target/sh4/op_helper.c

   1 /*
   2  *  SH4 emulation
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2005 Samuel Tardieu
   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 #include "cpu.h"
  21 #include "exec/helper-proto.h"
  22 #include "exec/exec-all.h"
  23 #include "exec/cpu_ldst.h"
  24
  25 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
  26
  27 void superh_cpu_do_unaligned_access(CPUState *cs, vaddr addr,
  28                                     MMUAccessType access_type,
  29                                     int mmu_idx, uintptr_t retaddr)
  30 {
  31     switch (access_type) {
  32     case MMU_INST_FETCH:
  33     case MMU_DATA_LOAD:
  34         cs->exception_index = 0x0e0;
  35         break;
  36     case MMU_DATA_STORE:
  37         cs->exception_index = 0x100;
  38         break;
  39     }
  40     cpu_loop_exit_restore(cs, retaddr);
  41 }
  42
  43 void tlb_fill(CPUState *cs, target_ulong addr, MMUAccessType access_type,
  44               int mmu_idx, uintptr_t retaddr)
  45 {
  46     int ret;
  47
  48     ret = superh_cpu_handle_mmu_fault(cs, addr, access_type, mmu_idx);
  49     if (ret) {
  50         /* now we have a real cpu fault */
  51         cpu_loop_exit_restore(cs, retaddr);
  52     }
  53 }
  54
  55 #endif
  56
  57 void helper_ldtlb(CPUSH4State *env)
  58 {
  59 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
  60     SuperHCPU *cpu = sh_env_get_cpu(env);
  61
  62     /* XXXXX */
  63     cpu_abort(CPU(cpu), "Unhandled ldtlb");
  64 #else
  65     cpu_load_tlb(env);
  66 #endif
  67 }
  68
  69 static inline void QEMU_NORETURN raise_exception(CPUSH4State *env, int index,
  70                                                  uintptr_t retaddr)
  71 {
  72     CPUState *cs = CPU(sh_env_get_cpu(env));
  73
  74     cs->exception_index = index;
  75     cpu_loop_exit_restore(cs, retaddr);
  76 }
  77
  78 void helper_raise_illegal_instruction(CPUSH4State *env)
  79 {
  80     raise_exception(env, 0x180, 0);
  81 }
  82
  83 void helper_raise_slot_illegal_instruction(CPUSH4State *env)
  84 {
  85     raise_exception(env, 0x1a0, 0);
  86 }
  87
  88 void helper_raise_fpu_disable(CPUSH4State *env)
  89 {
  90     raise_exception(env, 0x800, 0);
  91 }
  92
  93 void helper_raise_slot_fpu_disable(CPUSH4State *env)
  94 {
  95     raise_exception(env, 0x820, 0);
  96 }
  97
  98 void helper_debug(CPUSH4State *env)
  99 {
 100     raise_exception(env, EXCP_DEBUG, 0);
 101 }
 102
 103 void helper_sleep(CPUSH4State *env)
 104 {
 105     CPUState *cs = CPU(sh_env_get_cpu(env));
 106
 107     cs->halted = 1;
 108     env->in_sleep = 1;
 109     raise_exception(env, EXCP_HLT, 0);
 110 }
 111
 112 void helper_trapa(CPUSH4State *env, uint32_t tra)
 113 {
 114     env->tra = tra << 2;
 115     raise_exception(env, 0x160, 0);
 116 }
 117
 118 void helper_movcal(CPUSH4State *env, uint32_t address, uint32_t value)
 119 {
 120     if (cpu_sh4_is_cached (env, address))
 121     {
 122         memory_content *r = g_new(memory_content, 1);
 123
 124         r->address = address;
 125         r->value = value;
 126         r->next = NULL;
 127
 128         *(env->movcal_backup_tail) = r;
 129         env->movcal_backup_tail = &(r->next);
 130     }
 131 }
 132
 133 void helper_discard_movcal_backup(CPUSH4State *env)
 134 {
 135     memory_content *current = env->movcal_backup;
 136
 137     while(current)
 138     {
 139         memory_content *next = current->next;
 140         g_free(current);
 141         env->movcal_backup = current = next;
 142         if (current == NULL)
 143             env->movcal_backup_tail = &(env->movcal_backup);
 144     }
 145 }
