]> Git Repo - qemu.git/blob - target/arm/translate-a64.c
target/arm: Add new_pc argument to helper_exception_return
[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 the 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
280     if (s->current_el <= 1) {
281         /* Test if NEITHER or BOTH TBI values are set.  If so, no need to
282          * examine bit 55 of address, can just generate code.
283          * If mixed, then test via generated code
284          */
285         if (s->tbi0 && s->tbi1) {
286             TCGv_i64 tmp_reg = tcg_temp_new_i64();
287             /* Both bits set, sign extension from bit 55 into [63:56] will
288              * cover both cases
289              */
290             tcg_gen_shli_i64(tmp_reg, src, 8);
291             tcg_gen_sari_i64(cpu_pc, tmp_reg, 8);
292             tcg_temp_free_i64(tmp_reg);
293         } else if (!s->tbi0 && !s->tbi1) {
294             /* Neither bit set, just load it as-is */
295             tcg_gen_mov_i64(cpu_pc, src);
296         } else {
297             TCGv_i64 tcg_tmpval = tcg_temp_new_i64();
298             TCGv_i64 tcg_bit55  = tcg_temp_new_i64();
299             TCGv_i64 tcg_zero   = tcg_const_i64(0);
300
301             tcg_gen_andi_i64(tcg_bit55, src, (1ull << 55));
302
303             if (s->tbi0) {
304                 /* tbi0==1, tbi1==0, so 0-fill upper byte if bit 55 = 0 */
305                 tcg_gen_andi_i64(tcg_tmpval, src,
306                                  0x00FFFFFFFFFFFFFFull);
307                 tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_EQ, cpu_pc, tcg_bit55, tcg_zero,
308                                     tcg_tmpval, src);
309             } else {
310                 /* tbi0==0, tbi1==1, so 1-fill upper byte if bit 55 = 1 */
311                 tcg_gen_ori_i64(tcg_tmpval, src,
312                                 0xFF00000000000000ull);
313                 tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, cpu_pc, tcg_bit55, tcg_zero,
314                                     tcg_tmpval, src);
315             }
316             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
317             tcg_temp_free_i64(tcg_bit55);
318             tcg_temp_free_i64(tcg_tmpval);
319         }
320     } else {  /* EL > 1 */
321         if (s->tbi0) {
322             /* Force tag byte to all zero */
323             tcg_gen_andi_i64(cpu_pc, src, 0x00FFFFFFFFFFFFFFull);
324         } else {
325             /* Load unmodified address */
326             tcg_gen_mov_i64(cpu_pc, src);
327         }
328     }
329 }
330
331 typedef struct DisasCompare64 {
332     TCGCond cond;
333     TCGv_i64 value;
334 } DisasCompare64;
335
336 static void a64_test_cc(DisasCompare64 *c64, int cc)
337 {
338     DisasCompare c32;
339
340     arm_test_cc(&c32, cc);
341
342     /* Sign-extend the 32-bit value so that the GE/LT comparisons work
343        * properly.  The NE/EQ comparisons are also fine with this choice.  */
344     c64->cond = c32.cond;
345     c64->value = tcg_temp_new_i64();
346     tcg_gen_ext_i32_i64(c64->value, c32.value);
347
348     arm_free_cc(&c32);
349 }
350
351 static void a64_free_cc(DisasCompare64 *c64)
352 {
353     tcg_temp_free_i64(c64->value);
354 }
355
356 static void gen_exception_internal(int excp)
357 {
358     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
359
360     assert(excp_is_internal(excp));
361     gen_helper_exception_internal(cpu_env, tcg_excp);
362     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
363 }
364
365 static void gen_exception(int excp, uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
366 {
367     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
368     TCGv_i32 tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
369     TCGv_i32 tcg_el = tcg_const_i32(target_el);
370
371     gen_helper_exception_with_syndrome(cpu_env, tcg_excp,
372                                        tcg_syn, tcg_el);
373     tcg_temp_free_i32(tcg_el);
374     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
375     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
376 }
377
378 static void gen_exception_internal_insn(DisasContext *s, int offset, int excp)
379 {
380     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
381     gen_exception_internal(excp);
382     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
383 }
384
385 static void gen_exception_insn(DisasContext *s, int offset, int excp,
386                                uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
387 {
388     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
389     gen_exception(excp, syndrome, target_el);
390     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
391 }
392
393 static void gen_exception_bkpt_insn(DisasContext *s, int offset,
394                                     uint32_t syndrome)
395 {
396     TCGv_i32 tcg_syn;
397
398     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
399     tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
400     gen_helper_exception_bkpt_insn(cpu_env, tcg_syn);
401     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
402     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
403 }
404
405 static void gen_ss_advance(DisasContext *s)
406 {
407     /* If the singlestep state is Active-not-pending, advance to
408      * Active-pending.
409      */
410     if (s->ss_active) {
411         s->pstate_ss = 0;
412         gen_helper_clear_pstate_ss(cpu_env);
413     }
414 }
415
416 static void gen_step_complete_exception(DisasContext *s)
417 {
418     /* We just completed step of an insn. Move from Active-not-pending
419      * to Active-pending, and then also take the swstep exception.
420      * This corresponds to making the (IMPDEF) choice to prioritize
421      * swstep exceptions over asynchronous exceptions taken to an exception
422      * level where debug is disabled. This choice has the advantage that
423      * we do not need to maintain internal state corresponding to the
424      * ISV/EX syndrome bits between completion of the step and generation
425      * of the exception, and our syndrome information is always correct.
426      */
427     gen_ss_advance(s);
428     gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(s->ss_same_el, 1, s->is_ldex),
429                   default_exception_el(s));
430     s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
431 }
432
433 static inline bool use_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
434 {
435     /* No direct tb linking with singlestep (either QEMU's or the ARM
436      * debug architecture kind) or deterministic io
437      */
438     if (s->base.singlestep_enabled || s->ss_active ||
439         (tb_cflags(s->base.tb) & CF_LAST_IO)) {
440         return false;
441     }
442
443 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
444     /* Only link tbs from inside the same guest page */
445     if ((s->base.tb->pc & TARGET_PAGE_MASK) != (dest & TARGET_PAGE_MASK)) {
446         return false;
447     }
448 #endif
449
450     return true;
451 }
452
453 static inline void gen_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
454 {
455     TranslationBlock *tb;
456
457     tb = s->base.tb;
458     if (use_goto_tb(s, n, dest)) {
459         tcg_gen_goto_tb(n);
460         gen_a64_set_pc_im(dest);
461         tcg_gen_exit_tb(tb, n);
462         s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
463     } else {
464         gen_a64_set_pc_im(dest);
465         if (s->ss_active) {
466             gen_step_complete_exception(s);
467         } else if (s->base.singlestep_enabled) {
468             gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
469         } else {
470             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
471             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
472         }
473     }
474 }
475
476 void unallocated_encoding(DisasContext *s)
477 {
478     /* Unallocated and reserved encodings are uncategorized */
479     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_uncategorized(),
480                        default_exception_el(s));
481 }
482
483 static void init_tmp_a64_array(DisasContext *s)
484 {
485 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
486     memset(s->tmp_a64, 0, sizeof(s->tmp_a64));
487 #endif
488     s->tmp_a64_count = 0;
489 }
490
491 static void free_tmp_a64(DisasContext *s)
492 {
493     int i;
494     for (i = 0; i < s->tmp_a64_count; i++) {
495         tcg_temp_free_i64(s->tmp_a64[i]);
496     }
497     init_tmp_a64_array(s);
498 }
499
500 TCGv_i64 new_tmp_a64(DisasContext *s)
501 {
502     assert(s->tmp_a64_count < TMP_A64_MAX);
503     return s->tmp_a64[s->tmp_a64_count++] = tcg_temp_new_i64();
504 }
505
506 TCGv_i64 new_tmp_a64_zero(DisasContext *s)
507 {
508     TCGv_i64 t = new_tmp_a64(s);
509     tcg_gen_movi_i64(t, 0);
510     return t;
511 }
512
513 /*
514  * Register access functions
515  *
516  * These functions are used for directly accessing a register in where
517  * changes to the final register value are likely to be made. If you
518  * need to use a register for temporary calculation (e.g. index type
519  * operations) use the read_* form.
520  *
521  * B1.2.1 Register mappings
522  *
523  * In instruction register encoding 31 can refer to ZR (zero register) or
524  * the SP (stack pointer) depending on context. In QEMU's case we map SP
525  * to cpu_X[31] and ZR accesses to a temporary which can be discarded.
526  * This is the point of the _sp forms.
527  */
528 TCGv_i64 cpu_reg(DisasContext *s, int reg)
529 {
530     if (reg == 31) {
531         return new_tmp_a64_zero(s);
532     } else {
533         return cpu_X[reg];
534     }
535 }
536
537 /* register access for when 31 == SP */
538 TCGv_i64 cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg)
539 {
540     return cpu_X[reg];
541 }
542
543 /* read a cpu register in 32bit/64bit mode. Returns a TCGv_i64
544  * representing the register contents. This TCGv is an auto-freed
545  * temporary so it need not be explicitly freed, and may be modified.
546  */
547 TCGv_i64 read_cpu_reg(DisasContext *s, int reg, int sf)
548 {
549     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
550     if (reg != 31) {
551         if (sf) {
552             tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
553         } else {
554             tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
555         }
556     } else {
557         tcg_gen_movi_i64(v, 0);
558     }
559     return v;
560 }
561
562 TCGv_i64 read_cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg, int sf)
563 {
564     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
565     if (sf) {
566         tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
567     } else {
568         tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
569     }
570     return v;
571 }
572
573 /* Return the offset into CPUARMState of a slice (from
574  * the least significant end) of FP register Qn (ie
575  * Dn, Sn, Hn or Bn).
576  * (Note that this is not the same mapping as for A32; see cpu.h)
577  */
578 static inline int fp_reg_offset(DisasContext *s, int regno, TCGMemOp size)
579 {
580     return vec_reg_offset(s, regno, 0, size);
581 }
582
583 /* Offset of the high half of the 128 bit vector Qn */
584 static inline int fp_reg_hi_offset(DisasContext *s, int regno)
585 {
586     return vec_reg_offset(s, regno, 1, MO_64);
587 }
588
589 /* Convenience accessors for reading and writing single and double
590  * FP registers. Writing clears the upper parts of the associated
591  * 128 bit vector register, as required by the architecture.
592  * Note that unlike the GP register accessors, the values returned
593  * by the read functions must be manually freed.
594  */
595 static TCGv_i64 read_fp_dreg(DisasContext *s, int reg)
596 {
597     TCGv_i64 v = tcg_temp_new_i64();
598
599     tcg_gen_ld_i64(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_64));
600     return v;
601 }
602
603 static TCGv_i32 read_fp_sreg(DisasContext *s, int reg)
604 {
605     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
606
607     tcg_gen_ld_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_32));
608     return v;
609 }
610
611 static TCGv_i32 read_fp_hreg(DisasContext *s, int reg)
612 {
613     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
614
615     tcg_gen_ld16u_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_16));
616     return v;
617 }
618
619 /* Clear the bits above an N-bit vector, for N = (is_q ? 128 : 64).
620  * If SVE is not enabled, then there are only 128 bits in the vector.
621  */
622 static void clear_vec_high(DisasContext *s, bool is_q, int rd)
623 {
624     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, rd, MO_64);
625     unsigned vsz = vec_full_reg_size(s);
626
627     if (!is_q) {
628         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
629         tcg_gen_st_i64(tcg_zero, cpu_env, ofs + 8);
630         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
631     }
632     if (vsz > 16) {
633         tcg_gen_gvec_dup8i(ofs + 16, vsz - 16, vsz - 16, 0);
634     }
635 }
636
637 void write_fp_dreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i64 v)
638 {
639     unsigned ofs = fp_reg_offset(s, reg, MO_64);
640
641     tcg_gen_st_i64(v, cpu_env, ofs);
642     clear_vec_high(s, false, reg);
643 }
644
645 static void write_fp_sreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i32 v)
646 {
647     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
648
649     tcg_gen_extu_i32_i64(tmp, v);
650     write_fp_dreg(s, reg, tmp);
651     tcg_temp_free_i64(tmp);
652 }
653
654 TCGv_ptr get_fpstatus_ptr(bool is_f16)
655 {
656     TCGv_ptr statusptr = tcg_temp_new_ptr();
657     int offset;
658
659     /* In A64 all instructions (both FP and Neon) use the FPCR; there
660      * is no equivalent of the A32 Neon "standard FPSCR value".
661      * However half-precision operations operate under a different
662      * FZ16 flag and use vfp.fp_status_f16 instead of vfp.fp_status.
663      */
664     if (is_f16) {
665         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status_f16);
666     } else {
667         offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status);
668     }
669     tcg_gen_addi_ptr(statusptr, cpu_env, offset);
670     return statusptr;
671 }
672
673 /* Expand a 2-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
674 static void gen_gvec_fn2(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
675                          GVecGen2Fn *gvec_fn, int vece)
676 {
677     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
678             is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
679 }
680
681 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
682  * an expander function.
683  */
684 static void gen_gvec_fn2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
685                           int64_t imm, GVecGen2iFn *gvec_fn, int vece)
686 {
687     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
688             imm, is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
689 }
690
691 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an expander function.  */
692 static void gen_gvec_fn3(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn, int rm,
693                          GVecGen3Fn *gvec_fn, int vece)
694 {
695     gvec_fn(vece, vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
696             vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
697 }
698
699 /* Expand a 2-operand + immediate AdvSIMD vector operation using
700  * an op descriptor.
701  */
702 static void gen_gvec_op2i(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
703                           int rn, int64_t imm, const GVecGen2i *gvec_op)
704 {
705     tcg_gen_gvec_2i(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
706                     is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), imm, gvec_op);
707 }
708
709 /* Expand a 3-operand AdvSIMD vector operation using an op descriptor.  */
710 static void gen_gvec_op3(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
711                          int rn, int rm, const GVecGen3 *gvec_op)
712 {
713     tcg_gen_gvec_3(vec_full_reg_offset(s, rd), vec_full_reg_offset(s, rn),
714                    vec_full_reg_offset(s, rm), is_q ? 16 : 8,
715                    vec_full_reg_size(s), gvec_op);
716 }
717
718 /* Expand a 3-operand operation using an out-of-line helper.  */
719 static void gen_gvec_op3_ool(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
720                              int rn, int rm, int data, gen_helper_gvec_3 *fn)
721 {
722     tcg_gen_gvec_3_ool(vec_full_reg_offset(s, rd),
723                        vec_full_reg_offset(s, rn),
724                        vec_full_reg_offset(s, rm),
725                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
726 }
727
728 /* Expand a 3-operand + env pointer operation using
729  * an out-of-line helper.
730  */
731 static void gen_gvec_op3_env(DisasContext *s, bool is_q, int rd,
732                              int rn, int rm, gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
733 {
734     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
735                        vec_full_reg_offset(s, rn),
736                        vec_full_reg_offset(s, rm), cpu_env,
737                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0, fn);
738 }
739
740 /* Expand a 3-operand + fpstatus pointer + simd data value operation using
741  * an out-of-line helper.
742  */
743 static void gen_gvec_op3_fpst(DisasContext *s, bool is_q, int rd, int rn,
744                               int rm, bool is_fp16, int data,
745                               gen_helper_gvec_3_ptr *fn)
746 {
747     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
748     tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
749                        vec_full_reg_offset(s, rn),
750                        vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
751                        is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data, fn);
752     tcg_temp_free_ptr(fpst);
753 }
754
755 /* Set ZF and NF based on a 64 bit result. This is alas fiddlier
756  * than the 32 bit equivalent.
757  */
758 static inline void gen_set_NZ64(TCGv_i64 result)
759 {
760     tcg_gen_extr_i64_i32(cpu_ZF, cpu_NF, result);
761     tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, cpu_NF);
762 }
763
764 /* Set NZCV as for a logical operation: NZ as per result, CV cleared. */
765 static inline void gen_logic_CC(int sf, TCGv_i64 result)
766 {
767     if (sf) {
768         gen_set_NZ64(result);
769     } else {
770         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_ZF, result);
771         tcg_gen_mov_i32(cpu_NF, cpu_ZF);
772     }
773     tcg_gen_movi_i32(cpu_CF, 0);
774     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
775 }
776
777 /* dest = T0 + T1; compute C, N, V and Z flags */
778 static void gen_add_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
779 {
780     if (sf) {
781         TCGv_i64 result, flag, tmp;
782         result = tcg_temp_new_i64();
783         flag = tcg_temp_new_i64();
784         tmp = tcg_temp_new_i64();
785
786         tcg_gen_movi_i64(tmp, 0);
787         tcg_gen_add2_i64(result, flag, t0, tmp, t1, tmp);
788
789         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
790
791         gen_set_NZ64(result);
792
793         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
794         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
795         tcg_gen_andc_i64(flag, flag, tmp);
796         tcg_temp_free_i64(tmp);
797         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
798
799         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
800         tcg_temp_free_i64(result);
801         tcg_temp_free_i64(flag);
802     } else {
803         /* 32 bit arithmetic */
804         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
805         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
806         TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
807
808         tcg_gen_movi_i32(tmp, 0);
809         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
810         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
811         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, t1_32, tmp);
812         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
813         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
814         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
815         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
816         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
817
818         tcg_temp_free_i32(tmp);
819         tcg_temp_free_i32(t0_32);
820         tcg_temp_free_i32(t1_32);
821     }
822 }
823
824 /* dest = T0 - T1; compute C, N, V and Z flags */
825 static void gen_sub_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
826 {
827     if (sf) {
828         /* 64 bit arithmetic */
829         TCGv_i64 result, flag, tmp;
830
831         result = tcg_temp_new_i64();
832         flag = tcg_temp_new_i64();
833         tcg_gen_sub_i64(result, t0, t1);
834
835         gen_set_NZ64(result);
836
837         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_GEU, flag, t0, t1);
838         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
839
840         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
841         tmp = tcg_temp_new_i64();
842         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
843         tcg_gen_and_i64(flag, flag, tmp);
844         tcg_temp_free_i64(tmp);
845         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
846         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
847         tcg_temp_free_i64(flag);
848         tcg_temp_free_i64(result);
849     } else {
850         /* 32 bit arithmetic */
851         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
852         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
853         TCGv_i32 tmp;
854
855         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
856         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
857         tcg_gen_sub_i32(cpu_NF, t0_32, t1_32);
858         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
859         tcg_gen_setcond_i32(TCG_COND_GEU, cpu_CF, t0_32, t1_32);
860         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
861         tmp = tcg_temp_new_i32();
862         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
863         tcg_temp_free_i32(t0_32);
864         tcg_temp_free_i32(t1_32);
865         tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
866         tcg_temp_free_i32(tmp);
867         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
868     }
869 }
870
871 /* dest = T0 + T1 + CF; do not compute flags. */
872 static void gen_adc(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
873 {
874     TCGv_i64 flag = tcg_temp_new_i64();
875     tcg_gen_extu_i32_i64(flag, cpu_CF);
876     tcg_gen_add_i64(dest, t0, t1);
877     tcg_gen_add_i64(dest, dest, flag);
878     tcg_temp_free_i64(flag);
879
880     if (!sf) {
881         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
882     }
883 }
884
885 /* dest = T0 + T1 + CF; compute C, N, V and Z flags. */
886 static void gen_adc_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
887 {
888     if (sf) {
889         TCGv_i64 result, cf_64, vf_64, tmp;
890         result = tcg_temp_new_i64();
891         cf_64 = tcg_temp_new_i64();
892         vf_64 = tcg_temp_new_i64();
893         tmp = tcg_const_i64(0);
894
895         tcg_gen_extu_i32_i64(cf_64, cpu_CF);
896         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, t0, tmp, cf_64, tmp);
897         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, result, cf_64, t1, tmp);
898         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, cf_64);
899         gen_set_NZ64(result);
900
901         tcg_gen_xor_i64(vf_64, result, t0);
902         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
903         tcg_gen_andc_i64(vf_64, vf_64, tmp);
904         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, vf_64);
905
906         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
907
908         tcg_temp_free_i64(tmp);
909         tcg_temp_free_i64(vf_64);
910         tcg_temp_free_i64(cf_64);
911         tcg_temp_free_i64(result);
912     } else {
913         TCGv_i32 t0_32, t1_32, tmp;
914         t0_32 = tcg_temp_new_i32();
915         t1_32 = tcg_temp_new_i32();
916         tmp = tcg_const_i32(0);
917
918         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
919         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
920         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, cpu_CF, tmp);
921         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, cpu_NF, cpu_CF, t1_32, tmp);
922
923         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
924         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
925         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
926         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
927         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
928
929         tcg_temp_free_i32(tmp);
930         tcg_temp_free_i32(t1_32);
931         tcg_temp_free_i32(t0_32);
932     }
933 }
934
935 /*
936  * Load/Store generators
937  */
938
939 /*
940  * Store from GPR register to memory.
