7675         if (ext_lshift == 0) {
7676             /* special case, only high bits matter */
7677             tcg_gen_mov_i64(tcg_src, tcg_src_hi);
7678         } else {
7679             tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7680             tcg_gen_shli_i64(tcg_src_hi, tcg_src_hi, ext_lshift);
7681             tcg_gen_or_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_src_hi);
7682         }
7683     } else {
7684         if (is_u) {
7685             if (shift == 64) {
7686                 /* essentially shifting in 64 zeros */
7687                 tcg_gen_movi_i64(tcg_src, 0);
7688             } else {
7689                 tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7690             }
7691         } else {
7692             if (shift == 64) {
7693                 /* effectively extending the sign-bit */
7694                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, 63);
7695             } else {
7696                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7697             }
7698         }
7699     }
7700
7701     if (accumulate) {
7702         tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src);
7703     } else {
7704         tcg_gen_mov_i64(tcg_res, tcg_src);
7705     }
7706
7707     if (extended_result) {
7708         tcg_temp_free_i64(tcg_src_hi);
7709     }
7710 }
7711
7712 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Scalar shift right (optional rounding/accumulate) */
7713 static void handle_scalar_simd_shri(DisasContext *s,
7714                                     bool is_u, int immh, int immb,
7715                                     int opcode, int rn, int rd)
7716 {
7717     const int size = 3;
7718     int immhb = immh << 3 | immb;
7719     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
7720     bool accumulate = false;
7721     bool round = false;
7722     bool insert = false;
7723     TCGv_i64 tcg_rn;
7724     TCGv_i64 tcg_rd;
7725     TCGv_i64 tcg_round;
7726
7727     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7728         unallocated_encoding(s);
7729         return;
7730     }
7731
7732     if (!fp_access_check(s)) {
7733         return;
7734     }
7735
7736     switch (opcode) {
7737     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
7738         accumulate = true;
7739         break;
7740     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
7741         round = true;
7742         break;
7743     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
7744         accumulate = round = true;
7745         break;
7746     case 0x08: /* SRI */
7747         insert = true;
7748         break;
7749     }
7750
7751     if (round) {
7752         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
7753         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
7754     } else {
7755         tcg_round = NULL;
7756     }
7757
7758     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7759     tcg_rd = (accumulate || insert) ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7760
7761     if (insert) {
7762         /* shift count same as element size is valid but does nothing;
7763          * special case to avoid potential shift by 64.
7764          */
7765         int esize = 8 << size;
7766         if (shift != esize) {
7767             tcg_gen_shri_i64(tcg_rn, tcg_rn, shift);
7768             tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, 0, esize - shift);
7769         }
7770     } else {
7771         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
7772                                 accumulate, is_u, size, shift);
7773     }
7774
7775     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7776
7777     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7778     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7779     if (round) {
7780         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
7781     }
7782 }
7783
7784 /* SHL/SLI - Scalar shift left */
7785 static void handle_scalar_simd_shli(DisasContext *s, bool insert,
7786                                     int immh, int immb, int opcode,
7787                                     int rn, int rd)
7788 {
7789     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7790     int immhb = immh << 3 | immb;
7791     int shift = immhb - (8 << size);
7792     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
7793     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
7794
7795     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7796         unallocated_encoding(s);
7797         return;
7798     }
7799
7800     if (!fp_access_check(s)) {
7801         return;
7802     }
7803
7804     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7805     tcg_rd = insert ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7806
7807     if (insert) {
7808         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, shift, 64 - shift);
7809     } else {
7810         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rn, shift);
7811     }
7812
7813     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7814
7815     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7816     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7817 }
7818
7819 /* SQSHRN/SQSHRUN - Saturating (signed/unsigned) shift right with
7820  * (signed/unsigned) narrowing */
7821 static void handle_vec_simd_sqshrn(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_q,
7822                                    bool is_u_shift, bool is_u_narrow,
7823                                    int immh, int immb, int opcode,
7824                                    int rn, int rd)
7825 {
7826     int immhb = immh << 3 | immb;
7827     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7828     int esize = 8 << size;
7829     int shift = (2 * esize) - immhb;
7830     int elements = is_scalar ? 1 : (64 / esize);
7831     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
7832     TCGMemOp ldop = (size + 1) | (is_u_shift ? 0 : MO_SIGN);
7833     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_round;
7834     TCGv_i32 tcg_rd_narrowed;
7835     TCGv_i64 tcg_final;
7836
7837     static NeonGenNarrowEnvFn * const signed_narrow_fns[4][2] = {
7838         { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
7839           gen_helper_neon_unarrow_sat8 },
7840         { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
7841           gen_helper_neon_unarrow_sat16 },
7842         { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
7843           gen_helper_neon_unarrow_sat32 },
7844         { NULL, NULL },
7845     };
7846     static NeonGenNarrowEnvFn * const unsigned_narrow_fns[4] = {
7847         gen_helper_neon_narrow_sat_u8,
7848         gen_helper_neon_narrow_sat_u16,
7849         gen_helper_neon_narrow_sat_u32,
7850         NULL
7851     };
7852     NeonGenNarrowEnvFn *narrowfn;
7853
7854     int i;
7855
7856     assert(size < 4);
7857
7858     if (extract32(immh, 3, 1)) {
7859         unallocated_encoding(s);
7860         return;
7861     }
7862
7863     if (!fp_access_check(s)) {
7864         return;
7865     }
7866
7867     if (is_u_shift) {
7868         narrowfn = unsigned_narrow_fns[size];
7869     } else {
7870         narrowfn = signed_narrow_fns[size][is_u_narrow ? 1 : 0];
7871     }
7872
7873     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
7874     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
7875     tcg_rd_narrowed = tcg_temp_new_i32();
7876     tcg_final = tcg_const_i64(0);
7877
7878     if (round) {
7879         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
7880         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
7881     } else {
7882         tcg_round = NULL;
7883     }
7884
7885     for (i = 0; i < elements; i++) {
7886         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, ldop);
7887         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
7888                                 false, is_u_shift, size+1, shift);
7889         narrowfn(tcg_rd_narrowed, cpu_env, tcg_rd);
7890         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd_narrowed);
7891         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
7892     }
7893
7894     if (!is_q) {
7895         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
7896     } else {
7897         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
7898     }
7899
7900     if (round) {
7901         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
7902     }
7903     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7904     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7905     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_narrowed);
7906     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
7907
7908     clear_vec_high(s, is_q, rd);
7909 }
7910
7911 /* SQSHLU, UQSHL, SQSHL: saturating left shifts */
7912 static void handle_simd_qshl(DisasContext *s, bool scalar, bool is_q,
7913                              bool src_unsigned, bool dst_unsigned,
7914                              int immh, int immb, int rn, int rd)
7915 {
7916     int immhb = immh << 3 | immb;
7917     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7918     int shift = immhb - (8 << size);
7919     int pass;
7920
7921     assert(immh != 0);
7922     assert(!(scalar && is_q));
7923
7924     if (!scalar) {
7925         if (!is_q && extract32(immh, 3, 1)) {
7926             unallocated_encoding(s);
7927             return;
7928         }
7929
7930         /* Since we use the variable-shift helpers we must
7931          * replicate the shift count into each element of
7932          * the tcg_shift value.
7933          */
7934         switch (size) {
7935         case 0:
7936             shift |= shift << 8;
7937             /* fall through */
7938         case 1:
7939             shift |= shift << 16;
7940             break;
7941         case 2:
7942         case 3:
7943             break;
7944         default:
7945             g_assert_not_reached();
7946         }
7947     }
7948
7949     if (!fp_access_check(s)) {
7950         return;
7951     }
7952
7953     if (size == 3) {
7954         TCGv_i64 tcg_shift = tcg_const_i64(shift);
7955         static NeonGenTwo64OpEnvFn * const fns[2][2] = {
7956             { gen_helper_neon_qshl_s64, gen_helper_neon_qshlu_s64 },
7957             { NULL, gen_helper_neon_qshl_u64 },
7958         };
7959         NeonGenTwo64OpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned];
7960         int maxpass = is_q ? 2 : 1;
7961
7962         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
7963             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
7964
7965             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
7966             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
7967             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
7968
7969             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
7970         }
7971         tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
7972         clear_vec_high(s, is_q, rd);
7973     } else {
7974         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(shift);
7975         static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2][3] = {
7976             {
7977                 { gen_helper_neon_qshl_s8,
7978                   gen_helper_neon_qshl_s16,
7979                   gen_helper_neon_qshl_s32 },
7980                 { gen_helper_neon_qshlu_s8,
7981                   gen_helper_neon_qshlu_s16,
7982                   gen_helper_neon_qshlu_s32 }
7983             }, {
7984                 { NULL, NULL, NULL },
7985                 { gen_helper_neon_qshl_u8,
7986                   gen_helper_neon_qshl_u16,
7987                   gen_helper_neon_qshl_u32 }
7988             }
7989         };
7990         NeonGenTwoOpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned][size];
7991         TCGMemOp memop = scalar ? size : MO_32;
7992         int maxpass = scalar ? 1 : is_q ? 4 : 2;
7993
7994         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
7995             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
7996
7997             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, memop);
7998             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
7999             if (scalar) {
8000                 switch (size) {
8001                 case 0:
8002                     tcg_gen_ext8u_i32(tcg_op, tcg_op);
8003                     break;
8004                 case 1:
8005                     tcg_gen_ext16u_i32(tcg_op, tcg_op);
8006                     break;
8007                 case 2:
8008                     break;
8009                 default:
8010                     g_assert_not_reached();
8011                 }
8012                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
8013             } else {
8014                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
8015             }
8016
8017             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
8018         }
8019         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8020
8021         if (!scalar) {
8022             clear_vec_high(s, is_q, rd);
8023         }
8024     }
8025 }
8026
8027 /* Common vector code for handling integer to FP conversion */
8028 static void handle_simd_intfp_conv(DisasContext *s, int rd, int rn,
8029                                    int elements, int is_signed,
8030                                    int fracbits, int size)
8031 {
8032     TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
8033     TCGv_i32 tcg_shift = NULL;
8034
8035     TCGMemOp mop = size | (is_signed ? MO_SIGN : 0);
8036     int pass;
8037
8038     if (fracbits || size == MO_64) {
8039         tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
8040     }
8041
8042     if (size == MO_64) {
8043         TCGv_i64 tcg_int64 = tcg_temp_new_i64();
8044         TCGv_i64 tcg_double = tcg_temp_new_i64();
8045
8046         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8047             read_vec_element(s, tcg_int64, rn, pass, mop);
8048
8049             if (is_signed) {
8050                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int64,
8051                                      tcg_shift, tcg_fpst);
8052             } else {
8053                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int64,
8054                                      tcg_shift, tcg_fpst);
8055             }
8056             if (elements == 1) {
8057                 write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
8058             } else {
8059                 write_vec_element(s, tcg_double, rd, pass, MO_64);
8060             }
8061         }
8062
8063         tcg_temp_free_i64(tcg_int64);
8064         tcg_temp_free_i64(tcg_double);
8065
8066     } else {
8067         TCGv_i32 tcg_int32 = tcg_temp_new_i32();
8068         TCGv_i32 tcg_float = tcg_temp_new_i32();
8069
8070         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8071             read_vec_element_i32(s, tcg_int32, rn, pass, mop);
8072
8073             switch (size) {
8074             case MO_32:
8075                 if (fracbits) {
8076                     if (is_signed) {
8077                         gen_helper_vfp_sltos(tcg_float, tcg_int32,
8078                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8079                     } else {
8080                         gen_helper_vfp_ultos(tcg_float, tcg_int32,
8081                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8082                     }
8083                 } else {
8084                     if (is_signed) {
8085                         gen_helper_vfp_sitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8086                     } else {
8087                         gen_helper_vfp_uitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8088                     }
8089                 }
8090                 break;
8091             case MO_16:
8092                 if (fracbits) {
8093                     if (is_signed) {
8094                         gen_helper_vfp_sltoh(tcg_float, tcg_int32,
8095                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8096                     } else {
8097                         gen_helper_vfp_ultoh(tcg_float, tcg_int32,
8098                                              tcg_shift, tcg_fpst);
8099                     }
8100                 } else {
8101                     if (is_signed) {
8102                         gen_helper_vfp_sitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8103                     } else {
8104                         gen_helper_vfp_uitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
8105                     }
8106                 }
8107                 break;
8108             default:
8109                 g_assert_not_reached();
8110             }
8111
8112             if (elements == 1) {
8113                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_float);
8114             } else {
8115                 write_vec_element_i32(s, tcg_float, rd, pass, size);
8116             }
8117         }
8118
8119         tcg_temp_free_i32(tcg_int32);
8120         tcg_temp_free_i32(tcg_float);
8121     }
8122
8123     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
8124     if (tcg_shift) {
8125         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8126     }
8127
8128     clear_vec_high(s, elements << size == 16, rd);
8129 }
8130
8131 /* UCVTF/SCVTF - Integer to FP conversion */
8132 static void handle_simd_shift_intfp_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
8133                                          bool is_q, bool is_u,
8134                                          int immh, int immb, int opcode,
8135                                          int rn, int rd)
8136 {
8137     int size, elements, fracbits;
8138     int immhb = immh << 3 | immb;
8139
8140     if (immh & 8) {
8141         size = MO_64;
8142         if (!is_scalar && !is_q) {
8143             unallocated_encoding(s);
8144             return;
8145         }
8146     } else if (immh & 4) {
8147         size = MO_32;
8148     } else if (immh & 2) {
8149         size = MO_16;
8150         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8151             unallocated_encoding(s);
8152             return;
8153         }
8154     } else {
8155         /* immh == 0 would be a failure of the decode logic */
8156         g_assert(immh == 1);
8157         unallocated_encoding(s);
8158         return;
8159     }
8160
8161     if (is_scalar) {
8162         elements = 1;
8163     } else {
8164         elements = (8 << is_q) >> size;
8165     }
8166     fracbits = (16 << size) - immhb;
8167
8168     if (!fp_access_check(s)) {
8169         return;
8170     }
8171
8172     handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !is_u, fracbits, size);
8173 }
8174
8175 /* FCVTZS, FVCVTZU - FP to fixedpoint conversion */
8176 static void handle_simd_shift_fpint_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
8177                                          bool is_q, bool is_u,
8178                                          int immh, int immb, int rn, int rd)
8179 {
8180     int immhb = immh << 3 | immb;
8181     int pass, size, fracbits;
8182     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
8183     TCGv_i32 tcg_rmode, tcg_shift;
8184
8185     if (immh & 0x8) {
8186         size = MO_64;
8187         if (!is_scalar && !is_q) {
8188             unallocated_encoding(s);
8189             return;
8190         }
8191     } else if (immh & 0x4) {
8192         size = MO_32;
8193     } else if (immh & 0x2) {
8194         size = MO_16;
8195         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8196             unallocated_encoding(s);
8197             return;
8198         }
8199     } else {
8200         /* Should have split out AdvSIMD modified immediate earlier.  */
8201         assert(immh == 1);
8202         unallocated_encoding(s);
8203         return;
8204     }
8205
8206     if (!fp_access_check(s)) {
8207         return;
8208     }
8209
8210     assert(!(is_scalar && is_q));
8211
8212     tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(FPROUNDING_ZERO));
8213     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
8214     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8215     fracbits = (16 << size) - immhb;
8216     tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
8217
8218     if (size == MO_64) {
8219         int maxpass = is_scalar ? 1 : 2;
8220
8221         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8222             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
8223
8224             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
8225             if (is_u) {
8226                 gen_helper_vfp_touqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8227             } else {
8228                 gen_helper_vfp_tosqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8229             }
8230             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
8231             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
8232         }
8233         clear_vec_high(s, is_q, rd);
8234     } else {
8235         void (*fn)(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
8236         int maxpass = is_scalar ? 1 : ((8 << is_q) >> size);
8237
8238         switch (size) {
8239         case MO_16:
8240             if (is_u) {
8241                 fn = gen_helper_vfp_touhh;
8242             } else {
8243                 fn = gen_helper_vfp_toshh;
8244             }
8245             break;
8246         case MO_32:
8247             if (is_u) {
8248                 fn = gen_helper_vfp_touls;
8249             } else {
8250                 fn = gen_helper_vfp_tosls;
8251             }
8252             break;
8253         default:
8254             g_assert_not_reached();
8255         }
8256
8257         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8258             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
8259
8260             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
8261             fn(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8262             if (is_scalar) {
8263                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
8264             } else {
8265                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, size);
8266             }
8267             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
8268         }
8269         if (!is_scalar) {
8270             clear_vec_high(s, is_q, rd);
8271         }
8272     }
8273
8274     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
8275     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8276     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8277     tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
8278 }
8279
8280 /* AdvSIMD scalar shift by immediate
8281  *  31 30  29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
8282  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8283  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8284  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8285  *
8286  * This is the scalar version so it works on a fixed sized registers
8287  */
8288 static void disas_simd_scalar_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
8289 {
8290     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8291     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8292     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8293     int immb = extract32(insn, 16, 3);
8294     int immh = extract32(insn, 19, 4);
8295     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8296
8297     if (immh == 0) {
8298         unallocated_encoding(s);
8299         return;
8300     }
8301
8302     switch (opcode) {
8303     case 0x08: /* SRI */
8304         if (!is_u) {
8305             unallocated_encoding(s);
8306             return;
8307         }
8308         /* fall through */
8309     case 0x00: /* SSHR / USHR */
8310     case 0x02: /* SSRA / USRA */
8311     case 0x04: /* SRSHR / URSHR */
8312     case 0x06: /* SRSRA / URSRA */
8313         handle_scalar_simd_shri(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8314         break;
8315     case 0x0a: /* SHL / SLI */
8316         handle_scalar_simd_shli(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8317         break;
8318     case 0x1c: /* SCVTF, UCVTF */
8319         handle_simd_shift_intfp_conv(s, true, false, is_u, immh, immb,
8320                                      opcode, rn, rd);
8321         break;
8322     case 0x10: /* SQSHRUN, SQSHRUN2 */
8323     case 0x11: /* SQRSHRUN, SQRSHRUN2 */
8324         if (!is_u) {
8325             unallocated_encoding(s);
8326             return;
8327         }
8328         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, false, true,
8329                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8330         break;
8331     case 0x12: /* SQSHRN, SQSHRN2, UQSHRN */
8332     case 0x13: /* SQRSHRN, SQRSHRN2, UQRSHRN, UQRSHRN2 */
8333         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, is_u, is_u,
8334                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8335         break;
8336     case 0xc: /* SQSHLU */
8337         if (!is_u) {
8338             unallocated_encoding(s);
8339             return;
8340         }
8341         handle_simd_qshl(s, true, false, false, true, immh, immb, rn, rd);
8342         break;
8343     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
8344         handle_simd_qshl(s, true, false, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
8345         break;
8346     case 0x1f: /* FCVTZS, FCVTZU */
8347         handle_simd_shift_fpint_conv(s, true, false, is_u, immh, immb, rn, rd);
8348         break;
8349     default:
8350         unallocated_encoding(s);
8351         break;
8352     }
8353 }
8354
8355 /* AdvSIMD scalar three different
8356  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
8357  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8358  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
8359  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8360  */
8361 static void disas_simd_scalar_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
8362 {
8363     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8364     int size = extract32(insn, 22, 2);
8365     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
8366     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8367     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8368     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8369
8370     if (is_u) {
8371         unallocated_encoding(s);
8372         return;
8373     }
8374
8375     switch (opcode) {
8376     case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8377     case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8378     case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8379         if (size == 0 || size == 3) {
8380             unallocated_encoding(s);
8381             return;
8382         }
8383         break;
8384     default:
8385         unallocated_encoding(s);
8386         return;
8387     }
8388
8389     if (!fp_access_check(s)) {
8390         return;
8391     }
8392
8393     if (size == 2) {
8394         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8395         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8396         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8397
8398         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8399         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8400
8401         tcg_gen_mul_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8402         gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8403
8404         switch (opcode) {
8405         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8406             break;
8407         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8408             tcg_gen_neg_i64(tcg_res, tcg_res);
8409             /* fall through */
8410         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8411             read_vec_element(s, tcg_op1, rd, 0, MO_64);
8412             gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env,
8413                                               tcg_res, tcg_op1);
8414             break;
8415         default:
8416             g_assert_not_reached();
8417         }
8418
8419         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8420
8421         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8422         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8423         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8424     } else {
8425         TCGv_i32 tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
8426         TCGv_i32 tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
8427         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8428
8429         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8430         gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8431
8432         switch (opcode) {
8433         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8434             break;
8435         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8436             gen_helper_neon_negl_u32(tcg_res, tcg_res);
8437             /* fall through */
8438         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8439         {
8440             TCGv_i64 tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
8441             read_vec_element(s, tcg_op3, rd, 0, MO_32);
8442             gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env,
8443                                               tcg_res, tcg_op3);
8444             tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
8445             break;
8446         }
8447         default:
8448             g_assert_not_reached();
8449         }
8450
8451         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
8452         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8453
8454         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8455         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8456         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8457     }
8458 }
8459
8460 static void handle_3same_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
8461                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn, TCGv_i64 tcg_rm)
8462 {
8463     /* Handle 64x64->64 opcodes which are shared between the scalar
8464      * and vector 3-same groups. We cover every opcode where size == 3
8465      * is valid in either the three-reg-same (integer, not pairwise)
8466      * or scalar-three-reg-same groups.