 146
 147 void helper_ocbi(CPUSH4State *env, uint32_t address)
 148 {
 149     memory_content **current = &(env->movcal_backup);
 150     while (*current)
 151     {
 152         uint32_t a = (*current)->address;
 153         if ((a & ~0x1F) == (address & ~0x1F))
 154         {
 155             memory_content *next = (*current)->next;
 156             cpu_stl_data(env, a, (*current)->value);
 157
 158             if (next == NULL)
 159             {
 160                 env->movcal_backup_tail = current;
 161             }
 162
 163             g_free(*current);
 164             *current = next;
 165             break;
 166         }
 167     }
 168 }
 169
 170 void helper_macl(CPUSH4State *env, uint32_t arg0, uint32_t arg1)
 171 {
 172     int64_t res;
 173
 174     res = ((uint64_t) env->mach << 32) | env->macl;
 175     res += (int64_t) (int32_t) arg0 *(int64_t) (int32_t) arg1;
 176     env->mach = (res >> 32) & 0xffffffff;
 177     env->macl = res & 0xffffffff;
 178     if (env->sr & (1u << SR_S)) {
 179         if (res < 0)
 180             env->mach |= 0xffff0000;
 181         else
 182             env->mach &= 0x00007fff;
 183     }
 184 }
 185
 186 void helper_macw(CPUSH4State *env, uint32_t arg0, uint32_t arg1)
 187 {
 188     int64_t res;
 189
 190     res = ((uint64_t) env->mach << 32) | env->macl;
 191     res += (int64_t) (int16_t) arg0 *(int64_t) (int16_t) arg1;
 192     env->mach = (res >> 32) & 0xffffffff;
 193     env->macl = res & 0xffffffff;
 194     if (env->sr & (1u << SR_S)) {
 195         if (res < -0x80000000) {
 196             env->mach = 1;
 197             env->macl = 0x80000000;
 198         } else if (res > 0x000000007fffffff) {
 199             env->mach = 1;
 200             env->macl = 0x7fffffff;
 201         }
 202     }
 203 }
 204
 205 void helper_ld_fpscr(CPUSH4State *env, uint32_t val)
 206 {
 207     env->fpscr = val & FPSCR_MASK;
 208     if ((val & FPSCR_RM_MASK) == FPSCR_RM_ZERO) {
 209         set_float_rounding_mode(float_round_to_zero, &env->fp_status);
 210     } else {
 211         set_float_rounding_mode(float_round_nearest_even, &env->fp_status);
 212     }
 213     set_flush_to_zero((val & FPSCR_DN) != 0, &env->fp_status);
 214 }
 215
 216 static void update_fpscr(CPUSH4State *env, uintptr_t retaddr)
 217 {
 218     int xcpt, cause, enable;
 219
 220     xcpt = get_float_exception_flags(&env->fp_status);
 221
 222     /* Clear the cause entries */
 223     env->fpscr &= ~FPSCR_CAUSE_MASK;
 224
 225     if (unlikely(xcpt)) {
 226         if (xcpt & float_flag_invalid) {
 227             env->fpscr |= FPSCR_CAUSE_V;
 228         }
 229         if (xcpt & float_flag_divbyzero) {
 230             env->fpscr |= FPSCR_CAUSE_Z;
 231         }
 232         if (xcpt & float_flag_overflow) {
 233             env->fpscr |= FPSCR_CAUSE_O;
 234         }
 235         if (xcpt & float_flag_underflow) {
 236             env->fpscr |= FPSCR_CAUSE_U;
 237         }
 238         if (xcpt & float_flag_inexact) {
 239             env->fpscr |= FPSCR_CAUSE_I;
 240         }
 241
 242         /* Accumulate in flag entries */
 243         env->fpscr |= (env->fpscr & FPSCR_CAUSE_MASK)
 244                       >> (FPSCR_CAUSE_SHIFT - FPSCR_FLAG_SHIFT);
 245
 246         /* Generate an exception if enabled */
 247         cause = (env->fpscr & FPSCR_CAUSE_MASK) >> FPSCR_CAUSE_SHIFT;
 248         enable = (env->fpscr & FPSCR_ENABLE_MASK) >> FPSCR_ENABLE_SHIFT;
 249         if (cause & enable) {
 250             raise_exception(env, 0x120, retaddr);
 251         }
 252     }
 253 }
 254
 255 float32 helper_fadd_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 256 {