941  */
942 static void do_gpr_st_memidx(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
943                              TCGv_i64 tcg_addr, int size, int memidx,
944                              bool iss_valid,
945                              unsigned int iss_srt,
946                              bool iss_sf, bool iss_ar)
947 {
948     g_assert(size <= 3);
949     tcg_gen_qemu_st_i64(source, tcg_addr, memidx, s->be_data + size);
950
951     if (iss_valid) {
952         uint32_t syn;
953
954         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
955                                       size,
956                                       false,
957                                       iss_srt,
958                                       iss_sf,
959                                       iss_ar,
960                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
961         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
962     }
963 }
964
965 static void do_gpr_st(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
966                       TCGv_i64 tcg_addr, int size,
967                       bool iss_valid,
968                       unsigned int iss_srt,
969                       bool iss_sf, bool iss_ar)
970 {
971     do_gpr_st_memidx(s, source, tcg_addr, size, get_mem_index(s),
972                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
973 }
974
975 /*
976  * Load from memory to GPR register
977  */
978 static void do_gpr_ld_memidx(DisasContext *s,
979                              TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
980                              int size, bool is_signed,
981                              bool extend, int memidx,
982                              bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
983                              bool iss_sf, bool iss_ar)
984 {
985     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
986
987     g_assert(size <= 3);
988
989     if (is_signed) {
990         memop += MO_SIGN;
991     }
992
993     tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, tcg_addr, memidx, memop);
994
995     if (extend && is_signed) {
996         g_assert(size < 3);
997         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
998     }
999
1000     if (iss_valid) {
1001         uint32_t syn;
1002
1003         syn = syn_data_abort_with_iss(0,
1004                                       size,
1005                                       is_signed,
1006                                       iss_srt,
1007                                       iss_sf,
1008                                       iss_ar,
1009                                       0, 0, 0, 0, 0, false);
1010         disas_set_insn_syndrome(s, syn);
1011     }
1012 }
1013
1014 static void do_gpr_ld(DisasContext *s,
1015                       TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
1016                       int size, bool is_signed, bool extend,
1017                       bool iss_valid, unsigned int iss_srt,
1018                       bool iss_sf, bool iss_ar)
1019 {
1020     do_gpr_ld_memidx(s, dest, tcg_addr, size, is_signed, extend,
1021                      get_mem_index(s),
1022                      iss_valid, iss_srt, iss_sf, iss_ar);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Store from FP register to memory
1027  */
1028 static void do_fp_st(DisasContext *s, int srcidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
1029 {
1030     /* This writes the bottom N bits of a 128 bit wide vector to memory */
1031     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
1032     tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_offset(s, srcidx, MO_64));
1033     if (size < 4) {
1034         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, tcg_addr, get_mem_index(s),
1035                             s->be_data + size);
1036     } else {
1037         bool be = s->be_data == MO_BE;
1038         TCGv_i64 tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
1039
1040         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
1041         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
1042                             s->be_data | MO_Q);
1043         tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, srcidx));
1044         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
1045                             s->be_data | MO_Q);
1046         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
1047     }
1048
1049     tcg_temp_free_i64(tmp);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Load from memory to FP register
1054  */
1055 static void do_fp_ld(DisasContext *s, int destidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
1056 {
1057     /* This always zero-extends and writes to a full 128 bit wide vector */
1058     TCGv_i64 tmplo = tcg_temp_new_i64();
1059     TCGv_i64 tmphi;
1060
1061     if (size < 4) {
1062         TCGMemOp memop = s->be_data + size;
1063         tmphi = tcg_const_i64(0);
1064         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
1065     } else {
1066         bool be = s->be_data == MO_BE;
1067         TCGv_i64 tcg_hiaddr;
1068
1069         tmphi = tcg_temp_new_i64();
1070         tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
1071
1072         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
1073         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
1074                             s->be_data | MO_Q);
1075         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmphi, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
1076                             s->be_data | MO_Q);
1077         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
1078     }
1079
1080     tcg_gen_st_i64(tmplo, cpu_env, fp_reg_offset(s, destidx, MO_64));
1081     tcg_gen_st_i64(tmphi, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, destidx));
1082
1083     tcg_temp_free_i64(tmplo);
1084     tcg_temp_free_i64(tmphi);
1085
1086     clear_vec_high(s, true, destidx);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Vector load/store helpers.
1091  *
1092  * The principal difference between this and a FP load is that we don't
1093  * zero extend as we are filling a partial chunk of the vector register.
1094  * These functions don't support 128 bit loads/stores, which would be
1095  * normal load/store operations.
1096  *
1097  * The _i32 versions are useful when operating on 32 bit quantities
1098  * (eg for floating point single or using Neon helper functions).
1099  */
1100
1101 /* Get value of an element within a vector register */
1102 static void read_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_dest, int srcidx,
1103                              int element, TCGMemOp memop)
1104 {
1105     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
1106     switch (memop) {
1107     case MO_8:
1108         tcg_gen_ld8u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1109         break;
1110     case MO_16:
1111         tcg_gen_ld16u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1112         break;
1113     case MO_32:
1114         tcg_gen_ld32u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1115         break;
1116     case MO_8|MO_SIGN:
1117         tcg_gen_ld8s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1118         break;
1119     case MO_16|MO_SIGN:
1120         tcg_gen_ld16s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1121         break;
1122     case MO_32|MO_SIGN:
1123         tcg_gen_ld32s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1124         break;
1125     case MO_64:
1126     case MO_64|MO_SIGN:
1127         tcg_gen_ld_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1128         break;
1129     default:
1130         g_assert_not_reached();
1131     }
1132 }
1133
1134 static void read_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_dest, int srcidx,
1135                                  int element, TCGMemOp memop)
1136 {
1137     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
1138     switch (memop) {
1139     case MO_8:
1140         tcg_gen_ld8u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1141         break;
1142     case MO_16:
1143         tcg_gen_ld16u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1144         break;
1145     case MO_8|MO_SIGN:
1146         tcg_gen_ld8s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1147         break;
1148     case MO_16|MO_SIGN:
1149         tcg_gen_ld16s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1150         break;
1151     case MO_32:
1152     case MO_32|MO_SIGN:
1153         tcg_gen_ld_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
1154         break;
1155     default:
1156         g_assert_not_reached();
1157     }
1158 }
1159
1160 /* Set value of an element within a vector register */
1161 static void write_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_src, int destidx,
1162                               int element, TCGMemOp memop)
1163 {
1164     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1165     switch (memop) {
1166     case MO_8:
1167         tcg_gen_st8_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1168         break;
1169     case MO_16:
1170         tcg_gen_st16_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1171         break;
1172     case MO_32:
1173         tcg_gen_st32_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1174         break;
1175     case MO_64:
1176         tcg_gen_st_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1177         break;
1178     default:
1179         g_assert_not_reached();
1180     }
1181 }
1182
1183 static void write_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_src,
1184                                   int destidx, int element, TCGMemOp memop)
1185 {
1186     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
1187     switch (memop) {
1188     case MO_8:
1189         tcg_gen_st8_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1190         break;
1191     case MO_16:
1192         tcg_gen_st16_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1193         break;
1194     case MO_32:
1195         tcg_gen_st_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
1196         break;
1197     default:
1198         g_assert_not_reached();
1199     }
1200 }
1201
1202 /* Store from vector register to memory */
1203 static void do_vec_st(DisasContext *s, int srcidx, int element,
1204                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1205 {
1206     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1207
1208     read_vec_element(s, tcg_tmp, srcidx, element, size);
1209     tcg_gen_qemu_st_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1210
1211     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1212 }
1213
1214 /* Load from memory to vector register */
1215 static void do_vec_ld(DisasContext *s, int destidx, int element,
1216                       TCGv_i64 tcg_addr, int size, TCGMemOp endian)
1217 {
1218     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
1219
1220     tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), endian | size);
1221     write_vec_element(s, tcg_tmp, destidx, element, size);
1222
1223     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
1224 }
1225
1226 /* Check that FP/Neon access is enabled. If it is, return
1227  * true. If not, emit code to generate an appropriate exception,
1228  * and return false; the caller should not emit any code for
1229  * the instruction. Note that this check must happen after all
1230  * unallocated-encoding checks (otherwise the syndrome information
1231  * for the resulting exception will be incorrect).
1232  */
1233 static inline bool fp_access_check(DisasContext *s)
1234 {
1235     assert(!s->fp_access_checked);
1236     s->fp_access_checked = true;
1237
1238     if (!s->fp_excp_el) {
1239         return true;
1240     }
1241
1242     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_fp_access_trap(1, 0xe, false),
1243                        s->fp_excp_el);
1244     return false;
1245 }
1246
1247 /* Check that SVE access is enabled.  If it is, return true.
1248  * If not, emit code to generate an appropriate exception and return false.
1249  */
1250 bool sve_access_check(DisasContext *s)
1251 {
1252     if (s->sve_excp_el) {
1253         gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_sve_access_trap(),
1254                            s->sve_excp_el);
1255         return false;
1256     }
1257     return fp_access_check(s);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * This utility function is for doing register extension with an
1262  * optional shift. You will likely want to pass a temporary for the
1263  * destination register. See DecodeRegExtend() in the ARM ARM.
1264  */
1265 static void ext_and_shift_reg(TCGv_i64 tcg_out, TCGv_i64 tcg_in,
1266                               int option, unsigned int shift)
1267 {
1268     int extsize = extract32(option, 0, 2);
1269     bool is_signed = extract32(option, 2, 1);
1270
1271     if (is_signed) {
1272         switch (extsize) {
1273         case 0:
1274             tcg_gen_ext8s_i64(tcg_out, tcg_in);
1275             break;
1276         case 1:
1277             tcg_gen_ext16s_i64(tcg_out, tcg_in);
1278             break;
1279         case 2:
1280             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_out, tcg_in);
1281             break;
1282         case 3:
1283             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1284             break;
1285         }
1286     } else {
1287         switch (extsize) {
1288         case 0:
1289             tcg_gen_ext8u_i64(tcg_out, tcg_in);
1290             break;
1291         case 1:
1292             tcg_gen_ext16u_i64(tcg_out, tcg_in);
1293             break;
1294         case 2:
1295             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_out, tcg_in);
1296             break;
1297         case 3:
1298             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1299             break;
1300         }
1301     }
1302
1303     if (shift) {
1304         tcg_gen_shli_i64(tcg_out, tcg_out, shift);
1305     }
1306 }
1307
1308 static inline void gen_check_sp_alignment(DisasContext *s)
1309 {
1310     /* The AArch64 architecture mandates that (if enabled via PSTATE
1311      * or SCTLR bits) there is a check that SP is 16-aligned on every
1312      * SP-relative load or store (with an exception generated if it is not).
1313      * In line with general QEMU practice regarding misaligned accesses,
1314      * we omit these checks for the sake of guest program performance.
1315      * This function is provided as a hook so we can more easily add these
1316      * checks in future (possibly as a "favour catching guest program bugs
1317      * over speed" user selectable option).
1318      */
1319 }
1320
1321 /*
1322  * This provides a simple table based table lookup decoder. It is
1323  * intended to be used when the relevant bits for decode are too
1324  * awkwardly placed and switch/if based logic would be confusing and
1325  * deeply nested. Since it's a linear search through the table, tables
1326  * should be kept small.
1327  *
1328  * It returns the first handler where insn & mask == pattern, or
1329  * NULL if there is no match.
1330  * The table is terminated by an empty mask (i.e. 0)
1331  */
1332 static inline AArch64DecodeFn *lookup_disas_fn(const AArch64DecodeTable *table,
1333                                                uint32_t insn)
1334 {
1335     const AArch64DecodeTable *tptr = table;
1336
1337     while (tptr->mask) {
1338         if ((insn & tptr->mask) == tptr->pattern) {
1339             return tptr->disas_fn;
1340         }
1341         tptr++;
1342     }
1343     return NULL;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * The instruction disassembly implemented here matches
1348  * the instruction encoding classifications in chapter C4
1349  * of the ARM Architecture Reference Manual (DDI0487B_a);
1350  * classification names and decode diagrams here should generally
1351  * match up with those in the manual.
1352  */
1353
1354 /* Unconditional branch (immediate)
1355  *   31  30       26 25                                  0
1356  * +----+-----------+-------------------------------------+
1357  * | op | 0 0 1 0 1 |                 imm26               |
1358  * +----+-----------+-------------------------------------+
1359  */
1360 static void disas_uncond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1361 {
1362     uint64_t addr = s->pc + sextract32(insn, 0, 26) * 4 - 4;
1363
1364     if (insn & (1U << 31)) {
1365         /* BL Branch with link */
1366         tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
1367     }
1368
1369     /* B Branch / BL Branch with link */
1370     gen_goto_tb(s, 0, addr);
1371 }
1372
1373 /* Compare and branch (immediate)
1374  *   31  30         25  24  23                  5 4      0
1375  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1376  * | sf | 0 1 1 0 1 0 | op |         imm19       |   Rt   |
1377  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1378  */
1379 static void disas_comp_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1380 {
1381     unsigned int sf, op, rt;
1382     uint64_t addr;
1383     TCGLabel *label_match;
1384     TCGv_i64 tcg_cmp;
1385
1386     sf = extract32(insn, 31, 1);
1387     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: CBZ; 1: CBNZ */
1388     rt = extract32(insn, 0, 5);
1389     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1390
1391     tcg_cmp = read_cpu_reg(s, rt, sf);
1392     label_match = gen_new_label();
1393
1394     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1395                         tcg_cmp, 0, label_match);
1396
1397     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1398     gen_set_label(label_match);
1399     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1400 }
1401
1402 /* Test and branch (immediate)
1403  *   31  30         25  24  23   19 18          5 4    0
1404  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1405  * | b5 | 0 1 1 0 1 1 | op |  b40  |    imm14    |  Rt  |
1406  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1407  */
1408 static void disas_test_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1409 {
1410     unsigned int bit_pos, op, rt;
1411     uint64_t addr;
1412     TCGLabel *label_match;
1413     TCGv_i64 tcg_cmp;
1414
1415     bit_pos = (extract32(insn, 31, 1) << 5) | extract32(insn, 19, 5);
1416     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: TBZ; 1: TBNZ */
1417     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 14) * 4 - 4;
1418     rt = extract32(insn, 0, 5);
1419
1420     tcg_cmp = tcg_temp_new_i64();
1421     tcg_gen_andi_i64(tcg_cmp, cpu_reg(s, rt), (1ULL << bit_pos));
1422     label_match = gen_new_label();
1423     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1424                         tcg_cmp, 0, label_match);
1425     tcg_temp_free_i64(tcg_cmp);
1426     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1427     gen_set_label(label_match);
1428     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1429 }
1430
1431 /* Conditional branch (immediate)
1432  *  31           25  24  23                  5   4  3    0
1433  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1434  * | 0 1 0 1 0 1 0 | o1 |         imm19       | o0 | cond |
1435  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1436  */
1437 static void disas_cond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1438 {
1439     unsigned int cond;
1440     uint64_t addr;
1441
1442     if ((insn & (1 << 4)) || (insn & (1 << 24))) {
1443         unallocated_encoding(s);
1444         return;
1445     }
1446     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1447     cond = extract32(insn, 0, 4);
1448
1449     if (cond < 0x0e) {
1450         /* genuinely conditional branches */
1451         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
1452         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
1453         gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1454         gen_set_label(label_match);
1455         gen_goto_tb(s, 1, addr);
1456     } else {
1457         /* 0xe and 0xf are both "always" conditions */
1458         gen_goto_tb(s, 0, addr);
1459     }
1460 }
1461
1462 /* HINT instruction group, including various allocated HINTs */
1463 static void handle_hint(DisasContext *s, uint32_t insn,
1464                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1465 {
1466     unsigned int selector = crm << 3 | op2;
1467
1468     if (op1 != 3) {
1469         unallocated_encoding(s);
1470         return;
1471     }
1472
1473     switch (selector) {
1474     case 0b00000: /* NOP */
1475         break;
1476     case 0b00011: /* WFI */
1477         s->base.is_jmp = DISAS_WFI;
1478         break;
1479     case 0b00001: /* YIELD */
1480         /* When running in MTTCG we don't generate jumps to the yield and
1481          * WFE helpers as it won't affect the scheduling of other vCPUs.
1482          * If we wanted to more completely model WFE/SEV so we don't busy
1483          * spin unnecessarily we would need to do something more involved.
1484          */
1485         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1486             s->base.is_jmp = DISAS_YIELD;
1487         }
1488         break;
1489     case 0b00010: /* WFE */
1490         if (!(tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL)) {
1491             s->base.is_jmp = DISAS_WFE;
1492         }
1493         break;
1494     case 0b00100: /* SEV */
1495     case 0b00101: /* SEVL */
1496         /* we treat all as NOP at least for now */
1497         break;
1498     case 0b00111: /* XPACLRI */
1499         if (s->pauth_active) {
1500             gen_helper_xpaci(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30]);
1501         }
1502         break;
1503     case 0b01000: /* PACIA1716 */
1504         if (s->pauth_active) {
1505             gen_helper_pacia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1506         }
1507         break;
1508     case 0b01010: /* PACIB1716 */
1509         if (s->pauth_active) {
1510             gen_helper_pacib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1511         }
1512         break;
1513     case 0b01100: /* AUTIA1716 */
1514         if (s->pauth_active) {
1515             gen_helper_autia(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1516         }
1517         break;
1518     case 0b01110: /* AUTIB1716 */
1519         if (s->pauth_active) {
1520             gen_helper_autib(cpu_X[17], cpu_env, cpu_X[17], cpu_X[16]);
1521         }
1522         break;
1523     case 0b11000: /* PACIAZ */
1524         if (s->pauth_active) {
1525             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1526                                 new_tmp_a64_zero(s));
1527         }
1528         break;
1529     case 0b11001: /* PACIASP */
1530         if (s->pauth_active) {
1531             gen_helper_pacia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1532         }
1533         break;
1534     case 0b11010: /* PACIBZ */
1535         if (s->pauth_active) {
1536             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1537                                 new_tmp_a64_zero(s));
1538         }
1539         break;
1540     case 0b11011: /* PACIBSP */
1541         if (s->pauth_active) {
1542             gen_helper_pacib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1543         }
1544         break;
1545     case 0b11100: /* AUTIAZ */
1546         if (s->pauth_active) {
1547             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1548                               new_tmp_a64_zero(s));
1549         }
1550         break;
1551     case 0b11101: /* AUTIASP */
1552         if (s->pauth_active) {
1553             gen_helper_autia(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1554         }
1555         break;
1556     case 0b11110: /* AUTIBZ */
1557         if (s->pauth_active) {
1558             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30],
1559                               new_tmp_a64_zero(s));
1560         }
1561         break;
1562     case 0b11111: /* AUTIBSP */
1563         if (s->pauth_active) {
1564             gen_helper_autib(cpu_X[30], cpu_env, cpu_X[30], cpu_X[31]);
1565         }
1566         break;
1567     default:
1568         /* default specified as NOP equivalent */
1569         break;
1570     }
1571 }
1572
1573 static void gen_clrex(DisasContext *s, uint32_t insn)
1574 {
1575     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
1576 }
1577
1578 /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1579 static void handle_sync(DisasContext *s, uint32_t insn,
1580                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1581 {
1582     TCGBar bar;
1583
1584     if (op1 != 3) {
1585         unallocated_encoding(s);
1586         return;
1587     }
1588
1589     switch (op2) {
1590     case 2: /* CLREX */
1591         gen_clrex(s, insn);
1592         return;
1593     case 4: /* DSB */
1594     case 5: /* DMB */
1595         switch (crm & 3) {
1596         case 1: /* MBReqTypes_Reads */
1597             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_LD_LD | TCG_MO_LD_ST;
1598             break;
1599         case 2: /* MBReqTypes_Writes */
1600             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ST_ST;
1601             break;
1602         default: /* MBReqTypes_All */
1603             bar = TCG_BAR_SC | TCG_MO_ALL;
1604             break;
1605         }
1606         tcg_gen_mb(bar);
1607         return;
1608     case 6: /* ISB */
1609         /* We need to break the TB after this insn to execute
1610          * a self-modified code correctly and also to take
1611          * any pending interrupts immediately.
1612          */
1613         gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1614         return;
1615     default:
1616         unallocated_encoding(s);
1617         return;
1618     }
1619 }
1620
1621 /* MSR (immediate) - move immediate to processor state field */
1622 static void handle_msr_i(DisasContext *s, uint32_t insn,
1623                          unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1624 {
1625     int op = op1 << 3 | op2;
1626     switch (op) {
1627     case 0x05: /* SPSel */
1628         if (s->current_el == 0) {
1629             unallocated_encoding(s);
1630             return;
1631         }
1632         /* fall through */
1633     case 0x1e: /* DAIFSet */
1634     case 0x1f: /* DAIFClear */
1635     {
1636         TCGv_i32 tcg_imm = tcg_const_i32(crm);
1637         TCGv_i32 tcg_op = tcg_const_i32(op);
1638         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1639         gen_helper_msr_i_pstate(cpu_env, tcg_op, tcg_imm);
1640         tcg_temp_free_i32(tcg_imm);
1641         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
1642         /* For DAIFClear, exit the cpu loop to re-evaluate pending IRQs.  */
1643         gen_a64_set_pc_im(s->pc);
1644         s->base.is_jmp = (op == 0x1f ? DISAS_EXIT : DISAS_JUMP);
1645         break;
1646     }
1647     default:
1648         unallocated_encoding(s);
1649         return;
1650     }
1651 }
1652
1653 static void gen_get_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1654 {
1655     TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
1656     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1657
1658     /* build bit 31, N */
1659     tcg_gen_andi_i32(nzcv, cpu_NF, (1U << 31));
1660     /* build bit 30, Z */
1661     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, tmp, cpu_ZF, 0);
1662     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 30, 1);
1663     /* build bit 29, C */
1664     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, cpu_CF, 29, 1);
1665     /* build bit 28, V */
1666     tcg_gen_shri_i32(tmp, cpu_VF, 31);
1667     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 28, 1);
1668     /* generate result */
1669     tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rt, nzcv);
1670
1671     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1672     tcg_temp_free_i32(tmp);
1673 }
1674
1675 static void gen_set_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1676
1677 {
1678     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1679
1680     /* take NZCV from R[t] */
1681     tcg_gen_extrl_i64_i32(nzcv, tcg_rt);
1682
1683     /* bit 31, N */
1684     tcg_gen_andi_i32(cpu_NF, nzcv, (1U << 31));
1685     /* bit 30, Z */
1686     tcg_gen_andi_i32(cpu_ZF, nzcv, (1 << 30));
1687     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, cpu_ZF, cpu_ZF, 0);
1688     /* bit 29, C */
1689     tcg_gen_andi_i32(cpu_CF, nzcv, (1 << 29));
1690     tcg_gen_shri_i32(cpu_CF, cpu_CF, 29);
1691     /* bit 28, V */
1692     tcg_gen_andi_i32(cpu_VF, nzcv, (1 << 28));
1693     tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, cpu_VF, 3);
1694     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1695 }
1696
1697 /* MRS - move from system register
1698  * MSR (register) - move to system register
1699  * SYS
1700  * SYSL
1701  * These are all essentially the same insn in 'read' and 'write'
1702  * versions, with varying op0 fields.
1703  */
1704 static void handle_sys(DisasContext *s, uint32_t insn, bool isread,
1705                        unsigned int op0, unsigned int op1, unsigned int op2,
1706                        unsigned int crn, unsigned int crm, unsigned int rt)
1707 {
1708     const ARMCPRegInfo *ri;
1709     TCGv_i64 tcg_rt;
1710
1711     ri = get_arm_cp_reginfo(s->cp_regs,
1712                             ENCODE_AA64_CP_REG(CP_REG_ARM64_SYSREG_CP,
1713                                                crn, crm, op0, op1, op2));
1714
1715     if (!ri) {
1716         /* Unknown register; this might be a guest error or a QEMU
1717          * unimplemented feature.
1718          */
1719         qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s access to unsupported AArch64 "
1720                       "system register op0:%d op1:%d crn:%d crm:%d op2:%d\n",
1721                       isread ? "read" : "write", op0, op1, crn, crm, op2);
1722         unallocated_encoding(s);
1723         return;
1724     }
1725
1726     /* Check access permissions */
1727     if (!cp_access_ok(s->current_el, ri, isread)) {
1728         unallocated_encoding(s);
1729         return;
1730     }
1731
1732     if (ri->accessfn) {
1733         /* Emit code to perform further access permissions checks at
1734          * runtime; this may result in an exception.