8467      */
8468     TCGCond cond;
8469
8470     switch (opcode) {
8471     case 0x1: /* SQADD */
8472         if (u) {
8473             gen_helper_neon_qadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8474         } else {
8475             gen_helper_neon_qadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8476         }
8477         break;
8478     case 0x5: /* SQSUB */
8479         if (u) {
8480             gen_helper_neon_qsub_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8481         } else {
8482             gen_helper_neon_qsub_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8483         }
8484         break;
8485     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8486         /* 64 bit integer comparison, result = test ? (2^64 - 1) : 0.
8487          * We implement this using setcond (test) and then negating.
8488          */
8489         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
8490     do_cmop:
8491         tcg_gen_setcond_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8492         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
8493         break;
8494     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8495         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
8496         goto do_cmop;
8497     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8498         if (u) {
8499             cond = TCG_COND_EQ;
8500             goto do_cmop;
8501         }
8502         gen_cmtst_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8503         break;
8504     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8505         if (u) {
8506             gen_helper_neon_shl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8507         } else {
8508             gen_helper_neon_shl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8509         }
8510         break;
8511     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8512         if (u) {
8513             gen_helper_neon_qshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8514         } else {
8515             gen_helper_neon_qshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8516         }
8517         break;
8518     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8519         if (u) {
8520             gen_helper_neon_rshl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8521         } else {
8522             gen_helper_neon_rshl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8523         }
8524         break;
8525     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8526         if (u) {
8527             gen_helper_neon_qrshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8528         } else {
8529             gen_helper_neon_qrshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8530         }
8531         break;
8532     case 0x10: /* ADD, SUB */
8533         if (u) {
8534             tcg_gen_sub_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8535         } else {
8536             tcg_gen_add_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8537         }
8538         break;
8539     default:
8540         g_assert_not_reached();
8541     }
8542 }
8543
8544 /* Handle the 3-same-operands float operations; shared by the scalar
8545  * and vector encodings. The caller must filter out any encodings
8546  * not allocated for the encoding it is dealing with.
8547  */
8548 static void handle_3same_float(DisasContext *s, int size, int elements,
8549                                int fpopcode, int rd, int rn, int rm)
8550 {
8551     int pass;
8552     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
8553
8554     for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8555         if (size) {
8556             /* Double */
8557             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8558             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8559             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8560
8561             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8562             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
8563
8564             switch (fpopcode) {
8565             case 0x39: /* FMLS */
8566                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8567                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
8568                 /* fall through */
8569             case 0x19: /* FMLA */
8570                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8571                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8572                                        tcg_res, fpst);
8573                 break;
8574             case 0x18: /* FMAXNM */
8575                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8576                 break;
8577             case 0x1a: /* FADD */
8578                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8579                 break;
8580             case 0x1b: /* FMULX */
8581                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8582                 break;
8583             case 0x1c: /* FCMEQ */
8584                 gen_helper_neon_ceq_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8585                 break;
8586             case 0x1e: /* FMAX */
8587                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8588                 break;
8589             case 0x1f: /* FRECPS */
8590                 gen_helper_recpsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8591                 break;
8592             case 0x38: /* FMINNM */
8593                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8594                 break;
8595             case 0x3a: /* FSUB */
8596                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8597                 break;
8598             case 0x3e: /* FMIN */
8599                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8600                 break;
8601             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8602                 gen_helper_rsqrtsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8603                 break;
8604             case 0x5b: /* FMUL */
8605                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8606                 break;
8607             case 0x5c: /* FCMGE */
8608                 gen_helper_neon_cge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8609                 break;
8610             case 0x5d: /* FACGE */
8611                 gen_helper_neon_acge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8612                 break;
8613             case 0x5f: /* FDIV */
8614                 gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8615                 break;
8616             case 0x7a: /* FABD */
8617                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8618                 gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_res);
8619                 break;
8620             case 0x7c: /* FCMGT */
8621                 gen_helper_neon_cgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8622                 break;
8623             case 0x7d: /* FACGT */
8624                 gen_helper_neon_acgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8625                 break;
8626             default:
8627                 g_assert_not_reached();
8628             }
8629
8630             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8631
8632             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8633             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8634             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8635         } else {
8636             /* Single */
8637             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
8638             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
8639             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
8640
8641             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
8642             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
8643
8644             switch (fpopcode) {
8645             case 0x39: /* FMLS */
8646                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8647                 gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
8648                 /* fall through */
8649             case 0x19: /* FMLA */
8650                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8651                 gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8652                                        tcg_res, fpst);
8653                 break;
8654             case 0x1a: /* FADD */
8655                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8656                 break;
8657             case 0x1b: /* FMULX */
8658                 gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8659                 break;
8660             case 0x1c: /* FCMEQ */
8661                 gen_helper_neon_ceq_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8662                 break;
8663             case 0x1e: /* FMAX */
8664                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8665                 break;
8666             case 0x1f: /* FRECPS */
8667                 gen_helper_recpsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8668                 break;
8669             case 0x18: /* FMAXNM */
8670                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8671                 break;
8672             case 0x38: /* FMINNM */
8673                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8674                 break;
8675             case 0x3a: /* FSUB */
8676                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8677                 break;
8678             case 0x3e: /* FMIN */
8679                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8680                 break;
8681             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8682                 gen_helper_rsqrtsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8683                 break;
8684             case 0x5b: /* FMUL */
8685                 gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8686                 break;
8687             case 0x5c: /* FCMGE */
8688                 gen_helper_neon_cge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8689                 break;
8690             case 0x5d: /* FACGE */
8691                 gen_helper_neon_acge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8692                 break;
8693             case 0x5f: /* FDIV */
8694                 gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8695                 break;
8696             case 0x7a: /* FABD */
8697                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8698                 gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_res);
8699                 break;
8700             case 0x7c: /* FCMGT */
8701                 gen_helper_neon_cgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8702                 break;
8703             case 0x7d: /* FACGT */
8704                 gen_helper_neon_acgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8705                 break;
8706             default:
8707                 g_assert_not_reached();
8708             }
8709
8710             if (elements == 1) {
8711                 /* scalar single so clear high part */
8712                 TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
8713
8714                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_tmp, tcg_res);
8715                 write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, pass, MO_64);
8716                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
8717             } else {
8718                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8719             }
8720
8721             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
8722             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8723             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8724         }
8725     }
8726
8727     tcg_temp_free_ptr(fpst);
8728
8729     clear_vec_high(s, elements * (size ? 8 : 4) > 8, rd);
8730 }
8731
8732 /* AdvSIMD scalar three same
8733  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
8734  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8735  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8736  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8737  */
8738 static void disas_simd_scalar_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
8739 {
8740     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8741     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8742     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8743     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8744     int size = extract32(insn, 22, 2);
8745     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8746     TCGv_i64 tcg_rd;
8747
8748     if (opcode >= 0x18) {
8749         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation */
8750         int fpopcode = opcode | (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
8751         switch (fpopcode) {
8752         case 0x1b: /* FMULX */
8753         case 0x1f: /* FRECPS */
8754         case 0x3f: /* FRSQRTS */
8755         case 0x5d: /* FACGE */
8756         case 0x7d: /* FACGT */
8757         case 0x1c: /* FCMEQ */
8758         case 0x5c: /* FCMGE */
8759         case 0x7c: /* FCMGT */
8760         case 0x7a: /* FABD */
8761             break;
8762         default:
8763             unallocated_encoding(s);
8764             return;
8765         }
8766
8767         if (!fp_access_check(s)) {
8768             return;
8769         }
8770
8771         handle_3same_float(s, extract32(size, 0, 1), 1, fpopcode, rd, rn, rm);
8772         return;
8773     }
8774
8775     switch (opcode) {
8776     case 0x1: /* SQADD, UQADD */
8777     case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
8778     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8779     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8780         break;
8781     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8782     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8783     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8784     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8785     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8786     case 0x10: /* ADD, SUB (vector) */
8787         if (size != 3) {
8788             unallocated_encoding(s);
8789             return;
8790         }
8791         break;
8792     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH (vector) */
8793         if (size != 1 && size != 2) {
8794             unallocated_encoding(s);
8795             return;
8796         }
8797         break;
8798     default:
8799         unallocated_encoding(s);
8800         return;
8801     }
8802
8803     if (!fp_access_check(s)) {
8804         return;
8805     }
8806
8807     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8808
8809     if (size == 3) {
8810         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
8811         TCGv_i64 tcg_rm = read_fp_dreg(s, rm);
8812
8813         handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8814         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8815         tcg_temp_free_i64(tcg_rm);
8816     } else {
8817         /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
8818          * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0 with
8819          * no side effects for all these operations.
8820          * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
8821          * unnecessary work in the helper for the 8 and 16 bit cases.
8822          */
8823         NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn;
8824         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
8825         TCGv_i32 tcg_rm = tcg_temp_new_i32();
8826         TCGv_i32 tcg_rd32 = tcg_temp_new_i32();
8827
8828         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
8829         read_vec_element_i32(s, tcg_rm, rm, 0, size);
8830
8831         switch (opcode) {
8832         case 0x1: /* SQADD, UQADD */
8833         {
8834             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8835                 { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
8836                 { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
8837                 { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
8838             };
8839             genenvfn = fns[size][u];
8840             break;
8841         }
8842         case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
8843         {
8844             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8845                 { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
8846                 { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
8847                 { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
8848             };
8849             genenvfn = fns[size][u];
8850             break;
8851         }
8852         case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8853         {
8854             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8855                 { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
8856                 { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
8857                 { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
8858             };
8859             genenvfn = fns[size][u];
8860             break;
8861         }
8862         case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8863         {
8864             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8865                 { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
8866                 { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
8867                 { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
8868             };
8869             genenvfn = fns[size][u];
8870             break;
8871         }
8872         case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
8873         {
8874             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
8875                 { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
8876                 { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
8877             };
8878             assert(size == 1 || size == 2);
8879             genenvfn = fns[size - 1][u];
8880             break;
8881         }
8882         default:
8883             g_assert_not_reached();
8884         }
8885
8886         genenvfn(tcg_rd32, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8887         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd32);
8888         tcg_temp_free_i32(tcg_rd32);
8889         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
8890         tcg_temp_free_i32(tcg_rm);
8891     }
8892
8893     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
8894
8895     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
8896 }
8897
8898 /* AdvSIMD scalar three same FP16
8899  *  31 30  29 28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9  5 4  0
8900  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
8901  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 | Rn | Rd |
8902  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
8903  * v: 0101 1110 0100 0000 0000 0100 0000 0000 => 5e400400
8904  * m: 1101 1111 0110 0000 1100 0100 0000 0000 => df60c400
8905  */
8906 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16(DisasContext *s,
8907                                                   uint32_t insn)
8908 {
8909     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8910     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8911     int opcode = extract32(insn, 11, 3);
8912     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8913     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8914     bool a = extract32(insn, 23, 1);
8915     int fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
8916     TCGv_ptr fpst;
8917     TCGv_i32 tcg_op1;
8918     TCGv_i32 tcg_op2;
8919     TCGv_i32 tcg_res;
8920
8921     switch (fpopcode) {
8922     case 0x03: /* FMULX */
8923     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
8924     case 0x07: /* FRECPS */
8925     case 0x0f: /* FRSQRTS */
8926     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
8927     case 0x15: /* FACGE */
8928     case 0x1a: /* FABD */
8929     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
8930     case 0x1d: /* FACGT */
8931         break;
8932     default:
8933         unallocated_encoding(s);
8934         return;
8935     }
8936
8937     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8938         unallocated_encoding(s);
8939     }
8940
8941     if (!fp_access_check(s)) {
8942         return;
8943     }
8944
8945     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
8946
8947     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
8948     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
8949     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
8950
8951     switch (fpopcode) {
8952     case 0x03: /* FMULX */
8953         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8954         break;
8955     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
8956         gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8957         break;
8958     case 0x07: /* FRECPS */
8959         gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8960         break;
8961     case 0x0f: /* FRSQRTS */
8962         gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8963         break;
8964     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
8965         gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8966         break;
8967     case 0x15: /* FACGE */
8968         gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8969         break;
8970     case 0x1a: /* FABD */
8971         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8972         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
8973         break;
8974     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
8975         gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8976         break;
8977     case 0x1d: /* FACGT */
8978         gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8979         break;
8980     default:
8981         g_assert_not_reached();
8982     }
8983
8984     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
8985
8986
8987     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
8988     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8989     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8990     tcg_temp_free_ptr(fpst);
8991 }
8992
8993 /* AdvSIMD scalar three same extra
8994  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
8995  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
8996  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
8997  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
8998  */
8999 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_extra(DisasContext *s,
9000                                                    uint32_t insn)
9001 {
9002     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9003     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9004     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
9005     int rm = extract32(insn, 16, 5);
9006     int size = extract32(insn, 22, 2);
9007     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9008     TCGv_i32 ele1, ele2, ele3;
9009     TCGv_i64 res;
9010     bool feature;
9011
9012     switch (u * 16 + opcode) {
9013     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
9014     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
9015         if (size != 1 && size != 2) {
9016             unallocated_encoding(s);
9017             return;
9018         }
9019         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
9020         break;
9021     default:
9022         unallocated_encoding(s);
9023         return;
9024     }
9025     if (!feature) {
9026         unallocated_encoding(s);
9027         return;
9028     }
9029     if (!fp_access_check(s)) {
9030         return;
9031     }
9032
9033     /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
9034      * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0
9035      * with no side effects for all these operations.
9036      * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
9037      * unnecessary work in the helper for the 16 bit cases.
9038      */
9039     ele1 = tcg_temp_new_i32();
9040     ele2 = tcg_temp_new_i32();
9041     ele3 = tcg_temp_new_i32();
9042
9043     read_vec_element_i32(s, ele1, rn, 0, size);
9044     read_vec_element_i32(s, ele2, rm, 0, size);
9045     read_vec_element_i32(s, ele3, rd, 0, size);
9046
9047     switch (opcode) {
9048     case 0x0: /* SQRDMLAH */
9049         if (size == 1) {
9050             gen_helper_neon_qrdmlah_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9051         } else {
9052             gen_helper_neon_qrdmlah_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9053         }
9054         break;
9055     case 0x1: /* SQRDMLSH */
9056         if (size == 1) {
9057             gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9058         } else {
9059             gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
9060         }
9061         break;
9062     default:
9063         g_assert_not_reached();
9064     }
9065     tcg_temp_free_i32(ele1);
9066     tcg_temp_free_i32(ele2);
9067
9068     res = tcg_temp_new_i64();
9069     tcg_gen_extu_i32_i64(res, ele3);
9070     tcg_temp_free_i32(ele3);
9071
9072     write_fp_dreg(s, rd, res);
9073     tcg_temp_free_i64(res);
9074 }
9075
9076 static void handle_2misc_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
9077                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn,
9078                             TCGv_i32 tcg_rmode, TCGv_ptr tcg_fpstatus)
9079 {
9080     /* Handle 64->64 opcodes which are shared between the scalar and
9081      * vector 2-reg-misc groups. We cover every integer opcode where size == 3
9082      * is valid in either group and also the double-precision fp ops.
9083      * The caller only need provide tcg_rmode and tcg_fpstatus if the op
9084      * requires them.
9085      */
9086     TCGCond cond;
9087
9088     switch (opcode) {
9089     case 0x4: /* CLS, CLZ */
9090         if (u) {
9091             tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
9092         } else {
9093             tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9094         }
9095         break;
9096     case 0x5: /* NOT */
9097         /* This opcode is shared with CNT and RBIT but we have earlier
9098          * enforced that size == 3 if and only if this is the NOT insn.
9099          */
9100         tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9101         break;
9102     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9103         if (u) {
9104             gen_helper_neon_qneg_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9105         } else {
9106             gen_helper_neon_qabs_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9107         }
9108         break;
9109     case 0xa: /* CMLT */
9110         /* 64 bit integer comparison against zero, result is
9111          * test ? (2^64 - 1) : 0. We implement via setcond(!test) and
9112          * subtracting 1.
9113          */
9114         cond = TCG_COND_LT;
9115     do_cmop:
9116         tcg_gen_setcondi_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, 0);
9117         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
9118         break;
9119     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9120         cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
9121         goto do_cmop;
9122     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9123         cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
9124         goto do_cmop;
9125     case 0xb: /* ABS, NEG */
9126         if (u) {
9127             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9128         } else {
9129             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9130             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
9131             tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_GT, tcg_rd, tcg_rn, tcg_zero,
9132                                 tcg_rn, tcg_rd);
9133             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9134         }
9135         break;
9136     case 0x2f: /* FABS */
9137         gen_helper_vfp_absd(tcg_rd, tcg_rn);
9138         break;
9139     case 0x6f: /* FNEG */
9140         gen_helper_vfp_negd(tcg_rd, tcg_rn);
9141         break;
9142     case 0x7f: /* FSQRT */
9143         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
9144         break;
9145     case 0x1a: /* FCVTNS */
9146     case 0x1b: /* FCVTMS */
9147     case 0x1c: /* FCVTAS */
9148     case 0x3a: /* FCVTPS */
9149     case 0x3b: /* FCVTZS */
9150     {
9151         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9152         gen_helper_vfp_tosqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9153         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9154         break;
9155     }
9156     case 0x5a: /* FCVTNU */
9157     case 0x5b: /* FCVTMU */
9158     case 0x5c: /* FCVTAU */
9159     case 0x7a: /* FCVTPU */
9160     case 0x7b: /* FCVTZU */
9161     {
9162         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9163         gen_helper_vfp_touqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9164         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9165         break;
9166     }
9167     case 0x18: /* FRINTN */
9168     case 0x19: /* FRINTM */
9169     case 0x38: /* FRINTP */
9170     case 0x39: /* FRINTZ */
9171     case 0x58: /* FRINTA */
9172     case 0x79: /* FRINTI */
9173         gen_helper_rintd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9174         break;
9175     case 0x59: /* FRINTX */
9176         gen_helper_rintd_exact(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9177         break;
9178     default:
9179         g_assert_not_reached();
9180     }
9181 }
9182
9183 static void handle_2misc_fcmp_zero(DisasContext *s, int opcode,
9184                                    bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9185                                    int size, int rn, int rd)
9186 {
9187     bool is_double = (size == MO_64);
9188     TCGv_ptr fpst;
9189
9190     if (!fp_access_check(s)) {
9191         return;
9192     }
9193
9194     fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
9195
9196     if (is_double) {
9197         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9198         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9199         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9200         NeonGenTwoDoubleOPFn *genfn;
9201         bool swap = false;
9202         int pass;
9203
9204         switch (opcode) {
9205         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9206             swap = true;
9207             /* fallthrough */
9208         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9209             genfn = gen_helper_neon_cgt_f64;
9210             break;
9211         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9212             genfn = gen_helper_neon_ceq_f64;
9213             break;
9214         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9215             swap = true;
9216             /* fall through */
9217         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9218             genfn = gen_helper_neon_cge_f64;
9219             break;
9220         default:
9221             g_assert_not_reached();
9222         }
9223
9224         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9225             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9226             if (swap) {
9227                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9228             } else {
9229                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9230             }
9231             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9232         }
9233         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9234         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9235         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9236
9237         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9238     } else {
9239         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9240         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
9241         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9242         NeonGenTwoSingleOPFn *genfn;
9243         bool swap = false;
9244         int pass, maxpasses;
9245
9246         if (size == MO_16) {
9247             switch (opcode) {
9248             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9249                 swap = true;
9250                 /* fall through */
9251             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9252                 genfn = gen_helper_advsimd_cgt_f16;
9253                 break;
9254             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9255                 genfn = gen_helper_advsimd_ceq_f16;
9256                 break;
9257             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9258                 swap = true;
9259                 /* fall through */
9260             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9261                 genfn = gen_helper_advsimd_cge_f16;
9262                 break;
9263             default:
9264                 g_assert_not_reached();
9265             }
9266         } else {
9267             switch (opcode) {
9268             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9269                 swap = true;
9270                 /* fall through */
9271             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9272                 genfn = gen_helper_neon_cgt_f32;
9273                 break;
9274             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9275                 genfn = gen_helper_neon_ceq_f32;
9276                 break;
9277             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9278                 swap = true;
9279                 /* fall through */
9280             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9281                 genfn = gen_helper_neon_cge_f32;
9282                 break;
9283             default:
9284                 g_assert_not_reached();
9285             }
9286         }
9287
9288         if (is_scalar) {
9289             maxpasses = 1;
9290         } else {
9291             int vector_size = 8 << is_q;
9292             maxpasses = vector_size >> size;
9293         }
9294
9295         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9296             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
9297             if (swap) {
9298                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9299             } else {
9300                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9301             }
9302             if (is_scalar) {
9303                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9304             } else {
9305                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, size);
9306             }
9307         }
9308         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9309         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
9310         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9311         if (!is_scalar) {
9312             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9313         }
9314     }
9315
9316     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9317 }
9318
9319 static void handle_2misc_reciprocal(DisasContext *s, int opcode,
9320                                     bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9321                                     int size, int rn, int rd)
9322 {
9323     bool is_double = (size == 3);
9324     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9325
9326     if (is_double) {
9327         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9328         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9329         int pass;
9330
9331         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9332             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9333             switch (opcode) {
9334             case 0x3d: /* FRECPE */
9335                 gen_helper_recpe_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9336                 break;
9337             case 0x3f: /* FRECPX */
9338                 gen_helper_frecpx_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9339                 break;
9340             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9341                 gen_helper_rsqrte_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9342                 break;
9343             default:
9344                 g_assert_not_reached();
9345             }
9346             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9347         }
9348         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9349         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9350         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9351     } else {
9352         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9353         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9354         int pass, maxpasses;
9355
9356         if (is_scalar) {
9357             maxpasses = 1;
9358         } else {
9359             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9360         }
9361
9362         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9363             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
9364
9365             switch (opcode) {
9366             case 0x3c: /* URECPE */
9367                 gen_helper_recpe_u32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9368                 break;
9369             case 0x3d: /* FRECPE */
9370                 gen_helper_recpe_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9371                 break;
9372             case 0x3f: /* FRECPX */
9373                 gen_helper_frecpx_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9374                 break;
9375             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9376                 gen_helper_rsqrte_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9377                 break;
9378             default:
9379                 g_assert_not_reached();
9380             }
9381
9382             if (is_scalar) {
9383                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9384             } else {
9385                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
9386             }
9387         }
9388         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9389         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9390         if (!is_scalar) {
9391             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9392         }
9393     }
9394     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9395 }
9396
9397 static void handle_2misc_narrow(DisasContext *s, bool scalar,
9398                                 int opcode, bool u, bool is_q,
9399                                 int size, int rn, int rd)
9400 {
9401     /* Handle 2-reg-misc ops which are narrowing (so each 2*size element
9402      * in the source becomes a size element in the destination).