 257     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 258     t0 = float32_add(t0, t1, &env->fp_status);
 259     update_fpscr(env, GETPC());
 260     return t0;
 261 }
 262
 263 float64 helper_fadd_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 264 {
 265     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 266     t0 = float64_add(t0, t1, &env->fp_status);
 267     update_fpscr(env, GETPC());
 268     return t0;
 269 }
 270
 271 uint32_t helper_fcmp_eq_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 272 {
 273     int relation;
 274
 275     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 276     relation = float32_compare(t0, t1, &env->fp_status);
 277     update_fpscr(env, GETPC());
 278     return relation == float_relation_equal;
 279 }
 280
 281 uint32_t helper_fcmp_eq_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 282 {
 283     int relation;
 284
 285     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 286     relation = float64_compare(t0, t1, &env->fp_status);
 287     update_fpscr(env, GETPC());
 288     return relation == float_relation_equal;
 289 }
 290
 291 uint32_t helper_fcmp_gt_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 292 {
 293     int relation;
 294
 295     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 296     relation = float32_compare(t0, t1, &env->fp_status);
 297     update_fpscr(env, GETPC());
 298     return relation == float_relation_greater;
 299 }
 300
 301 uint32_t helper_fcmp_gt_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 302 {
 303     int relation;
 304
 305     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 306     relation = float64_compare(t0, t1, &env->fp_status);
 307     update_fpscr(env, GETPC());
 308     return relation == float_relation_greater;
 309 }
 310
 311 float64 helper_fcnvsd_FT_DT(CPUSH4State *env, float32 t0)
 312 {
 313     float64 ret;
 314     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 315     ret = float32_to_float64(t0, &env->fp_status);
 316     update_fpscr(env, GETPC());
 317     return ret;
 318 }
 319
 320 float32 helper_fcnvds_DT_FT(CPUSH4State *env, float64 t0)
 321 {
 322     float32 ret;
 323     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 324     ret = float64_to_float32(t0, &env->fp_status);
 325     update_fpscr(env, GETPC());
 326     return ret;
 327 }
 328
 329 float32 helper_fdiv_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 330 {
 331     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 332     t0 = float32_div(t0, t1, &env->fp_status);
 333     update_fpscr(env, GETPC());
 334     return t0;
 335 }
 336
 337 float64 helper_fdiv_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 338 {
 339     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 340     t0 = float64_div(t0, t1, &env->fp_status);
 341     update_fpscr(env, GETPC());
 342     return t0;
 343 }
 344
 345 float32 helper_float_FT(CPUSH4State *env, uint32_t t0)
 346 {
 347     float32 ret;
 348     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 349     ret = int32_to_float32(t0, &env->fp_status);
 350     update_fpscr(env, GETPC());
 351     return ret;
 352 }
 353
 354 float64 helper_float_DT(CPUSH4State *env, uint32_t t0)
 355 {
 356     float64 ret;
 357     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 358     ret = int32_to_float64(t0, &env->fp_status);
 359     update_fpscr(env, GETPC());
 360     return ret;
 361 }
 362
 363 float32 helper_fmac_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1, float32 t2)
 364 {
 365     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 366     t0 = float32_muladd(t0, t1, t2, 0, &env->fp_status);