1735          */
1736         TCGv_ptr tmpptr;
1737         TCGv_i32 tcg_syn, tcg_isread;
1738         uint32_t syndrome;
1739
1740         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1741         tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1742         syndrome = syn_aa64_sysregtrap(op0, op1, op2, crn, crm, rt, isread);
1743         tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
1744         tcg_isread = tcg_const_i32(isread);
1745         gen_helper_access_check_cp_reg(cpu_env, tmpptr, tcg_syn, tcg_isread);
1746         tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1747         tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
1748         tcg_temp_free_i32(tcg_isread);
1749     }
1750
1751     /* Handle special cases first */
1752     switch (ri->type & ~(ARM_CP_FLAG_MASK & ~ARM_CP_SPECIAL)) {
1753     case ARM_CP_NOP:
1754         return;
1755     case ARM_CP_NZCV:
1756         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1757         if (isread) {
1758             gen_get_nzcv(tcg_rt);
1759         } else {
1760             gen_set_nzcv(tcg_rt);
1761         }
1762         return;
1763     case ARM_CP_CURRENTEL:
1764         /* Reads as current EL value from pstate, which is
1765          * guaranteed to be constant by the tb flags.
1766          */
1767         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1768         tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, s->current_el << 2);
1769         return;
1770     case ARM_CP_DC_ZVA:
1771         /* Writes clear the aligned block of memory which rt points into. */
1772         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1773         gen_helper_dc_zva(cpu_env, tcg_rt);
1774         return;
1775     default:
1776         break;
1777     }
1778     if ((ri->type & ARM_CP_FPU) && !fp_access_check(s)) {
1779         return;
1780     } else if ((ri->type & ARM_CP_SVE) && !sve_access_check(s)) {
1781         return;
1782     }
1783
1784     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1785         gen_io_start();
1786     }
1787
1788     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1789
1790     if (isread) {
1791         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1792             tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, ri->resetvalue);
1793         } else if (ri->readfn) {
1794             TCGv_ptr tmpptr;
1795             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1796             gen_helper_get_cp_reg64(tcg_rt, cpu_env, tmpptr);
1797             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1798         } else {
1799             tcg_gen_ld_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1800         }
1801     } else {
1802         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1803             /* If not forbidden by access permissions, treat as WI */
1804             return;
1805         } else if (ri->writefn) {
1806             TCGv_ptr tmpptr;
1807             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1808             gen_helper_set_cp_reg64(cpu_env, tmpptr, tcg_rt);
1809             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1810         } else {
1811             tcg_gen_st_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1812         }
1813     }
1814
1815     if ((tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1816         /* I/O operations must end the TB here (whether read or write) */
1817         gen_io_end();
1818         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1819     } else if (!isread && !(ri->type & ARM_CP_SUPPRESS_TB_END)) {
1820         /* We default to ending the TB on a coprocessor register write,
1821          * but allow this to be suppressed by the register definition
1822          * (usually only necessary to work around guest bugs).
1823          */
1824         s->base.is_jmp = DISAS_UPDATE;
1825     }
1826 }
1827
1828 /* System
1829  *  31                 22 21  20 19 18 16 15   12 11    8 7   5 4    0
1830  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1831  * | 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 | L | op0 | op1 |  CRn  |  CRm  | op2 |  Rt  |
1832  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1833  */
1834 static void disas_system(DisasContext *s, uint32_t insn)
1835 {
1836     unsigned int l, op0, op1, crn, crm, op2, rt;
1837     l = extract32(insn, 21, 1);
1838     op0 = extract32(insn, 19, 2);
1839     op1 = extract32(insn, 16, 3);
1840     crn = extract32(insn, 12, 4);
1841     crm = extract32(insn, 8, 4);
1842     op2 = extract32(insn, 5, 3);
1843     rt = extract32(insn, 0, 5);
1844
1845     if (op0 == 0) {
1846         if (l || rt != 31) {
1847             unallocated_encoding(s);
1848             return;
1849         }
1850         switch (crn) {
1851         case 2: /* HINT (including allocated hints like NOP, YIELD, etc) */
1852             handle_hint(s, insn, op1, op2, crm);
1853             break;
1854         case 3: /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1855             handle_sync(s, insn, op1, op2, crm);
1856             break;
1857         case 4: /* MSR (immediate) */
1858             handle_msr_i(s, insn, op1, op2, crm);
1859             break;
1860         default:
1861             unallocated_encoding(s);
1862             break;
1863         }
1864         return;
1865     }
1866     handle_sys(s, insn, l, op0, op1, op2, crn, crm, rt);
1867 }
1868
1869 /* Exception generation
1870  *
1871  *  31             24 23 21 20                     5 4   2 1  0
1872  * +-----------------+-----+------------------------+-----+----+
1873  * | 1 1 0 1 0 1 0 0 | opc |          imm16         | op2 | LL |
1874  * +-----------------------+------------------------+----------+
1875  */
1876 static void disas_exc(DisasContext *s, uint32_t insn)
1877 {
1878     int opc = extract32(insn, 21, 3);
1879     int op2_ll = extract32(insn, 0, 5);
1880     int imm16 = extract32(insn, 5, 16);
1881     TCGv_i32 tmp;
1882
1883     switch (opc) {
1884     case 0:
1885         /* For SVC, HVC and SMC we advance the single-step state
1886          * machine before taking the exception. This is architecturally
1887          * mandated, to ensure that single-stepping a system call
1888          * instruction works properly.
1889          */
1890         switch (op2_ll) {
1891         case 1:                                                     /* SVC */
1892             gen_ss_advance(s);
1893             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SWI, syn_aa64_svc(imm16),
1894                                default_exception_el(s));
1895             break;
1896         case 2:                                                     /* HVC */
1897             if (s->current_el == 0) {
1898                 unallocated_encoding(s);
1899                 break;
1900             }
1901             /* The pre HVC helper handles cases when HVC gets trapped
1902              * as an undefined insn by runtime configuration.
1903              */
1904             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1905             gen_helper_pre_hvc(cpu_env);
1906             gen_ss_advance(s);
1907             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_HVC, syn_aa64_hvc(imm16), 2);
1908             break;
1909         case 3:                                                     /* SMC */
1910             if (s->current_el == 0) {
1911                 unallocated_encoding(s);
1912                 break;
1913             }
1914             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1915             tmp = tcg_const_i32(syn_aa64_smc(imm16));
1916             gen_helper_pre_smc(cpu_env, tmp);
1917             tcg_temp_free_i32(tmp);
1918             gen_ss_advance(s);
1919             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SMC, syn_aa64_smc(imm16), 3);
1920             break;
1921         default:
1922             unallocated_encoding(s);
1923             break;
1924         }
1925         break;
1926     case 1:
1927         if (op2_ll != 0) {
1928             unallocated_encoding(s);
1929             break;
1930         }
1931         /* BRK */
1932         gen_exception_bkpt_insn(s, 4, syn_aa64_bkpt(imm16));
1933         break;
1934     case 2:
1935         if (op2_ll != 0) {
1936             unallocated_encoding(s);
1937             break;
1938         }
1939         /* HLT. This has two purposes.
1940          * Architecturally, it is an external halting debug instruction.
1941          * Since QEMU doesn't implement external debug, we treat this as
1942          * it is required for halting debug disabled: it will UNDEF.
1943          * Secondly, "HLT 0xf000" is the A64 semihosting syscall instruction.
1944          */
1945         if (semihosting_enabled() && imm16 == 0xf000) {
1946 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1947             /* In system mode, don't allow userspace access to semihosting,
1948              * to provide some semblance of security (and for consistency
1949              * with our 32-bit semihosting).
1950              */
1951             if (s->current_el == 0) {
1952                 unsupported_encoding(s, insn);
1953                 break;
1954             }
1955 #endif
1956             gen_exception_internal_insn(s, 0, EXCP_SEMIHOST);
1957         } else {
1958             unsupported_encoding(s, insn);
1959         }
1960         break;
1961     case 5:
1962         if (op2_ll < 1 || op2_ll > 3) {
1963             unallocated_encoding(s);
1964             break;
1965         }
1966         /* DCPS1, DCPS2, DCPS3 */
1967         unsupported_encoding(s, insn);
1968         break;
1969     default:
1970         unallocated_encoding(s);
1971         break;
1972     }
1973 }
1974
1975 /* Unconditional branch (register)
1976  *  31           25 24   21 20   16 15   10 9    5 4     0
1977  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1978  * | 1 1 0 1 0 1 1 |  opc  |  op2  |  op3  |  Rn  |  op4  |
1979  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1980  */
1981 static void disas_uncond_b_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
1982 {
1983     unsigned int opc, op2, op3, rn, op4;
1984     TCGv_i64 dst;
1985
1986     opc = extract32(insn, 21, 4);
1987     op2 = extract32(insn, 16, 5);
1988     op3 = extract32(insn, 10, 6);
1989     rn = extract32(insn, 5, 5);
1990     op4 = extract32(insn, 0, 5);
1991
1992     if (op4 != 0x0 || op3 != 0x0 || op2 != 0x1f) {
1993         unallocated_encoding(s);
1994         return;
1995     }
1996
1997     switch (opc) {
1998     case 0: /* BR */
1999     case 1: /* BLR */
2000     case 2: /* RET */
2001         gen_a64_set_pc(s, cpu_reg(s, rn));
2002         /* BLR also needs to load return address */
2003         if (opc == 1) {
2004             tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
2005         }
2006         break;
2007     case 4: /* ERET */
2008         if (s->current_el == 0) {
2009             unallocated_encoding(s);
2010             return;
2011         }
2012         if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) {
2013             gen_io_start();
2014         }
2015         dst = tcg_temp_new_i64();
2016         tcg_gen_ld_i64(dst, cpu_env,
2017                        offsetof(CPUARMState, elr_el[s->current_el]));
2018         gen_helper_exception_return(cpu_env, dst);
2019         tcg_temp_free_i64(dst);
2020         if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_USE_ICOUNT) {
2021             gen_io_end();
2022         }
2023         /* Must exit loop to check un-masked IRQs */
2024         s->base.is_jmp = DISAS_EXIT;
2025         return;
2026     case 5: /* DRPS */
2027         if (rn != 0x1f) {
2028             unallocated_encoding(s);
2029         } else {
2030             unsupported_encoding(s, insn);
2031         }
2032         return;
2033     default:
2034         unallocated_encoding(s);
2035         return;
2036     }
2037
2038     s->base.is_jmp = DISAS_JUMP;
2039 }
2040
2041 /* Branches, exception generating and system instructions */
2042 static void disas_b_exc_sys(DisasContext *s, uint32_t insn)
2043 {
2044     switch (extract32(insn, 25, 7)) {
2045     case 0x0a: case 0x0b:
2046     case 0x4a: case 0x4b: /* Unconditional branch (immediate) */
2047         disas_uncond_b_imm(s, insn);
2048         break;
2049     case 0x1a: case 0x5a: /* Compare & branch (immediate) */
2050         disas_comp_b_imm(s, insn);
2051         break;
2052     case 0x1b: case 0x5b: /* Test & branch (immediate) */
2053         disas_test_b_imm(s, insn);
2054         break;
2055     case 0x2a: /* Conditional branch (immediate) */
2056         disas_cond_b_imm(s, insn);
2057         break;
2058     case 0x6a: /* Exception generation / System */
2059         if (insn & (1 << 24)) {
2060             disas_system(s, insn);
2061         } else {
2062             disas_exc(s, insn);
2063         }
2064         break;
2065     case 0x6b: /* Unconditional branch (register) */
2066         disas_uncond_b_reg(s, insn);
2067         break;
2068     default:
2069         unallocated_encoding(s);
2070         break;
2071     }
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Load/Store exclusive instructions are implemented by remembering
2076  * the value/address loaded, and seeing if these are the same
2077  * when the store is performed. This is not actually the architecturally
2078  * mandated semantics, but it works for typical guest code sequences
2079  * and avoids having to monitor regular stores.
2080  *
2081  * The store exclusive uses the atomic cmpxchg primitives to avoid
2082  * races in multi-threaded linux-user and when MTTCG softmmu is
2083  * enabled.
2084  */
2085 static void gen_load_exclusive(DisasContext *s, int rt, int rt2,
2086                                TCGv_i64 addr, int size, bool is_pair)
2087 {
2088     int idx = get_mem_index(s);
2089     TCGMemOp memop = s->be_data;
2090
2091     g_assert(size <= 3);
2092     if (is_pair) {
2093         g_assert(size >= 2);
2094         if (size == 2) {
2095             /* The pair must be single-copy atomic for the doubleword.  */
2096             memop |= MO_64 | MO_ALIGN;
2097             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2098             if (s->be_data == MO_LE) {
2099                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2100                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2101             } else {
2102                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val, 32, 32);
2103                 tcg_gen_extract_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_val, 0, 32);
2104             }
2105         } else {
2106             /* The pair must be single-copy atomic for *each* doubleword, not
2107                the entire quadword, however it must be quadword aligned.  */
2108             memop |= MO_64;
2109             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx,
2110                                 memop | MO_ALIGN_16);
2111
2112             TCGv_i64 addr2 = tcg_temp_new_i64();
2113             tcg_gen_addi_i64(addr2, addr, 8);
2114             tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_high, addr2, idx, memop);
2115             tcg_temp_free_i64(addr2);
2116
2117             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2118             tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt2), cpu_exclusive_high);
2119         }
2120     } else {
2121         memop |= size | MO_ALIGN;
2122         tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_exclusive_val, addr, idx, memop);
2123         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), cpu_exclusive_val);
2124     }
2125     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_addr, addr);
2126 }
2127
2128 static void gen_store_exclusive(DisasContext *s, int rd, int rt, int rt2,
2129                                 TCGv_i64 addr, int size, int is_pair)
2130 {
2131     /* if (env->exclusive_addr == addr && env->exclusive_val == [addr]
2132      *     && (!is_pair || env->exclusive_high == [addr + datasize])) {
2133      *     [addr] = {Rt};
2134      *     if (is_pair) {
2135      *         [addr + datasize] = {Rt2};
2136      *     }
2137      *     {Rd} = 0;
2138      * } else {
2139      *     {Rd} = 1;
2140      * }
2141      * env->exclusive_addr = -1;
2142      */
2143     TCGLabel *fail_label = gen_new_label();
2144     TCGLabel *done_label = gen_new_label();
2145     TCGv_i64 tmp;
2146
2147     tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, addr, cpu_exclusive_addr, fail_label);
2148
2149     tmp = tcg_temp_new_i64();
2150     if (is_pair) {
2151         if (size == 2) {
2152             if (s->be_data == MO_LE) {
2153                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2154             } else {
2155                 tcg_gen_concat32_i64(tmp, cpu_reg(s, rt2), cpu_reg(s, rt));
2156             }
2157             tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr,
2158                                        cpu_exclusive_val, tmp,
2159                                        get_mem_index(s),
2160                                        MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2161             tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2162         } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2163             if (!HAVE_CMPXCHG128) {
2164                 gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2165                 s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2166             } else if (s->be_data == MO_LE) {
2167                 gen_helper_paired_cmpxchg64_le_parallel(tmp, cpu_env,
2168                                                         cpu_exclusive_addr,
2169                                                         cpu_reg(s, rt),
2170                                                         cpu_reg(s, rt2));
2171             } else {
2172                 gen_helper_paired_cmpxchg64_be_parallel(tmp, cpu_env,
2173                                                         cpu_exclusive_addr,
2174                                                         cpu_reg(s, rt),
2175                                                         cpu_reg(s, rt2));
2176             }
2177         } else if (s->be_data == MO_LE) {
2178             gen_helper_paired_cmpxchg64_le(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2179                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2180         } else {
2181             gen_helper_paired_cmpxchg64_be(tmp, cpu_env, cpu_exclusive_addr,
2182                                            cpu_reg(s, rt), cpu_reg(s, rt2));
2183         }
2184     } else {
2185         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tmp, cpu_exclusive_addr, cpu_exclusive_val,
2186                                    cpu_reg(s, rt), get_mem_index(s),
2187                                    size | MO_ALIGN | s->be_data);
2188         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, tmp, cpu_exclusive_val);
2189     }
2190     tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rd), tmp);
2191     tcg_temp_free_i64(tmp);
2192     tcg_gen_br(done_label);
2193
2194     gen_set_label(fail_label);
2195     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), 1);
2196     gen_set_label(done_label);
2197     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
2198 }
2199
2200 static void gen_compare_and_swap(DisasContext *s, int rs, int rt,
2201                                  int rn, int size)
2202 {
2203     TCGv_i64 tcg_rs = cpu_reg(s, rs);
2204     TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2205     int memidx = get_mem_index(s);
2206     TCGv_i64 addr = cpu_reg_sp(s, rn);
2207
2208     if (rn == 31) {
2209         gen_check_sp_alignment(s);
2210     }
2211     tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(tcg_rs, addr, tcg_rs, tcg_rt, memidx,
2212                                size | MO_ALIGN | s->be_data);
2213 }
2214
2215 static void gen_compare_and_swap_pair(DisasContext *s, int rs, int rt,
2216                                       int rn, int size)
2217 {
2218     TCGv_i64 s1 = cpu_reg(s, rs);
2219     TCGv_i64 s2 = cpu_reg(s, rs + 1);
2220     TCGv_i64 t1 = cpu_reg(s, rt);
2221     TCGv_i64 t2 = cpu_reg(s, rt + 1);
2222     TCGv_i64 addr = cpu_reg_sp(s, rn);
2223     int memidx = get_mem_index(s);
2224
2225     if (rn == 31) {
2226         gen_check_sp_alignment(s);
2227     }
2228
2229     if (size == 2) {
2230         TCGv_i64 cmp = tcg_temp_new_i64();
2231         TCGv_i64 val = tcg_temp_new_i64();
2232
2233         if (s->be_data == MO_LE) {
2234             tcg_gen_concat32_i64(val, t1, t2);
2235             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s1, s2);
2236         } else {
2237             tcg_gen_concat32_i64(val, t2, t1);
2238             tcg_gen_concat32_i64(cmp, s2, s1);
2239         }
2240
2241         tcg_gen_atomic_cmpxchg_i64(cmp, addr, cmp, val, memidx,
2242                                    MO_64 | MO_ALIGN | s->be_data);
2243         tcg_temp_free_i64(val);
2244
2245         if (s->be_data == MO_LE) {
2246             tcg_gen_extr32_i64(s1, s2, cmp);
2247         } else {
2248             tcg_gen_extr32_i64(s2, s1, cmp);
2249         }
2250         tcg_temp_free_i64(cmp);
2251     } else if (tb_cflags(s->base.tb) & CF_PARALLEL) {
2252         if (HAVE_CMPXCHG128) {
2253             TCGv_i32 tcg_rs = tcg_const_i32(rs);
2254             if (s->be_data == MO_LE) {
2255                 gen_helper_casp_le_parallel(cpu_env, tcg_rs, addr, t1, t2);
2256             } else {
2257                 gen_helper_casp_be_parallel(cpu_env, tcg_rs, addr, t1, t2);
2258             }
2259             tcg_temp_free_i32(tcg_rs);
2260         } else {
2261             gen_helper_exit_atomic(cpu_env);
2262             s->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
2263         }
2264     } else {
2265         TCGv_i64 d1 = tcg_temp_new_i64();
2266         TCGv_i64 d2 = tcg_temp_new_i64();
2267         TCGv_i64 a2 = tcg_temp_new_i64();
2268         TCGv_i64 c1 = tcg_temp_new_i64();
2269         TCGv_i64 c2 = tcg_temp_new_i64();
2270         TCGv_i64 zero = tcg_const_i64(0);
2271
2272         /* Load the two words, in memory order.  */
2273         tcg_gen_qemu_ld_i64(d1, addr, memidx,
2274                             MO_64 | MO_ALIGN_16 | s->be_data);
2275         tcg_gen_addi_i64(a2, addr, 8);
2276         tcg_gen_qemu_ld_i64(d2, addr, memidx, MO_64 | s->be_data);
2277
2278         /* Compare the two words, also in memory order.  */
2279         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c1, d1, s1);
2280         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_EQ, c2, d2, s2);
2281         tcg_gen_and_i64(c2, c2, c1);
2282
2283         /* If compare equal, write back new data, else write back old data.  */
2284         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c1, c2, zero, t1, d1);
2285         tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_NE, c2, c2, zero, t2, d2);
2286         tcg_gen_qemu_st_i64(c1, addr, memidx, MO_64 | s->be_data);
2287         tcg_gen_qemu_st_i64(c2, a2, memidx, MO_64 | s->be_data);
2288         tcg_temp_free_i64(a2);
2289         tcg_temp_free_i64(c1);
2290         tcg_temp_free_i64(c2);
2291         tcg_temp_free_i64(zero);
2292
2293         /* Write back the data from memory to Rs.  */
2294         tcg_gen_mov_i64(s1, d1);
2295         tcg_gen_mov_i64(s2, d2);
2296         tcg_temp_free_i64(d1);
2297         tcg_temp_free_i64(d2);
2298     }
2299 }
2300
2301 /* Update the Sixty-Four bit (SF) registersize. This logic is derived
2302  * from the ARMv8 specs for LDR (Shared decode for all encodings).