9403      */
9404     int pass;
9405     TCGv_i32 tcg_res[2];
9406     int destelt = is_q ? 2 : 0;
9407     int passes = scalar ? 1 : 2;
9408
9409     if (scalar) {
9410         tcg_res[1] = tcg_const_i32(0);
9411     }
9412
9413     for (pass = 0; pass < passes; pass++) {
9414         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9415         NeonGenNarrowFn *genfn = NULL;
9416         NeonGenNarrowEnvFn *genenvfn = NULL;
9417
9418         if (scalar) {
9419             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, size + 1);
9420         } else {
9421             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9422         }
9423         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
9424
9425         switch (opcode) {
9426         case 0x12: /* XTN, SQXTUN */
9427         {
9428             static NeonGenNarrowFn * const xtnfns[3] = {
9429                 gen_helper_neon_narrow_u8,
9430                 gen_helper_neon_narrow_u16,
9431                 tcg_gen_extrl_i64_i32,
9432             };
9433             static NeonGenNarrowEnvFn * const sqxtunfns[3] = {
9434                 gen_helper_neon_unarrow_sat8,
9435                 gen_helper_neon_unarrow_sat16,
9436                 gen_helper_neon_unarrow_sat32,
9437             };
9438             if (u) {
9439                 genenvfn = sqxtunfns[size];
9440             } else {
9441                 genfn = xtnfns[size];
9442             }
9443             break;
9444         }
9445         case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9446         {
9447             static NeonGenNarrowEnvFn * const fns[3][2] = {
9448                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
9449                   gen_helper_neon_narrow_sat_u8 },
9450                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
9451                   gen_helper_neon_narrow_sat_u16 },
9452                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
9453                   gen_helper_neon_narrow_sat_u32 },
9454             };
9455             genenvfn = fns[size][u];
9456             break;
9457         }
9458         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
9459             /* 32 bit to 16 bit or 64 bit to 32 bit float conversion */
9460             if (size == 2) {
9461                 gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9462             } else {
9463                 TCGv_i32 tcg_lo = tcg_temp_new_i32();
9464                 TCGv_i32 tcg_hi = tcg_temp_new_i32();
9465                 TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9466                 TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
9467
9468                 tcg_gen_extr_i64_i32(tcg_lo, tcg_hi, tcg_op);
9469                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_lo, tcg_lo, fpst, ahp);
9470                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_hi, tcg_hi, fpst, ahp);
9471                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_res[pass], tcg_lo, tcg_hi, 16, 16);
9472                 tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
9473                 tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
9474                 tcg_temp_free_ptr(fpst);
9475                 tcg_temp_free_i32(ahp);
9476             }
9477             break;
9478         case 0x56:  /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9479             /* 64 bit to 32 bit float conversion
9480              * with von Neumann rounding (round to odd)
9481              */
9482             assert(size == 2);
9483             gen_helper_fcvtx_f64_to_f32(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9484             break;
9485         default:
9486             g_assert_not_reached();
9487         }
9488
9489         if (genfn) {
9490             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
9491         } else if (genenvfn) {
9492             genenvfn(tcg_res[pass], cpu_env, tcg_op);
9493         }
9494
9495         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9496     }
9497
9498     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9499         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, destelt + pass, MO_32);
9500         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
9501     }
9502     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9503 }
9504
9505 /* Remaining saturating accumulating ops */
9506 static void handle_2misc_satacc(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_u,
9507                                 bool is_q, int size, int rn, int rd)
9508 {
9509     bool is_double = (size == 3);
9510
9511     if (is_double) {
9512         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9513         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9514         int pass;
9515
9516         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9517             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, pass, MO_64);
9518             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9519
9520             if (is_u) { /* USQADD */
9521                 gen_helper_neon_uqadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9522             } else { /* SUQADD */
9523                 gen_helper_neon_sqadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9524             }
9525             write_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9526         }
9527         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9528         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9529         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9530     } else {
9531         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9532         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9533         int pass, maxpasses;
9534
9535         if (is_scalar) {
9536             maxpasses = 1;
9537         } else {
9538             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9539         }
9540
9541         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9542             if (is_scalar) {
9543                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, size);
9544                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, size);
9545             } else {
9546                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, MO_32);
9547                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9548             }
9549
9550             if (is_u) { /* USQADD */
9551                 switch (size) {
9552                 case 0:
9553                     gen_helper_neon_uqadd_s8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9554                     break;
9555                 case 1:
9556                     gen_helper_neon_uqadd_s16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9557                     break;
9558                 case 2:
9559                     gen_helper_neon_uqadd_s32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9560                     break;
9561                 default:
9562                     g_assert_not_reached();
9563                 }
9564             } else { /* SUQADD */
9565                 switch (size) {
9566                 case 0:
9567                     gen_helper_neon_sqadd_u8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9568                     break;
9569                 case 1:
9570                     gen_helper_neon_sqadd_u16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9571                     break;
9572                 case 2:
9573                     gen_helper_neon_sqadd_u32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9574                     break;
9575                 default:
9576                     g_assert_not_reached();
9577                 }
9578             }
9579
9580             if (is_scalar) {
9581                 TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9582                 write_vec_element(s, tcg_zero, rd, 0, MO_64);
9583                 tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9584             }
9585             write_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9586         }
9587         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9588         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9589         clear_vec_high(s, is_q, rd);
9590     }
9591 }
9592
9593 /* AdvSIMD scalar two reg misc
9594  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
9595  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9596  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
9597  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9598  */
9599 static void disas_simd_scalar_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
9600 {
9601     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9602     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9603     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
9604     int size = extract32(insn, 22, 2);
9605     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9606     bool is_fcvt = false;
9607     int rmode;
9608     TCGv_i32 tcg_rmode;
9609     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
9610
9611     switch (opcode) {
9612     case 0x3: /* USQADD / SUQADD*/
9613         if (!fp_access_check(s)) {
9614             return;
9615         }
9616         handle_2misc_satacc(s, true, u, false, size, rn, rd);
9617         return;
9618     case 0x7: /* SQABS / SQNEG */
9619         break;
9620     case 0xa: /* CMLT */
9621         if (u) {
9622             unallocated_encoding(s);
9623             return;
9624         }
9625         /* fall through */
9626     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9627     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9628     case 0xb: /* ABS, NEG */
9629         if (size != 3) {
9630             unallocated_encoding(s);
9631             return;
9632         }
9633         break;
9634     case 0x12: /* SQXTUN */
9635         if (!u) {
9636             unallocated_encoding(s);
9637             return;
9638         }
9639         /* fall through */
9640     case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9641         if (size == 3) {
9642             unallocated_encoding(s);
9643             return;
9644         }
9645         if (!fp_access_check(s)) {
9646             return;
9647         }
9648         handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size, rn, rd);
9649         return;
9650     case 0xc ... 0xf:
9651     case 0x16 ... 0x1d:
9652     case 0x1f:
9653         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
9654          * size[0] indicates single or double precision.
9655          */
9656         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
9657         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
9658         switch (opcode) {
9659         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9660         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9661         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9662         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9663         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9664             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9665             return;
9666         case 0x1d: /* SCVTF */
9667         case 0x5d: /* UCVTF */
9668         {
9669             bool is_signed = (opcode == 0x1d);
9670             if (!fp_access_check(s)) {
9671                 return;
9672             }
9673             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, 1, is_signed, 0, size);
9674             return;
9675         }
9676         case 0x3d: /* FRECPE */
9677         case 0x3f: /* FRECPX */
9678         case 0x7d: /* FRSQRTE */
9679             if (!fp_access_check(s)) {
9680                 return;
9681             }
9682             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9683             return;
9684         case 0x1a: /* FCVTNS */
9685         case 0x1b: /* FCVTMS */
9686         case 0x3a: /* FCVTPS */
9687         case 0x3b: /* FCVTZS */
9688         case 0x5a: /* FCVTNU */
9689         case 0x5b: /* FCVTMU */
9690         case 0x7a: /* FCVTPU */
9691         case 0x7b: /* FCVTZU */
9692             is_fcvt = true;
9693             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
9694             break;
9695         case 0x1c: /* FCVTAS */
9696         case 0x5c: /* FCVTAU */
9697             /* TIEAWAY doesn't fit in the usual rounding mode encoding */
9698             is_fcvt = true;
9699             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
9700             break;
9701         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9702             if (size == 2) {
9703                 unallocated_encoding(s);
9704                 return;
9705             }
9706             if (!fp_access_check(s)) {
9707                 return;
9708             }
9709             handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size - 1, rn, rd);
9710             return;
9711         default:
9712             unallocated_encoding(s);
9713             return;
9714         }
9715         break;
9716     default:
9717         unallocated_encoding(s);
9718         return;
9719     }
9720
9721     if (!fp_access_check(s)) {
9722         return;
9723     }
9724
9725     if (is_fcvt) {
9726         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
9727         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
9728         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9729     } else {
9730         tcg_rmode = NULL;
9731         tcg_fpstatus = NULL;
9732     }
9733
9734     if (size == 3) {
9735         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
9736         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9737
9738         handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9739         write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
9740         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9741         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9742     } else {
9743         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9744         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9745
9746         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
9747
9748         switch (opcode) {
9749         case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9750         {
9751             NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
9752             static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9753                 { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
9754                 { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
9755                 { gen_helper_neon_qabs_s32, gen_helper_neon_qneg_s32 },
9756             };
9757             genfn = fns[size][u];
9758             genfn(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9759             break;
9760         }
9761         case 0x1a: /* FCVTNS */
9762         case 0x1b: /* FCVTMS */
9763         case 0x1c: /* FCVTAS */
9764         case 0x3a: /* FCVTPS */
9765         case 0x3b: /* FCVTZS */
9766         {
9767             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9768             gen_helper_vfp_tosls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9769             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9770             break;
9771         }
9772         case 0x5a: /* FCVTNU */
9773         case 0x5b: /* FCVTMU */
9774         case 0x5c: /* FCVTAU */
9775         case 0x7a: /* FCVTPU */
9776         case 0x7b: /* FCVTZU */
9777         {
9778             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9779             gen_helper_vfp_touls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9780             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9781             break;
9782         }
9783         default:
9784             g_assert_not_reached();
9785         }
9786
9787         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
9788         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9789         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9790     }
9791
9792     if (is_fcvt) {
9793         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9794         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
9795         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
9796     }
9797 }
9798
9799 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Vector shift right (optional rounding/accumulate) */
9800 static void handle_vec_simd_shri(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
9801                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9802 {
9803     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9804     int immhb = immh << 3 | immb;
9805     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
9806     bool accumulate = false;
9807     int dsize = is_q ? 128 : 64;
9808     int esize = 8 << size;
9809     int elements = dsize/esize;
9810     TCGMemOp memop = size | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
9811     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
9812     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
9813     TCGv_i64 tcg_round;
9814     uint64_t round_const;
9815     int i;
9816
9817     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
9818         unallocated_encoding(s);
9819         return;
9820     }
9821     tcg_debug_assert(size <= 3);
9822
9823     if (!fp_access_check(s)) {
9824         return;
9825     }
9826
9827     switch (opcode) {
9828     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
9829         if (is_u) {
9830             /* Shift count same as element size produces zero to add.  */
9831             if (shift == 8 << size) {
9832                 goto done;
9833             }
9834             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &usra_op[size]);
9835         } else {
9836             /* Shift count same as element size produces all sign to add.  */
9837             if (shift == 8 << size) {
9838                 shift -= 1;
9839             }
9840             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &ssra_op[size]);
9841         }
9842         return;
9843     case 0x08: /* SRI */
9844         /* Shift count same as element size is valid but does nothing.  */
9845         if (shift == 8 << size) {
9846             goto done;
9847         }
9848         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sri_op[size]);
9849         return;
9850
9851     case 0x00: /* SSHR / USHR */
9852         if (is_u) {
9853             if (shift == 8 << size) {
9854                 /* Shift count the same size as element size produces zero.  */
9855                 tcg_gen_gvec_dup8i(vec_full_reg_offset(s, rd),
9856                                    is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0);
9857             } else {
9858                 gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shri, size);
9859             }
9860         } else {
9861             /* Shift count the same size as element size produces all sign.  */
9862             if (shift == 8 << size) {
9863                 shift -= 1;
9864             }
9865             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_sari, size);
9866         }
9867         return;
9868
9869     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
9870         break;
9871     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
9872         accumulate = true;
9873         break;
9874     default:
9875         g_assert_not_reached();
9876     }
9877
9878     round_const = 1ULL << (shift - 1);
9879     tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
9880
9881     for (i = 0; i < elements; i++) {
9882         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, memop);
9883         if (accumulate) {
9884             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, memop);
9885         }
9886
9887         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
9888                                 accumulate, is_u, size, shift);
9889
9890         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
9891     }
9892     tcg_temp_free_i64(tcg_round);
9893
9894  done:
9895     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9896 }
9897
9898 /* SHL/SLI - Vector shift left */
9899 static void handle_vec_simd_shli(DisasContext *s, bool is_q, bool insert,
9900                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9901 {
9902     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9903     int immhb = immh << 3 | immb;
9904     int shift = immhb - (8 << size);
9905
9906     /* Range of size is limited by decode: immh is a non-zero 4 bit field */
9907     assert(size >= 0 && size <= 3);
9908
9909     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
9910         unallocated_encoding(s);
9911         return;
9912     }
9913
9914     if (!fp_access_check(s)) {
9915         return;
9916     }
9917
9918     if (insert) {
9919         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sli_op[size]);
9920     } else {
9921         gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shli, size);
9922     }
9923 }
9924
9925 /* USHLL/SHLL - Vector shift left with widening */
9926 static void handle_vec_simd_wshli(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
9927                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9928 {
9929     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9930     int immhb = immh << 3 | immb;
9931     int shift = immhb - (8 << size);
9932     int dsize = 64;
9933     int esize = 8 << size;
9934     int elements = dsize/esize;
9935     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
9936     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
9937     int i;
9938
9939     if (size >= 3) {
9940         unallocated_encoding(s);
9941         return;
9942     }
9943
9944     if (!fp_access_check(s)) {
9945         return;
9946     }
9947
9948     /* For the LL variants the store is larger than the load,
9949      * so if rd == rn we would overwrite parts of our input.
9950      * So load everything right now and use shifts in the main loop.
9951      */
9952     read_vec_element(s, tcg_rn, rn, is_q ? 1 : 0, MO_64);
9953
9954     for (i = 0; i < elements; i++) {
9955         tcg_gen_shri_i64(tcg_rd, tcg_rn, i * esize);
9956         ext_and_shift_reg(tcg_rd, tcg_rd, size | (!is_u << 2), 0);
9957         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, shift);
9958         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size + 1);
9959     }
9960 }
9961
9962 /* SHRN/RSHRN - Shift right with narrowing (and potential rounding) */
9963 static void handle_vec_simd_shrn(DisasContext *s, bool is_q,
9964                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9965 {
9966     int immhb = immh << 3 | immb;
9967     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9968     int dsize = 64;
9969     int esize = 8 << size;
9970     int elements = dsize/esize;
9971     int shift = (2 * esize) - immhb;
9972     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
9973     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_final;
9974     TCGv_i64 tcg_round;
9975     int i;
9976
9977     if (extract32(immh, 3, 1)) {
9978         unallocated_encoding(s);
9979         return;
9980     }
9981
9982     if (!fp_access_check(s)) {
9983         return;
9984     }
9985
9986     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9987     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9988     tcg_final = tcg_temp_new_i64();
9989     read_vec_element(s, tcg_final, rd, is_q ? 1 : 0, MO_64);
9990
9991     if (round) {
9992         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
9993         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
9994     } else {
9995         tcg_round = NULL;
9996     }
9997
9998     for (i = 0; i < elements; i++) {
9999         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size+1);
10000         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
10001                                 false, true, size+1, shift);
10002
10003         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
10004     }
10005
10006     if (!is_q) {
10007         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
10008     } else {
10009         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
10010     }
10011     if (round) {
10012         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
10013     }
10014     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
10015     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
10016     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
10017
10018     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10019 }
10020
10021
10022 /* AdvSIMD shift by immediate
10023  *  31  30   29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
10024  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
10025  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
10026  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
10027  */
10028 static void disas_simd_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
10029 {
10030     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10031     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10032     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
10033     int immb = extract32(insn, 16, 3);
10034     int immh = extract32(insn, 19, 4);
10035     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
10036     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10037
10038     switch (opcode) {
10039     case 0x08: /* SRI */
10040         if (!is_u) {
10041             unallocated_encoding(s);
10042             return;
10043         }
10044         /* fall through */
10045     case 0x00: /* SSHR / USHR */
10046     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
10047     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
10048     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
10049         handle_vec_simd_shri(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10050         break;
10051     case 0x0a: /* SHL / SLI */
10052         handle_vec_simd_shli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10053         break;
10054     case 0x10: /* SHRN */
10055     case 0x11: /* RSHRN / SQRSHRUN */
10056         if (is_u) {
10057             handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, false, true, immh, immb,
10058                                    opcode, rn, rd);
10059         } else {
10060             handle_vec_simd_shrn(s, is_q, immh, immb, opcode, rn, rd);
10061         }
10062         break;
10063     case 0x12: /* SQSHRN / UQSHRN */
10064     case 0x13: /* SQRSHRN / UQRSHRN */
10065         handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb,
10066                                opcode, rn, rd);
10067         break;
10068     case 0x14: /* SSHLL / USHLL */
10069         handle_vec_simd_wshli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
10070         break;
10071     case 0x1c: /* SCVTF / UCVTF */
10072         handle_simd_shift_intfp_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb,
10073                                      opcode, rn, rd);
10074         break;
10075     case 0xc: /* SQSHLU */
10076         if (!is_u) {
10077             unallocated_encoding(s);
10078             return;
10079         }
10080         handle_simd_qshl(s, false, is_q, false, true, immh, immb, rn, rd);
10081         break;
10082     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
10083         handle_simd_qshl(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
10084         break;
10085     case 0x1f: /* FCVTZS/ FCVTZU */
10086         handle_simd_shift_fpint_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb, rn, rd);
10087         return;
10088     default:
10089         unallocated_encoding(s);
10090         return;
10091     }
10092 }
10093
10094 /* Generate code to do a "long" addition or subtraction, ie one done in
10095  * TCGv_i64 on vector lanes twice the width specified by size.
10096  */
10097 static void gen_neon_addl(int size, bool is_sub, TCGv_i64 tcg_res,
10098                           TCGv_i64 tcg_op1, TCGv_i64 tcg_op2)
10099 {
10100     static NeonGenTwo64OpFn * const fns[3][2] = {
10101         { gen_helper_neon_addl_u16, gen_helper_neon_subl_u16 },
10102         { gen_helper_neon_addl_u32, gen_helper_neon_subl_u32 },
10103         { tcg_gen_add_i64, tcg_gen_sub_i64 },
10104     };
10105     NeonGenTwo64OpFn *genfn;
10106     assert(size < 3);
10107
10108     genfn = fns[size][is_sub];
10109     genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10110 }
10111
10112 static void handle_3rd_widening(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10113                                 int opcode, int rd, int rn, int rm)
10114 {
10115     /* 3-reg-different widening insns: 64 x 64 -> 128 */
10116     TCGv_i64 tcg_res[2];
10117     int pass, accop;
10118
10119     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
10120     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
10121
10122     /* Does this op do an adding accumulate, a subtracting accumulate,
10123      * or no accumulate at all?
10124      */
10125     switch (opcode) {
10126     case 5:
10127     case 8:
10128     case 9:
10129         accop = 1;
10130         break;
10131     case 10:
10132     case 11:
10133         accop = -1;
10134         break;
10135     default:
10136         accop = 0;
10137         break;
10138     }
10139
10140     if (accop != 0) {
10141         read_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
10142         read_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
10143     }
10144
10145     /* size == 2 means two 32x32->64 operations; this is worth special
10146      * casing because we can generally handle it inline.