 367     update_fpscr(env, GETPC());
 368     return t0;
 369 }
 370
 371 float32 helper_fmul_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 372 {
 373     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 374     t0 = float32_mul(t0, t1, &env->fp_status);
 375     update_fpscr(env, GETPC());
 376     return t0;
 377 }
 378
 379 float64 helper_fmul_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 380 {
 381     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 382     t0 = float64_mul(t0, t1, &env->fp_status);
 383     update_fpscr(env, GETPC());
 384     return t0;
 385 }
 386
 387 float32 helper_fsqrt_FT(CPUSH4State *env, float32 t0)
 388 {
 389     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 390     t0 = float32_sqrt(t0, &env->fp_status);
 391     update_fpscr(env, GETPC());
 392     return t0;
 393 }
 394
 395 float64 helper_fsqrt_DT(CPUSH4State *env, float64 t0)
 396 {
 397     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 398     t0 = float64_sqrt(t0, &env->fp_status);
 399     update_fpscr(env, GETPC());
 400     return t0;
 401 }
 402
 403 float32 helper_fsub_FT(CPUSH4State *env, float32 t0, float32 t1)
 404 {
 405     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 406     t0 = float32_sub(t0, t1, &env->fp_status);
 407     update_fpscr(env, GETPC());
 408     return t0;
 409 }
 410
 411 float64 helper_fsub_DT(CPUSH4State *env, float64 t0, float64 t1)
 412 {
 413     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 414     t0 = float64_sub(t0, t1, &env->fp_status);
 415     update_fpscr(env, GETPC());
 416     return t0;
 417 }
 418
 419 uint32_t helper_ftrc_FT(CPUSH4State *env, float32 t0)
 420 {
 421     uint32_t ret;
 422     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 423     ret = float32_to_int32_round_to_zero(t0, &env->fp_status);
 424     update_fpscr(env, GETPC());
 425     return ret;
 426 }
 427
 428 uint32_t helper_ftrc_DT(CPUSH4State *env, float64 t0)
 429 {
 430     uint32_t ret;
 431     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 432     ret = float64_to_int32_round_to_zero(t0, &env->fp_status);
 433     update_fpscr(env, GETPC());
 434     return ret;
 435 }
 436
 437 void helper_fipr(CPUSH4State *env, uint32_t m, uint32_t n)
 438 {
 439     int bank, i;
 440     float32 r, p;
 441
 442     bank = (env->sr & FPSCR_FR) ? 16 : 0;
 443     r = float32_zero;
 444     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 445
 446     for (i = 0 ; i < 4 ; i++) {
 447         p = float32_mul(env->fregs[bank + m + i],
 448                         env->fregs[bank + n + i],
 449                         &env->fp_status);
 450         r = float32_add(r, p, &env->fp_status);
 451     }
 452     update_fpscr(env, GETPC());
 453
 454     env->fregs[bank + n + 3] = r;
 455 }
 456
 457 void helper_ftrv(CPUSH4State *env, uint32_t n)
 458 {
 459     int bank_matrix, bank_vector;
 460     int i, j;
 461     float32 r[4];
 462     float32 p;
 463
 464     bank_matrix = (env->sr & FPSCR_FR) ? 0 : 16;
 465     bank_vector = (env->sr & FPSCR_FR) ? 16 : 0;
 466     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
 467     for (i = 0 ; i < 4 ; i++) {
 468         r[i] = float32_zero;
 469         for (j = 0 ; j < 4 ; j++) {
 470             p = float32_mul(env->fregs[bank_matrix + 4 * j + i],
 471                             env->fregs[bank_vector + j],
 472                             &env->fp_status);
 473             r[i] = float32_add(r[i], p, &env->fp_status);
 474         }
 475     }
 476     update_fpscr(env, GETPC());
 477
 478     for (i = 0 ; i < 4 ; i++) {
 479         env->fregs[bank_vector + i] = r[i];
 480     }
 481 }