2303  */
2304 static bool disas_ldst_compute_iss_sf(int size, bool is_signed, int opc)
2305 {
2306     int opc0 = extract32(opc, 0, 1);
2307     int regsize;
2308
2309     if (is_signed) {
2310         regsize = opc0 ? 32 : 64;
2311     } else {
2312         regsize = size == 3 ? 64 : 32;
2313     }
2314     return regsize == 64;
2315 }
2316
2317 /* Load/store exclusive
2318  *
2319  *  31 30 29         24  23  22   21  20  16  15  14   10 9    5 4    0
2320  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2321  * | sz  | 0 0 1 0 0 0 | o2 | L | o1 |  Rs  | o0 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2322  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
2323  *
2324  *  sz: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64 bit
2325  *   L: 0 -> store, 1 -> load
2326  *  o2: 0 -> exclusive, 1 -> not
2327  *  o1: 0 -> single register, 1 -> register pair
2328  *  o0: 1 -> load-acquire/store-release, 0 -> not
2329  */
2330 static void disas_ldst_excl(DisasContext *s, uint32_t insn)
2331 {
2332     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2333     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2334     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2335     int rs = extract32(insn, 16, 5);
2336     int is_lasr = extract32(insn, 15, 1);
2337     int o2_L_o1_o0 = extract32(insn, 21, 3) * 2 | is_lasr;
2338     int size = extract32(insn, 30, 2);
2339     TCGv_i64 tcg_addr;
2340
2341     switch (o2_L_o1_o0) {
2342     case 0x0: /* STXR */
2343     case 0x1: /* STLXR */
2344         if (rn == 31) {
2345             gen_check_sp_alignment(s);
2346         }
2347         if (is_lasr) {
2348             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2349         }
2350         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2351         gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, tcg_addr, size, false);
2352         return;
2353
2354     case 0x4: /* LDXR */
2355     case 0x5: /* LDAXR */
2356         if (rn == 31) {
2357             gen_check_sp_alignment(s);
2358         }
2359         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2360         s->is_ldex = true;
2361         gen_load_exclusive(s, rt, rt2, tcg_addr, size, false);
2362         if (is_lasr) {
2363             tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2364         }
2365         return;
2366
2367     case 0x8: /* STLLR */
2368         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2369             break;
2370         }
2371         /* StoreLORelease is the same as Store-Release for QEMU.  */
2372         /* fall through */
2373     case 0x9: /* STLR */
2374         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2375         if (rn == 31) {
2376             gen_check_sp_alignment(s);
2377         }
2378         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2379         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2380         do_gpr_st(s, cpu_reg(s, rt), tcg_addr, size, true, rt,
2381                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2382         return;
2383
2384     case 0xc: /* LDLAR */
2385         if (!dc_isar_feature(aa64_lor, s)) {
2386             break;
2387         }
2388         /* LoadLOAcquire is the same as Load-Acquire for QEMU.  */
2389         /* fall through */
2390     case 0xd: /* LDAR */
2391         /* Generate ISS for non-exclusive accesses including LASR.  */
2392         if (rn == 31) {
2393             gen_check_sp_alignment(s);
2394         }
2395         tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2396         do_gpr_ld(s, cpu_reg(s, rt), tcg_addr, size, false, false, true, rt,
2397                   disas_ldst_compute_iss_sf(size, false, 0), is_lasr);
2398         tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2399         return;
2400
2401     case 0x2: case 0x3: /* CASP / STXP */
2402         if (size & 2) { /* STXP / STLXP */
2403             if (rn == 31) {
2404                 gen_check_sp_alignment(s);
2405             }
2406             if (is_lasr) {
2407                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_STRL);
2408             }
2409             tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2410             gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, tcg_addr, size, true);
2411             return;
2412         }
2413         if (rt2 == 31
2414             && ((rt | rs) & 1) == 0
2415             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2416             /* CASP / CASPL */
2417             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2418             return;
2419         }
2420         break;
2421
2422     case 0x6: case 0x7: /* CASPA / LDXP */
2423         if (size & 2) { /* LDXP / LDAXP */
2424             if (rn == 31) {
2425                 gen_check_sp_alignment(s);
2426             }
2427             tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2428             s->is_ldex = true;
2429             gen_load_exclusive(s, rt, rt2, tcg_addr, size, true);
2430             if (is_lasr) {
2431                 tcg_gen_mb(TCG_MO_ALL | TCG_BAR_LDAQ);
2432             }
2433             return;
2434         }
2435         if (rt2 == 31
2436             && ((rt | rs) & 1) == 0
2437             && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2438             /* CASPA / CASPAL */
2439             gen_compare_and_swap_pair(s, rs, rt, rn, size | 2);
2440             return;
2441         }
2442         break;
2443
2444     case 0xa: /* CAS */
2445     case 0xb: /* CASL */
2446     case 0xe: /* CASA */
2447     case 0xf: /* CASAL */
2448         if (rt2 == 31 && dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2449             gen_compare_and_swap(s, rs, rt, rn, size);
2450             return;
2451         }
2452         break;
2453     }
2454     unallocated_encoding(s);
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Load register (literal)
2459  *
2460  *  31 30 29   27  26 25 24 23                5 4     0
2461  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2462  * | opc | 0 1 1 | V | 0 0 |     imm19         |  Rt   |
2463  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
2464  *
2465  * V: 1 -> vector (simd/fp)
2466  * opc (non-vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit,
2467  *                   10-> 32 bit signed, 11 -> prefetch
2468  * opc (vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit (11 unallocated)
2469  */
2470 static void disas_ld_lit(DisasContext *s, uint32_t insn)
2471 {
2472     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2473     int64_t imm = sextract32(insn, 5, 19) << 2;
2474     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2475     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2476     bool is_signed = false;
2477     int size = 2;
2478     TCGv_i64 tcg_rt, tcg_addr;
2479
2480     if (is_vector) {
2481         if (opc == 3) {
2482             unallocated_encoding(s);
2483             return;
2484         }
2485         size = 2 + opc;
2486         if (!fp_access_check(s)) {
2487             return;
2488         }
2489     } else {
2490         if (opc == 3) {
2491             /* PRFM (literal) : prefetch */
2492             return;
2493         }
2494         size = 2 + extract32(opc, 0, 1);
2495         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2496     }
2497
2498     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2499
2500     tcg_addr = tcg_const_i64((s->pc - 4) + imm);
2501     if (is_vector) {
2502         do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2503     } else {
2504         /* Only unsigned 32bit loads target 32bit registers.  */
2505         bool iss_sf = opc != 0;
2506
2507         do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, false,
2508                   true, rt, iss_sf, false);
2509     }
2510     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * LDNP (Load Pair - non-temporal hint)
2515  * LDP (Load Pair - non vector)
2516  * LDPSW (Load Pair Signed Word - non vector)
2517  * STNP (Store Pair - non-temporal hint)
2518  * STP (Store Pair - non vector)
2519  * LDNP (Load Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2520  * LDP (Load Pair of SIMD&FP)
2521  * STNP (Store Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
2522  * STP (Store Pair of SIMD&FP)
2523  *
2524  *  31 30 29   27  26  25 24   23  22 21   15 14   10 9    5 4    0
2525  * +-----+-------+---+---+-------+---+-----------------------------+
2526  * | opc | 1 0 1 | V | 0 | index | L |  imm7 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
2527  * +-----+-------+---+---+-------+---+-------+-------+------+------+
2528  *
2529  * opc: LDP/STP/LDNP/STNP        00 -> 32 bit, 10 -> 64 bit
2530  *      LDPSW                    01
2531  *      LDP/STP/LDNP/STNP (SIMD) 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit
2532  *   V: 0 -> GPR, 1 -> Vector
2533  * idx: 00 -> signed offset with non-temporal hint, 01 -> post-index,
2534  *      10 -> signed offset, 11 -> pre-index
2535  *   L: 0 -> Store 1 -> Load
2536  *
2537  * Rt, Rt2 = GPR or SIMD registers to be stored
2538  * Rn = general purpose register containing address
2539  * imm7 = signed offset (multiple of 4 or 8 depending on size)
2540  */
2541 static void disas_ldst_pair(DisasContext *s, uint32_t insn)
2542 {
2543     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2544     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2545     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
2546     uint64_t offset = sextract64(insn, 15, 7);
2547     int index = extract32(insn, 23, 2);
2548     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2549     bool is_load = extract32(insn, 22, 1);
2550     int opc = extract32(insn, 30, 2);
2551
2552     bool is_signed = false;
2553     bool postindex = false;
2554     bool wback = false;
2555
2556     TCGv_i64 tcg_addr; /* calculated address */
2557     int size;
2558
2559     if (opc == 3) {
2560         unallocated_encoding(s);
2561         return;
2562     }
2563
2564     if (is_vector) {
2565         size = 2 + opc;
2566     } else {
2567         size = 2 + extract32(opc, 1, 1);
2568         is_signed = extract32(opc, 0, 1);
2569         if (!is_load && is_signed) {
2570             unallocated_encoding(s);
2571             return;
2572         }
2573     }
2574
2575     switch (index) {
2576     case 1: /* post-index */
2577         postindex = true;
2578         wback = true;
2579         break;
2580     case 0:
2581         /* signed offset with "non-temporal" hint. Since we don't emulate
2582          * caches we don't care about hints to the cache system about
2583          * data access patterns, and handle this identically to plain
2584          * signed offset.
2585          */
2586         if (is_signed) {
2587             /* There is no non-temporal-hint version of LDPSW */
2588             unallocated_encoding(s);
2589             return;
2590         }
2591         postindex = false;
2592         break;
2593     case 2: /* signed offset, rn not updated */
2594         postindex = false;
2595         break;
2596     case 3: /* pre-index */
2597         postindex = false;
2598         wback = true;
2599         break;
2600     }
2601
2602     if (is_vector && !fp_access_check(s)) {
2603         return;
2604     }
2605
2606     offset <<= size;
2607
2608     if (rn == 31) {
2609         gen_check_sp_alignment(s);
2610     }
2611
2612     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2613
2614     if (!postindex) {
2615         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
2616     }
2617
2618     if (is_vector) {
2619         if (is_load) {
2620             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2621         } else {
2622             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2623         }
2624         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2625         if (is_load) {
2626             do_fp_ld(s, rt2, tcg_addr, size);
2627         } else {
2628             do_fp_st(s, rt2, tcg_addr, size);
2629         }
2630     } else {
2631         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2632         TCGv_i64 tcg_rt2 = cpu_reg(s, rt2);
2633
2634         if (is_load) {
2635             TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
2636
2637             /* Do not modify tcg_rt before recognizing any exception
2638              * from the second load.
2639              */
2640             do_gpr_ld(s, tmp, tcg_addr, size, is_signed, false,
2641                       false, 0, false, false);
2642             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2643             do_gpr_ld(s, tcg_rt2, tcg_addr, size, is_signed, false,
2644                       false, 0, false, false);
2645
2646             tcg_gen_mov_i64(tcg_rt, tmp);
2647             tcg_temp_free_i64(tmp);
2648         } else {
2649             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2650                       false, 0, false, false);
2651             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2652             do_gpr_st(s, tcg_rt2, tcg_addr, size,
2653                       false, 0, false, false);
2654         }
2655     }
2656
2657     if (wback) {
2658         if (postindex) {
2659             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset - (1 << size));
2660         } else {
2661             tcg_gen_subi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2662         }
2663         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), tcg_addr);
2664     }
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Load/store (immediate post-indexed)
2669  * Load/store (immediate pre-indexed)
2670  * Load/store (unscaled immediate)
2671  *
2672  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20    12 11 10 9    5 4    0
2673  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2674  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 0 |  imm9  | idx |  Rn  |  Rt  |
2675  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2676  *
2677  * idx = 01 -> post-indexed, 11 pre-indexed, 00 unscaled imm. (no writeback)
2678          10 -> unprivileged
2679  * V = 0 -> non-vector
2680  * size: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64bit
2681  * opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2682  */
2683 static void disas_ldst_reg_imm9(DisasContext *s, uint32_t insn,
2684                                 int opc,
2685                                 int size,
2686                                 int rt,
2687                                 bool is_vector)
2688 {
2689     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2690     int imm9 = sextract32(insn, 12, 9);
2691     int idx = extract32(insn, 10, 2);
2692     bool is_signed = false;
2693     bool is_store = false;
2694     bool is_extended = false;
2695     bool is_unpriv = (idx == 2);
2696     bool iss_valid = !is_vector;
2697     bool post_index;
2698     bool writeback;
2699
2700     TCGv_i64 tcg_addr;
2701
2702     if (is_vector) {
2703         size |= (opc & 2) << 1;
2704         if (size > 4 || is_unpriv) {
2705             unallocated_encoding(s);
2706             return;
2707         }
2708         is_store = ((opc & 1) == 0);
2709         if (!fp_access_check(s)) {
2710             return;
2711         }
2712     } else {
2713         if (size == 3 && opc == 2) {
2714             /* PRFM - prefetch */
2715             if (is_unpriv) {
2716                 unallocated_encoding(s);
2717                 return;
2718             }
2719             return;
2720         }
2721         if (opc == 3 && size > 1) {
2722             unallocated_encoding(s);
2723             return;
2724         }
2725         is_store = (opc == 0);
2726         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2727         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2728     }
2729
2730     switch (idx) {
2731     case 0:
2732     case 2:
2733         post_index = false;
2734         writeback = false;
2735         break;
2736     case 1:
2737         post_index = true;
2738         writeback = true;
2739         break;
2740     case 3:
2741         post_index = false;
2742         writeback = true;
2743         break;
2744     default:
2745         g_assert_not_reached();
2746     }
2747
2748     if (rn == 31) {
2749         gen_check_sp_alignment(s);
2750     }
2751     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2752
2753     if (!post_index) {
2754         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2755     }
2756
2757     if (is_vector) {
2758         if (is_store) {
2759             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2760         } else {
2761             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2762         }
2763     } else {
2764         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2765         int memidx = is_unpriv ? get_a64_user_mem_index(s) : get_mem_index(s);
2766         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2767
2768         if (is_store) {
2769             do_gpr_st_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size, memidx,
2770                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2771         } else {
2772             do_gpr_ld_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2773                              is_signed, is_extended, memidx,
2774                              iss_valid, rt, iss_sf, false);
2775         }
2776     }
2777
2778     if (writeback) {
2779         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2780         if (post_index) {
2781             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2782         }
2783         tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
2784     }
2785 }
2786
2787 /*
2788  * Load/store (register offset)
2789  *
2790  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20  16 15 13 12 11 10 9  5 4  0
2791  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2792  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 1 |  Rm  | opt | S| 1 0 | Rn | Rt |
2793  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2794  *
2795  * For non-vector:
2796  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2797  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2798  * For vector:
2799  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2800  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2801  * V: 1 -> vector/simd
2802  * opt: extend encoding (see DecodeRegExtend)
2803  * S: if S=1 then scale (essentially index by sizeof(size))
2804  * Rt: register to transfer into/out of
2805  * Rn: address register or SP for base
2806  * Rm: offset register or ZR for offset
2807  */
2808 static void disas_ldst_reg_roffset(DisasContext *s, uint32_t insn,
2809                                    int opc,
2810                                    int size,
2811                                    int rt,
2812                                    bool is_vector)
2813 {
2814     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2815     int shift = extract32(insn, 12, 1);
2816     int rm = extract32(insn, 16, 5);
2817     int opt = extract32(insn, 13, 3);
2818     bool is_signed = false;
2819     bool is_store = false;
2820     bool is_extended = false;
2821
2822     TCGv_i64 tcg_rm;
2823     TCGv_i64 tcg_addr;
2824
2825     if (extract32(opt, 1, 1) == 0) {
2826         unallocated_encoding(s);
2827         return;
2828     }
2829
2830     if (is_vector) {
2831         size |= (opc & 2) << 1;
2832         if (size > 4) {
2833             unallocated_encoding(s);
2834             return;
2835         }
2836         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2837         if (!fp_access_check(s)) {
2838             return;
2839         }
2840     } else {
2841         if (size == 3 && opc == 2) {
2842             /* PRFM - prefetch */
2843             return;
2844         }
2845         if (opc == 3 && size > 1) {
2846             unallocated_encoding(s);
2847             return;
2848         }
2849         is_store = (opc == 0);
2850         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2851         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2852     }
2853
2854     if (rn == 31) {
2855         gen_check_sp_alignment(s);
2856     }
2857     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2858
2859     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, 1);
2860     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, opt, shift ? size : 0);
2861
2862     tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_rm);
2863
2864     if (is_vector) {
2865         if (is_store) {
2866             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2867         } else {
2868             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2869         }
2870     } else {
2871         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2872         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2873         if (is_store) {
2874             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2875                       true, rt, iss_sf, false);
2876         } else {
2877             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2878                       is_signed, is_extended,
2879                       true, rt, iss_sf, false);
2880         }
2881     }
2882 }
2883
2884 /*
2885  * Load/store (unsigned immediate)
2886  *
2887  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21        10 9     5
2888  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2889  * |size| 1 1 1 | V | 0 1 | opc |   imm12    |  Rn   |  Rt  |
2890  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2891  *
2892  * For non-vector:
2893  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2894  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2895  * For vector:
2896  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2897  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2898  * Rn: base address register (inc SP)
2899  * Rt: target register
2900  */
2901 static void disas_ldst_reg_unsigned_imm(DisasContext *s, uint32_t insn,
2902                                         int opc,
2903                                         int size,
2904                                         int rt,
2905                                         bool is_vector)
2906 {
2907     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2908     unsigned int imm12 = extract32(insn, 10, 12);
2909     unsigned int offset;
2910
2911     TCGv_i64 tcg_addr;
2912
2913     bool is_store;
2914     bool is_signed = false;
2915     bool is_extended = false;
2916
2917     if (is_vector) {
2918         size |= (opc & 2) << 1;
2919         if (size > 4) {
2920             unallocated_encoding(s);
2921             return;
2922         }
2923         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2924         if (!fp_access_check(s)) {
2925             return;
2926         }
2927     } else {
2928         if (size == 3 && opc == 2) {
2929             /* PRFM - prefetch */
2930             return;
2931         }
2932         if (opc == 3 && size > 1) {
2933             unallocated_encoding(s);
2934             return;
2935         }
2936         is_store = (opc == 0);
2937         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2938         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2939     }
2940
2941     if (rn == 31) {
2942         gen_check_sp_alignment(s);
2943     }
2944     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2945     offset = imm12 << size;
2946     tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
2947
2948     if (is_vector) {
2949         if (is_store) {
2950             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2951         } else {
2952             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2953         }
2954     } else {
2955         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2956         bool iss_sf = disas_ldst_compute_iss_sf(size, is_signed, opc);
2957         if (is_store) {
2958             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2959                       true, rt, iss_sf, false);
2960         } else {
2961             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, is_extended,
2962                       true, rt, iss_sf, false);
2963         }
2964     }
2965 }
2966
2967 /* Atomic memory operations
2968  *
2969  *  31  30      27  26    24    22  21   16   15    12    10    5     0
2970  * +------+-------+---+-----+-----+---+----+----+-----+-----+----+-----+
2971  * | size | 1 1 1 | V | 0 0 | A R | 1 | Rs | o3 | opc | 0 0 | Rn |  Rt |
2972  * +------+-------+---+-----+-----+--------+----+-----+-----+----+-----+
2973  *
2974  * Rt: the result register
2975  * Rn: base address or SP
2976  * Rs: the source register for the operation
2977  * V: vector flag (always 0 as of v8.3)
2978  * A: acquire flag
2979  * R: release flag
2980  */
2981 static void disas_ldst_atomic(DisasContext *s, uint32_t insn,
2982                               int size, int rt, bool is_vector)
2983 {
2984     int rs = extract32(insn, 16, 5);
2985     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2986     int o3_opc = extract32(insn, 12, 4);
2987     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rs;
2988     AtomicThreeOpFn *fn;
2989
2990     if (is_vector || !dc_isar_feature(aa64_atomics, s)) {
2991         unallocated_encoding(s);
2992         return;
2993     }
2994     switch (o3_opc) {
2995     case 000: /* LDADD */
2996         fn = tcg_gen_atomic_fetch_add_i64;
2997         break;
2998     case 001: /* LDCLR */
2999         fn = tcg_gen_atomic_fetch_and_i64;
3000         break;
3001     case 002: /* LDEOR */
3002         fn = tcg_gen_atomic_fetch_xor_i64;
3003         break;
3004     case 003: /* LDSET */
3005         fn = tcg_gen_atomic_fetch_or_i64;
3006         break;
3007     case 004: /* LDSMAX */
3008         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smax_i64;
3009         break;
3010     case 005: /* LDSMIN */
3011         fn = tcg_gen_atomic_fetch_smin_i64;
3012         break;
3013     case 006: /* LDUMAX */
3014         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umax_i64;
3015         break;
3016     case 007: /* LDUMIN */
3017         fn = tcg_gen_atomic_fetch_umin_i64;
3018         break;
3019     case 010: /* SWP */
3020         fn = tcg_gen_atomic_xchg_i64;
3021         break;
3022     default:
3023         unallocated_encoding(s);
3024         return;
3025     }
3026
3027     if (rn == 31) {
3028         gen_check_sp_alignment(s);
3029     }
3030     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3031     tcg_rs = read_cpu_reg(s, rs, true);
3032
3033     if (o3_opc == 1) { /* LDCLR */
3034         tcg_gen_not_i64(tcg_rs, tcg_rs);
3035     }
3036
3037     /* The tcg atomic primitives are all full barriers.  Therefore we
3038      * can ignore the Acquire and Release bits of this instruction.
3039      */
3040     fn(cpu_reg(s, rt), tcg_rn, tcg_rs, get_mem_index(s),
3041        s->be_data | size | MO_ALIGN);
3042 }
3043
3044 /* Load/store register (all forms) */
3045 static void disas_ldst_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3046 {
3047     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3048     int opc = extract32(insn, 22, 2);
3049     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
3050     int size = extract32(insn, 30, 2);
3051
3052     switch (extract32(insn, 24, 2)) {
3053     case 0:
3054         if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
3055             /* Load/store register (unscaled immediate)
3056              * Load/store immediate pre/post-indexed
3057              * Load/store register unprivileged
3058              */
3059             disas_ldst_reg_imm9(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3060             return;
3061         }
3062         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
3063         case 0:
3064             disas_ldst_atomic(s, insn, size, rt, is_vector);
3065             return;
3066         case 2:
3067             disas_ldst_reg_roffset(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3068             return;
3069         }
3070         break;
3071     case 1:
3072         disas_ldst_reg_unsigned_imm(s, insn, opc, size, rt, is_vector);
3073         return;
3074     }
3075     unallocated_encoding(s);
3076 }
3077
3078 /* AdvSIMD load/store multiple structures
3079  *
3080  *  31  30  29           23 22  21         16 15    12 11  10 9    5 4    0
3081  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3082  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 0 | L | 0 0 0 0 0 0 | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3083  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
3084  *
3085  * AdvSIMD load/store multiple structures (post-indexed)
3086  *
3087  *  31  30  29           23 22  21  20     16 15    12 11  10 9    5 4    0
3088  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3089  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 1 | L | 0 |   Rm    | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
3090  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
3091  *
3092  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3093  * Rn: base address or SP
3094  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3095  */
3096 static void disas_ldst_multiple_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3097 {
3098     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3099     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3100     int size = extract32(insn, 10, 2);
3101     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
3102     bool is_store = !extract32(insn, 22, 1);
3103     bool is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3104     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
3105     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3106     TCGMemOp endian = s->be_data;
3107
3108     int ebytes;   /* bytes per element */
3109     int elements; /* elements per vector */
3110     int rpt;    /* num iterations */
3111     int selem;  /* structure elements */
3112     int r;
3113
3114     if (extract32(insn, 31, 1) || extract32(insn, 21, 1)) {
3115         unallocated_encoding(s);
3116         return;
3117     }
3118
3119     /* From the shared decode logic */
3120     switch (opcode) {
3121     case 0x0:
3122         rpt = 1;
3123         selem = 4;
3124         break;
3125     case 0x2:
3126         rpt = 4;
3127         selem = 1;
3128         break;
3129     case 0x4:
3130         rpt = 1;
3131         selem = 3;
3132         break;
3133     case 0x6:
3134         rpt = 3;
3135         selem = 1;
3136         break;
3137     case 0x7:
3138         rpt = 1;
3139         selem = 1;
3140         break;
3141     case 0x8:
3142         rpt = 1;
3143         selem = 2;
3144         break;
3145     case 0xa:
3146         rpt = 2;
3147         selem = 1;
3148         break;
3149     default:
3150         unallocated_encoding(s);
3151         return;
3152     }
3153
3154     if (size == 3 && !is_q && selem != 1) {
3155         /* reserved */
3156         unallocated_encoding(s);
3157         return;
3158     }
3159
3160     if (!fp_access_check(s)) {
3161         return;
3162     }
3163
3164     if (rn == 31) {
3165         gen_check_sp_alignment(s);
3166     }
3167
3168     /* For our purposes, bytes are always little-endian.  */
3169     if (size == 0) {
3170         endian = MO_LE;
3171     }
3172
3173     /* Consecutive little-endian elements from a single register
3174      * can be promoted to a larger little-endian operation.