10147      */
10148     if (size == 2) {
10149         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10150             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10151             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10152             TCGv_i64 tcg_passres;
10153             TCGMemOp memop = MO_32 | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
10154
10155             int elt = pass + is_q * 2;
10156
10157             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, elt, memop);
10158             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, elt, memop);
10159
10160             if (accop == 0) {
10161                 tcg_passres = tcg_res[pass];
10162             } else {
10163                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10164             }
10165
10166             switch (opcode) {
10167             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10168                 tcg_gen_add_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10169                 break;
10170             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10171                 tcg_gen_sub_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10172                 break;
10173             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10174             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10175             {
10176                 TCGv_i64 tcg_tmp1 = tcg_temp_new_i64();
10177                 TCGv_i64 tcg_tmp2 = tcg_temp_new_i64();
10178
10179                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp1, tcg_op1, tcg_op2);
10180                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp2, tcg_op2, tcg_op1);
10181                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE,
10182                                     tcg_passres,
10183                                     tcg_op1, tcg_op2, tcg_tmp1, tcg_tmp2);
10184                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp1);
10185                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp2);
10186                 break;
10187             }
10188             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10189             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10190             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10191                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10192                 break;
10193             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10194             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10195             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10196                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10197                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
10198                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10199                 break;
10200             default:
10201                 g_assert_not_reached();
10202             }
10203
10204             if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10205                 /* saturating accumulate ops */
10206                 if (accop < 0) {
10207                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
10208                 }
10209                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
10210                                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10211             } else if (accop > 0) {
10212                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10213             } else if (accop < 0) {
10214                 tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10215             }
10216
10217             if (accop != 0) {
10218                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10219             }
10220
10221             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10222             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10223         }
10224     } else {
10225         /* size 0 or 1, generally helper functions */
10226         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10227             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10228             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10229             TCGv_i64 tcg_passres;
10230             int elt = pass + is_q * 2;
10231
10232             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, elt, MO_32);
10233             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, elt, MO_32);
10234
10235             if (accop == 0) {
10236                 tcg_passres = tcg_res[pass];
10237             } else {
10238                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10239             }
10240
10241             switch (opcode) {
10242             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10243             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10244             {
10245                 TCGv_i64 tcg_op2_64 = tcg_temp_new_i64();
10246                 static NeonGenWidenFn * const widenfns[2][2] = {
10247                     { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10248                     { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10249                 };
10250                 NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10251
10252                 widenfn(tcg_op2_64, tcg_op2);
10253                 widenfn(tcg_passres, tcg_op1);
10254                 gen_neon_addl(size, (opcode == 2), tcg_passres,
10255                               tcg_passres, tcg_op2_64);
10256                 tcg_temp_free_i64(tcg_op2_64);
10257                 break;
10258             }
10259             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10260             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10261                 if (size == 0) {
10262                     if (is_u) {
10263                         gen_helper_neon_abdl_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10264                     } else {
10265                         gen_helper_neon_abdl_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10266                     }
10267                 } else {
10268                     if (is_u) {
10269                         gen_helper_neon_abdl_u32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10270                     } else {
10271                         gen_helper_neon_abdl_s32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10272                     }
10273                 }
10274                 break;
10275             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10276             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10277             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10278                 if (size == 0) {
10279                     if (is_u) {
10280                         gen_helper_neon_mull_u8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10281                     } else {
10282                         gen_helper_neon_mull_s8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10283                     }
10284                 } else {
10285                     if (is_u) {
10286                         gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10287                     } else {
10288                         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10289                     }
10290                 }
10291                 break;
10292             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10293             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10294             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10295                 assert(size == 1);
10296                 gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10297                 gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
10298                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10299                 break;
10300             case 14: /* PMULL */
10301                 assert(size == 0);
10302                 gen_helper_neon_mull_p8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10303                 break;
10304             default:
10305                 g_assert_not_reached();
10306             }
10307             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10308             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10309
10310             if (accop != 0) {
10311                 if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10312                     /* saturating accumulate ops */
10313                     if (accop < 0) {
10314                         gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
10315                     }
10316                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
10317                                                       tcg_res[pass],
10318                                                       tcg_passres);
10319                 } else {
10320                     gen_neon_addl(size, (accop < 0), tcg_res[pass],
10321                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10322                 }
10323                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10324             }
10325         }
10326     }
10327
10328     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
10329     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
10330     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
10331     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
10332 }
10333
10334 static void handle_3rd_wide(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10335                             int opcode, int rd, int rn, int rm)
10336 {
10337     TCGv_i64 tcg_res[2];
10338     int part = is_q ? 2 : 0;
10339     int pass;
10340
10341     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10342         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10343         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10344         TCGv_i64 tcg_op2_wide = tcg_temp_new_i64();
10345         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3][2] = {
10346             { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10347             { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10348             { tcg_gen_ext_i32_i64, tcg_gen_extu_i32_i64 },
10349         };
10350         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10351
10352         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10353         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, part + pass, MO_32);
10354         widenfn(tcg_op2_wide, tcg_op2);
10355         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10356         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10357         gen_neon_addl(size, (opcode == 3),
10358                       tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2_wide);
10359         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10360         tcg_temp_free_i64(tcg_op2_wide);
10361     }
10362
10363     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10364         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10365         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10366     }
10367 }
10368
10369 static void do_narrow_round_high_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i64 in)
10370 {
10371     tcg_gen_addi_i64(in, in, 1U << 31);
10372     tcg_gen_extrh_i64_i32(res, in);
10373 }
10374
10375 static void handle_3rd_narrowing(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10376                                  int opcode, int rd, int rn, int rm)
10377 {
10378     TCGv_i32 tcg_res[2];
10379     int part = is_q ? 2 : 0;
10380     int pass;
10381
10382     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10383         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10384         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10385         TCGv_i64 tcg_wideres = tcg_temp_new_i64();
10386         static NeonGenNarrowFn * const narrowfns[3][2] = {
10387             { gen_helper_neon_narrow_high_u8,
10388               gen_helper_neon_narrow_round_high_u8 },
10389             { gen_helper_neon_narrow_high_u16,
10390               gen_helper_neon_narrow_round_high_u16 },
10391             { tcg_gen_extrh_i64_i32, do_narrow_round_high_u32 },
10392         };
10393         NeonGenNarrowFn *gennarrow = narrowfns[size][is_u];
10394
10395         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10396         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
10397
10398         gen_neon_addl(size, (opcode == 6), tcg_wideres, tcg_op1, tcg_op2);
10399
10400         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10401         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10402
10403         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10404         gennarrow(tcg_res[pass], tcg_wideres);
10405         tcg_temp_free_i64(tcg_wideres);
10406     }
10407
10408     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10409         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass + part, MO_32);
10410         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10411     }
10412     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10413 }
10414
10415 static void handle_pmull_64(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn, int rm)
10416 {
10417     /* PMULL of 64 x 64 -> 128 is an odd special case because it
10418      * is the only three-reg-diff instruction which produces a
10419      * 128-bit wide result from a single operation. However since
10420      * it's possible to calculate the two halves more or less
10421      * separately we just use two helper calls.
10422      */
10423     TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10424     TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10425     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10426
10427     read_vec_element(s, tcg_op1, rn, is_q, MO_64);
10428     read_vec_element(s, tcg_op2, rm, is_q, MO_64);
10429     gen_helper_neon_pmull_64_lo(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10430     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 0, MO_64);
10431     gen_helper_neon_pmull_64_hi(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10432     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 1, MO_64);
10433
10434     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10435     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10436     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10437 }
10438
10439 /* AdvSIMD three different
10440  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
10441  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10442  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
10443  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10444  */
10445 static void disas_simd_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
10446 {
10447     /* Instructions in this group fall into three basic classes
10448      * (in each case with the operation working on each element in
10449      * the input vectors):
10450      * (1) widening 64 x 64 -> 128 (with possibly Vd as an extra
10451      *     128 bit input)
10452      * (2) wide 64 x 128 -> 128
10453      * (3) narrowing 128 x 128 -> 64
10454      * Here we do initial decode, catch unallocated cases and
10455      * dispatch to separate functions for each class.
10456      */
10457     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10458     int is_u = extract32(insn, 29, 1);
10459     int size = extract32(insn, 22, 2);
10460     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
10461     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10462     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10463     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10464
10465     switch (opcode) {
10466     case 1: /* SADDW, SADDW2, UADDW, UADDW2 */
10467     case 3: /* SSUBW, SSUBW2, USUBW, USUBW2 */
10468         /* 64 x 128 -> 128 */
10469         if (size == 3) {
10470             unallocated_encoding(s);
10471             return;
10472         }
10473         if (!fp_access_check(s)) {
10474             return;
10475         }
10476         handle_3rd_wide(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10477         break;
10478     case 4: /* ADDHN, ADDHN2, RADDHN, RADDHN2 */
10479     case 6: /* SUBHN, SUBHN2, RSUBHN, RSUBHN2 */
10480         /* 128 x 128 -> 64 */
10481         if (size == 3) {
10482             unallocated_encoding(s);
10483             return;
10484         }
10485         if (!fp_access_check(s)) {
10486             return;
10487         }
10488         handle_3rd_narrowing(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10489         break;
10490     case 14: /* PMULL, PMULL2 */
10491         if (is_u || size == 1 || size == 2) {
10492             unallocated_encoding(s);
10493             return;
10494         }
10495         if (size == 3) {
10496             if (!dc_isar_feature(aa64_pmull, s)) {
10497                 unallocated_encoding(s);
10498                 return;
10499             }
10500             if (!fp_access_check(s)) {
10501                 return;
10502             }
10503             handle_pmull_64(s, is_q, rd, rn, rm);
10504             return;
10505         }
10506         goto is_widening;
10507     case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10508     case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10509     case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10510         if (is_u || size == 0) {
10511             unallocated_encoding(s);
10512             return;
10513         }
10514         /* fall through */
10515     case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10516     case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10517     case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10518     case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10519     case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10520     case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10521     case 12: /* SMULL, SMULL2, UMULL, UMULL2 */
10522         /* 64 x 64 -> 128 */
10523         if (size == 3) {
10524             unallocated_encoding(s);
10525             return;
10526         }
10527     is_widening:
10528         if (!fp_access_check(s)) {
10529             return;
10530         }
10531
10532         handle_3rd_widening(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10533         break;
10534     default:
10535         /* opcode 15 not allocated */
10536         unallocated_encoding(s);
10537         break;
10538     }
10539 }
10540
10541 /* Logic op (opcode == 3) subgroup of C3.6.16. */
10542 static void disas_simd_3same_logic(DisasContext *s, uint32_t insn)
10543 {
10544     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10545     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10546     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10547     int size = extract32(insn, 22, 2);
10548     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
10549     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10550
10551     if (!fp_access_check(s)) {
10552         return;
10553     }
10554
10555     switch (size + 4 * is_u) {
10556     case 0: /* AND */
10557         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_and, 0);
10558         return;
10559     case 1: /* BIC */
10560         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_andc, 0);
10561         return;
10562     case 2: /* ORR */
10563         if (rn == rm) { /* MOV */
10564             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_mov, 0);
10565         } else {
10566             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_or, 0);
10567         }
10568         return;
10569     case 3: /* ORN */
10570         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_orc, 0);
10571         return;
10572     case 4: /* EOR */
10573         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_xor, 0);
10574         return;
10575
10576     case 5: /* BSL bitwise select */
10577         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bsl_op);
10578         return;
10579     case 6: /* BIT, bitwise insert if true */
10580         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bit_op);
10581         return;
10582     case 7: /* BIF, bitwise insert if false */
10583         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bif_op);
10584         return;
10585
10586     default:
10587         g_assert_not_reached();
10588     }
10589 }
10590
10591 /* Pairwise op subgroup of C3.6.16.
10592  *
10593  * This is called directly or via the handle_3same_float for float pairwise
10594  * operations where the opcode and size are calculated differently.
10595  */
10596 static void handle_simd_3same_pair(DisasContext *s, int is_q, int u, int opcode,
10597                                    int size, int rn, int rm, int rd)
10598 {
10599     TCGv_ptr fpst;
10600     int pass;
10601
10602     /* Floating point operations need fpst */
10603     if (opcode >= 0x58) {
10604         fpst = get_fpstatus_ptr(false);
10605     } else {
10606         fpst = NULL;
10607     }
10608
10609     if (!fp_access_check(s)) {
10610         return;
10611     }
10612
10613     /* These operations work on the concatenated rm:rn, with each pair of
10614      * adjacent elements being operated on to produce an element in the result.
10615      */
10616     if (size == 3) {
10617         TCGv_i64 tcg_res[2];
10618
10619         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10620             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10621             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10622             int passreg = (pass == 0) ? rn : rm;
10623
10624             read_vec_element(s, tcg_op1, passreg, 0, MO_64);
10625             read_vec_element(s, tcg_op2, passreg, 1, MO_64);
10626             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10627
10628             switch (opcode) {
10629             case 0x17: /* ADDP */
10630                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10631                 break;
10632             case 0x58: /* FMAXNMP */
10633                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10634                 break;
10635             case 0x5a: /* FADDP */
10636                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10637                 break;
10638             case 0x5e: /* FMAXP */
10639                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10640                 break;
10641             case 0x78: /* FMINNMP */
10642                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10643                 break;
10644             case 0x7e: /* FMINP */
10645                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10646                 break;
10647             default:
10648                 g_assert_not_reached();
10649             }
10650
10651             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10652             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10653         }
10654
10655         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10656             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10657             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10658         }
10659     } else {
10660         int maxpass = is_q ? 4 : 2;
10661         TCGv_i32 tcg_res[4];
10662
10663         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10664             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10665             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10666             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
10667             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
10668             int passelt = (is_q && (pass & 1)) ? 2 : 0;
10669
10670             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_32);
10671             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_32);
10672             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10673
10674             switch (opcode) {
10675             case 0x17: /* ADDP */
10676             {
10677                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
10678                     gen_helper_neon_padd_u8,
10679                     gen_helper_neon_padd_u16,
10680                     tcg_gen_add_i32,
10681                 };
10682                 genfn = fns[size];
10683                 break;
10684             }
10685             case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
10686             {
10687                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10688                     { gen_helper_neon_pmax_s8, gen_helper_neon_pmax_u8 },
10689                     { gen_helper_neon_pmax_s16, gen_helper_neon_pmax_u16 },
10690                     { tcg_gen_smax_i32, tcg_gen_umax_i32 },
10691                 };
10692                 genfn = fns[size][u];
10693                 break;
10694             }
10695             case 0x15: /* SMINP, UMINP */
10696             {
10697                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10698                     { gen_helper_neon_pmin_s8, gen_helper_neon_pmin_u8 },
10699                     { gen_helper_neon_pmin_s16, gen_helper_neon_pmin_u16 },
10700                     { tcg_gen_smin_i32, tcg_gen_umin_i32 },
10701                 };
10702                 genfn = fns[size][u];
10703                 break;
10704             }
10705             /* The FP operations are all on single floats (32 bit) */
10706             case 0x58: /* FMAXNMP */
10707                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10708                 break;
10709             case 0x5a: /* FADDP */
10710                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10711                 break;
10712             case 0x5e: /* FMAXP */
10713                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10714                 break;
10715             case 0x78: /* FMINNMP */
10716                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10717                 break;
10718             case 0x7e: /* FMINP */
10719                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10720                 break;
10721             default:
10722                 g_assert_not_reached();
10723             }
10724
10725             /* FP ops called directly, otherwise call now */
10726             if (genfn) {
10727                 genfn(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10728             }
10729
10730             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10731             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10732         }
10733
10734         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10735             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
10736             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10737         }
10738         clear_vec_high(s, is_q, rd);
10739     }
10740
10741     if (fpst) {
10742         tcg_temp_free_ptr(fpst);
10743     }
10744 }
10745
10746 /* Floating point op subgroup of C3.6.16. */
10747 static void disas_simd_3same_float(DisasContext *s, uint32_t insn)
10748 {
10749     /* For floating point ops, the U, size[1] and opcode bits
10750      * together indicate the operation. size[0] indicates single
10751      * or double.