3175      */
3176     if (selem == 1 && endian == MO_LE) {
3177         size = 3;
3178     }
3179     ebytes = 1 << size;
3180     elements = (is_q ? 16 : 8) / ebytes;
3181
3182     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3183     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
3184     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
3185     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3186
3187     for (r = 0; r < rpt; r++) {
3188         int e;
3189         for (e = 0; e < elements; e++) {
3190             int xs;
3191             for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3192                 int tt = (rt + r + xs) % 32;
3193                 if (is_store) {
3194                     do_vec_st(s, tt, e, tcg_addr, size, endian);
3195                 } else {
3196                     do_vec_ld(s, tt, e, tcg_addr, size, endian);
3197                 }
3198                 tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_ebytes);
3199             }
3200         }
3201     }
3202
3203     if (!is_store) {
3204         /* For non-quad operations, setting a slice of the low
3205          * 64 bits of the register clears the high 64 bits (in
3206          * the ARM ARM pseudocode this is implicit in the fact
3207          * that 'rval' is a 64 bit wide variable).
3208          * For quad operations, we might still need to zero the
3209          * high bits of SVE.
3210          */
3211         for (r = 0; r < rpt * selem; r++) {
3212             int tt = (rt + r) % 32;
3213             clear_vec_high(s, is_q, tt);
3214         }
3215     }
3216
3217     if (is_postidx) {
3218         int rm = extract32(insn, 16, 5);
3219         if (rm == 31) {
3220             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
3221         } else {
3222             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3223         }
3224     }
3225     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3226     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
3227 }
3228
3229 /* AdvSIMD load/store single structure
3230  *
3231  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3232  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3233  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 0 | L R | 0 0 0 0 0 | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3234  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3235  *
3236  * AdvSIMD load/store single structure (post-indexed)
3237  *
3238  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
3239  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3240  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 1 | L R |     Rm    | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
3241  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
3242  *
3243  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
3244  * Rn: base address or SP
3245  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
3246  * index = encoded in Q:S:size dependent on size
3247  *
3248  * lane_size = encoded in R, opc
3249  * transfer width = encoded in opc, S, size
3250  */
3251 static void disas_ldst_single_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
3252 {
3253     int rt = extract32(insn, 0, 5);
3254     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3255     int size = extract32(insn, 10, 2);
3256     int S = extract32(insn, 12, 1);
3257     int opc = extract32(insn, 13, 3);
3258     int R = extract32(insn, 21, 1);
3259     int is_load = extract32(insn, 22, 1);
3260     int is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
3261     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
3262
3263     int scale = extract32(opc, 1, 2);
3264     int selem = (extract32(opc, 0, 1) << 1 | R) + 1;
3265     bool replicate = false;
3266     int index = is_q << 3 | S << 2 | size;
3267     int ebytes, xs;
3268     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn, tcg_ebytes;
3269
3270     switch (scale) {
3271     case 3:
3272         if (!is_load || S) {
3273             unallocated_encoding(s);
3274             return;
3275         }
3276         scale = size;
3277         replicate = true;
3278         break;
3279     case 0:
3280         break;
3281     case 1:
3282         if (extract32(size, 0, 1)) {
3283             unallocated_encoding(s);
3284             return;
3285         }
3286         index >>= 1;
3287         break;
3288     case 2:
3289         if (extract32(size, 1, 1)) {
3290             unallocated_encoding(s);
3291             return;
3292         }
3293         if (!extract32(size, 0, 1)) {
3294             index >>= 2;
3295         } else {
3296             if (S) {
3297                 unallocated_encoding(s);
3298                 return;
3299             }
3300             index >>= 3;
3301             scale = 3;
3302         }
3303         break;
3304     default:
3305         g_assert_not_reached();
3306     }
3307
3308     if (!fp_access_check(s)) {
3309         return;
3310     }
3311
3312     ebytes = 1 << scale;
3313
3314     if (rn == 31) {
3315         gen_check_sp_alignment(s);
3316     }
3317
3318     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3319     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
3320     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
3321     tcg_ebytes = tcg_const_i64(ebytes);
3322
3323     for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
3324         if (replicate) {
3325             /* Load and replicate to all elements */
3326             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3327
3328             tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr,
3329                                 get_mem_index(s), s->be_data + scale);
3330             tcg_gen_gvec_dup_i64(scale, vec_full_reg_offset(s, rt),
3331                                  (is_q + 1) * 8, vec_full_reg_size(s),
3332                                  tcg_tmp);
3333             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3334         } else {
3335             /* Load/store one element per register */
3336             if (is_load) {
3337                 do_vec_ld(s, rt, index, tcg_addr, scale, s->be_data);
3338             } else {
3339                 do_vec_st(s, rt, index, tcg_addr, scale, s->be_data);
3340             }
3341         }
3342         tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_ebytes);
3343         rt = (rt + 1) % 32;
3344     }
3345
3346     if (is_postidx) {
3347         int rm = extract32(insn, 16, 5);
3348         if (rm == 31) {
3349             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
3350         } else {
3351             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
3352         }
3353     }
3354     tcg_temp_free_i64(tcg_ebytes);
3355     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
3356 }
3357
3358 /* Loads and stores */
3359 static void disas_ldst(DisasContext *s, uint32_t insn)
3360 {
3361     switch (extract32(insn, 24, 6)) {
3362     case 0x08: /* Load/store exclusive */
3363         disas_ldst_excl(s, insn);
3364         break;
3365     case 0x18: case 0x1c: /* Load register (literal) */
3366         disas_ld_lit(s, insn);
3367         break;
3368     case 0x28: case 0x29:
3369     case 0x2c: case 0x2d: /* Load/store pair (all forms) */
3370         disas_ldst_pair(s, insn);
3371         break;
3372     case 0x38: case 0x39:
3373     case 0x3c: case 0x3d: /* Load/store register (all forms) */
3374         disas_ldst_reg(s, insn);
3375         break;
3376     case 0x0c: /* AdvSIMD load/store multiple structures */
3377         disas_ldst_multiple_struct(s, insn);
3378         break;
3379     case 0x0d: /* AdvSIMD load/store single structure */
3380         disas_ldst_single_struct(s, insn);
3381         break;
3382     default:
3383         unallocated_encoding(s);
3384         break;
3385     }
3386 }
3387
3388 /* PC-rel. addressing
3389  *   31  30   29 28       24 23                5 4    0
3390  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3391  * | op | immlo | 1 0 0 0 0 |       immhi       |  Rd  |
3392  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
3393  */
3394 static void disas_pc_rel_adr(DisasContext *s, uint32_t insn)
3395 {
3396     unsigned int page, rd;
3397     uint64_t base;
3398     uint64_t offset;
3399
3400     page = extract32(insn, 31, 1);
3401     /* SignExtend(immhi:immlo) -> offset */
3402     offset = sextract64(insn, 5, 19);
3403     offset = offset << 2 | extract32(insn, 29, 2);
3404     rd = extract32(insn, 0, 5);
3405     base = s->pc - 4;
3406
3407     if (page) {
3408         /* ADRP (page based) */
3409         base &= ~0xfff;
3410         offset <<= 12;
3411     }
3412
3413     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), base + offset);
3414 }
3415
3416 /*
3417  * Add/subtract (immediate)
3418  *
3419  *  31 30 29 28       24 23 22 21         10 9   5 4   0
3420  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3421  * |sf|op| S| 1 0 0 0 1 |shift|    imm12    |  Rn | Rd  |
3422  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
3423  *
3424  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
3425  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
3426  *     S: 1 -> set flags
3427  * shift: 00 -> LSL imm by 0, 01 -> LSL imm by 12
3428  */
3429 static void disas_add_sub_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3430 {
3431     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3432     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3433     uint64_t imm = extract32(insn, 10, 12);
3434     int shift = extract32(insn, 22, 2);
3435     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
3436     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
3437     bool is_64bit = extract32(insn, 31, 1);
3438
3439     TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
3440     TCGv_i64 tcg_rd = setflags ? cpu_reg(s, rd) : cpu_reg_sp(s, rd);
3441     TCGv_i64 tcg_result;
3442
3443     switch (shift) {
3444     case 0x0:
3445         break;
3446     case 0x1:
3447         imm <<= 12;
3448         break;
3449     default:
3450         unallocated_encoding(s);
3451         return;
3452     }
3453
3454     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
3455     if (!setflags) {
3456         if (sub_op) {
3457             tcg_gen_subi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3458         } else {
3459             tcg_gen_addi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
3460         }
3461     } else {
3462         TCGv_i64 tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3463         if (sub_op) {
3464             gen_sub_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3465         } else {
3466             gen_add_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
3467         }
3468         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3469     }
3470
3471     if (is_64bit) {
3472         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
3473     } else {
3474         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
3475     }
3476
3477     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
3478 }
3479
3480 /* The input should be a value in the bottom e bits (with higher
3481  * bits zero); returns that value replicated into every element
3482  * of size e in a 64 bit integer.
3483  */
3484 static uint64_t bitfield_replicate(uint64_t mask, unsigned int e)
3485 {
3486     assert(e != 0);
3487     while (e < 64) {
3488         mask |= mask << e;
3489         e *= 2;
3490     }
3491     return mask;
3492 }
3493
3494 /* Return a value with the bottom len bits set (where 0 < len <= 64) */
3495 static inline uint64_t bitmask64(unsigned int length)
3496 {
3497     assert(length > 0 && length <= 64);
3498     return ~0ULL >> (64 - length);
3499 }
3500
3501 /* Simplified variant of pseudocode DecodeBitMasks() for the case where we
3502  * only require the wmask. Returns false if the imms/immr/immn are a reserved
3503  * value (ie should cause a guest UNDEF exception), and true if they are
3504  * valid, in which case the decoded bit pattern is written to result.
3505  */
3506 bool logic_imm_decode_wmask(uint64_t *result, unsigned int immn,
3507                             unsigned int imms, unsigned int immr)
3508 {
3509     uint64_t mask;
3510     unsigned e, levels, s, r;
3511     int len;
3512
3513     assert(immn < 2 && imms < 64 && immr < 64);
3514
3515     /* The bit patterns we create here are 64 bit patterns which
3516      * are vectors of identical elements of size e = 2, 4, 8, 16, 32 or
3517      * 64 bits each. Each element contains the same value: a run
3518      * of between 1 and e-1 non-zero bits, rotated within the
3519      * element by between 0 and e-1 bits.
3520      *
3521      * The element size and run length are encoded into immn (1 bit)
3522      * and imms (6 bits) as follows:
3523      * 64 bit elements: immn = 1, imms = <length of run - 1>
3524      * 32 bit elements: immn = 0, imms = 0 : <length of run - 1>
3525      * 16 bit elements: immn = 0, imms = 10 : <length of run - 1>
3526      *  8 bit elements: immn = 0, imms = 110 : <length of run - 1>
3527      *  4 bit elements: immn = 0, imms = 1110 : <length of run - 1>
3528      *  2 bit elements: immn = 0, imms = 11110 : <length of run - 1>
3529      * Notice that immn = 0, imms = 11111x is the only combination
3530      * not covered by one of the above options; this is reserved.
3531      * Further, <length of run - 1> all-ones is a reserved pattern.
3532      *
3533      * In all cases the rotation is by immr % e (and immr is 6 bits).
3534      */
3535
3536     /* First determine the element size */
3537     len = 31 - clz32((immn << 6) | (~imms & 0x3f));
3538     if (len < 1) {
3539         /* This is the immn == 0, imms == 0x11111x case */
3540         return false;
3541     }
3542     e = 1 << len;
3543
3544     levels = e - 1;
3545     s = imms & levels;
3546     r = immr & levels;
3547
3548     if (s == levels) {
3549         /* <length of run - 1> mustn't be all-ones. */
3550         return false;
3551     }
3552
3553     /* Create the value of one element: s+1 set bits rotated
3554      * by r within the element (which is e bits wide)...
3555      */
3556     mask = bitmask64(s + 1);
3557     if (r) {
3558         mask = (mask >> r) | (mask << (e - r));
3559         mask &= bitmask64(e);
3560     }
3561     /* ...then replicate the element over the whole 64 bit value */
3562     mask = bitfield_replicate(mask, e);
3563     *result = mask;
3564     return true;
3565 }
3566
3567 /* Logical (immediate)
3568  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3569  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3570  * | sf | opc | 1 0 0 1 0 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3571  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3572  */
3573 static void disas_logic_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3574 {
3575     unsigned int sf, opc, is_n, immr, imms, rn, rd;
3576     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3577     uint64_t wmask;
3578     bool is_and = false;
3579
3580     sf = extract32(insn, 31, 1);
3581     opc = extract32(insn, 29, 2);
3582     is_n = extract32(insn, 22, 1);
3583     immr = extract32(insn, 16, 6);
3584     imms = extract32(insn, 10, 6);
3585     rn = extract32(insn, 5, 5);
3586     rd = extract32(insn, 0, 5);
3587
3588     if (!sf && is_n) {
3589         unallocated_encoding(s);
3590         return;
3591     }
3592
3593     if (opc == 0x3) { /* ANDS */
3594         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3595     } else {
3596         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
3597     }
3598     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3599
3600     if (!logic_imm_decode_wmask(&wmask, is_n, imms, immr)) {
3601         /* some immediate field values are reserved */
3602         unallocated_encoding(s);
3603         return;
3604     }
3605
3606     if (!sf) {
3607         wmask &= 0xffffffff;
3608     }
3609
3610     switch (opc) {
3611     case 0x3: /* ANDS */
3612     case 0x0: /* AND */
3613         tcg_gen_andi_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3614         is_and = true;
3615         break;
3616     case 0x1: /* ORR */
3617         tcg_gen_ori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3618         break;
3619     case 0x2: /* EOR */
3620         tcg_gen_xori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
3621         break;
3622     default:
3623         assert(FALSE); /* must handle all above */
3624         break;
3625     }
3626
3627     if (!sf && !is_and) {
3628         /* zero extend final result; we know we can skip this for AND
3629          * since the immediate had the high 32 bits clear.
3630          */
3631         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3632     }
3633
3634     if (opc == 3) { /* ANDS */
3635         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
3636     }
3637 }
3638
3639 /*
3640  * Move wide (immediate)
3641  *
3642  *  31 30 29 28         23 22 21 20             5 4    0
3643  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3644  * |sf| opc | 1 0 0 1 0 1 |  hw |  imm16         |  Rd  |
3645  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
3646  *
3647  * sf: 0 -> 32 bit, 1 -> 64 bit
3648  * opc: 00 -> N, 10 -> Z, 11 -> K
3649  * hw: shift/16 (0,16, and sf only 32, 48)
3650  */
3651 static void disas_movw_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3652 {
3653     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3654     uint64_t imm = extract32(insn, 5, 16);
3655     int sf = extract32(insn, 31, 1);
3656     int opc = extract32(insn, 29, 2);
3657     int pos = extract32(insn, 21, 2) << 4;
3658     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3659     TCGv_i64 tcg_imm;
3660
3661     if (!sf && (pos >= 32)) {
3662         unallocated_encoding(s);
3663         return;
3664     }
3665
3666     switch (opc) {
3667     case 0: /* MOVN */
3668     case 2: /* MOVZ */
3669         imm <<= pos;
3670         if (opc == 0) {
3671             imm = ~imm;
3672         }
3673         if (!sf) {
3674             imm &= 0xffffffffu;
3675         }
3676         tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, imm);
3677         break;
3678     case 3: /* MOVK */
3679         tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
3680         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm, pos, 16);
3681         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
3682         if (!sf) {
3683             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3684         }
3685         break;
3686     default:
3687         unallocated_encoding(s);
3688         break;
3689     }
3690 }
3691
3692 /* Bitfield
3693  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3694  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3695  * | sf | opc | 1 0 0 1 1 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3696  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3697  */
3698 static void disas_bitfield(DisasContext *s, uint32_t insn)
3699 {
3700     unsigned int sf, n, opc, ri, si, rn, rd, bitsize, pos, len;
3701     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_tmp;
3702
3703     sf = extract32(insn, 31, 1);
3704     opc = extract32(insn, 29, 2);
3705     n = extract32(insn, 22, 1);
3706     ri = extract32(insn, 16, 6);
3707     si = extract32(insn, 10, 6);
3708     rn = extract32(insn, 5, 5);
3709     rd = extract32(insn, 0, 5);
3710     bitsize = sf ? 64 : 32;
3711
3712     if (sf != n || ri >= bitsize || si >= bitsize || opc > 2) {
3713         unallocated_encoding(s);
3714         return;
3715     }
3716
3717     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3718
3719     /* Suppress the zero-extend for !sf.  Since RI and SI are constrained
3720        to be smaller than bitsize, we'll never reference data outside the
3721        low 32-bits anyway.  */
3722     tcg_tmp = read_cpu_reg(s, rn, 1);
3723
3724     /* Recognize simple(r) extractions.  */
3725     if (si >= ri) {
3726         /* Wd<s-r:0> = Wn<s:r> */
3727         len = (si - ri) + 1;
3728         if (opc == 0) { /* SBFM: ASR, SBFX, SXTB, SXTH, SXTW */
3729             tcg_gen_sextract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3730             goto done;
3731         } else if (opc == 2) { /* UBFM: UBFX, LSR, UXTB, UXTH */
3732             tcg_gen_extract_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri, len);
3733             return;
3734         }
3735         /* opc == 1, BXFIL fall through to deposit */
3736         tcg_gen_extract_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, ri, len);
3737         pos = 0;
3738     } else {
3739         /* Handle the ri > si case with a deposit
3740          * Wd<32+s-r,32-r> = Wn<s:0>
3741          */
3742         len = si + 1;
3743         pos = (bitsize - ri) & (bitsize - 1);
3744     }
3745
3746     if (opc == 0 && len < ri) {
3747         /* SBFM: sign extend the destination field from len to fill
3748            the balance of the word.  Let the deposit below insert all
3749            of those sign bits.  */
3750         tcg_gen_sextract_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, 0, len);
3751         len = ri;
3752     }
3753
3754     if (opc == 1) { /* BFM, BXFIL */
3755         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3756     } else {
3757         /* SBFM or UBFM: We start with zero, and we haven't modified
3758            any bits outside bitsize, therefore the zero-extension
3759            below is unneeded.  */
3760         tcg_gen_deposit_z_i64(tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3761         return;
3762     }
3763
3764  done:
3765     if (!sf) { /* zero extend final result */
3766         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3767     }
3768 }
3769
3770 /* Extract
3771  *   31  30  29 28         23 22   21  20  16 15    10 9    5 4    0
3772  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3773  * | sf | op21 | 1 0 0 1 1 1 | N | o0 |  Rm  |  imms  |  Rn  |  Rd  |
3774  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3775  */
3776 static void disas_extract(DisasContext *s, uint32_t insn)
3777 {
3778     unsigned int sf, n, rm, imm, rn, rd, bitsize, op21, op0;
3779
3780     sf = extract32(insn, 31, 1);
3781     n = extract32(insn, 22, 1);
3782     rm = extract32(insn, 16, 5);
3783     imm = extract32(insn, 10, 6);
3784     rn = extract32(insn, 5, 5);
3785     rd = extract32(insn, 0, 5);
3786     op21 = extract32(insn, 29, 2);
3787     op0 = extract32(insn, 21, 1);
3788     bitsize = sf ? 64 : 32;
3789
3790     if (sf != n || op21 || op0 || imm >= bitsize) {
3791         unallocated_encoding(s);
3792     } else {
3793         TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn;
3794
3795         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3796
3797         if (unlikely(imm == 0)) {
3798             /* tcg shl_i32/shl_i64 is undefined for 32/64 bit shifts,
3799              * so an extract from bit 0 is a special case.
3800              */
3801             if (sf) {
3802                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3803             } else {
3804                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3805             }
3806         } else if (rm == rn) { /* ROR */
3807             tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3808             if (sf) {
3809                 tcg_gen_rotri_i64(tcg_rd, tcg_rm, imm);
3810             } else {
3811                 TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
3812                 tcg_gen_extrl_i64_i32(tmp, tcg_rm);
3813                 tcg_gen_rotri_i32(tmp, tmp, imm);
3814                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tmp);
3815                 tcg_temp_free_i32(tmp);
3816             }
3817         } else {
3818             tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3819             tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3820             tcg_gen_shri_i64(tcg_rm, tcg_rm, imm);
3821             tcg_gen_shli_i64(tcg_rn, tcg_rn, bitsize - imm);
3822             tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn);
3823             if (!sf) {
3824                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3825             }
3826         }
3827     }
3828 }
3829
3830 /* Data processing - immediate */
3831 static void disas_data_proc_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3832 {
3833     switch (extract32(insn, 23, 6)) {
3834     case 0x20: case 0x21: /* PC-rel. addressing */
3835         disas_pc_rel_adr(s, insn);
3836         break;
3837     case 0x22: case 0x23: /* Add/subtract (immediate) */
3838         disas_add_sub_imm(s, insn);
3839         break;
3840     case 0x24: /* Logical (immediate) */
3841         disas_logic_imm(s, insn);
3842         break;
3843     case 0x25: /* Move wide (immediate) */
3844         disas_movw_imm(s, insn);
3845         break;
3846     case 0x26: /* Bitfield */
3847         disas_bitfield(s, insn);
3848         break;
3849     case 0x27: /* Extract */
3850         disas_extract(s, insn);
3851         break;
3852     default:
3853         unallocated_encoding(s);
3854         break;
3855     }
3856 }
3857
3858 /* Shift a TCGv src by TCGv shift_amount, put result in dst.
3859  * Note that it is the caller's responsibility to ensure that the
3860  * shift amount is in range (ie 0..31 or 0..63) and provide the ARM
3861  * mandated semantics for out of range shifts.
3862  */
3863 static void shift_reg(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
3864                       enum a64_shift_type shift_type, TCGv_i64 shift_amount)
3865 {
3866     switch (shift_type) {
3867     case A64_SHIFT_TYPE_LSL:
3868         tcg_gen_shl_i64(dst, src, shift_amount);
3869         break;
3870     case A64_SHIFT_TYPE_LSR:
3871         tcg_gen_shr_i64(dst, src, shift_amount);
3872         break;
3873     case A64_SHIFT_TYPE_ASR:
3874         if (!sf) {
3875             tcg_gen_ext32s_i64(dst, src);
3876         }
3877         tcg_gen_sar_i64(dst, sf ? src : dst, shift_amount);
3878         break;
3879     case A64_SHIFT_TYPE_ROR:
3880         if (sf) {
3881             tcg_gen_rotr_i64(dst, src, shift_amount);
3882         } else {
3883             TCGv_i32 t0, t1;
3884             t0 = tcg_temp_new_i32();
3885             t1 = tcg_temp_new_i32();
3886             tcg_gen_extrl_i64_i32(t0, src);
3887             tcg_gen_extrl_i64_i32(t1, shift_amount);
3888             tcg_gen_rotr_i32(t0, t0, t1);
3889             tcg_gen_extu_i32_i64(dst, t0);
3890             tcg_temp_free_i32(t0);
3891             tcg_temp_free_i32(t1);
3892         }
3893         break;
3894     default:
3895         assert(FALSE); /* all shift types should be handled */
3896         break;
3897     }
3898
3899     if (!sf) { /* zero extend final result */
3900         tcg_gen_ext32u_i64(dst, dst);
3901     }
3902 }
3903
3904 /* Shift a TCGv src by immediate, put result in dst.
3905  * The shift amount must be in range (this should always be true as the
3906  * relevant instructions will UNDEF on bad shift immediates).
3907  */
3908 static void shift_reg_imm(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
3909                           enum a64_shift_type shift_type, unsigned int shift_i)
3910 {
3911     assert(shift_i < (sf ? 64 : 32));
3912
3913     if (shift_i == 0) {
3914         tcg_gen_mov_i64(dst, src);
3915     } else {
3916         TCGv_i64 shift_const;
3917
3918         shift_const = tcg_const_i64(shift_i);
3919         shift_reg(dst, src, sf, shift_type, shift_const);
3920         tcg_temp_free_i64(shift_const);
3921     }
3922 }
3923
3924 /* Logical (shifted register)
3925  *   31  30 29 28       24 23   22 21  20  16 15    10 9    5 4    0
3926  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
3927  * | sf | opc | 0 1 0 1 0 | shift | N |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
3928  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
3929  */
3930 static void disas_logic_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3931 {
3932     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm;
3933     unsigned int sf, opc, shift_type, invert, rm, shift_amount, rn, rd;
3934
3935     sf = extract32(insn, 31, 1);
3936     opc = extract32(insn, 29, 2);
3937     shift_type = extract32(insn, 22, 2);
3938     invert = extract32(insn, 21, 1);
3939     rm = extract32(insn, 16, 5);
3940     shift_amount = extract32(insn, 10, 6);
3941     rn = extract32(insn, 5, 5);
3942     rd = extract32(insn, 0, 5);
3943
3944     if (!sf && (shift_amount & (1 << 5))) {
3945         unallocated_encoding(s);
3946         return;
3947     }
3948
3949     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3950
3951     if (opc == 1 && shift_amount == 0 && shift_type == 0 && rn == 31) {
3952         /* Unshifted ORR and ORN with WZR/XZR is the standard encoding for
3953          * register-register MOV and MVN, so it is worth special casing.
3954          */
3955         tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3956         if (invert) {
3957             tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3958             if (!sf) {
3959                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3960             }
3961         } else {
3962             if (sf) {
3963                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3964             } else {
3965                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3966             }
3967         }
3968         return;
3969     }
3970
3971     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3972
3973     if (shift_amount) {
3974         shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, shift_amount);
3975     }
3976
3977     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3978
3979     switch (opc | (invert << 2)) {
3980     case 0: /* AND */
3981     case 3: /* ANDS */
3982         tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3983         break;
3984     case 1: /* ORR */
3985         tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3986         break;
3987     case 2: /* EOR */
3988         tcg_gen_xor_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3989         break;
3990     case 4: /* BIC */
3991     case 7: /* BICS */
3992         tcg_gen_andc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3993         break;
3994     case 5: /* ORN */
3995         tcg_gen_orc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3996         break;
3997     case 6: /* EON */
3998         tcg_gen_eqv_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3999         break;
4000     default:
4001         assert(FALSE);
4002         break;
4003     }
4004
4005     if (!sf) {
4006         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4007     }
4008
4009     if (opc == 3) {
4010         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
4011     }
4012 }
4013
4014 /*
4015  * Add/subtract (extended register)
4016  *
4017  *  31|30|29|28       24|23 22|21|20   16|15  13|12  10|9  5|4  0|
4018  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4019  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 | opt | 1|  Rm   |option| imm3 | Rn | Rd |
4020  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
4021  *
4022  *  sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4023  *  op: 0 -> add  , 1 -> sub
4024  *   S: 1 -> set flags
4025  * opt: 00
4026  * option: extension type (see DecodeRegExtend)
4027  * imm3: optional shift to Rm
4028  *
4029  * Rd = Rn + LSL(extend(Rm), amount)
4030  */
4031 static void disas_add_sub_ext_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4032 {
4033     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4034     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4035     int imm3 = extract32(insn, 10, 3);
4036     int option = extract32(insn, 13, 3);
4037     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4038     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4039     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4040     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4041
4042     TCGv_i64 tcg_rm, tcg_rn; /* temps */
4043     TCGv_i64 tcg_rd;
4044     TCGv_i64 tcg_result;
4045
4046     if (imm3 > 4) {
4047         unallocated_encoding(s);
4048         return;
4049     }
4050
4051     /* non-flag setting ops may use SP */
4052     if (!setflags) {
4053         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
4054     } else {
4055         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4056     }
4057     tcg_rn = read_cpu_reg_sp(s, rn, sf);
4058
4059     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4060     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, option, imm3);
4061
4062     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4063
4064     if (!setflags) {
4065         if (sub_op) {
4066             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4067         } else {
4068             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4069         }
4070     } else {
4071         if (sub_op) {
4072             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4073         } else {
4074             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4075         }
4076     }
4077
4078     if (sf) {
4079         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4080     } else {
4081         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4082     }
4083
4084     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4085 }
4086
4087 /*
4088  * Add/subtract (shifted register)
4089  *
4090  *  31 30 29 28       24 23 22 21 20   16 15     10 9    5 4    0
4091  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4092  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 |shift| 0|  Rm   |  imm6   |  Rn  |  Rd  |
4093  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
4094  *
4095  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
4096  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
4097  *     S: 1 -> set flags
4098  * shift: 00 -> LSL, 01 -> LSR, 10 -> ASR, 11 -> RESERVED
4099  *  imm6: Shift amount to apply to Rm before the add/sub
4100  */
4101 static void disas_add_sub_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4102 {
4103     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4104     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4105     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
4106     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4107     int shift_type = extract32(insn, 22, 2);
4108     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
4109     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
4110     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4111
4112     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4113     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rm;
4114     TCGv_i64 tcg_result;
4115
4116     if ((shift_type == 3) || (!sf && (imm6 > 31))) {
4117         unallocated_encoding(s);
4118         return;
4119     }
4120
4121     tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4122     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4123
4124     shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, imm6);
4125
4126     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
4127
4128     if (!setflags) {
4129         if (sub_op) {
4130             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4131         } else {
4132             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4133         }
4134     } else {
4135         if (sub_op) {
4136             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4137         } else {
4138             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
4139         }
4140     }
4141
4142     if (sf) {
4143         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
4144     } else {
4145         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
4146     }
4147
4148     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
4149 }
4150
4151 /* Data-processing (3 source)
4152  *
4153  *    31 30  29 28       24 23 21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
4154  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4155  *  |sf| op54 | 1 1 0 1 1 | op31 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
4156  *  +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
4157  */
4158 static void disas_data_proc_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4159 {
4160     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4161     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4162     int ra = extract32(insn, 10, 5);
4163     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4164     int op_id = (extract32(insn, 29, 3) << 4) |
4165         (extract32(insn, 21, 3) << 1) |
4166         extract32(insn, 15, 1);
4167     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4168     bool is_sub = extract32(op_id, 0, 1);
4169     bool is_high = extract32(op_id, 2, 1);
4170     bool is_signed = false;
4171     TCGv_i64 tcg_op1;
4172     TCGv_i64 tcg_op2;
4173     TCGv_i64 tcg_tmp;
4174
4175     /* Note that op_id is sf:op54:op31:o0 so it includes the 32/64 size flag */
4176     switch (op_id) {
4177     case 0x42: /* SMADDL */
4178     case 0x43: /* SMSUBL */
4179     case 0x44: /* SMULH */
4180         is_signed = true;
4181         break;
4182     case 0x0: /* MADD (32bit) */
4183     case 0x1: /* MSUB (32bit) */
4184     case 0x40: /* MADD (64bit) */
4185     case 0x41: /* MSUB (64bit) */
4186     case 0x4a: /* UMADDL */
4187     case 0x4b: /* UMSUBL */
4188     case 0x4c: /* UMULH */
4189         break;
4190     default:
4191         unallocated_encoding(s);
4192         return;
4193     }
4194
4195     if (is_high) {
4196         TCGv_i64 low_bits = tcg_temp_new_i64(); /* low bits discarded */
4197         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4198         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4199         TCGv_i64 tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
4200
4201         if (is_signed) {
4202             tcg_gen_muls2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4203         } else {
4204             tcg_gen_mulu2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
4205         }
4206
4207         tcg_temp_free_i64(low_bits);
4208         return;
4209     }
4210
4211     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
4212     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
4213     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4214
4215     if (op_id < 0x42) {
4216         tcg_gen_mov_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4217         tcg_gen_mov_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4218     } else {
4219         if (is_signed) {
4220             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4221             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4222         } else {
4223             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
4224             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
4225         }
4226     }
4227
4228     if (ra == 31 && !is_sub) {
4229         /* Special-case MADD with rA == XZR; it is the standard MUL alias */
4230         tcg_gen_mul_i64(cpu_reg(s, rd), tcg_op1, tcg_op2);
4231     } else {
4232         tcg_gen_mul_i64(tcg_tmp, tcg_op1, tcg_op2);
4233         if (is_sub) {
4234             tcg_gen_sub_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4235         } else {
4236             tcg_gen_add_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
4237         }
4238     }
4239
4240     if (!sf) {
4241         tcg_gen_ext32u_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rd));
4242     }
4243
4244     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
4245     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
4246     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4247 }
4248
4249 /* Add/subtract (with carry)
4250  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20  16  15   10  9    5 4   0
4251  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
4252  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  0  0 |  rm  | opcode2 |  Rn  |  Rd |
4253  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
4254  *                                            [000000]
4255  */
4256
4257 static void disas_adc_sbc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4258 {
4259     unsigned int sf, op, setflags, rm, rn, rd;
4260     TCGv_i64 tcg_y, tcg_rn, tcg_rd;
4261
4262     if (extract32(insn, 10, 6) != 0) {
4263         unallocated_encoding(s);
4264         return;
4265     }
4266
4267     sf = extract32(insn, 31, 1);
4268     op = extract32(insn, 30, 1);
4269     setflags = extract32(insn, 29, 1);
4270     rm = extract32(insn, 16, 5);
4271     rn = extract32(insn, 5, 5);
4272     rd = extract32(insn, 0, 5);
4273
4274     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4275     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4276
4277     if (op) {
4278         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4279         tcg_gen_not_i64(tcg_y, cpu_reg(s, rm));
4280     } else {
4281         tcg_y = cpu_reg(s, rm);
4282     }
4283
4284     if (setflags) {
4285         gen_adc_CC(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4286     } else {
4287         gen_adc(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
4288     }
4289 }
4290
4291 /* Conditional compare (immediate / register)
4292  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20    16 15  12  11  10  9   5  4 3   0
4293  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4294  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  1  0 |imm5/rm | cond |i/r |o2|  Rn  |o3|nzcv |
4295  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
4296  *        [1]                             y                [0]       [0]
4297  */
4298 static void disas_cc(DisasContext *s, uint32_t insn)
4299 {
4300     unsigned int sf, op, y, cond, rn, nzcv, is_imm;
4301     TCGv_i32 tcg_t0, tcg_t1, tcg_t2;
4302     TCGv_i64 tcg_tmp, tcg_y, tcg_rn;
4303     DisasCompare c;
4304
4305     if (!extract32(insn, 29, 1)) {
4306         unallocated_encoding(s);
4307         return;
4308     }
4309     if (insn & (1 << 10 | 1 << 4)) {
4310         unallocated_encoding(s);
4311         return;
4312     }
4313     sf = extract32(insn, 31, 1);
4314     op = extract32(insn, 30, 1);
4315     is_imm = extract32(insn, 11, 1);
4316     y = extract32(insn, 16, 5); /* y = rm (reg) or imm5 (imm) */
4317     cond = extract32(insn, 12, 4);
4318     rn = extract32(insn, 5, 5);
4319     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
4320
4321     /* Set T0 = !COND.  */
4322     tcg_t0 = tcg_temp_new_i32();
4323     arm_test_cc(&c, cond);
4324     tcg_gen_setcondi_i32(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_t0, c.value, 0);
4325     arm_free_cc(&c);
4326
4327     /* Load the arguments for the new comparison.  */
4328     if (is_imm) {
4329         tcg_y = new_tmp_a64(s);
4330         tcg_gen_movi_i64(tcg_y, y);
4331     } else {
4332         tcg_y = cpu_reg(s, y);
4333     }
4334     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4335
4336     /* Set the flags for the new comparison.  */
4337     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4338     if (op) {
4339         gen_sub_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4340     } else {
4341         gen_add_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
4342     }
4343     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4344
4345     /* If COND was false, force the flags to #nzcv.  Compute two masks
4346      * to help with this: T1 = (COND ? 0 : -1), T2 = (COND ? -1 : 0).
4347      * For tcg hosts that support ANDC, we can make do with just T1.
4348      * In either case, allow the tcg optimizer to delete any unused mask.
4349      */
4350     tcg_t1 = tcg_temp_new_i32();
4351     tcg_t2 = tcg_temp_new_i32();
4352     tcg_gen_neg_i32(tcg_t1, tcg_t0);
4353     tcg_gen_subi_i32(tcg_t2, tcg_t0, 1);
4354
4355     if (nzcv & 8) { /* N */
4356         tcg_gen_or_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4357     } else {
4358         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4359             tcg_gen_andc_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
4360         } else {
4361             tcg_gen_and_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t2);
4362         }
4363     }
4364     if (nzcv & 4) { /* Z */
4365         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4366             tcg_gen_andc_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t1);
4367         } else {
4368             tcg_gen_and_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t2);
4369         }
4370     } else {
4371         tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t0);
4372     }
4373     if (nzcv & 2) { /* C */
4374         tcg_gen_or_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t0);
4375     } else {
4376         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4377             tcg_gen_andc_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t1);
4378         } else {
4379             tcg_gen_and_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t2);
4380         }
4381     }
4382     if (nzcv & 1) { /* V */
4383         tcg_gen_or_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4384     } else {
4385         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
4386             tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
4387         } else {
4388             tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t2);
4389         }
4390     }
4391     tcg_temp_free_i32(tcg_t0);
4392     tcg_temp_free_i32(tcg_t1);
4393     tcg_temp_free_i32(tcg_t2);
4394 }
4395
4396 /* Conditional select
4397  *   31   30  29  28             21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
4398  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4399  * | sf | op | S | 1 1 0 1 0 1 0 0 |  Rm  | cond | op2 |  Rn  |  Rd  |
4400  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
4401  */
4402 static void disas_cond_select(DisasContext *s, uint32_t insn)
4403 {
4404     unsigned int sf, else_inv, rm, cond, else_inc, rn, rd;
4405     TCGv_i64 tcg_rd, zero;
4406     DisasCompare64 c;
4407
4408     if (extract32(insn, 29, 1) || extract32(insn, 11, 1)) {
4409         /* S == 1 or op2<1> == 1 */
4410         unallocated_encoding(s);
4411         return;
4412     }
4413     sf = extract32(insn, 31, 1);
4414     else_inv = extract32(insn, 30, 1);
4415     rm = extract32(insn, 16, 5);
4416     cond = extract32(insn, 12, 4);
4417     else_inc = extract32(insn, 10, 1);
4418     rn = extract32(insn, 5, 5);
4419     rd = extract32(insn, 0, 5);
4420
4421     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4422
4423     a64_test_cc(&c, cond);
4424     zero = tcg_const_i64(0);
4425
4426     if (rn == 31 && rm == 31 && (else_inc ^ else_inv)) {
4427         /* CSET & CSETM.  */
4428         tcg_gen_setcond_i64(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_rd, c.value, zero);
4429         if (else_inv) {
4430             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4431         }
4432     } else {
4433         TCGv_i64 t_true = cpu_reg(s, rn);
4434         TCGv_i64 t_false = read_cpu_reg(s, rm, 1);
4435         if (else_inv && else_inc) {
4436             tcg_gen_neg_i64(t_false, t_false);
4437         } else if (else_inv) {
4438             tcg_gen_not_i64(t_false, t_false);
4439         } else if (else_inc) {
4440             tcg_gen_addi_i64(t_false, t_false, 1);
4441         }
4442         tcg_gen_movcond_i64(c.cond, tcg_rd, c.value, zero, t_true, t_false);
4443     }
4444
4445     tcg_temp_free_i64(zero);
4446     a64_free_cc(&c);
4447
4448     if (!sf) {
4449         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4450     }
4451 }
4452
4453 static void handle_clz(DisasContext *s, unsigned int sf,
4454                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4455 {
4456     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4457     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4458     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4459
4460     if (sf) {
4461         tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
4462     } else {
4463         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4464         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4465         tcg_gen_clzi_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32, 32);
4466         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4467         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4468     }
4469 }
4470
4471 static void handle_cls(DisasContext *s, unsigned int sf,
4472                        unsigned int rn, unsigned int rd)
4473 {
4474     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4475     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4476     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4477
4478     if (sf) {
4479         tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
4480     } else {
4481         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4482         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4483         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4484         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4485         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4486     }
4487 }
4488
4489 static void handle_rbit(DisasContext *s, unsigned int sf,
4490                         unsigned int rn, unsigned int rd)
4491 {
4492     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
4493     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4494     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
4495
4496     if (sf) {
4497         gen_helper_rbit64(tcg_rd, tcg_rn);
4498     } else {
4499         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
4500         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
4501         gen_helper_rbit(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
4502         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
4503         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
4504     }
4505 }
4506
4507 /* REV with sf==1, opcode==3 ("REV64") */
4508 static void handle_rev64(DisasContext *s, unsigned int sf,
4509                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4510 {
4511     if (!sf) {
4512         unallocated_encoding(s);
4513         return;
4514     }
4515     tcg_gen_bswap64_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rn));
4516 }
4517
4518 /* REV with sf==0, opcode==2
4519  * REV32 (sf==1, opcode==2)
4520  */
4521 static void handle_rev32(DisasContext *s, unsigned int sf,
4522                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4523 {
4524     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4525
4526     if (sf) {
4527         TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4528         TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4529
4530         /* bswap32_i64 requires zero high word */
4531         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_tmp, tcg_rn);
4532         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
4533         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 32);
4534         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
4535         tcg_gen_concat32_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4536
4537         tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4538     } else {
4539         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rn));
4540         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4541     }
4542 }
4543
4544 /* REV16 (opcode==1) */
4545 static void handle_rev16(DisasContext *s, unsigned int sf,
4546                          unsigned int rn, unsigned int rd)
4547 {
4548     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4549     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
4550     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4551     TCGv_i64 mask = tcg_const_i64(sf ? 0x00ff00ff00ff00ffull : 0x00ff00ff);
4552
4553     tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 8);
4554     tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, mask);
4555     tcg_gen_and_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, mask);
4556     tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, 8);
4557     tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
4558
4559     tcg_temp_free_i64(mask);
4560     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
4561 }
4562
4563 /* Data-processing (1 source)
4564  *   31  30  29  28             21 20     16 15    10 9    5 4    0
4565  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4566  * | sf | 1 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 | opcode2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
4567  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
4568  */
4569 static void disas_data_proc_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4570 {
4571     unsigned int sf, opcode, opcode2, rn, rd;
4572     TCGv_i64 tcg_rd;
4573
4574     if (extract32(insn, 29, 1)) {
4575         unallocated_encoding(s);
4576         return;
4577     }
4578
4579     sf = extract32(insn, 31, 1);
4580     opcode = extract32(insn, 10, 6);
4581     opcode2 = extract32(insn, 16, 5);
4582     rn = extract32(insn, 5, 5);
4583     rd = extract32(insn, 0, 5);
4584
4585 #define MAP(SF, O2, O1) ((SF) | (O1 << 1) | (O2 << 7))
4586
4587     switch (MAP(sf, opcode2, opcode)) {
4588     case MAP(0, 0x00, 0x00): /* RBIT */
4589     case MAP(1, 0x00, 0x00):
4590         handle_rbit(s, sf, rn, rd);
4591         break;
4592     case MAP(0, 0x00, 0x01): /* REV16 */
4593     case MAP(1, 0x00, 0x01):
4594         handle_rev16(s, sf, rn, rd);
4595         break;
4596     case MAP(0, 0x00, 0x02): /* REV/REV32 */
4597     case MAP(1, 0x00, 0x02):
4598         handle_rev32(s, sf, rn, rd);
4599         break;
4600     case MAP(1, 0x00, 0x03): /* REV64 */
4601         handle_rev64(s, sf, rn, rd);
4602         break;
4603     case MAP(0, 0x00, 0x04): /* CLZ */
4604     case MAP(1, 0x00, 0x04):
4605         handle_clz(s, sf, rn, rd);
4606         break;
4607     case MAP(0, 0x00, 0x05): /* CLS */
4608     case MAP(1, 0x00, 0x05):
4609         handle_cls(s, sf, rn, rd);
4610         break;
4611     case MAP(1, 0x01, 0x00): /* PACIA */
4612         if (s->pauth_active) {
4613             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4614             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4615         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4616             goto do_unallocated;
4617         }
4618         break;
4619     case MAP(1, 0x01, 0x01): /* PACIB */
4620         if (s->pauth_active) {
4621             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4622             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4623         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4624             goto do_unallocated;
4625         }
4626         break;
4627     case MAP(1, 0x01, 0x02): /* PACDA */
4628         if (s->pauth_active) {
4629             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4630             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4631         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4632             goto do_unallocated;
4633         }
4634         break;
4635     case MAP(1, 0x01, 0x03): /* PACDB */
4636         if (s->pauth_active) {
4637             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4638             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4639         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4640             goto do_unallocated;
4641         }
4642         break;
4643     case MAP(1, 0x01, 0x04): /* AUTIA */
4644         if (s->pauth_active) {
4645             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4646             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4647         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4648             goto do_unallocated;
4649         }
4650         break;
4651     case MAP(1, 0x01, 0x05): /* AUTIB */
4652         if (s->pauth_active) {
4653             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4654             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4655         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4656             goto do_unallocated;
4657         }
4658         break;
4659     case MAP(1, 0x01, 0x06): /* AUTDA */
4660         if (s->pauth_active) {
4661             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4662             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4663         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4664             goto do_unallocated;
4665         }
4666         break;
4667     case MAP(1, 0x01, 0x07): /* AUTDB */
4668         if (s->pauth_active) {
4669             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4670             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, cpu_reg_sp(s, rn));
4671         } else if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4672             goto do_unallocated;
4673         }
4674         break;
4675     case MAP(1, 0x01, 0x08): /* PACIZA */
4676         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4677             goto do_unallocated;
4678         } else if (s->pauth_active) {
4679             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4680             gen_helper_pacia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4681         }
4682         break;
4683     case MAP(1, 0x01, 0x09): /* PACIZB */
4684         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4685             goto do_unallocated;
4686         } else if (s->pauth_active) {
4687             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4688             gen_helper_pacib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4689         }
4690         break;
4691     case MAP(1, 0x01, 0x0a): /* PACDZA */
4692         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4693             goto do_unallocated;
4694         } else if (s->pauth_active) {
4695             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4696             gen_helper_pacda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4697         }
4698         break;
4699     case MAP(1, 0x01, 0x0b): /* PACDZB */
4700         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4701             goto do_unallocated;
4702         } else if (s->pauth_active) {
4703             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4704             gen_helper_pacdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4705         }
4706         break;
4707     case MAP(1, 0x01, 0x0c): /* AUTIZA */
4708         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4709             goto do_unallocated;
4710         } else if (s->pauth_active) {
4711             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4712             gen_helper_autia(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4713         }
4714         break;
4715     case MAP(1, 0x01, 0x0d): /* AUTIZB */
4716         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4717             goto do_unallocated;
4718         } else if (s->pauth_active) {
4719             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4720             gen_helper_autib(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4721         }
4722         break;
4723     case MAP(1, 0x01, 0x0e): /* AUTDZA */
4724         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4725             goto do_unallocated;
4726         } else if (s->pauth_active) {
4727             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4728             gen_helper_autda(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4729         }
4730         break;
4731     case MAP(1, 0x01, 0x0f): /* AUTDZB */
4732         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4733             goto do_unallocated;
4734         } else if (s->pauth_active) {
4735             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4736             gen_helper_autdb(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd, new_tmp_a64_zero(s));
4737         }
4738         break;
4739     case MAP(1, 0x01, 0x10): /* XPACI */
4740         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4741             goto do_unallocated;
4742         } else if (s->pauth_active) {
4743             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4744             gen_helper_xpaci(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
4745         }
4746         break;
4747     case MAP(1, 0x01, 0x11): /* XPACD */
4748         if (!dc_isar_feature(aa64_pauth, s) || rn != 31) {
4749             goto do_unallocated;
4750         } else if (s->pauth_active) {
4751             tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4752             gen_helper_xpacd(tcg_rd, cpu_env, tcg_rd);
4753         }
4754         break;
4755     default:
4756     do_unallocated:
4757         unallocated_encoding(s);
4758         break;
4759     }
4760
4761 #undef MAP
4762 }
4763
4764 static void handle_div(DisasContext *s, bool is_signed, unsigned int sf,
4765                        unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4766 {
4767     TCGv_i64 tcg_n, tcg_m, tcg_rd;
4768     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4769
4770     if (!sf && is_signed) {
4771         tcg_n = new_tmp_a64(s);
4772         tcg_m = new_tmp_a64(s);
4773         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_n, cpu_reg(s, rn));
4774         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_m, cpu_reg(s, rm));
4775     } else {
4776         tcg_n = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4777         tcg_m = read_cpu_reg(s, rm, sf);
4778     }