10752      */
10753     int fpopcode = extract32(insn, 11, 5)
10754         | (extract32(insn, 23, 1) << 5)
10755         | (extract32(insn, 29, 1) << 6);
10756     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10757     int size = extract32(insn, 22, 1);
10758     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10759     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10760     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10761
10762     int datasize = is_q ? 128 : 64;
10763     int esize = 32 << size;
10764     int elements = datasize / esize;
10765
10766     if (size == 1 && !is_q) {
10767         unallocated_encoding(s);
10768         return;
10769     }
10770
10771     switch (fpopcode) {
10772     case 0x58: /* FMAXNMP */
10773     case 0x5a: /* FADDP */
10774     case 0x5e: /* FMAXP */
10775     case 0x78: /* FMINNMP */
10776     case 0x7e: /* FMINP */
10777         if (size && !is_q) {
10778             unallocated_encoding(s);
10779             return;
10780         }
10781         handle_simd_3same_pair(s, is_q, 0, fpopcode, size ? MO_64 : MO_32,
10782                                rn, rm, rd);
10783         return;
10784     case 0x1b: /* FMULX */
10785     case 0x1f: /* FRECPS */
10786     case 0x3f: /* FRSQRTS */
10787     case 0x5d: /* FACGE */
10788     case 0x7d: /* FACGT */
10789     case 0x19: /* FMLA */
10790     case 0x39: /* FMLS */
10791     case 0x18: /* FMAXNM */
10792     case 0x1a: /* FADD */
10793     case 0x1c: /* FCMEQ */
10794     case 0x1e: /* FMAX */
10795     case 0x38: /* FMINNM */
10796     case 0x3a: /* FSUB */
10797     case 0x3e: /* FMIN */
10798     case 0x5b: /* FMUL */
10799     case 0x5c: /* FCMGE */
10800     case 0x5f: /* FDIV */
10801     case 0x7a: /* FABD */
10802     case 0x7c: /* FCMGT */
10803         if (!fp_access_check(s)) {
10804             return;
10805         }
10806
10807         handle_3same_float(s, size, elements, fpopcode, rd, rn, rm);
10808         return;
10809     default:
10810         unallocated_encoding(s);
10811         return;
10812     }
10813 }
10814
10815 /* Integer op subgroup of C3.6.16. */
10816 static void disas_simd_3same_int(DisasContext *s, uint32_t insn)
10817 {
10818     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10819     int u = extract32(insn, 29, 1);
10820     int size = extract32(insn, 22, 2);
10821     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
10822     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10823     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10824     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10825     int pass;
10826     TCGCond cond;
10827
10828     switch (opcode) {
10829     case 0x13: /* MUL, PMUL */
10830         if (u && size != 0) {
10831             unallocated_encoding(s);
10832             return;
10833         }
10834         /* fall through */
10835     case 0x0: /* SHADD, UHADD */
10836     case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
10837     case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
10838     case 0xc: /* SMAX, UMAX */
10839     case 0xd: /* SMIN, UMIN */
10840     case 0xe: /* SABD, UABD */
10841     case 0xf: /* SABA, UABA */
10842     case 0x12: /* MLA, MLS */
10843         if (size == 3) {
10844             unallocated_encoding(s);
10845             return;
10846         }
10847         break;
10848     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
10849         if (size == 0 || size == 3) {
10850             unallocated_encoding(s);
10851             return;
10852         }
10853         break;
10854     default:
10855         if (size == 3 && !is_q) {
10856             unallocated_encoding(s);
10857             return;
10858         }
10859         break;
10860     }
10861
10862     if (!fp_access_check(s)) {
10863         return;
10864     }
10865
10866     switch (opcode) {
10867     case 0x10: /* ADD, SUB */
10868         if (u) {
10869             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_sub, size);
10870         } else {
10871             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_add, size);
10872         }
10873         return;
10874     case 0x13: /* MUL, PMUL */
10875         if (!u) { /* MUL */
10876             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_mul, size);
10877             return;
10878         }
10879         break;
10880     case 0x12: /* MLA, MLS */
10881         if (u) {
10882             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mls_op[size]);
10883         } else {
10884             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mla_op[size]);
10885         }
10886         return;
10887     case 0x11:
10888         if (!u) { /* CMTST */
10889             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &cmtst_op[size]);
10890             return;
10891         }
10892         /* else CMEQ */
10893         cond = TCG_COND_EQ;
10894         goto do_gvec_cmp;
10895     case 0x06: /* CMGT, CMHI */
10896         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
10897         goto do_gvec_cmp;
10898     case 0x07: /* CMGE, CMHS */
10899         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
10900     do_gvec_cmp:
10901         tcg_gen_gvec_cmp(cond, size, vec_full_reg_offset(s, rd),
10902                          vec_full_reg_offset(s, rn),
10903                          vec_full_reg_offset(s, rm),
10904                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
10905         return;
10906     }
10907
10908     if (size == 3) {
10909         assert(is_q);
10910         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10911             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10912             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10913             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10914
10915             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10916             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
10917
10918             handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10919
10920             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
10921
10922             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10923             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10924             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10925         }
10926     } else {
10927         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
10928             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10929             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10930             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
10931             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
10932             NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn = NULL;
10933
10934             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
10935             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
10936
10937             switch (opcode) {
10938             case 0x0: /* SHADD, UHADD */
10939             {
10940                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10941                     { gen_helper_neon_hadd_s8, gen_helper_neon_hadd_u8 },
10942                     { gen_helper_neon_hadd_s16, gen_helper_neon_hadd_u16 },
10943                     { gen_helper_neon_hadd_s32, gen_helper_neon_hadd_u32 },
10944                 };
10945                 genfn = fns[size][u];
10946                 break;
10947             }
10948             case 0x1: /* SQADD, UQADD */
10949             {
10950                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10951                     { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
10952                     { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
10953                     { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
10954                 };
10955                 genenvfn = fns[size][u];
10956                 break;
10957             }
10958             case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
10959             {
10960                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10961                     { gen_helper_neon_rhadd_s8, gen_helper_neon_rhadd_u8 },
10962                     { gen_helper_neon_rhadd_s16, gen_helper_neon_rhadd_u16 },
10963                     { gen_helper_neon_rhadd_s32, gen_helper_neon_rhadd_u32 },
10964                 };
10965                 genfn = fns[size][u];
10966                 break;
10967             }
10968             case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
10969             {
10970                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10971                     { gen_helper_neon_hsub_s8, gen_helper_neon_hsub_u8 },
10972                     { gen_helper_neon_hsub_s16, gen_helper_neon_hsub_u16 },
10973                     { gen_helper_neon_hsub_s32, gen_helper_neon_hsub_u32 },
10974                 };
10975                 genfn = fns[size][u];
10976                 break;
10977             }
10978             case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
10979             {
10980                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10981                     { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
10982                     { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
10983                     { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
10984                 };
10985                 genenvfn = fns[size][u];
10986                 break;
10987             }
10988             case 0x8: /* SSHL, USHL */
10989             {
10990                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10991                     { gen_helper_neon_shl_s8, gen_helper_neon_shl_u8 },
10992                     { gen_helper_neon_shl_s16, gen_helper_neon_shl_u16 },
10993                     { gen_helper_neon_shl_s32, gen_helper_neon_shl_u32 },
10994                 };
10995                 genfn = fns[size][u];
10996                 break;
10997             }
10998             case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
10999             {
11000                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
11001                     { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
11002                     { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
11003                     { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
11004                 };
11005                 genenvfn = fns[size][u];
11006                 break;
11007             }
11008             case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
11009             {
11010                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11011                     { gen_helper_neon_rshl_s8, gen_helper_neon_rshl_u8 },
11012                     { gen_helper_neon_rshl_s16, gen_helper_neon_rshl_u16 },
11013                     { gen_helper_neon_rshl_s32, gen_helper_neon_rshl_u32 },
11014                 };
11015                 genfn = fns[size][u];
11016                 break;
11017             }
11018             case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
11019             {
11020                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
11021                     { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
11022                     { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
11023                     { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
11024                 };
11025                 genenvfn = fns[size][u];
11026                 break;
11027             }
11028             case 0xc: /* SMAX, UMAX */
11029             {
11030                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11031                     { gen_helper_neon_max_s8, gen_helper_neon_max_u8 },
11032                     { gen_helper_neon_max_s16, gen_helper_neon_max_u16 },
11033                     { tcg_gen_smax_i32, tcg_gen_umax_i32 },
11034                 };
11035                 genfn = fns[size][u];
11036                 break;
11037             }
11038
11039             case 0xd: /* SMIN, UMIN */
11040             {
11041                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11042                     { gen_helper_neon_min_s8, gen_helper_neon_min_u8 },
11043                     { gen_helper_neon_min_s16, gen_helper_neon_min_u16 },
11044                     { tcg_gen_smin_i32, tcg_gen_umin_i32 },
11045                 };
11046                 genfn = fns[size][u];
11047                 break;
11048             }
11049             case 0xe: /* SABD, UABD */
11050             case 0xf: /* SABA, UABA */
11051             {
11052                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11053                     { gen_helper_neon_abd_s8, gen_helper_neon_abd_u8 },
11054                     { gen_helper_neon_abd_s16, gen_helper_neon_abd_u16 },
11055                     { gen_helper_neon_abd_s32, gen_helper_neon_abd_u32 },
11056                 };
11057                 genfn = fns[size][u];
11058                 break;
11059             }
11060             case 0x13: /* MUL, PMUL */
11061                 assert(u); /* PMUL */
11062                 assert(size == 0);
11063                 genfn = gen_helper_neon_mul_p8;
11064                 break;
11065             case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
11066             {
11067                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
11068                     { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
11069                     { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
11070                 };
11071                 assert(size == 1 || size == 2);
11072                 genenvfn = fns[size - 1][u];
11073                 break;
11074             }
11075             default:
11076                 g_assert_not_reached();
11077             }
11078
11079             if (genenvfn) {
11080                 genenvfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op1, tcg_op2);
11081             } else {
11082                 genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
11083             }
11084
11085             if (opcode == 0xf) {
11086                 /* SABA, UABA: accumulating ops */
11087                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
11088                     gen_helper_neon_add_u8,
11089                     gen_helper_neon_add_u16,
11090                     tcg_gen_add_i32,
11091                 };
11092
11093                 read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rd, pass, MO_32);
11094                 fns[size](tcg_res, tcg_op1, tcg_res);
11095             }
11096
11097             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
11098
11099             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
11100             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11101             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11102         }
11103     }
11104     clear_vec_high(s, is_q, rd);
11105 }
11106
11107 /* AdvSIMD three same
11108  *  31  30  29  28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
11109  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
11110  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
11111  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
11112  */
11113 static void disas_simd_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
11114 {
11115     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
11116
11117     switch (opcode) {
11118     case 0x3: /* logic ops */
11119         disas_simd_3same_logic(s, insn);
11120         break;
11121     case 0x17: /* ADDP */
11122     case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
11123     case 0x15: /* SMINP, UMINP */
11124     {
11125         /* Pairwise operations */
11126         int is_q = extract32(insn, 30, 1);
11127         int u = extract32(insn, 29, 1);
11128         int size = extract32(insn, 22, 2);
11129         int rm = extract32(insn, 16, 5);
11130         int rn = extract32(insn, 5, 5);
11131         int rd = extract32(insn, 0, 5);
11132         if (opcode == 0x17) {
11133             if (u || (size == 3 && !is_q)) {
11134                 unallocated_encoding(s);
11135                 return;
11136             }
11137         } else {
11138             if (size == 3) {
11139                 unallocated_encoding(s);
11140                 return;
11141             }
11142         }
11143         handle_simd_3same_pair(s, is_q, u, opcode, size, rn, rm, rd);
11144         break;
11145     }
11146     case 0x18 ... 0x31:
11147         /* floating point ops, sz[1] and U are part of opcode */
11148         disas_simd_3same_float(s, insn);
11149         break;
11150     default:
11151         disas_simd_3same_int(s, insn);
11152         break;
11153     }
11154 }
11155
11156 /*
11157  * Advanced SIMD three same (ARMv8.2 FP16 variants)
11158  *
11159  *  31  30  29  28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9    5 4    0
11160  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
11161  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
11162  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
11163  *
11164  * This includes FMULX, FCMEQ (register), FRECPS, FRSQRTS, FCMGE
11165  * (register), FACGE, FABD, FCMGT (register) and FACGT.
11166  *
11167  */
11168 static void disas_simd_three_reg_same_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
11169 {
11170     int opcode, fpopcode;
11171     int is_q, u, a, rm, rn, rd;
11172     int datasize, elements;
11173     int pass;
11174     TCGv_ptr fpst;
11175     bool pairwise = false;
11176
11177     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
11178         unallocated_encoding(s);
11179         return;
11180     }
11181
11182     if (!fp_access_check(s)) {
11183         return;
11184     }
11185
11186     /* For these floating point ops, the U, a and opcode bits
11187      * together indicate the operation.
11188      */
11189     opcode = extract32(insn, 11, 3);
11190     u = extract32(insn, 29, 1);
11191     a = extract32(insn, 23, 1);
11192     is_q = extract32(insn, 30, 1);
11193     rm = extract32(insn, 16, 5);
11194     rn = extract32(insn, 5, 5);
11195     rd = extract32(insn, 0, 5);
11196
11197     fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
11198     datasize = is_q ? 128 : 64;
11199     elements = datasize / 16;
11200
11201     switch (fpopcode) {
11202     case 0x10: /* FMAXNMP */
11203     case 0x12: /* FADDP */
11204     case 0x16: /* FMAXP */
11205     case 0x18: /* FMINNMP */
11206     case 0x1e: /* FMINP */
11207         pairwise = true;
11208         break;
11209     }
11210
11211     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
11212
11213     if (pairwise) {
11214         int maxpass = is_q ? 8 : 4;
11215         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11216         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11217         TCGv_i32 tcg_res[8];
11218
11219         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11220             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
11221             int passelt = (pass << 1) & (maxpass - 1);
11222
11223             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_16);
11224             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_16);
11225             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11226
11227             switch (fpopcode) {
11228             case 0x10: /* FMAXNMP */
11229                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11230                                            fpst);
11231                 break;
11232             case 0x12: /* FADDP */
11233                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11234                 break;
11235             case 0x16: /* FMAXP */
11236                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11237                 break;
11238             case 0x18: /* FMINNMP */
11239                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11240                                            fpst);
11241                 break;
11242             case 0x1e: /* FMINP */
11243                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11244                 break;
11245             default:
11246                 g_assert_not_reached();
11247             }
11248         }
11249
11250         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11251             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_16);
11252             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11253         }
11254
11255         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11256         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11257
11258     } else {
11259         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
11260             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11261             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11262             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
11263
11264             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_16);
11265             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_16);
11266
11267             switch (fpopcode) {
11268             case 0x0: /* FMAXNM */
11269                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11270                 break;
11271             case 0x1: /* FMLA */
11272                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11273                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11274                                            fpst);
11275                 break;
11276             case 0x2: /* FADD */
11277                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11278                 break;
11279             case 0x3: /* FMULX */
11280                 gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11281                 break;
11282             case 0x4: /* FCMEQ */
11283                 gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11284                 break;
11285             case 0x6: /* FMAX */
11286                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11287                 break;
11288             case 0x7: /* FRECPS */
11289                 gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11290                 break;
11291             case 0x8: /* FMINNM */
11292                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11293                 break;
11294             case 0x9: /* FMLS */
11295                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
11296                 tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
11297                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11298                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11299                                            fpst);
11300                 break;
11301             case 0xa: /* FSUB */
11302                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11303                 break;
11304             case 0xe: /* FMIN */
11305                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11306                 break;
11307             case 0xf: /* FRSQRTS */
11308                 gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11309                 break;
11310             case 0x13: /* FMUL */
11311                 gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11312                 break;
11313             case 0x14: /* FCMGE */
11314                 gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11315                 break;
11316             case 0x15: /* FACGE */
11317                 gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11318                 break;
11319             case 0x17: /* FDIV */
11320                 gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11321                 break;
11322             case 0x1a: /* FABD */
11323                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11324                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
11325                 break;
11326             case 0x1c: /* FCMGT */
11327                 gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11328                 break;
11329             case 0x1d: /* FACGT */
11330                 gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11331                 break;
11332             default:
11333                 fprintf(stderr, "%s: insn %#04x, fpop %#2x @ %#" PRIx64 "\n",
11334                         __func__, insn, fpopcode, s->pc);
11335                 g_assert_not_reached();
11336             }
11337
11338             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11339             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
11340             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11341             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11342         }
11343     }
11344
11345     tcg_temp_free_ptr(fpst);
11346
11347     clear_vec_high(s, is_q, rd);
11348 }
11349
11350 /* AdvSIMD three same extra
11351  *  31   30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
11352  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11353  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
11354  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11355  */
11356 static void disas_simd_three_reg_same_extra(DisasContext *s, uint32_t insn)
11357 {
11358     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11359     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11360     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
11361     int rm = extract32(insn, 16, 5);
11362     int size = extract32(insn, 22, 2);
11363     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11364     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11365     bool feature;
11366     int rot;
11367
11368     switch (u * 16 + opcode) {
11369     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
11370     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
11371         if (size != 1 && size != 2) {
11372             unallocated_encoding(s);
11373             return;
11374         }
11375         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
11376         break;
11377     case 0x02: /* SDOT (vector) */
11378     case 0x12: /* UDOT (vector) */
11379         if (size != MO_32) {
11380             unallocated_encoding(s);
11381             return;
11382         }
11383         feature = dc_isar_feature(aa64_dp, s);
11384         break;
11385     case 0x18: /* FCMLA, #0 */
11386     case 0x19: /* FCMLA, #90 */
11387     case 0x1a: /* FCMLA, #180 */
11388     case 0x1b: /* FCMLA, #270 */
11389     case 0x1c: /* FCADD, #90 */
11390     case 0x1e: /* FCADD, #270 */
11391         if (size == 0
11392             || (size == 1 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s))
11393             || (size == 3 && !is_q)) {
11394             unallocated_encoding(s);
11395             return;
11396         }
11397         feature = dc_isar_feature(aa64_fcma, s);
11398         break;
11399     default:
11400         unallocated_encoding(s);
11401         return;
11402     }
11403     if (!feature) {
11404         unallocated_encoding(s);
11405         return;
11406     }
11407     if (!fp_access_check(s)) {
11408         return;
11409     }
11410
11411     switch (opcode) {
11412     case 0x0: /* SQRDMLAH (vector) */
11413         switch (size) {
11414         case 1:
11415             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s16);
11416             break;
11417         case 2:
11418             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s32);
11419             break;
11420         default:
11421             g_assert_not_reached();
11422         }
11423         return;
11424
11425     case 0x1: /* SQRDMLSH (vector) */
11426         switch (size) {
11427         case 1:
11428             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s16);
11429             break;
11430         case 2:
11431             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s32);
11432             break;
11433         default:
11434             g_assert_not_reached();
11435         }
11436         return;
11437
11438     case 0x2: /* SDOT / UDOT */
11439         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, 0,
11440                          u ? gen_helper_gvec_udot_b : gen_helper_gvec_sdot_b);
11441         return;
11442
11443     case 0x8: /* FCMLA, #0 */
11444     case 0x9: /* FCMLA, #90 */
11445     case 0xa: /* FCMLA, #180 */
11446     case 0xb: /* FCMLA, #270 */
11447         rot = extract32(opcode, 0, 2);
11448         switch (size) {
11449         case 1:
11450             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, true, rot,
11451                               gen_helper_gvec_fcmlah);
11452             break;
11453         case 2:
11454             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11455                               gen_helper_gvec_fcmlas);
11456             break;
11457         case 3:
11458             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11459                               gen_helper_gvec_fcmlad);
11460             break;
11461         default:
11462             g_assert_not_reached();
11463         }
11464         return;
11465
11466     case 0xc: /* FCADD, #90 */
11467     case 0xe: /* FCADD, #270 */
11468         rot = extract32(opcode, 1, 1);
11469         switch (size) {
11470         case 1:
11471             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11472                               gen_helper_gvec_fcaddh);
11473             break;
11474         case 2:
11475             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11476                               gen_helper_gvec_fcadds);
11477             break;
11478         case 3:
11479             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11480                               gen_helper_gvec_fcaddd);
11481             break;
11482         default:
11483             g_assert_not_reached();
11484         }
11485         return;
11486
11487     default:
11488         g_assert_not_reached();
11489     }
11490 }
11491
11492 static void handle_2misc_widening(DisasContext *s, int opcode, bool is_q,
11493                                   int size, int rn, int rd)
11494 {
11495     /* Handle 2-reg-misc ops which are widening (so each size element
11496      * in the source becomes a 2*size element in the destination.
11497      * The only instruction like this is FCVTL.
11498      */
11499     int pass;
11500
11501     if (size == 3) {
11502         /* 32 -> 64 bit fp conversion */
11503         TCGv_i64 tcg_res[2];
11504         int srcelt = is_q ? 2 : 0;
11505
11506         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11507             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11508             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11509
11510             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, srcelt + pass, MO_32);
11511             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
11512             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11513         }
11514         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11515             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11516             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11517         }
11518     } else {
11519         /* 16 -> 32 bit fp conversion */
11520         int srcelt = is_q ? 4 : 0;
11521         TCGv_i32 tcg_res[4];
11522         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
11523         TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
11524
11525         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11526             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11527
11528             read_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rn, srcelt + pass, MO_16);
11529             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
11530                                            fpst, ahp);
11531         }
11532         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11533             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
11534             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11535         }
11536
11537         tcg_temp_free_ptr(fpst);
11538         tcg_temp_free_i32(ahp);
11539     }
11540 }
11541
11542 static void handle_rev(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11543                        bool is_q, int size, int rn, int rd)
11544 {
11545     int op = (opcode << 1) | u;
11546     int opsz = op + size;
11547     int grp_size = 3 - opsz;
11548     int dsize = is_q ? 128 : 64;
11549     int i;
11550
11551     if (opsz >= 3) {
11552         unallocated_encoding(s);
11553         return;
11554     }
11555
11556     if (!fp_access_check(s)) {
11557         return;
11558     }
11559
11560     if (size == 0) {
11561         /* Special case bytes, use bswap op on each group of elements */
11562         int groups = dsize / (8 << grp_size);
11563
11564         for (i = 0; i < groups; i++) {
11565             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
11566
11567             read_vec_element(s, tcg_tmp, rn, i, grp_size);
11568             switch (grp_size) {
11569             case MO_16:
11570                 tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11571                 break;
11572             case MO_32:
11573                 tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11574                 break;
11575             case MO_64:
11576                 tcg_gen_bswap64_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11577                 break;
11578             default:
11579                 g_assert_not_reached();
11580             }
11581             write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, i, grp_size);
11582             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
11583         }
11584         clear_vec_high(s, is_q, rd);
11585     } else {
11586         int revmask = (1 << grp_size) - 1;
11587         int esize = 8 << size;
11588         int elements = dsize / esize;
11589         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
11590         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_const_i64(0);
11591         TCGv_i64 tcg_rd_hi = tcg_const_i64(0);
11592
11593         for (i = 0; i < elements; i++) {
11594             int e_rev = (i & 0xf) ^ revmask;
11595             int off = e_rev * esize;
11596             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size);
11597             if (off >= 64) {
11598                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd_hi, tcg_rd_hi,
11599                                     tcg_rn, off - 64, esize);
11600             } else {
11601                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, off, esize);
11602             }
11603         }
11604         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, 0, MO_64);
11605         write_vec_element(s, tcg_rd_hi, rd, 1, MO_64);
11606
11607         tcg_temp_free_i64(tcg_rd_hi);
11608         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
11609         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
11610     }
11611 }
11612
11613 static void handle_2misc_pairwise(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11614                                   bool is_q, int size, int rn, int rd)
11615 {
11616     /* Implement the pairwise operations from 2-misc:
11617      * SADDLP, UADDLP, SADALP, UADALP.
11618      * These all add pairs of elements in the input to produce a
11619      * double-width result element in the output (possibly accumulating).
11620      */
11621     bool accum = (opcode == 0x6);
11622     int maxpass = is_q ? 2 : 1;
11623     int pass;
11624     TCGv_i64 tcg_res[2];
11625
11626     if (size == 2) {
11627         /* 32 + 32 -> 64 op */
11628         TCGMemOp memop = size + (u ? 0 : MO_SIGN);
11629
11630         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11631             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
11632             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
11633
11634             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11635
11636             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass * 2, memop);
11637             read_vec_element(s, tcg_op2, rn, pass * 2 + 1, memop);
11638             tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
11639             if (accum) {
11640                 read_vec_element(s, tcg_op1, rd, pass, MO_64);
11641                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
11642             }
11643
11644             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
11645             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
11646         }
11647     } else {
11648         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11649             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
11650             NeonGenOneOpFn *genfn;
11651             static NeonGenOneOpFn * const fns[2][2] = {
11652                 { gen_helper_neon_addlp_s8,  gen_helper_neon_addlp_u8 },
11653                 { gen_helper_neon_addlp_s16,  gen_helper_neon_addlp_u16 },
11654             };
11655
11656             genfn = fns[size][u];
11657
11658             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11659
11660             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
11661             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11662
11663             if (accum) {
11664                 read_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
11665                 if (size == 0) {
11666                     gen_helper_neon_addl_u16(tcg_res[pass],
11667                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11668                 } else {
11669                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass],
11670                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11671                 }
11672             }
11673             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
11674         }
11675     }
11676     if (!is_q) {
11677         tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
11678     }
11679     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11680         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11681         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11682     }
11683 }
11684
11685 static void handle_shll(DisasContext *s, bool is_q, int size, int rn, int rd)
11686 {
11687     /* Implement SHLL and SHLL2 */
11688     int pass;
11689     int part = is_q ? 2 : 0;
11690     TCGv_i64 tcg_res[2];
11691
11692     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11693         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3] = {
11694             gen_helper_neon_widen_u8,
11695             gen_helper_neon_widen_u16,
11696             tcg_gen_extu_i32_i64,
11697         };
11698         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size];
11699         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11700
11701         read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, part + pass, MO_32);
11702         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11703         widenfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11704         tcg_gen_shli_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], 8 << size);
11705
11706         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11707     }
11708
11709     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11710         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11711         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11712     }
11713 }
11714
11715 /* AdvSIMD two reg misc
11716  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
11717  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11718  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
11719  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11720  */
11721 static void disas_simd_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
11722 {
11723     int size = extract32(insn, 22, 2);
11724     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
11725     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11726     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11727     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11728     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11729     bool need_fpstatus = false;
11730     bool need_rmode = false;
11731     int rmode = -1;
11732     TCGv_i32 tcg_rmode;
11733     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
11734
11735     switch (opcode) {
11736     case 0x0: /* REV64, REV32 */
11737     case 0x1: /* REV16 */
11738         handle_rev(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11739         return;
11740     case 0x5: /* CNT, NOT, RBIT */
11741         if (u && size == 0) {
11742             /* NOT */
11743             break;
11744         } else if (u && size == 1) {
11745             /* RBIT */
11746             break;
11747         } else if (!u && size == 0) {
11748             /* CNT */
11749             break;
11750         }
11751         unallocated_encoding(s);
11752         return;
11753     case 0x12: /* XTN, XTN2, SQXTUN, SQXTUN2 */
11754     case 0x14: /* SQXTN, SQXTN2, UQXTN, UQXTN2 */
11755         if (size == 3) {
11756             unallocated_encoding(s);
11757             return;
11758         }
11759         if (!fp_access_check(s)) {
11760             return;
11761         }
11762
11763         handle_2misc_narrow(s, false, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11764         return;
11765     case 0x4: /* CLS, CLZ */
11766         if (size == 3) {
11767             unallocated_encoding(s);
11768             return;
11769         }
11770         break;
11771     case 0x2: /* SADDLP, UADDLP */
11772     case 0x6: /* SADALP, UADALP */
11773         if (size == 3) {
11774             unallocated_encoding(s);
11775             return;
11776         }
11777         if (!fp_access_check(s)) {
11778             return;
11779         }
11780         handle_2misc_pairwise(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11781         return;
11782     case 0x13: /* SHLL, SHLL2 */
11783         if (u == 0 || size == 3) {
11784             unallocated_encoding(s);
11785             return;
11786         }
11787         if (!fp_access_check(s)) {
11788             return;
11789         }
11790         handle_shll(s, is_q, size, rn, rd);
11791         return;
11792     case 0xa: /* CMLT */
11793         if (u == 1) {
11794             unallocated_encoding(s);
11795             return;
11796         }
11797         /* fall through */
11798     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
11799     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
11800     case 0xb: /* ABS, NEG */
11801         if (size == 3 && !is_q) {
11802             unallocated_encoding(s);
11803             return;
11804         }
11805         break;
11806     case 0x3: /* SUQADD, USQADD */
11807         if (size == 3 && !is_q) {
11808             unallocated_encoding(s);
11809             return;
11810         }
11811         if (!fp_access_check(s)) {
11812             return;
11813         }
11814         handle_2misc_satacc(s, false, u, is_q, size, rn, rd);
11815         return;
11816     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
11817         if (size == 3 && !is_q) {
11818             unallocated_encoding(s);
11819             return;
11820         }
11821         break;
11822     case 0xc ... 0xf:
11823     case 0x16 ... 0x1d:
11824     case 0x1f:
11825     {
11826         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
11827          * size[0] indicates single or double precision.
11828          */
11829         int is_double = extract32(size, 0, 1);
11830         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
11831         size = is_double ? 3 : 2;
11832         switch (opcode) {
11833         case 0x2f: /* FABS */
11834         case 0x6f: /* FNEG */
11835             if (size == 3 && !is_q) {
11836                 unallocated_encoding(s);
11837                 return;
11838             }
11839             break;
11840         case 0x1d: /* SCVTF */
11841         case 0x5d: /* UCVTF */
11842         {
11843             bool is_signed = (opcode == 0x1d) ? true : false;
11844             int elements = is_double ? 2 : is_q ? 4 : 2;
11845             if (is_double && !is_q) {
11846                 unallocated_encoding(s);
11847                 return;
11848             }
11849             if (!fp_access_check(s)) {
11850                 return;
11851             }
11852             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, is_signed, 0, size);
11853             return;
11854         }
11855         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
11856         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
11857         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
11858         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
11859         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
11860             if (size == 3 && !is_q) {
11861                 unallocated_encoding(s);
11862                 return;
11863             }
11864             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
11865             return;
11866         case 0x7f: /* FSQRT */
11867             if (size == 3 && !is_q) {
11868                 unallocated_encoding(s);
11869                 return;
11870             }
11871             break;
11872         case 0x1a: /* FCVTNS */
11873         case 0x1b: /* FCVTMS */
11874         case 0x3a: /* FCVTPS */
11875         case 0x3b: /* FCVTZS */
11876         case 0x5a: /* FCVTNU */
11877         case 0x5b: /* FCVTMU */
11878         case 0x7a: /* FCVTPU */
11879         case 0x7b: /* FCVTZU */
11880             need_fpstatus = true;
11881             need_rmode = true;
11882             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
11883             if (size == 3 && !is_q) {
11884                 unallocated_encoding(s);
11885                 return;
11886             }
11887             break;
11888         case 0x5c: /* FCVTAU */
11889         case 0x1c: /* FCVTAS */
11890             need_fpstatus = true;
11891             need_rmode = true;
11892             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
11893             if (size == 3 && !is_q) {
11894                 unallocated_encoding(s);
11895                 return;
11896             }
11897             break;
11898         case 0x3c: /* URECPE */
11899             if (size == 3) {
11900                 unallocated_encoding(s);
11901                 return;
11902             }
11903             /* fall through */
11904         case 0x3d: /* FRECPE */
11905         case 0x7d: /* FRSQRTE */
11906             if (size == 3 && !is_q) {
11907                 unallocated_encoding(s);
11908                 return;
11909             }
11910             if (!fp_access_check(s)) {
11911                 return;
11912             }
11913             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
11914             return;
11915         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
11916             if (size == 2) {
11917                 unallocated_encoding(s);
11918                 return;
11919             }
11920             /* fall through */
11921         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
11922             /* handle_2misc_narrow does a 2*size -> size operation, but these
11923              * instructions encode the source size rather than dest size.
11924              */
11925             if (!fp_access_check(s)) {
11926                 return;
11927             }
11928             handle_2misc_narrow(s, false, opcode, 0, is_q, size - 1, rn, rd);
11929             return;
11930         case 0x17: /* FCVTL, FCVTL2 */
11931             if (!fp_access_check(s)) {
11932                 return;
11933             }
11934             handle_2misc_widening(s, opcode, is_q, size, rn, rd);
11935             return;
11936         case 0x18: /* FRINTN */
11937         case 0x19: /* FRINTM */
11938         case 0x38: /* FRINTP */
11939         case 0x39: /* FRINTZ */
11940             need_rmode = true;
11941             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
11942             /* fall through */
11943         case 0x59: /* FRINTX */
11944         case 0x79: /* FRINTI */
11945             need_fpstatus = true;
11946             if (size == 3 && !is_q) {
11947                 unallocated_encoding(s);
11948                 return;
11949             }
11950             break;
11951         case 0x58: /* FRINTA */
11952             need_rmode = true;
11953             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
11954             need_fpstatus = true;
11955             if (size == 3 && !is_q) {
11956                 unallocated_encoding(s);
11957                 return;
11958             }
11959             break;
11960         case 0x7c: /* URSQRTE */
11961             if (size == 3) {
11962                 unallocated_encoding(s);
11963                 return;
11964             }
11965             need_fpstatus = true;
11966             break;
11967         default:
11968             unallocated_encoding(s);
11969             return;
11970         }
11971         break;
11972     }
11973     default:
11974         unallocated_encoding(s);
11975         return;
11976     }
11977
11978     if (!fp_access_check(s)) {
11979         return;
11980     }
11981
11982     if (need_fpstatus || need_rmode) {
11983         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
11984     } else {
11985         tcg_fpstatus = NULL;
11986     }
11987     if (need_rmode) {
11988         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
11989         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
11990     } else {
11991         tcg_rmode = NULL;
11992     }
11993
11994     switch (opcode) {
11995     case 0x5:
11996         if (u && size == 0) { /* NOT */
11997             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_not, 0);
11998             return;
11999         }
12000         break;
12001     case 0xb:
12002         if (u) { /* NEG */
12003             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_neg, size);
12004             return;
12005         }
12006         break;
12007     }
12008
12009     if (size == 3) {
12010         /* All 64-bit element operations can be shared with scalar 2misc */
12011         int pass;
12012
12013         /* Coverity claims (size == 3 && !is_q) has been eliminated
12014          * from all paths leading to here.
12015          */
12016         tcg_debug_assert(is_q);
12017         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
12018             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12019             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
12020
12021             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
12022
12023             handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op,
12024                             tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12025
12026             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12027
12028             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
12029             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12030         }
12031     } else {
12032         int pass;
12033
12034         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
12035             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12036             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12037             TCGCond cond;
12038
12039             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
12040
12041             if (size == 2) {
12042                 /* Special cases for 32 bit elements */
12043                 switch (opcode) {
12044                 case 0xa: /* CMLT */
12045                     /* 32 bit integer comparison against zero, result is
12046                      * test ? (2^32 - 1) : 0. We implement via setcond(test)
12047                      * and inverting.
12048                      */
12049                     cond = TCG_COND_LT;
12050                 do_cmop:
12051                     tcg_gen_setcondi_i32(cond, tcg_res, tcg_op, 0);
12052                     tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_res);
12053                     break;
12054                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
12055                     cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
12056                     goto do_cmop;
12057                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
12058                     cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
12059                     goto do_cmop;
12060                 case 0x4: /* CLS */
12061                     if (u) {
12062                         tcg_gen_clzi_i32(tcg_res, tcg_op, 32);
12063                     } else {
12064                         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_res, tcg_op);
12065                     }
12066                     break;
12067                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
12068                     if (u) {
12069                         gen_helper_neon_qneg_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12070                     } else {
12071                         gen_helper_neon_qabs_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12072                     }
12073                     break;
12074                 case 0xb: /* ABS, NEG */
12075                     if (u) {
12076                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
12077                     } else {
12078                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12079                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
12080                         tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_GT, tcg_res, tcg_op,
12081                                             tcg_zero, tcg_op, tcg_res);
12082                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12083                     }
12084                     break;
12085                 case 0x2f: /* FABS */
12086                     gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
12087                     break;
12088                 case 0x6f: /* FNEG */
12089                     gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
12090                     break;
12091                 case 0x7f: /* FSQRT */
12092                     gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
12093                     break;
12094                 case 0x1a: /* FCVTNS */
12095                 case 0x1b: /* FCVTMS */
12096                 case 0x1c: /* FCVTAS */
12097                 case 0x3a: /* FCVTPS */
12098                 case 0x3b: /* FCVTZS */
12099                 {
12100                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
12101                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_res, tcg_op,
12102                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
12103                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
12104                     break;
12105                 }
12106                 case 0x5a: /* FCVTNU */
12107                 case 0x5b: /* FCVTMU */
12108                 case 0x5c: /* FCVTAU */
12109                 case 0x7a: /* FCVTPU */
12110                 case 0x7b: /* FCVTZU */
12111                 {
12112                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
12113                     gen_helper_vfp_touls(tcg_res, tcg_op,
12114                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
12115                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
12116                     break;
12117                 }
12118                 case 0x18: /* FRINTN */
12119                 case 0x19: /* FRINTM */
12120                 case 0x38: /* FRINTP */
12121                 case 0x39: /* FRINTZ */
12122                 case 0x58: /* FRINTA */
12123                 case 0x79: /* FRINTI */
12124                     gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12125                     break;
12126                 case 0x59: /* FRINTX */
12127                     gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12128                     break;
12129                 case 0x7c: /* URSQRTE */
12130                     gen_helper_rsqrte_u32(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12131                     break;
12132                 default:
12133                     g_assert_not_reached();
12134                 }
12135             } else {
12136                 /* Use helpers for 8 and 16 bit elements */
12137                 switch (opcode) {
12138                 case 0x5: /* CNT, RBIT */
12139                     /* For these two insns size is part of the opcode specifier
12140                      * (handled earlier); they always operate on byte elements.
12141                      */
12142                     if (u) {
12143                         gen_helper_neon_rbit_u8(tcg_res, tcg_op);
12144                     } else {
12145                         gen_helper_neon_cnt_u8(tcg_res, tcg_op);
12146                     }
12147                     break;
12148                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
12149                 {
12150                     NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
12151                     static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[2][2] = {
12152                         { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
12153                         { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
12154                     };
12155                     genfn = fns[size][u];
12156                     genfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
12157                     break;
12158                 }
12159                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
12160                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
12161                 case 0xa: /* CMLT */
12162                 {
12163                     static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
12164                         { gen_helper_neon_cgt_s8, gen_helper_neon_cgt_s16 },
12165                         { gen_helper_neon_cge_s8, gen_helper_neon_cge_s16 },
12166                         { gen_helper_neon_ceq_u8, gen_helper_neon_ceq_u16 },
12167                     };
12168                     NeonGenTwoOpFn *genfn;
12169                     int comp;
12170                     bool reverse;
12171                     TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12172
12173                     /* comp = index into [CMGT, CMGE, CMEQ, CMLE, CMLT] */
12174                     comp = (opcode - 0x8) * 2 + u;
12175                     /* ...but LE, LT are implemented as reverse GE, GT */
12176                     reverse = (comp > 2);
12177                     if (reverse) {
12178                         comp = 4 - comp;
12179                     }
12180                     genfn = fns[comp][size];
12181                     if (reverse) {
12182                         genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12183                     } else {
12184                         genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero);
12185                     }
12186                     tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12187                     break;
12188                 }
12189                 case 0xb: /* ABS, NEG */
12190                     if (u) {
12191                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12192                         if (size) {
12193                             gen_helper_neon_sub_u16(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12194                         } else {
12195                             gen_helper_neon_sub_u8(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12196                         }
12197                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12198                     } else {
12199                         if (size) {
12200                             gen_helper_neon_abs_s16(tcg_res, tcg_op);
12201                         } else {
12202                             gen_helper_neon_abs_s8(tcg_res, tcg_op);
12203                         }
12204                     }
12205                     break;
12206                 case 0x4: /* CLS, CLZ */
12207                     if (u) {
12208                         if (size == 0) {
12209                             gen_helper_neon_clz_u8(tcg_res, tcg_op);
12210                         } else {
12211                             gen_helper_neon_clz_u16(tcg_res, tcg_op);
12212                         }
12213                     } else {
12214                         if (size == 0) {
12215                             gen_helper_neon_cls_s8(tcg_res, tcg_op);
12216                         } else {
12217                             gen_helper_neon_cls_s16(tcg_res, tcg_op);
12218                         }
12219                     }
12220                     break;
12221                 default:
12222                     g_assert_not_reached();
12223                 }
12224             }
12225
12226             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
12227
12228             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12229             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12230         }
12231     }
12232     clear_vec_high(s, is_q, rd);
12233
12234     if (need_rmode) {
12235         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12236         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12237     }
12238     if (need_fpstatus) {
12239         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12240     }
12241 }
12242
12243 /* AdvSIMD [scalar] two register miscellaneous (FP16)
12244  *
12245  *   31  30  29 28  27     24  23 22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
12246  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12247  * | 0 | Q | U | S | 1 1 1 0 | a | 1 1 1 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
12248  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12249  *   mask: 1000 1111 0111 1110 0000 1100 0000 0000 0x8f7e 0c00
12250  *   val:  0000 1110 0111 1000 0000 1000 0000 0000 0x0e78 0800
12251  *
12252  * This actually covers two groups where scalar access is governed by
12253  * bit 28. A bunch of the instructions (float to integral) only exist
12254  * in the vector form and are un-allocated for the scalar decode. Also
12255  * in the scalar decode Q is always 1.
12256  */
12257 static void disas_simd_two_reg_misc_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
12258 {
12259     int fpop, opcode, a, u;
12260     int rn, rd;
12261     bool is_q;
12262     bool is_scalar;
12263     bool only_in_vector = false;
12264
12265     int pass;
12266     TCGv_i32 tcg_rmode = NULL;
12267     TCGv_ptr tcg_fpstatus = NULL;
12268     bool need_rmode = false;
12269     bool need_fpst = true;
12270     int rmode;
12271
12272     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12273         unallocated_encoding(s);
12274         return;
12275     }
12276
12277     rd = extract32(insn, 0, 5);
12278     rn = extract32(insn, 5, 5);
12279
12280     a = extract32(insn, 23, 1);
12281     u = extract32(insn, 29, 1);
12282     is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12283     is_q = extract32(insn, 30, 1);
12284
12285     opcode = extract32(insn, 12, 5);
12286     fpop = deposit32(opcode, 5, 1, a);
12287     fpop = deposit32(fpop, 6, 1, u);
12288
12289     rd = extract32(insn, 0, 5);
12290     rn = extract32(insn, 5, 5);
12291
12292     switch (fpop) {
12293     case 0x1d: /* SCVTF */
12294     case 0x5d: /* UCVTF */
12295     {
12296         int elements;
12297
12298         if (is_scalar) {
12299             elements = 1;
12300         } else {
12301             elements = (is_q ? 8 : 4);
12302         }
12303
12304         if (!fp_access_check(s)) {
12305             return;
12306         }
12307         handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !u, 0, MO_16);
12308         return;
12309     }
12310     break;
12311     case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
12312     case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
12313     case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
12314     case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
12315     case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
12316         handle_2misc_fcmp_zero(s, fpop, is_scalar, 0, is_q, MO_16, rn, rd);
12317         return;
12318     case 0x3d: /* FRECPE */
12319     case 0x3f: /* FRECPX */
12320         break;
12321     case 0x18: /* FRINTN */
12322         need_rmode = true;
12323         only_in_vector = true;
12324         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12325         break;
12326     case 0x19: /* FRINTM */
12327         need_rmode = true;
12328         only_in_vector = true;
12329         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12330         break;
12331     case 0x38: /* FRINTP */
12332         need_rmode = true;
12333         only_in_vector = true;
12334         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12335         break;
12336     case 0x39: /* FRINTZ */
12337         need_rmode = true;
12338         only_in_vector = true;
12339         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12340         break;
12341     case 0x58: /* FRINTA */
12342         need_rmode = true;
12343         only_in_vector = true;
12344         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12345         break;
12346     case 0x59: /* FRINTX */
12347     case 0x79: /* FRINTI */
12348         only_in_vector = true;
12349         /* current rounding mode */
12350         break;
12351     case 0x1a: /* FCVTNS */
12352         need_rmode = true;
12353         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12354         break;
12355     case 0x1b: /* FCVTMS */
12356         need_rmode = true;
12357         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12358         break;
12359     case 0x1c: /* FCVTAS */
12360         need_rmode = true;
12361         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12362         break;
12363     case 0x3a: /* FCVTPS */
12364         need_rmode = true;
12365         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12366         break;
12367     case 0x3b: /* FCVTZS */
12368         need_rmode = true;
12369         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12370         break;
12371     case 0x5a: /* FCVTNU */
12372         need_rmode = true;
12373         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12374         break;
12375     case 0x5b: /* FCVTMU */
12376         need_rmode = true;
12377         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12378         break;
12379     case 0x5c: /* FCVTAU */
12380         need_rmode = true;
12381         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12382         break;
12383     case 0x7a: /* FCVTPU */
12384         need_rmode = true;
12385         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12386         break;
12387     case 0x7b: /* FCVTZU */
12388         need_rmode = true;
12389         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12390         break;
12391     case 0x2f: /* FABS */
12392     case 0x6f: /* FNEG */
12393         need_fpst = false;
12394         break;
12395     case 0x7d: /* FRSQRTE */
12396     case 0x7f: /* FSQRT (vector) */
12397         break;
12398     default:
12399         fprintf(stderr, "%s: insn %#04x fpop %#2x\n", __func__, insn, fpop);
12400         g_assert_not_reached();
12401     }
12402
12403
12404     /* Check additional constraints for the scalar encoding */
12405     if (is_scalar) {
12406         if (!is_q) {
12407             unallocated_encoding(s);
12408             return;
12409         }
12410         /* FRINTxx is only in the vector form */
12411         if (only_in_vector) {
12412             unallocated_encoding(s);
12413             return;
12414         }
12415     }
12416
12417     if (!fp_access_check(s)) {
12418         return;
12419     }
12420
12421     if (need_rmode || need_fpst) {
12422         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(true);
12423     }
12424
12425     if (need_rmode) {
12426         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
12427         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12428     }
12429
12430     if (is_scalar) {
12431         TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
12432         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12433
12434         switch (fpop) {
12435         case 0x1a: /* FCVTNS */
12436         case 0x1b: /* FCVTMS */
12437         case 0x1c: /* FCVTAS */
12438         case 0x3a: /* FCVTPS */
12439         case 0x3b: /* FCVTZS */
12440             gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12441             break;
12442         case 0x3d: /* FRECPE */
12443             gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12444             break;
12445         case 0x3f: /* FRECPX */
12446             gen_helper_frecpx_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12447             break;
12448         case 0x5a: /* FCVTNU */
12449         case 0x5b: /* FCVTMU */
12450         case 0x5c: /* FCVTAU */
12451         case 0x7a: /* FCVTPU */
12452         case 0x7b: /* FCVTZU */
12453             gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12454             break;
12455         case 0x6f: /* FNEG */
12456             tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12457             break;
12458         case 0x7d: /* FRSQRTE */
12459             gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12460             break;
12461         default:
12462             g_assert_not_reached();
12463         }
12464
12465         /* limit any sign extension going on */
12466         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0xffff);
12467         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
12468
12469         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12470         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12471     } else {
12472         for (pass = 0; pass < (is_q ? 8 : 4); pass++) {
12473             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12474             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12475
12476             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_16);
12477
12478             switch (fpop) {
12479             case 0x1a: /* FCVTNS */
12480             case 0x1b: /* FCVTMS */
12481             case 0x1c: /* FCVTAS */
12482             case 0x3a: /* FCVTPS */
12483             case 0x3b: /* FCVTZS */
12484                 gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12485                 break;
12486             case 0x3d: /* FRECPE */
12487                 gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12488                 break;
12489             case 0x5a: /* FCVTNU */
12490             case 0x5b: /* FCVTMU */
12491             case 0x5c: /* FCVTAU */
12492             case 0x7a: /* FCVTPU */
12493             case 0x7b: /* FCVTZU */
12494                 gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12495                 break;
12496             case 0x18: /* FRINTN */
12497             case 0x19: /* FRINTM */
12498             case 0x38: /* FRINTP */
12499             case 0x39: /* FRINTZ */
12500             case 0x58: /* FRINTA */
12501             case 0x79: /* FRINTI */
12502                 gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12503                 break;
12504             case 0x59: /* FRINTX */
12505                 gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12506                 break;
12507             case 0x2f: /* FABS */
12508                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
12509                 break;
12510             case 0x6f: /* FNEG */
12511                 tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12512                 break;
12513             case 0x7d: /* FRSQRTE */
12514                 gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12515                 break;
12516             case 0x7f: /* FSQRT */
12517                 gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12518                 break;
12519             default:
12520                 g_assert_not_reached();
12521             }
12522
12523             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
12524
12525             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12526             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12527         }
12528
12529         clear_vec_high(s, is_q, rd);
12530     }
12531
12532     if (tcg_rmode) {
12533         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12534         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12535     }
12536
12537     if (tcg_fpstatus) {
12538         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12539     }
12540 }
12541
12542 /* AdvSIMD scalar x indexed element
12543  *  31 30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12544  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12545  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12546  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12547  * AdvSIMD vector x indexed element
12548  *   31  30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12549  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12550  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12551  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12552  */
12553 static void disas_simd_indexed(DisasContext *s, uint32_t insn)
12554 {
12555     /* This encoding has two kinds of instruction:
12556      *  normal, where we perform elt x idxelt => elt for each
12557      *     element in the vector
12558      *  long, where we perform elt x idxelt and generate a result of
12559      *     double the width of the input element
12560      * The long ops have a 'part' specifier (ie come in INSN, INSN2 pairs).