4779
4780     if (is_signed) {
4781         gen_helper_sdiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
4782     } else {
4783         gen_helper_udiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
4784     }
4785
4786     if (!sf) { /* zero extend final result */
4787         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
4788     }
4789 }
4790
4791 /* LSLV, LSRV, ASRV, RORV */
4792 static void handle_shift_reg(DisasContext *s,
4793                              enum a64_shift_type shift_type, unsigned int sf,
4794                              unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4795 {
4796     TCGv_i64 tcg_shift = tcg_temp_new_i64();
4797     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
4798     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
4799
4800     tcg_gen_andi_i64(tcg_shift, cpu_reg(s, rm), sf ? 63 : 31);
4801     shift_reg(tcg_rd, tcg_rn, sf, shift_type, tcg_shift);
4802     tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
4803 }
4804
4805 /* CRC32[BHWX], CRC32C[BHWX] */
4806 static void handle_crc32(DisasContext *s,
4807                          unsigned int sf, unsigned int sz, bool crc32c,
4808                          unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
4809 {
4810     TCGv_i64 tcg_acc, tcg_val;
4811     TCGv_i32 tcg_bytes;
4812
4813     if (!dc_isar_feature(aa64_crc32, s)
4814         || (sf == 1 && sz != 3)
4815         || (sf == 0 && sz == 3)) {
4816         unallocated_encoding(s);
4817         return;
4818     }
4819
4820     if (sz == 3) {
4821         tcg_val = cpu_reg(s, rm);
4822     } else {
4823         uint64_t mask;
4824         switch (sz) {
4825         case 0:
4826             mask = 0xFF;
4827             break;
4828         case 1:
4829             mask = 0xFFFF;
4830             break;
4831         case 2:
4832             mask = 0xFFFFFFFF;
4833             break;
4834         default:
4835             g_assert_not_reached();
4836         }
4837         tcg_val = new_tmp_a64(s);
4838         tcg_gen_andi_i64(tcg_val, cpu_reg(s, rm), mask);
4839     }
4840
4841     tcg_acc = cpu_reg(s, rn);
4842     tcg_bytes = tcg_const_i32(1 << sz);
4843
4844     if (crc32c) {
4845         gen_helper_crc32c_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
4846     } else {
4847         gen_helper_crc32_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
4848     }
4849
4850     tcg_temp_free_i32(tcg_bytes);
4851 }
4852
4853 /* Data-processing (2 source)
4854  *   31   30  29 28             21 20  16 15    10 9    5 4    0
4855  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
4856  * | sf | 0 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 |  Rm  | opcode |  Rn  |  Rd  |
4857  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
4858  */
4859 static void disas_data_proc_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4860 {
4861     unsigned int sf, rm, opcode, rn, rd;
4862     sf = extract32(insn, 31, 1);
4863     rm = extract32(insn, 16, 5);
4864     opcode = extract32(insn, 10, 6);
4865     rn = extract32(insn, 5, 5);
4866     rd = extract32(insn, 0, 5);
4867
4868     if (extract32(insn, 29, 1)) {
4869         unallocated_encoding(s);
4870         return;
4871     }
4872
4873     switch (opcode) {
4874     case 2: /* UDIV */
4875         handle_div(s, false, sf, rm, rn, rd);
4876         break;
4877     case 3: /* SDIV */
4878         handle_div(s, true, sf, rm, rn, rd);
4879         break;
4880     case 8: /* LSLV */
4881         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSL, sf, rm, rn, rd);
4882         break;
4883     case 9: /* LSRV */
4884         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSR, sf, rm, rn, rd);
4885         break;
4886     case 10: /* ASRV */
4887         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ASR, sf, rm, rn, rd);
4888         break;
4889     case 11: /* RORV */
4890         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ROR, sf, rm, rn, rd);
4891         break;
4892     case 12: /* PACGA */
4893         if (sf == 0 || !dc_isar_feature(aa64_pauth, s)) {
4894             goto do_unallocated;
4895         }
4896         gen_helper_pacga(cpu_reg(s, rd), cpu_env,
4897                          cpu_reg(s, rn), cpu_reg_sp(s, rm));
4898         break;
4899     case 16:
4900     case 17:
4901     case 18:
4902     case 19:
4903     case 20:
4904     case 21:
4905     case 22:
4906     case 23: /* CRC32 */
4907     {
4908         int sz = extract32(opcode, 0, 2);
4909         bool crc32c = extract32(opcode, 2, 1);
4910         handle_crc32(s, sf, sz, crc32c, rm, rn, rd);
4911         break;
4912     }
4913     default:
4914     do_unallocated:
4915         unallocated_encoding(s);
4916         break;
4917     }
4918 }
4919
4920 /* Data processing - register */
4921 static void disas_data_proc_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4922 {
4923     switch (extract32(insn, 24, 5)) {
4924     case 0x0a: /* Logical (shifted register) */
4925         disas_logic_reg(s, insn);
4926         break;
4927     case 0x0b: /* Add/subtract */
4928         if (insn & (1 << 21)) { /* (extended register) */
4929             disas_add_sub_ext_reg(s, insn);
4930         } else {
4931             disas_add_sub_reg(s, insn);
4932         }
4933         break;
4934     case 0x1b: /* Data-processing (3 source) */
4935         disas_data_proc_3src(s, insn);
4936         break;
4937     case 0x1a:
4938         switch (extract32(insn, 21, 3)) {
4939         case 0x0: /* Add/subtract (with carry) */
4940             disas_adc_sbc(s, insn);
4941             break;
4942         case 0x2: /* Conditional compare */
4943             disas_cc(s, insn); /* both imm and reg forms */
4944             break;
4945         case 0x4: /* Conditional select */
4946             disas_cond_select(s, insn);
4947             break;
4948         case 0x6: /* Data-processing */
4949             if (insn & (1 << 30)) { /* (1 source) */
4950                 disas_data_proc_1src(s, insn);
4951             } else {            /* (2 source) */
4952                 disas_data_proc_2src(s, insn);
4953             }
4954             break;
4955         default:
4956             unallocated_encoding(s);
4957             break;
4958         }
4959         break;
4960     default:
4961         unallocated_encoding(s);
4962         break;
4963     }
4964 }
4965
4966 static void handle_fp_compare(DisasContext *s, int size,
4967                               unsigned int rn, unsigned int rm,
4968                               bool cmp_with_zero, bool signal_all_nans)
4969 {
4970     TCGv_i64 tcg_flags = tcg_temp_new_i64();
4971     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
4972
4973     if (size == MO_64) {
4974         TCGv_i64 tcg_vn, tcg_vm;
4975
4976         tcg_vn = read_fp_dreg(s, rn);
4977         if (cmp_with_zero) {
4978             tcg_vm = tcg_const_i64(0);
4979         } else {
4980             tcg_vm = read_fp_dreg(s, rm);
4981         }
4982         if (signal_all_nans) {
4983             gen_helper_vfp_cmped_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4984         } else {
4985             gen_helper_vfp_cmpd_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4986         }
4987         tcg_temp_free_i64(tcg_vn);
4988         tcg_temp_free_i64(tcg_vm);
4989     } else {
4990         TCGv_i32 tcg_vn = tcg_temp_new_i32();
4991         TCGv_i32 tcg_vm = tcg_temp_new_i32();
4992
4993         read_vec_element_i32(s, tcg_vn, rn, 0, size);
4994         if (cmp_with_zero) {
4995             tcg_gen_movi_i32(tcg_vm, 0);
4996         } else {
4997             read_vec_element_i32(s, tcg_vm, rm, 0, size);
4998         }
4999
5000         switch (size) {
5001         case MO_32:
5002             if (signal_all_nans) {
5003                 gen_helper_vfp_cmpes_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5004             } else {
5005                 gen_helper_vfp_cmps_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5006             }
5007             break;
5008         case MO_16:
5009             if (signal_all_nans) {
5010                 gen_helper_vfp_cmpeh_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5011             } else {
5012                 gen_helper_vfp_cmph_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
5013             }
5014             break;
5015         default:
5016             g_assert_not_reached();
5017         }
5018
5019         tcg_temp_free_i32(tcg_vn);
5020         tcg_temp_free_i32(tcg_vm);
5021     }
5022
5023     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5024
5025     gen_set_nzcv(tcg_flags);
5026
5027     tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5028 }
5029
5030 /* Floating point compare
5031  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15 14 13  10    9    5 4     0
5032  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5033  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | op  | 1 0 0 0 |  Rn  |  op2  |
5034  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
5035  */
5036 static void disas_fp_compare(DisasContext *s, uint32_t insn)
5037 {
5038     unsigned int mos, type, rm, op, rn, opc, op2r;
5039     int size;
5040
5041     mos = extract32(insn, 29, 3);
5042     type = extract32(insn, 22, 2);
5043     rm = extract32(insn, 16, 5);
5044     op = extract32(insn, 14, 2);
5045     rn = extract32(insn, 5, 5);
5046     opc = extract32(insn, 3, 2);
5047     op2r = extract32(insn, 0, 3);
5048
5049     if (mos || op || op2r) {
5050         unallocated_encoding(s);
5051         return;
5052     }
5053
5054     switch (type) {
5055     case 0:
5056         size = MO_32;
5057         break;
5058     case 1:
5059         size = MO_64;
5060         break;
5061     case 3:
5062         size = MO_16;
5063         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5064             break;
5065         }
5066         /* fallthru */
5067     default:
5068         unallocated_encoding(s);
5069         return;
5070     }
5071
5072     if (!fp_access_check(s)) {
5073         return;
5074     }
5075
5076     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, opc & 1, opc & 2);
5077 }
5078
5079 /* Floating point conditional compare
5080  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5  4   3    0
5081  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5082  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 0 1 |  Rn  | op | nzcv |
5083  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
5084  */
5085 static void disas_fp_ccomp(DisasContext *s, uint32_t insn)
5086 {
5087     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, op, nzcv;
5088     TCGv_i64 tcg_flags;
5089     TCGLabel *label_continue = NULL;
5090     int size;
5091
5092     mos = extract32(insn, 29, 3);
5093     type = extract32(insn, 22, 2);
5094     rm = extract32(insn, 16, 5);
5095     cond = extract32(insn, 12, 4);
5096     rn = extract32(insn, 5, 5);
5097     op = extract32(insn, 4, 1);
5098     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
5099
5100     if (mos) {
5101         unallocated_encoding(s);
5102         return;
5103     }
5104
5105     switch (type) {
5106     case 0:
5107         size = MO_32;
5108         break;
5109     case 1:
5110         size = MO_64;
5111         break;
5112     case 3:
5113         size = MO_16;
5114         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5115             break;
5116         }
5117         /* fallthru */
5118     default:
5119         unallocated_encoding(s);
5120         return;
5121     }
5122
5123     if (!fp_access_check(s)) {
5124         return;
5125     }
5126
5127     if (cond < 0x0e) { /* not always */
5128         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
5129         label_continue = gen_new_label();
5130         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
5131         /* nomatch: */
5132         tcg_flags = tcg_const_i64(nzcv << 28);
5133         gen_set_nzcv(tcg_flags);
5134         tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
5135         tcg_gen_br(label_continue);
5136         gen_set_label(label_match);
5137     }
5138
5139     handle_fp_compare(s, size, rn, rm, false, op);
5140
5141     if (cond < 0x0e) {
5142         gen_set_label(label_continue);
5143     }
5144 }
5145
5146 /* Floating point conditional select
5147  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
5148  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5149  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5150  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
5151  */
5152 static void disas_fp_csel(DisasContext *s, uint32_t insn)
5153 {
5154     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, rd;
5155     TCGv_i64 t_true, t_false, t_zero;
5156     DisasCompare64 c;
5157     TCGMemOp sz;
5158
5159     mos = extract32(insn, 29, 3);
5160     type = extract32(insn, 22, 2);
5161     rm = extract32(insn, 16, 5);
5162     cond = extract32(insn, 12, 4);
5163     rn = extract32(insn, 5, 5);
5164     rd = extract32(insn, 0, 5);
5165
5166     if (mos) {
5167         unallocated_encoding(s);
5168         return;
5169     }
5170
5171     switch (type) {
5172     case 0:
5173         sz = MO_32;
5174         break;
5175     case 1:
5176         sz = MO_64;
5177         break;
5178     case 3:
5179         sz = MO_16;
5180         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5181             break;
5182         }
5183         /* fallthru */
5184     default:
5185         unallocated_encoding(s);
5186         return;
5187     }
5188
5189     if (!fp_access_check(s)) {
5190         return;
5191     }
5192
5193     /* Zero extend sreg & hreg inputs to 64 bits now.  */
5194     t_true = tcg_temp_new_i64();
5195     t_false = tcg_temp_new_i64();
5196     read_vec_element(s, t_true, rn, 0, sz);
5197     read_vec_element(s, t_false, rm, 0, sz);
5198
5199     a64_test_cc(&c, cond);
5200     t_zero = tcg_const_i64(0);
5201     tcg_gen_movcond_i64(c.cond, t_true, c.value, t_zero, t_true, t_false);
5202     tcg_temp_free_i64(t_zero);
5203     tcg_temp_free_i64(t_false);
5204     a64_free_cc(&c);
5205
5206     /* Note that sregs & hregs write back zeros to the high bits,
5207        and we've already done the zero-extension.  */
5208     write_fp_dreg(s, rd, t_true);
5209     tcg_temp_free_i64(t_true);
5210 }
5211
5212 /* Floating-point data-processing (1 source) - half precision */
5213 static void handle_fp_1src_half(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5214 {
5215     TCGv_ptr fpst = NULL;
5216     TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
5217     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5218
5219     switch (opcode) {
5220     case 0x0: /* FMOV */
5221         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5222         break;
5223     case 0x1: /* FABS */
5224         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
5225         break;
5226     case 0x2: /* FNEG */
5227         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
5228         break;
5229     case 0x3: /* FSQRT */
5230         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5231         gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, fpst);
5232         break;
5233     case 0x8: /* FRINTN */
5234     case 0x9: /* FRINTP */
5235     case 0xa: /* FRINTM */
5236     case 0xb: /* FRINTZ */
5237     case 0xc: /* FRINTA */
5238     {
5239         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5240         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5241
5242         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5243         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5244
5245         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5246         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5247         break;
5248     }
5249     case 0xe: /* FRINTX */
5250         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5251         gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5252         break;
5253     case 0xf: /* FRINTI */
5254         fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5255         gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, fpst);
5256         break;
5257     default:
5258         abort();
5259     }
5260
5261     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5262
5263     if (fpst) {
5264         tcg_temp_free_ptr(fpst);
5265     }
5266     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5267     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5268 }
5269
5270 /* Floating-point data-processing (1 source) - single precision */
5271 static void handle_fp_1src_single(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5272 {
5273     TCGv_ptr fpst;
5274     TCGv_i32 tcg_op;
5275     TCGv_i32 tcg_res;
5276
5277     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5278     tcg_op = read_fp_sreg(s, rn);
5279     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5280
5281     switch (opcode) {
5282     case 0x0: /* FMOV */
5283         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
5284         break;
5285     case 0x1: /* FABS */
5286         gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
5287         break;
5288     case 0x2: /* FNEG */
5289         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
5290         break;
5291     case 0x3: /* FSQRT */
5292         gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5293         break;
5294     case 0x8: /* FRINTN */
5295     case 0x9: /* FRINTP */
5296     case 0xa: /* FRINTM */
5297     case 0xb: /* FRINTZ */
5298     case 0xc: /* FRINTA */
5299     {
5300         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5301
5302         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5303         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
5304
5305         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5306         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5307         break;
5308     }
5309     case 0xe: /* FRINTX */
5310         gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5311         break;
5312     case 0xf: /* FRINTI */
5313         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
5314         break;
5315     default:
5316         abort();
5317     }
5318
5319     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5320
5321     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5322     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
5323     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5324 }
5325
5326 /* Floating-point data-processing (1 source) - double precision */
5327 static void handle_fp_1src_double(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
5328 {
5329     TCGv_ptr fpst;
5330     TCGv_i64 tcg_op;
5331     TCGv_i64 tcg_res;
5332
5333     switch (opcode) {
5334     case 0x0: /* FMOV */
5335         gen_gvec_fn2(s, false, rd, rn, tcg_gen_gvec_mov, 0);
5336         return;
5337     }
5338
5339     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5340     tcg_op = read_fp_dreg(s, rn);
5341     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5342
5343     switch (opcode) {
5344     case 0x1: /* FABS */
5345         gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_op);
5346         break;
5347     case 0x2: /* FNEG */
5348         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_op);
5349         break;
5350     case 0x3: /* FSQRT */
5351         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
5352         break;
5353     case 0x8: /* FRINTN */
5354     case 0x9: /* FRINTP */
5355     case 0xa: /* FRINTM */
5356     case 0xb: /* FRINTZ */
5357     case 0xc: /* FRINTA */
5358     {
5359         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
5360
5361         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5362         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
5363
5364         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, fpst);
5365         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
5366         break;
5367     }
5368     case 0xe: /* FRINTX */
5369         gen_helper_rintd_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
5370         break;
5371     case 0xf: /* FRINTI */
5372         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
5373         break;
5374     default:
5375         abort();
5376     }
5377
5378     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5379
5380     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5381     tcg_temp_free_i64(tcg_op);
5382     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5383 }
5384
5385 static void handle_fp_fcvt(DisasContext *s, int opcode,
5386                            int rd, int rn, int dtype, int ntype)
5387 {
5388     switch (ntype) {
5389     case 0x0:
5390     {
5391         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5392         if (dtype == 1) {
5393             /* Single to double */
5394             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5395             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5396             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5397             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5398         } else {
5399             /* Single to half */
5400             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5401             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5402             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5403
5404             gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5405             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5406             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5407             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5408             tcg_temp_free_i32(ahp);
5409             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5410         }
5411         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5412         break;
5413     }
5414     case 0x1:
5415     {
5416         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
5417         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5418         if (dtype == 0) {
5419             /* Double to single */
5420             gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
5421         } else {
5422             TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5423             TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
5424             /* Double to half */
5425             gen_helper_vfp_fcvt_f64_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, fpst, ahp);
5426             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
5427             tcg_temp_free_ptr(fpst);
5428             tcg_temp_free_i32(ahp);
5429         }
5430         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5431         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5432         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
5433         break;
5434     }
5435     case 0x3:
5436     {
5437         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
5438         TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5439         TCGv_i32 tcg_ahp = get_ahp_flag();
5440         tcg_gen_ext16u_i32(tcg_rn, tcg_rn);
5441         if (dtype == 0) {
5442             /* Half to single */
5443             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
5444             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5445             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
5446             tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
5447             tcg_temp_free_i32(tcg_ahp);
5448             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
5449         } else {
5450             /* Half to double */
5451             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
5452             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpst, tcg_ahp);
5453             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
5454             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
5455         }
5456         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
5457         break;
5458     }
5459     default:
5460         abort();
5461     }
5462 }
5463
5464 /* Floating point data-processing (1 source)
5465  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20    15 14       10 9    5 4    0
5466  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5467  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | opcode | 1 0 0 0 0 |  Rn  |  Rd  |
5468  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
5469  */
5470 static void disas_fp_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5471 {
5472     int type = extract32(insn, 22, 2);
5473     int opcode = extract32(insn, 15, 6);
5474     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5475     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5476
5477     switch (opcode) {
5478     case 0x4: case 0x5: case 0x7:
5479     {
5480         /* FCVT between half, single and double precision */
5481         int dtype = extract32(opcode, 0, 2);
5482         if (type == 2 || dtype == type) {
5483             unallocated_encoding(s);
5484             return;
5485         }
5486         if (!fp_access_check(s)) {
5487             return;
5488         }
5489
5490         handle_fp_fcvt(s, opcode, rd, rn, dtype, type);
5491         break;
5492     }
5493     case 0x0 ... 0x3:
5494     case 0x8 ... 0xc:
5495     case 0xe ... 0xf:
5496         /* 32-to-32 and 64-to-64 ops */
5497         switch (type) {
5498         case 0:
5499             if (!fp_access_check(s)) {
5500                 return;
5501             }
5502
5503             handle_fp_1src_single(s, opcode, rd, rn);
5504             break;
5505         case 1:
5506             if (!fp_access_check(s)) {
5507                 return;
5508             }
5509
5510             handle_fp_1src_double(s, opcode, rd, rn);
5511             break;
5512         case 3:
5513             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5514                 unallocated_encoding(s);
5515                 return;
5516             }
5517
5518             if (!fp_access_check(s)) {
5519                 return;
5520             }
5521
5522             handle_fp_1src_half(s, opcode, rd, rn);
5523             break;
5524         default:
5525             unallocated_encoding(s);
5526         }
5527         break;
5528     default:
5529         unallocated_encoding(s);
5530         break;
5531     }
5532 }
5533
5534 /* Floating-point data-processing (2 source) - single precision */
5535 static void handle_fp_2src_single(DisasContext *s, int opcode,
5536                                   int rd, int rn, int rm)
5537 {
5538     TCGv_i32 tcg_op1;
5539     TCGv_i32 tcg_op2;
5540     TCGv_i32 tcg_res;
5541     TCGv_ptr fpst;
5542
5543     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5544     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5545     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
5546     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
5547
5548     switch (opcode) {
5549     case 0x0: /* FMUL */
5550         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5551         break;
5552     case 0x1: /* FDIV */
5553         gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5554         break;
5555     case 0x2: /* FADD */
5556         gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5557         break;
5558     case 0x3: /* FSUB */
5559         gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5560         break;
5561     case 0x4: /* FMAX */
5562         gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5563         break;
5564     case 0x5: /* FMIN */
5565         gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5566         break;
5567     case 0x6: /* FMAXNM */
5568         gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5569         break;
5570     case 0x7: /* FMINNM */
5571         gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5572         break;
5573     case 0x8: /* FNMUL */
5574         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5575         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_res);
5576         break;
5577     }
5578
5579     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5580
5581     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5582     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5583     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5584     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5585 }
5586
5587 /* Floating-point data-processing (2 source) - double precision */
5588 static void handle_fp_2src_double(DisasContext *s, int opcode,
5589                                   int rd, int rn, int rm)
5590 {
5591     TCGv_i64 tcg_op1;
5592     TCGv_i64 tcg_op2;
5593     TCGv_i64 tcg_res;
5594     TCGv_ptr fpst;
5595
5596     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5597     fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5598     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
5599     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
5600
5601     switch (opcode) {
5602     case 0x0: /* FMUL */
5603         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5604         break;
5605     case 0x1: /* FDIV */
5606         gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5607         break;
5608     case 0x2: /* FADD */
5609         gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5610         break;
5611     case 0x3: /* FSUB */
5612         gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5613         break;
5614     case 0x4: /* FMAX */
5615         gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5616         break;
5617     case 0x5: /* FMIN */
5618         gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5619         break;
5620     case 0x6: /* FMAXNM */
5621         gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5622         break;
5623     case 0x7: /* FMINNM */
5624         gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5625         break;
5626     case 0x8: /* FNMUL */
5627         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5628         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_res);
5629         break;
5630     }
5631
5632     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5633
5634     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5635     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
5636     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
5637     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5638 }
5639
5640 /* Floating-point data-processing (2 source) - half precision */
5641 static void handle_fp_2src_half(DisasContext *s, int opcode,
5642                                 int rd, int rn, int rm)
5643 {
5644     TCGv_i32 tcg_op1;
5645     TCGv_i32 tcg_op2;
5646     TCGv_i32 tcg_res;
5647     TCGv_ptr fpst;
5648
5649     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5650     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5651     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
5652     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
5653
5654     switch (opcode) {
5655     case 0x0: /* FMUL */
5656         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5657         break;
5658     case 0x1: /* FDIV */
5659         gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5660         break;
5661     case 0x2: /* FADD */
5662         gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5663         break;
5664     case 0x3: /* FSUB */
5665         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5666         break;
5667     case 0x4: /* FMAX */
5668         gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5669         break;
5670     case 0x5: /* FMIN */
5671         gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5672         break;
5673     case 0x6: /* FMAXNM */
5674         gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5675         break;
5676     case 0x7: /* FMINNM */
5677         gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5678         break;
5679     case 0x8: /* FNMUL */
5680         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
5681         tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_res, 0x8000);
5682         break;
5683     default:
5684         g_assert_not_reached();
5685     }
5686
5687     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5688
5689     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5690     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5691     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5692     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5693 }
5694
5695 /* Floating point data-processing (2 source)
5696  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
5697  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
5698  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
5699  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
5700  */
5701 static void disas_fp_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5702 {
5703     int type = extract32(insn, 22, 2);
5704     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5705     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5706     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5707     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
5708
5709     if (opcode > 8) {
5710         unallocated_encoding(s);
5711         return;
5712     }
5713
5714     switch (type) {
5715     case 0:
5716         if (!fp_access_check(s)) {
5717             return;
5718         }
5719         handle_fp_2src_single(s, opcode, rd, rn, rm);
5720         break;
5721     case 1:
5722         if (!fp_access_check(s)) {
5723             return;
5724         }
5725         handle_fp_2src_double(s, opcode, rd, rn, rm);
5726         break;
5727     case 3:
5728         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5729             unallocated_encoding(s);
5730             return;
5731         }
5732         if (!fp_access_check(s)) {
5733             return;
5734         }
5735         handle_fp_2src_half(s, opcode, rd, rn, rm);
5736         break;
5737     default:
5738         unallocated_encoding(s);
5739     }
5740 }
5741
5742 /* Floating-point data-processing (3 source) - single precision */
5743 static void handle_fp_3src_single(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5744                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
5745 {
5746     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5747     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5748     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5749
5750     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
5751     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
5752     tcg_op3 = read_fp_sreg(s, ra);
5753
5754     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5755      * floating point operation with no rounding between the
5756      * multiplication and addition steps.