12561      */
12562     bool is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12563     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
12564     bool u = extract32(insn, 29, 1);
12565     int size = extract32(insn, 22, 2);
12566     int l = extract32(insn, 21, 1);
12567     int m = extract32(insn, 20, 1);
12568     /* Note that the Rm field here is only 4 bits, not 5 as it usually is */
12569     int rm = extract32(insn, 16, 4);
12570     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
12571     int h = extract32(insn, 11, 1);
12572     int rn = extract32(insn, 5, 5);
12573     int rd = extract32(insn, 0, 5);
12574     bool is_long = false;
12575     int is_fp = 0;
12576     bool is_fp16 = false;
12577     int index;
12578     TCGv_ptr fpst;
12579
12580     switch (16 * u + opcode) {
12581     case 0x08: /* MUL */
12582     case 0x10: /* MLA */
12583     case 0x14: /* MLS */
12584         if (is_scalar) {
12585             unallocated_encoding(s);
12586             return;
12587         }
12588         break;
12589     case 0x02: /* SMLAL, SMLAL2 */
12590     case 0x12: /* UMLAL, UMLAL2 */
12591     case 0x06: /* SMLSL, SMLSL2 */
12592     case 0x16: /* UMLSL, UMLSL2 */
12593     case 0x0a: /* SMULL, SMULL2 */
12594     case 0x1a: /* UMULL, UMULL2 */
12595         if (is_scalar) {
12596             unallocated_encoding(s);
12597             return;
12598         }
12599         is_long = true;
12600         break;
12601     case 0x03: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
12602     case 0x07: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
12603     case 0x0b: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
12604         is_long = true;
12605         break;
12606     case 0x0c: /* SQDMULH */
12607     case 0x0d: /* SQRDMULH */
12608         break;
12609     case 0x01: /* FMLA */
12610     case 0x05: /* FMLS */
12611     case 0x09: /* FMUL */
12612     case 0x19: /* FMULX */
12613         is_fp = 1;
12614         break;
12615     case 0x1d: /* SQRDMLAH */
12616     case 0x1f: /* SQRDMLSH */
12617         if (!dc_isar_feature(aa64_rdm, s)) {
12618             unallocated_encoding(s);
12619             return;
12620         }
12621         break;
12622     case 0x0e: /* SDOT */
12623     case 0x1e: /* UDOT */
12624         if (size != MO_32 || !dc_isar_feature(aa64_dp, s)) {
12625             unallocated_encoding(s);
12626             return;
12627         }
12628         break;
12629     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12630     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12631     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12632     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12633         if (!dc_isar_feature(aa64_fcma, s)) {
12634             unallocated_encoding(s);
12635             return;
12636         }
12637         is_fp = 2;
12638         break;
12639     default:
12640         unallocated_encoding(s);
12641         return;
12642     }
12643
12644     switch (is_fp) {
12645     case 1: /* normal fp */
12646         /* convert insn encoded size to TCGMemOp size */
12647         switch (size) {
12648         case 0: /* half-precision */
12649             size = MO_16;
12650             is_fp16 = true;
12651             break;
12652         case MO_32: /* single precision */
12653         case MO_64: /* double precision */
12654             break;
12655         default:
12656             unallocated_encoding(s);
12657             return;
12658         }
12659         break;
12660
12661     case 2: /* complex fp */
12662         /* Each indexable element is a complex pair.  */
12663         size <<= 1;
12664         switch (size) {
12665         case MO_32:
12666             if (h && !is_q) {
12667                 unallocated_encoding(s);
12668                 return;
12669             }
12670             is_fp16 = true;
12671             break;
12672         case MO_64:
12673             break;
12674         default:
12675             unallocated_encoding(s);
12676             return;
12677         }
12678         break;
12679
12680     default: /* integer */
12681         switch (size) {
12682         case MO_8:
12683         case MO_64:
12684             unallocated_encoding(s);
12685             return;
12686         }
12687         break;
12688     }
12689     if (is_fp16 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12690         unallocated_encoding(s);
12691         return;
12692     }
12693
12694     /* Given TCGMemOp size, adjust register and indexing.  */
12695     switch (size) {
12696     case MO_16:
12697         index = h << 2 | l << 1 | m;
12698         break;
12699     case MO_32:
12700         index = h << 1 | l;
12701         rm |= m << 4;
12702         break;
12703     case MO_64:
12704         if (l || !is_q) {
12705             unallocated_encoding(s);
12706             return;
12707         }
12708         index = h;
12709         rm |= m << 4;
12710         break;
12711     default:
12712         g_assert_not_reached();
12713     }
12714
12715     if (!fp_access_check(s)) {
12716         return;
12717     }
12718
12719     if (is_fp) {
12720         fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
12721     } else {
12722         fpst = NULL;
12723     }
12724
12725     switch (16 * u + opcode) {
12726     case 0x0e: /* SDOT */
12727     case 0x1e: /* UDOT */
12728         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, index,
12729                          u ? gen_helper_gvec_udot_idx_b
12730                          : gen_helper_gvec_sdot_idx_b);
12731         return;
12732     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12733     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12734     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12735     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12736         {
12737             int rot = extract32(insn, 13, 2);
12738             int data = (index << 2) | rot;
12739             tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
12740                                vec_full_reg_offset(s, rn),
12741                                vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
12742                                is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data,
12743                                size == MO_64
12744                                ? gen_helper_gvec_fcmlas_idx
12745                                : gen_helper_gvec_fcmlah_idx);
12746             tcg_temp_free_ptr(fpst);
12747         }
12748         return;
12749     }
12750
12751     if (size == 3) {
12752         TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
12753         int pass;
12754
12755         assert(is_fp && is_q && !is_long);
12756
12757         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, MO_64);
12758
12759         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12760             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12761             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
12762
12763             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
12764
12765             switch (16 * u + opcode) {
12766             case 0x05: /* FMLS */
12767                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
12768                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op, tcg_op);
12769                 /* fall through */
12770             case 0x01: /* FMLA */
12771                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12772                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, tcg_res, fpst);
12773                 break;
12774             case 0x09: /* FMUL */
12775                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12776                 break;
12777             case 0x19: /* FMULX */
12778                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12779                 break;
12780             default:
12781                 g_assert_not_reached();
12782             }
12783
12784             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12785             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12786             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
12787         }
12788
12789         tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
12790         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
12791     } else if (!is_long) {
12792         /* 32 bit floating point, or 16 or 32 bit integer.
12793          * For the 16 bit scalar case we use the usual Neon helpers and
12794          * rely on the fact that 0 op 0 == 0 with no side effects.
12795          */
12796         TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
12797         int pass, maxpasses;
12798
12799         if (is_scalar) {
12800             maxpasses = 1;
12801         } else {
12802             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
12803         }
12804
12805         read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
12806
12807         if (size == 1 && !is_scalar) {
12808             /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to duplicate
12809              * the index into both halves of the 32 bit tcg_idx and then use
12810              * the usual Neon helpers.
12811              */
12812             tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
12813         }
12814
12815         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
12816             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12817             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12818
12819             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, is_scalar ? size : MO_32);
12820
12821             switch (16 * u + opcode) {
12822             case 0x08: /* MUL */
12823             case 0x10: /* MLA */
12824             case 0x14: /* MLS */
12825             {
12826                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[2][2] = {
12827                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
12828                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
12829                 };
12830                 NeonGenTwoOpFn *genfn;
12831                 bool is_sub = opcode == 0x4;
12832
12833                 if (size == 1) {
12834                     gen_helper_neon_mul_u16(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
12835                 } else {
12836                     tcg_gen_mul_i32(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
12837                 }
12838                 if (opcode == 0x8) {
12839                     break;
12840                 }
12841                 read_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
12842                 genfn = fns[size - 1][is_sub];
12843                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_res);
12844                 break;
12845             }
12846             case 0x05: /* FMLS */
12847             case 0x01: /* FMLA */
12848                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12849                                      is_scalar ? size : MO_32);
12850                 switch (size) {
12851                 case 1:
12852                     if (opcode == 0x5) {
12853                         /* As usual for ARM, separate negation for fused
12854                          * multiply-add */
12855                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80008000);
12856                     }
12857                     if (is_scalar) {
12858                         gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12859                                                    tcg_res, fpst);
12860                     } else {
12861                         gen_helper_advsimd_muladd2h(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12862                                                     tcg_res, fpst);
12863                     }
12864                     break;
12865                 case 2:
12866                     if (opcode == 0x5) {
12867                         /* As usual for ARM, separate negation for
12868                          * fused multiply-add */
12869                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80000000);
12870                     }
12871                     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12872                                            tcg_res, fpst);
12873                     break;
12874                 default:
12875                     g_assert_not_reached();
12876                 }
12877                 break;
12878             case 0x09: /* FMUL */
12879                 switch (size) {
12880                 case 1:
12881                     if (is_scalar) {
12882                         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op,
12883                                                 tcg_idx, fpst);
12884                     } else {
12885                         gen_helper_advsimd_mul2h(tcg_res, tcg_op,
12886                                                  tcg_idx, fpst);
12887                     }
12888                     break;
12889                 case 2:
12890                     gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12891                     break;
12892                 default:
12893                     g_assert_not_reached();
12894                 }
12895                 break;
12896             case 0x19: /* FMULX */
12897                 switch (size) {
12898                 case 1:
12899                     if (is_scalar) {
12900                         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op,
12901                                                  tcg_idx, fpst);
12902                     } else {
12903                         gen_helper_advsimd_mulx2h(tcg_res, tcg_op,
12904                                                   tcg_idx, fpst);
12905                     }
12906                     break;
12907                 case 2:
12908                     gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12909                     break;
12910                 default:
12911                     g_assert_not_reached();
12912                 }
12913                 break;
12914             case 0x0c: /* SQDMULH */
12915                 if (size == 1) {
12916                     gen_helper_neon_qdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
12917                                                tcg_op, tcg_idx);
12918                 } else {
12919                     gen_helper_neon_qdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
12920                                                tcg_op, tcg_idx);
12921                 }
12922                 break;
12923             case 0x0d: /* SQRDMULH */
12924                 if (size == 1) {
12925                     gen_helper_neon_qrdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
12926                                                 tcg_op, tcg_idx);
12927                 } else {
12928                     gen_helper_neon_qrdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
12929                                                 tcg_op, tcg_idx);
12930                 }
12931                 break;
12932             case 0x1d: /* SQRDMLAH */
12933                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12934                                      is_scalar ? size : MO_32);
12935                 if (size == 1) {
12936                     gen_helper_neon_qrdmlah_s16(tcg_res, cpu_env,
12937                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12938                 } else {
12939                     gen_helper_neon_qrdmlah_s32(tcg_res, cpu_env,
12940                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12941                 }
12942                 break;
12943             case 0x1f: /* SQRDMLSH */
12944                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12945                                      is_scalar ? size : MO_32);
12946                 if (size == 1) {
12947                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(tcg_res, cpu_env,
12948                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12949                 } else {
12950                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(tcg_res, cpu_env,
12951                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12952                 }
12953                 break;
12954             default:
12955                 g_assert_not_reached();
12956             }
12957
12958             if (is_scalar) {
12959                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
12960             } else {
12961                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
12962             }
12963
12964             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12965             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12966         }
12967
12968         tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
12969         clear_vec_high(s, is_q, rd);
12970     } else {
12971         /* long ops: 16x16->32 or 32x32->64 */
12972         TCGv_i64 tcg_res[2];
12973         int pass;
12974         bool satop = extract32(opcode, 0, 1);
12975         TCGMemOp memop = MO_32;
12976
12977         if (satop || !u) {
12978             memop |= MO_SIGN;
12979         }
12980
12981         if (size == 2) {
12982             TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
12983
12984             read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, memop);
12985
12986             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12987                 TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12988                 TCGv_i64 tcg_passres;
12989                 int passelt;
12990
12991                 if (is_scalar) {
12992                     passelt = 0;
12993                 } else {
12994                     passelt = pass + (is_q * 2);
12995                 }
12996
12997                 read_vec_element(s, tcg_op, rn, passelt, memop);
12998
12999                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
13000
13001                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13002                     /* Non-accumulating ops */
13003                     tcg_passres = tcg_res[pass];
13004                 } else {
13005                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
13006                 }
13007
13008                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13009                 tcg_temp_free_i64(tcg_op);
13010
13011                 if (satop) {
13012                     /* saturating, doubling */
13013                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
13014                                                       tcg_passres, tcg_passres);
13015                 }
13016
13017                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13018                     continue;
13019                 }
13020
13021                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
13022                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13023
13024                 switch (opcode) {
13025                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
13026                     tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
13027                     break;
13028                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
13029                     tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
13030                     break;
13031                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
13032                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
13033                     /* fall through */
13034                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
13035                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
13036                                                       tcg_res[pass],
13037                                                       tcg_passres);
13038                     break;
13039                 default:
13040                     g_assert_not_reached();
13041                 }
13042                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
13043             }
13044             tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
13045
13046             clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
13047         } else {
13048             TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
13049
13050             assert(size == 1);
13051             read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
13052
13053             if (!is_scalar) {
13054                 /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to
13055                  * duplicate the index into both halves of the 32 bit tcg_idx
13056                  * and then use the usual Neon helpers.
13057                  */
13058                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
13059             }
13060
13061             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
13062                 TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
13063                 TCGv_i64 tcg_passres;
13064
13065                 if (is_scalar) {
13066                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
13067                 } else {
13068                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn,
13069                                          pass + (is_q * 2), MO_32);
13070                 }
13071
13072                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
13073
13074                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13075                     /* Non-accumulating ops */
13076                     tcg_passres = tcg_res[pass];
13077                 } else {
13078                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
13079                 }
13080
13081                 if (memop & MO_SIGN) {
13082                     gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13083                 } else {
13084                     gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
13085                 }
13086                 if (satop) {
13087                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
13088                                                       tcg_passres, tcg_passres);
13089                 }
13090                 tcg_temp_free_i32(tcg_op);
13091
13092                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
13093                     continue;
13094                 }
13095
13096                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
13097                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13098
13099                 switch (opcode) {
13100                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
13101                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
13102                                              tcg_passres);
13103                     break;
13104                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
13105                     gen_helper_neon_subl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
13106                                              tcg_passres);
13107                     break;
13108                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
13109                     gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
13110                     /* fall through */
13111                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
13112                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
13113                                                       tcg_res[pass],
13114                                                       tcg_passres);
13115                     break;
13116                 default:
13117                     g_assert_not_reached();
13118                 }
13119                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
13120             }
13121             tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
13122
13123             if (is_scalar) {
13124                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res[0], tcg_res[0]);
13125             }
13126         }
13127
13128         if (is_scalar) {
13129             tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
13130         }
13131
13132         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13133             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
13134             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
13135         }
13136     }
13137
13138     if (fpst) {
13139         tcg_temp_free_ptr(fpst);
13140     }
13141 }
13142
13143 /* Crypto AES
13144  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
13145  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13146  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
13147  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13148  */
13149 static void disas_crypto_aes(DisasContext *s, uint32_t insn)
13150 {
13151     int size = extract32(insn, 22, 2);
13152     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
13153     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13154     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13155     int decrypt;
13156     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13157     TCGv_i32 tcg_decrypt;
13158     CryptoThreeOpIntFn *genfn;
13159
13160     if (!dc_isar_feature(aa64_aes, s) || size != 0) {
13161         unallocated_encoding(s);
13162         return;
13163     }
13164
13165     switch (opcode) {
13166     case 0x4: /* AESE */
13167         decrypt = 0;
13168         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13169         break;
13170     case 0x6: /* AESMC */
13171         decrypt = 0;
13172         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13173         break;
13174     case 0x5: /* AESD */
13175         decrypt = 1;
13176         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13177         break;
13178     case 0x7: /* AESIMC */
13179         decrypt = 1;
13180         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13181         break;
13182     default:
13183         unallocated_encoding(s);
13184         return;
13185     }
13186
13187     if (!fp_access_check(s)) {
13188         return;
13189     }
13190
13191     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13192     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13193     tcg_decrypt = tcg_const_i32(decrypt);
13194
13195     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_decrypt);
13196
13197     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13198     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13199     tcg_temp_free_i32(tcg_decrypt);
13200 }
13201
13202 /* Crypto three-reg SHA
13203  *  31             24 23  22  21 20  16  15 14    12 11 10 9    5 4    0
13204  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13205  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
13206  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13207  */
13208 static void disas_crypto_three_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13209 {
13210     int size = extract32(insn, 22, 2);
13211     int opcode = extract32(insn, 12, 3);
13212     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13213     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13214     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13215     CryptoThreeOpFn *genfn;
13216     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13217     bool feature;
13218
13219     if (size != 0) {
13220         unallocated_encoding(s);
13221         return;
13222     }
13223
13224     switch (opcode) {
13225     case 0: /* SHA1C */
13226     case 1: /* SHA1P */
13227     case 2: /* SHA1M */
13228     case 3: /* SHA1SU0 */
13229         genfn = NULL;
13230         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13231         break;
13232     case 4: /* SHA256H */
13233         genfn = gen_helper_crypto_sha256h;
13234         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13235         break;
13236     case 5: /* SHA256H2 */
13237         genfn = gen_helper_crypto_sha256h2;
13238         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13239         break;
13240     case 6: /* SHA256SU1 */
13241         genfn = gen_helper_crypto_sha256su1;
13242         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13243         break;
13244     default:
13245         unallocated_encoding(s);
13246         return;
13247     }
13248
13249     if (!feature) {
13250         unallocated_encoding(s);
13251         return;
13252     }
13253
13254     if (!fp_access_check(s)) {
13255         return;
13256     }
13257
13258     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13259     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13260     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13261
13262     if (genfn) {
13263         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13264     } else {
13265         TCGv_i32 tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13266
13267         gen_helper_crypto_sha1_3reg(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr,
13268                                     tcg_rm_ptr, tcg_opcode);
13269         tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13270     }
13271
13272     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13273     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13274     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13275 }
13276
13277 /* Crypto two-reg SHA
13278  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
13279  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13280  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
13281  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13282  */
13283 static void disas_crypto_two_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13284 {
13285     int size = extract32(insn, 22, 2);
13286     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
13287     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13288     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13289     CryptoTwoOpFn *genfn;
13290     bool feature;
13291     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13292
13293     if (size != 0) {
13294         unallocated_encoding(s);
13295         return;
13296     }
13297
13298     switch (opcode) {
13299     case 0: /* SHA1H */
13300         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13301         genfn = gen_helper_crypto_sha1h;
13302         break;
13303     case 1: /* SHA1SU1 */
13304         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13305         genfn = gen_helper_crypto_sha1su1;
13306         break;
13307     case 2: /* SHA256SU0 */
13308         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13309         genfn = gen_helper_crypto_sha256su0;
13310         break;
13311     default:
13312         unallocated_encoding(s);
13313         return;
13314     }
13315
13316     if (!feature) {
13317         unallocated_encoding(s);
13318         return;
13319     }
13320
13321     if (!fp_access_check(s)) {
13322         return;
13323     }
13324
13325     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13326     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13327
13328     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13329
13330     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13331     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13332 }
13333
13334 /* Crypto three-reg SHA512
13335  *  31                   21 20  16 15  14  13 12  11  10  9    5 4    0
13336  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13337  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 |  Rm  | 1 | O | 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13338  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13339  */
13340 static void disas_crypto_three_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13341 {
13342     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13343     int o =  extract32(insn, 14, 1);
13344     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13345     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13346     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13347     bool feature;
13348     CryptoThreeOpFn *genfn;
13349
13350     if (o == 0) {
13351         switch (opcode) {
13352         case 0: /* SHA512H */
13353             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13354             genfn = gen_helper_crypto_sha512h;
13355             break;
13356         case 1: /* SHA512H2 */
13357             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13358             genfn = gen_helper_crypto_sha512h2;
13359             break;
13360         case 2: /* SHA512SU1 */
13361             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13362             genfn = gen_helper_crypto_sha512su1;
13363             break;
13364         case 3: /* RAX1 */
13365             feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13366             genfn = NULL;
13367             break;
13368         }
13369     } else {
13370         switch (opcode) {
13371         case 0: /* SM3PARTW1 */
13372             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13373             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw1;
13374             break;
13375         case 1: /* SM3PARTW2 */
13376             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13377             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw2;
13378             break;
13379         case 2: /* SM4EKEY */
13380             feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13381             genfn = gen_helper_crypto_sm4ekey;
13382             break;
13383         default:
13384             unallocated_encoding(s);
13385             return;
13386         }
13387     }
13388
13389     if (!feature) {
13390         unallocated_encoding(s);
13391         return;
13392     }
13393
13394     if (!fp_access_check(s)) {
13395         return;
13396     }
13397
13398     if (genfn) {
13399         TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13400
13401         tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13402         tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13403         tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13404
13405         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13406
13407         tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13408         tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13409         tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13410     } else {
13411         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13412         int pass;
13413
13414         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13415         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13416         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13417         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13418
13419         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13420             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13421             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13422
13423             tcg_gen_rotli_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, 1);
13424             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13425         }
13426         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13427         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13428
13429         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13430         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13431         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13432         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13433     }
13434 }
13435
13436 /* Crypto two-reg SHA512
13437  *  31                                     12  11  10  9    5 4    0
13438  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13439  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13440  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13441  */
13442 static void disas_crypto_two_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13443 {
13444     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13445     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13446     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13447     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13448     bool feature;
13449     CryptoTwoOpFn *genfn;
13450
13451     switch (opcode) {
13452     case 0: /* SHA512SU0 */
13453         feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13454         genfn = gen_helper_crypto_sha512su0;
13455         break;
13456     case 1: /* SM4E */
13457         feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13458         genfn = gen_helper_crypto_sm4e;
13459         break;
13460     default:
13461         unallocated_encoding(s);
13462         return;
13463     }
13464
13465     if (!feature) {
13466         unallocated_encoding(s);
13467         return;
13468     }
13469
13470     if (!fp_access_check(s)) {
13471         return;
13472     }
13473
13474     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13475     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13476
13477     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13478
13479     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13480     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13481 }
13482
13483 /* Crypto four-register
13484  *  31               23 22 21 20  16 15  14  10 9    5 4    0
13485  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13486  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 | Op0 |  Rm  | 0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
13487  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13488  */
13489 static void disas_crypto_four_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
13490 {
13491     int op0 = extract32(insn, 21, 2);
13492     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13493     int ra = extract32(insn, 10, 5);
13494     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13495     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13496     bool feature;
13497
13498     switch (op0) {
13499     case 0: /* EOR3 */
13500     case 1: /* BCAX */
13501         feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13502         break;
13503     case 2: /* SM3SS1 */
13504         feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13505         break;
13506     default:
13507         unallocated_encoding(s);
13508         return;
13509     }
13510
13511     if (!feature) {
13512         unallocated_encoding(s);
13513         return;
13514     }
13515
13516     if (!fp_access_check(s)) {
13517         return;
13518     }
13519
13520     if (op0 < 2) {
13521         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res[2];
13522         int pass;
13523
13524         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13525         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13526         tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
13527         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13528         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13529
13530         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13531             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13532             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13533             read_vec_element(s, tcg_op3, ra, pass, MO_64);
13534
13535             if (op0 == 0) {
13536                 /* EOR3 */
13537                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13538             } else {
13539                 /* BCAX */
13540                 tcg_gen_andc_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13541             }
13542             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13543         }
13544         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13545         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13546
13547         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13548         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13549         tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
13550         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13551         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13552     } else {
13553         TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res, tcg_zero;
13554
13555         tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
13556         tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
13557         tcg_op3 = tcg_temp_new_i32();
13558         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
13559         tcg_zero = tcg_const_i32(0);
13560
13561         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 3, MO_32);
13562         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, 3, MO_32);
13563         read_vec_element_i32(s, tcg_op3, ra, 3, MO_32);
13564
13565         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_op1, 20);
13566         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op2);
13567         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op3);
13568         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_res, 25);
13569
13570         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 0, MO_32);
13571         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 1, MO_32);
13572         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 2, MO_32);
13573         write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, 3, MO_32);
13574
13575         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
13576         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
13577         tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
13578         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
13579         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
13580     }
13581 }
13582
13583 /* Crypto XAR
13584  *  31                   21 20  16 15    10 9    5 4    0
13585  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13586  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
13587  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13588  */
13589 static void disas_crypto_xar(DisasContext *s, uint32_t insn)
13590 {
13591     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13592     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
13593     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13594     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13595     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13596     int pass;
13597
13598     if (!dc_isar_feature(aa64_sha3, s)) {
13599         unallocated_encoding(s);
13600         return;
13601     }
13602
13603     if (!fp_access_check(s)) {
13604         return;
13605     }
13606
13607     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13608     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13609     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13610     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13611
13612     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13613         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13614         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13615
13616         tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
13617         tcg_gen_rotri_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], imm6);
13618     }
13619     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13620     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13621
13622     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13623     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13624     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13625     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13626 }
13627
13628 /* Crypto three-reg imm2
13629  *  31                   21 20  16 15  14 13 12  11  10  9    5 4    0
13630  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13631  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 |  Rm  | 1 0 | imm2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13632  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13633  */
13634 static void disas_crypto_three_reg_imm2(DisasContext *s, uint32_t insn)
13635 {
13636     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13637     int imm2 = extract32(insn, 12, 2);
13638     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13639     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13640     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13641     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13642     TCGv_i32 tcg_imm2, tcg_opcode;
13643
13644     if (!dc_isar_feature(aa64_sm3, s)) {
13645         unallocated_encoding(s);
13646         return;
13647     }
13648
13649     if (!fp_access_check(s)) {
13650         return;
13651     }
13652
13653     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13654     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13655     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13656     tcg_imm2   = tcg_const_i32(imm2);
13657     tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13658
13659     gen_helper_crypto_sm3tt(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr, tcg_imm2,
13660                             tcg_opcode);
13661
13662     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13663     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13664     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13665     tcg_temp_free_i32(tcg_imm2);
13666     tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13667 }
13668
13669 /* C3.6 Data processing - SIMD, inc Crypto
13670  *
13671  * As the decode gets a little complex we are using a table based
13672  * approach for this part of the decode.
13673  */
13674 static const AArch64DecodeTable data_proc_simd[] = {
13675     /* pattern  ,  mask     ,  fn                        */
13676     { 0x0e200400, 0x9f200400, disas_simd_three_reg_same },
13677     { 0x0e008400, 0x9f208400, disas_simd_three_reg_same_extra },
13678     { 0x0e200000, 0x9f200c00, disas_simd_three_reg_diff },
13679     { 0x0e200800, 0x9f3e0c00, disas_simd_two_reg_misc },
13680     { 0x0e300800, 0x9f3e0c00, disas_simd_across_lanes },
13681     { 0x0e000400, 0x9fe08400, disas_simd_copy },
13682     { 0x0f000000, 0x9f000400, disas_simd_indexed }, /* vector indexed */
13683     /* simd_mod_imm decode is a subset of simd_shift_imm, so must precede it */
13684     { 0x0f000400, 0x9ff80400, disas_simd_mod_imm },
13685     { 0x0f000400, 0x9f800400, disas_simd_shift_imm },
13686     { 0x0e000000, 0xbf208c00, disas_simd_tb },
13687     { 0x0e000800, 0xbf208c00, disas_simd_zip_trn },
13688     { 0x2e000000, 0xbf208400, disas_simd_ext },
13689     { 0x5e200400, 0xdf200400, disas_simd_scalar_three_reg_same },
13690     { 0x5e008400, 0xdf208400, disas_simd_scalar_three_reg_same_extra },
13691     { 0x5e200000, 0xdf200c00, disas_simd_scalar_three_reg_diff },
13692     { 0x5e200800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_two_reg_misc },
13693     { 0x5e300800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_pairwise },
13694     { 0x5e000400, 0xdfe08400, disas_simd_scalar_copy },
13695     { 0x5f000000, 0xdf000400, disas_simd_indexed }, /* scalar indexed */
13696     { 0x5f000400, 0xdf800400, disas_simd_scalar_shift_imm },
13697     { 0x4e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_aes },
13698     { 0x5e000000, 0xff208c00, disas_crypto_three_reg_sha },
13699     { 0x5e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_two_reg_sha },
13700     { 0xce608000, 0xffe0b000, disas_crypto_three_reg_sha512 },
13701     { 0xcec08000, 0xfffff000, disas_crypto_two_reg_sha512 },
13702     { 0xce000000, 0xff808000, disas_crypto_four_reg },
13703     { 0xce800000, 0xffe00000, disas_crypto_xar },
13704     { 0xce408000, 0xffe0c000, disas_crypto_three_reg_imm2 },
13705     { 0x0e400400, 0x9f60c400, disas_simd_three_reg_same_fp16 },
13706     { 0x0e780800, 0x8f7e0c00, disas_simd_two_reg_misc_fp16 },
13707     { 0x5e400400, 0xdf60c400, disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16 },
13708     { 0x00000000, 0x00000000, NULL }
13709 };
13710
13711 static void disas_data_proc_simd(DisasContext *s, uint32_t insn)
13712 {
13713     /* Note that this is called with all non-FP cases from
13714      * table C3-6 so it must UNDEF for entries not specifically
13715      * allocated to instructions in that table.
13716      */
13717     AArch64DecodeFn *fn = lookup_disas_fn(&data_proc_simd[0], insn);
13718     if (fn) {
13719         fn(s, insn);
13720     } else {
13721         unallocated_encoding(s);
13722     }
13723 }
13724
13725 /* C3.6 Data processing - SIMD and floating point */
13726 static void disas_data_proc_simd_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
13727 {
13728     if (extract32(insn, 28, 1) == 1 && extract32(insn, 30, 1) == 0) {
13729         disas_data_proc_fp(s, insn);
13730     } else {
13731         /* SIMD, including crypto */
13732         disas_data_proc_simd(s, insn);
13733     }
13734 }
13735
13736 /* C3.1 A64 instruction index by encoding */
13737 static void disas_a64_insn(CPUARMState *env, DisasContext *s)
13738 {
13739     uint32_t insn;
13740
13741     insn = arm_ldl_code(env, s->pc, s->sctlr_b);
13742     s->insn = insn;
13743     s->pc += 4;
13744
13745     s->fp_access_checked = false;
13746
13747     switch (extract32(insn, 25, 4)) {
13748     case 0x0: case 0x1: case 0x3: /* UNALLOCATED */
13749         unallocated_encoding(s);
13750         break;
13751     case 0x2:
13752         if (!dc_isar_feature(aa64_sve, s) || !disas_sve(s, insn)) {
13753             unallocated_encoding(s);
13754         }
13755         break;
13756     case 0x8: case 0x9: /* Data processing - immediate */
13757         disas_data_proc_imm(s, insn);
13758         break;
13759     case 0xa: case 0xb: /* Branch, exception generation and system insns */
13760         disas_b_exc_sys(s, insn);
13761         break;
13762     case 0x4:
13763     case 0x6:
13764     case 0xc:
13765     case 0xe:      /* Loads and stores */
13766         disas_ldst(s, insn);
13767         break;
13768     case 0x5:
13769     case 0xd:      /* Data processing - register */
13770         disas_data_proc_reg(s, insn);
13771         break;
13772     case 0x7:
13773     case 0xf:      /* Data processing - SIMD and floating point */
13774         disas_data_proc_simd_fp(s, insn);
13775         break;
13776     default:
13777         assert(FALSE); /* all 15 cases should be handled above */
13778         break;
13779     }
13780
13781     /* if we allocated any temporaries, free them here */
13782     free_tmp_a64(s);
13783 }
13784
13785 static void aarch64_tr_init_disas_context(DisasContextBase *dcbase,
13786                                           CPUState *cpu)
13787 {
13788     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13789     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
13790     ARMCPU *arm_cpu = arm_env_get_cpu(env);
13791     uint32_t tb_flags = dc->base.tb->flags;
13792     int bound, core_mmu_idx;
13793
13794     dc->isar = &arm_cpu->isar;
13795     dc->pc = dc->base.pc_first;
13796     dc->condjmp = 0;
13797
13798     dc->aarch64 = 1;
13799     /* If we are coming from secure EL0 in a system with a 32-bit EL3, then
13800      * there is no secure EL1, so we route exceptions to EL3.
13801      */
13802     dc->secure_routed_to_el3 = arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
13803                                !arm_el_is_aa64(env, 3);
13804     dc->thumb = 0;
13805     dc->sctlr_b = 0;
13806     dc->be_data = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, BE_DATA) ? MO_BE : MO_LE;
13807     dc->condexec_mask = 0;
13808     dc->condexec_cond = 0;
13809     core_mmu_idx = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, MMUIDX);
13810     dc->mmu_idx = core_to_arm_mmu_idx(env, core_mmu_idx);
13811     dc->tbii = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, TBII);
13812     dc->current_el = arm_mmu_idx_to_el(dc->mmu_idx);
13813 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
13814     dc->user = (dc->current_el == 0);
13815 #endif
13816     dc->fp_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, FPEXC_EL);
13817     dc->sve_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, SVEEXC_EL);
13818     dc->sve_len = (FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, ZCR_LEN) + 1) * 16;
13819     dc->pauth_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, PAUTH_ACTIVE);
13820     dc->vec_len = 0;
13821     dc->vec_stride = 0;
13822     dc->cp_regs = arm_cpu->cp_regs;
13823     dc->features = env->features;
13824
13825     /* Single step state. The code-generation logic here is:
13826      *  SS_ACTIVE == 0:
13827      *   generate code with no special handling for single-stepping (except
13828      *   that anything that can make us go to SS_ACTIVE == 1 must end the TB;
13829      *   this happens anyway because those changes are all system register or
13830      *   PSTATE writes).
13831      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 1: (active-not-pending)
13832      *   emit code for one insn
13833      *   emit code to clear PSTATE.SS
13834      *   emit code to generate software step exception for completed step
13835      *   end TB (as usual for having generated an exception)
13836      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 0: (active-pending)
13837      *   emit code to generate a software step exception
13838      *   end the TB
13839      */
13840     dc->ss_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, SS_ACTIVE);
13841     dc->pstate_ss = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, PSTATE_SS);
13842     dc->is_ldex = false;
13843     dc->ss_same_el = (arm_debug_target_el(env) == dc->current_el);
13844
13845     /* Bound the number of insns to execute to those left on the page.  */
13846     bound = -(dc->base.pc_first | TARGET_PAGE_MASK) / 4;
13847
13848     /* If architectural single step active, limit to 1.  */
13849     if (dc->ss_active) {
13850         bound = 1;
13851     }
13852     dc->base.max_insns = MIN(dc->base.max_insns, bound);
13853
13854     init_tmp_a64_array(dc);
13855 }
13856
13857 static void aarch64_tr_tb_start(DisasContextBase *db, CPUState *cpu)
13858 {
13859 }
13860
13861 static void aarch64_tr_insn_start(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13862 {
13863     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13864
13865     tcg_gen_insn_start(dc->pc, 0, 0);
13866     dc->insn_start = tcg_last_op();
13867 }
13868
13869 static bool aarch64_tr_breakpoint_check(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu,
13870                                         const CPUBreakpoint *bp)
13871 {
13872     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13873
13874     if (bp->flags & BP_CPU) {
13875         gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13876         gen_helper_check_breakpoints(cpu_env);
13877         /* End the TB early; it likely won't be executed */
13878         dc->base.is_jmp = DISAS_TOO_MANY;
13879     } else {
13880         gen_exception_internal_insn(dc, 0, EXCP_DEBUG);
13881         /* The address covered by the breakpoint must be
13882            included in [tb->pc, tb->pc + tb->size) in order
13883            to for it to be properly cleared -- thus we
13884            increment the PC here so that the logic setting
13885            tb->size below does the right thing.  */
13886         dc->pc += 4;
13887         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
13888     }
13889
13890     return true;
13891 }
13892
13893 static void aarch64_tr_translate_insn(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13894 {
13895     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13896     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
13897
13898     if (dc->ss_active && !dc->pstate_ss) {
13899         /* Singlestep state is Active-pending.
13900          * If we're in this state at the start of a TB then either
13901          *  a) we just took an exception to an EL which is being debugged
13902          *     and this is the first insn in the exception handler
13903          *  b) debug exceptions were masked and we just unmasked them
13904          *     without changing EL (eg by clearing PSTATE.D)
13905          * In either case we're going to take a swstep exception in the
13906          * "did not step an insn" case, and so the syndrome ISV and EX
13907          * bits should be zero.
13908          */
13909         assert(dc->base.num_insns == 1);
13910         gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(dc->ss_same_el, 0, 0),
13911                       default_exception_el(dc));
13912         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
13913     } else {
13914         disas_a64_insn(env, dc);
13915     }
13916
13917     dc->base.pc_next = dc->pc;
13918     translator_loop_temp_check(&dc->base);
13919 }
13920
13921 static void aarch64_tr_tb_stop(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13922 {
13923     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13924
13925     if (unlikely(dc->base.singlestep_enabled || dc->ss_active)) {
13926         /* Note that this means single stepping WFI doesn't halt the CPU.
13927          * For conditional branch insns this is harmless unreachable code as
13928          * gen_goto_tb() has already handled emitting the debug exception
13929          * (and thus a tb-jump is not possible when singlestepping).
13930          */
13931         switch (dc->base.is_jmp) {
13932         default:
13933             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13934             /* fall through */
13935         case DISAS_EXIT:
13936         case DISAS_JUMP:
13937             if (dc->base.singlestep_enabled) {
13938                 gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
13939             } else {
13940                 gen_step_complete_exception(dc);
13941             }
13942             break;
13943         case DISAS_NORETURN:
13944             break;
13945         }
13946     } else {
13947         switch (dc->base.is_jmp) {
13948         case DISAS_NEXT:
13949         case DISAS_TOO_MANY:
13950             gen_goto_tb(dc, 1, dc->pc);
13951             break;
13952         default:
13953         case DISAS_UPDATE:
13954             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13955             /* fall through */
13956         case DISAS_EXIT:
13957             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
13958             break;
13959         case DISAS_JUMP:
13960             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
13961             break;
13962         case DISAS_NORETURN:
13963         case DISAS_SWI:
13964             break;
13965         case DISAS_WFE:
13966             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13967             gen_helper_wfe(cpu_env);
13968             break;
13969         case DISAS_YIELD:
13970             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13971             gen_helper_yield(cpu_env);
13972             break;
13973         case DISAS_WFI:
13974         {
13975             /* This is a special case because we don't want to just halt the CPU
13976              * if trying to debug across a WFI.
13977              */
13978             TCGv_i32 tmp = tcg_const_i32(4);
13979
13980             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13981             gen_helper_wfi(cpu_env, tmp);
13982             tcg_temp_free_i32(tmp);
13983             /* The helper doesn't necessarily throw an exception, but we
13984              * must go back to the main loop to check for interrupts anyway.
13985              */
13986             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
13987             break;
13988         }
13989         }
13990     }
13991
13992     /* Functions above can change dc->pc, so re-align db->pc_next */
13993     dc->base.pc_next = dc->pc;
13994 }
13995
13996 static void aarch64_tr_disas_log(const DisasContextBase *dcbase,
13997                                       CPUState *cpu)
13998 {
13999     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
14000
14001     qemu_log("IN: %s\n", lookup_symbol(dc->base.pc_first));
14002     log_target_disas(cpu, dc->base.pc_first, dc->base.tb->size);
14003 }
14004
14005 const TranslatorOps aarch64_translator_ops = {
14006     .init_disas_context = aarch64_tr_init_disas_context,
14007     .tb_start           = aarch64_tr_tb_start,
14008     .insn_start         = aarch64_tr_insn_start,
14009     .breakpoint_check   = aarch64_tr_breakpoint_check,
14010     .translate_insn     = aarch64_tr_translate_insn,
14011     .tb_stop            = aarch64_tr_tb_stop,
14012     .disas_log          = aarch64_tr_disas_log,
14013 };
This page took 0.813414 seconds and 4 git commands to generate.