5757      * NB that doing the negations here as separate steps is
5758      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
5759      * flipped if it is a negated-input.
5760      */
5761     if (o1 == true) {
5762         gen_helper_vfp_negs(tcg_op3, tcg_op3);
5763     }
5764
5765     if (o0 != o1) {
5766         gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
5767     }
5768
5769     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
5770
5771     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5772
5773     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5774     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5775     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5776     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
5777     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5778 }
5779
5780 /* Floating-point data-processing (3 source) - double precision */
5781 static void handle_fp_3src_double(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5782                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
5783 {
5784     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5785     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5786     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
5787
5788     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
5789     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
5790     tcg_op3 = read_fp_dreg(s, ra);
5791
5792     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5793      * floating point operation with no rounding between the
5794      * multiplication and addition steps.
5795      * NB that doing the negations here as separate steps is
5796      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
5797      * flipped if it is a negated-input.
5798      */
5799     if (o1 == true) {
5800         gen_helper_vfp_negd(tcg_op3, tcg_op3);
5801     }
5802
5803     if (o0 != o1) {
5804         gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
5805     }
5806
5807     gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
5808
5809     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5810
5811     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5812     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
5813     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
5814     tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
5815     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5816 }
5817
5818 /* Floating-point data-processing (3 source) - half precision */
5819 static void handle_fp_3src_half(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
5820                                 int rd, int rn, int rm, int ra)
5821 {
5822     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
5823     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
5824     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(true);
5825
5826     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
5827     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
5828     tcg_op3 = read_fp_hreg(s, ra);
5829
5830     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
5831      * floating point operation with no rounding between the
5832      * multiplication and addition steps.
5833      * NB that doing the negations here as separate steps is
5834      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
5835      * flipped if it is a negated-input.
5836      */
5837     if (o1 == true) {
5838         tcg_gen_xori_i32(tcg_op3, tcg_op3, 0x8000);
5839     }
5840
5841     if (o0 != o1) {
5842         tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
5843     }
5844
5845     gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
5846
5847     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
5848
5849     tcg_temp_free_ptr(fpst);
5850     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
5851     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
5852     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
5853     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
5854 }
5855
5856 /* Floating point data-processing (3 source)
5857  *   31  30  29 28       24 23  22  21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
5858  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
5859  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 1 | type | o1 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
5860  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
5861  */
5862 static void disas_fp_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
5863 {
5864     int type = extract32(insn, 22, 2);
5865     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5866     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5867     int ra = extract32(insn, 10, 5);
5868     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5869     bool o0 = extract32(insn, 15, 1);
5870     bool o1 = extract32(insn, 21, 1);
5871
5872     switch (type) {
5873     case 0:
5874         if (!fp_access_check(s)) {
5875             return;
5876         }
5877         handle_fp_3src_single(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
5878         break;
5879     case 1:
5880         if (!fp_access_check(s)) {
5881             return;
5882         }
5883         handle_fp_3src_double(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
5884         break;
5885     case 3:
5886         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5887             unallocated_encoding(s);
5888             return;
5889         }
5890         if (!fp_access_check(s)) {
5891             return;
5892         }
5893         handle_fp_3src_half(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
5894         break;
5895     default:
5896         unallocated_encoding(s);
5897     }
5898 }
5899
5900 /* The imm8 encodes the sign bit, enough bits to represent an exponent in
5901  * the range 01....1xx to 10....0xx, and the most significant 4 bits of
5902  * the mantissa; see VFPExpandImm() in the v8 ARM ARM.
5903  */
5904 uint64_t vfp_expand_imm(int size, uint8_t imm8)
5905 {
5906     uint64_t imm;
5907
5908     switch (size) {
5909     case MO_64:
5910         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
5911             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3fc0 : 0x4000) |
5912             extract32(imm8, 0, 6);
5913         imm <<= 48;
5914         break;
5915     case MO_32:
5916         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
5917             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3e00 : 0x4000) |
5918             (extract32(imm8, 0, 6) << 3);
5919         imm <<= 16;
5920         break;
5921     case MO_16:
5922         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
5923             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3000 : 0x4000) |
5924             (extract32(imm8, 0, 6) << 6);
5925         break;
5926     default:
5927         g_assert_not_reached();
5928     }
5929     return imm;
5930 }
5931
5932 /* Floating point immediate
5933  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20        13 12   10 9    5 4    0
5934  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
5935  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |    imm8    | 1 0 0 | imm5 |  Rd  |
5936  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
5937  */
5938 static void disas_fp_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
5939 {
5940     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5941     int imm8 = extract32(insn, 13, 8);
5942     int type = extract32(insn, 22, 2);
5943     uint64_t imm;
5944     TCGv_i64 tcg_res;
5945     TCGMemOp sz;
5946
5947     switch (type) {
5948     case 0:
5949         sz = MO_32;
5950         break;
5951     case 1:
5952         sz = MO_64;
5953         break;
5954     case 3:
5955         sz = MO_16;
5956         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
5957             break;
5958         }
5959         /* fallthru */
5960     default:
5961         unallocated_encoding(s);
5962         return;
5963     }
5964
5965     if (!fp_access_check(s)) {
5966         return;
5967     }
5968
5969     imm = vfp_expand_imm(sz, imm8);
5970
5971     tcg_res = tcg_const_i64(imm);
5972     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5973     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5974 }
5975
5976 /* Handle floating point <=> fixed point conversions. Note that we can
5977  * also deal with fp <=> integer conversions as a special case (scale == 64)
5978  * OPTME: consider handling that special case specially or at least skipping
5979  * the call to scalbn in the helpers for zero shifts.
5980  */
5981 static void handle_fpfpcvt(DisasContext *s, int rd, int rn, int opcode,
5982                            bool itof, int rmode, int scale, int sf, int type)
5983 {
5984     bool is_signed = !(opcode & 1);
5985     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
5986     TCGv_i32 tcg_shift, tcg_single;
5987     TCGv_i64 tcg_double;
5988
5989     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(type == 3);
5990
5991     tcg_shift = tcg_const_i32(64 - scale);
5992
5993     if (itof) {
5994         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rn);
5995         if (!sf) {
5996             TCGv_i64 tcg_extend = new_tmp_a64(s);
5997
5998             if (is_signed) {
5999                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_extend, tcg_int);
6000             } else {
6001                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_extend, tcg_int);
6002             }
6003
6004             tcg_int = tcg_extend;
6005         }
6006
6007         switch (type) {
6008         case 1: /* float64 */
6009             tcg_double = tcg_temp_new_i64();
6010             if (is_signed) {
6011                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int,
6012                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6013             } else {
6014                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int,
6015                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6016             }
6017             write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
6018             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6019             break;
6020
6021         case 0: /* float32 */
6022             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6023             if (is_signed) {
6024                 gen_helper_vfp_sqtos(tcg_single, tcg_int,
6025                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6026             } else {
6027                 gen_helper_vfp_uqtos(tcg_single, tcg_int,
6028                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6029             }
6030             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6031             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6032             break;
6033
6034         case 3: /* float16 */
6035             tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6036             if (is_signed) {
6037                 gen_helper_vfp_sqtoh(tcg_single, tcg_int,
6038                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6039             } else {
6040                 gen_helper_vfp_uqtoh(tcg_single, tcg_int,
6041                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
6042             }
6043             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6044             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6045             break;
6046
6047         default:
6048             g_assert_not_reached();
6049         }
6050     } else {
6051         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rd);
6052         TCGv_i32 tcg_rmode;
6053
6054         if (extract32(opcode, 2, 1)) {
6055             /* There are too many rounding modes to all fit into rmode,
6056              * so FCVTA[US] is a special case.
6057              */
6058             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
6059         }
6060
6061         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
6062
6063         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6064
6065         switch (type) {
6066         case 1: /* float64 */
6067             tcg_double = read_fp_dreg(s, rn);
6068             if (is_signed) {
6069                 if (!sf) {
6070                     gen_helper_vfp_tosld(tcg_int, tcg_double,
6071                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6072                 } else {
6073                     gen_helper_vfp_tosqd(tcg_int, tcg_double,
6074                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6075                 }
6076             } else {
6077                 if (!sf) {
6078                     gen_helper_vfp_tould(tcg_int, tcg_double,
6079                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6080                 } else {
6081                     gen_helper_vfp_touqd(tcg_int, tcg_double,
6082                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6083                 }
6084             }
6085             if (!sf) {
6086                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_int, tcg_int);
6087             }
6088             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6089             break;
6090
6091         case 0: /* float32 */
6092             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6093             if (sf) {
6094                 if (is_signed) {
6095                     gen_helper_vfp_tosqs(tcg_int, tcg_single,
6096                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6097                 } else {
6098                     gen_helper_vfp_touqs(tcg_int, tcg_single,
6099                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6100                 }
6101             } else {
6102                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6103                 if (is_signed) {
6104                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_dest, tcg_single,
6105                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6106                 } else {
6107                     gen_helper_vfp_touls(tcg_dest, tcg_single,
6108                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6109                 }
6110                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6111                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6112             }
6113             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6114             break;
6115
6116         case 3: /* float16 */
6117             tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
6118             if (sf) {
6119                 if (is_signed) {
6120                     gen_helper_vfp_tosqh(tcg_int, tcg_single,
6121                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6122                 } else {
6123                     gen_helper_vfp_touqh(tcg_int, tcg_single,
6124                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6125                 }
6126             } else {
6127                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
6128                 if (is_signed) {
6129                     gen_helper_vfp_toslh(tcg_dest, tcg_single,
6130                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6131                 } else {
6132                     gen_helper_vfp_toulh(tcg_dest, tcg_single,
6133                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
6134                 }
6135                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
6136                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
6137             }
6138             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6139             break;
6140
6141         default:
6142             g_assert_not_reached();
6143         }
6144
6145         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
6146         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
6147     }
6148
6149     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
6150     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6151 }
6152
6153 /* Floating point <-> fixed point conversions
6154  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18    16 15   10 9    5 4    0
6155  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6156  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 0 | rmode | opcode | scale |  Rn  |  Rd  |
6157  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
6158  */
6159 static void disas_fp_fixed_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6160 {
6161     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6162     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6163     int scale = extract32(insn, 10, 6);
6164     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6165     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6166     int type = extract32(insn, 22, 2);
6167     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6168     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6169     bool itof;
6170
6171     if (sbit || (!sf && scale < 32)) {
6172         unallocated_encoding(s);
6173         return;
6174     }
6175
6176     switch (type) {
6177     case 0: /* float32 */
6178     case 1: /* float64 */
6179         break;
6180     case 3: /* float16 */
6181         if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6182             break;
6183         }
6184         /* fallthru */
6185     default:
6186         unallocated_encoding(s);
6187         return;
6188     }
6189
6190     switch ((rmode << 3) | opcode) {
6191     case 0x2: /* SCVTF */
6192     case 0x3: /* UCVTF */
6193         itof = true;
6194         break;
6195     case 0x18: /* FCVTZS */
6196     case 0x19: /* FCVTZU */
6197         itof = false;
6198         break;
6199     default:
6200         unallocated_encoding(s);
6201         return;
6202     }
6203
6204     if (!fp_access_check(s)) {
6205         return;
6206     }
6207
6208     handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, FPROUNDING_ZERO, scale, sf, type);
6209 }
6210
6211 static void handle_fmov(DisasContext *s, int rd, int rn, int type, bool itof)
6212 {
6213     /* FMOV: gpr to or from float, double, or top half of quad fp reg,
6214      * without conversion.
6215      */
6216
6217     if (itof) {
6218         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
6219         TCGv_i64 tmp;
6220
6221         switch (type) {
6222         case 0:
6223             /* 32 bit */
6224             tmp = tcg_temp_new_i64();
6225             tcg_gen_ext32u_i64(tmp, tcg_rn);
6226             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6227             tcg_temp_free_i64(tmp);
6228             break;
6229         case 1:
6230             /* 64 bit */
6231             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rn);
6232             break;
6233         case 2:
6234             /* 64 bit to top half. */
6235             tcg_gen_st_i64(tcg_rn, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
6236             clear_vec_high(s, true, rd);
6237             break;
6238         case 3:
6239             /* 16 bit */
6240             tmp = tcg_temp_new_i64();
6241             tcg_gen_ext16u_i64(tmp, tcg_rn);
6242             write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6243             tcg_temp_free_i64(tmp);
6244             break;
6245         default:
6246             g_assert_not_reached();
6247         }
6248     } else {
6249         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
6250
6251         switch (type) {
6252         case 0:
6253             /* 32 bit */
6254             tcg_gen_ld32u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_32));
6255             break;
6256         case 1:
6257             /* 64 bit */
6258             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_64));
6259             break;
6260         case 2:
6261             /* 64 bits from top half */
6262             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rn));
6263             break;
6264         case 3:
6265             /* 16 bit */
6266             tcg_gen_ld16u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_16));
6267             break;
6268         default:
6269             g_assert_not_reached();
6270         }
6271     }
6272 }
6273
6274 /* Floating point <-> integer conversions
6275  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18 16 15         10 9  5 4  0
6276  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6277  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | rmode | opc | 0 0 0 0 0 0 | Rn | Rd |
6278  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
6279  */
6280 static void disas_fp_int_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
6281 {
6282     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6283     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6284     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
6285     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
6286     int type = extract32(insn, 22, 2);
6287     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
6288     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
6289
6290     if (sbit) {
6291         unallocated_encoding(s);
6292         return;
6293     }
6294
6295     if (opcode > 5) {
6296         /* FMOV */
6297         bool itof = opcode & 1;
6298
6299         if (rmode >= 2) {
6300             unallocated_encoding(s);
6301             return;
6302         }
6303
6304         switch (sf << 3 | type << 1 | rmode) {
6305         case 0x0: /* 32 bit */
6306         case 0xa: /* 64 bit */
6307         case 0xd: /* 64 bit to top half of quad */
6308             break;
6309         case 0x6: /* 16-bit float, 32-bit int */
6310         case 0xe: /* 16-bit float, 64-bit int */
6311             if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6312                 break;
6313             }
6314             /* fallthru */
6315         default:
6316             /* all other sf/type/rmode combinations are invalid */
6317             unallocated_encoding(s);
6318             return;
6319         }
6320
6321         if (!fp_access_check(s)) {
6322             return;
6323         }
6324         handle_fmov(s, rd, rn, type, itof);
6325     } else {
6326         /* actual FP conversions */
6327         bool itof = extract32(opcode, 1, 1);
6328
6329         if (rmode != 0 && opcode > 1) {
6330             unallocated_encoding(s);
6331             return;
6332         }
6333         switch (type) {
6334         case 0: /* float32 */
6335         case 1: /* float64 */
6336             break;
6337         case 3: /* float16 */
6338             if (dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6339                 break;
6340             }
6341             /* fallthru */
6342         default:
6343             unallocated_encoding(s);
6344             return;
6345         }
6346
6347         if (!fp_access_check(s)) {
6348             return;
6349         }
6350         handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, rmode, 64, sf, type);
6351     }
6352 }
6353
6354 /* FP-specific subcases of table C3-6 (SIMD and FP data processing)
6355  *   31  30  29 28     25 24                          0
6356  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6357  * |   | 0 |   | 1 1 1 1 |                             |
6358  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
6359  */
6360 static void disas_data_proc_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
6361 {
6362     if (extract32(insn, 24, 1)) {
6363         /* Floating point data-processing (3 source) */
6364         disas_fp_3src(s, insn);
6365     } else if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
6366         /* Floating point to fixed point conversions */
6367         disas_fp_fixed_conv(s, insn);
6368     } else {
6369         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
6370         case 1:
6371             /* Floating point conditional compare */
6372             disas_fp_ccomp(s, insn);
6373             break;
6374         case 2:
6375             /* Floating point data-processing (2 source) */
6376             disas_fp_2src(s, insn);
6377             break;
6378         case 3:
6379             /* Floating point conditional select */
6380             disas_fp_csel(s, insn);
6381             break;
6382         case 0:
6383             switch (ctz32(extract32(insn, 12, 4))) {
6384             case 0: /* [15:12] == xxx1 */
6385                 /* Floating point immediate */
6386                 disas_fp_imm(s, insn);
6387                 break;
6388             case 1: /* [15:12] == xx10 */
6389                 /* Floating point compare */
6390                 disas_fp_compare(s, insn);
6391                 break;
6392             case 2: /* [15:12] == x100 */
6393                 /* Floating point data-processing (1 source) */
6394                 disas_fp_1src(s, insn);
6395                 break;
6396             case 3: /* [15:12] == 1000 */
6397                 unallocated_encoding(s);
6398                 break;
6399             default: /* [15:12] == 0000 */
6400                 /* Floating point <-> integer conversions */
6401                 disas_fp_int_conv(s, insn);
6402                 break;
6403             }
6404             break;
6405         }
6406     }
6407 }
6408
6409 static void do_ext64(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_left, TCGv_i64 tcg_right,
6410                      int pos)
6411 {
6412     /* Extract 64 bits from the middle of two concatenated 64 bit
6413      * vector register slices left:right. The extracted bits start
6414      * at 'pos' bits into the right (least significant) side.
6415      * We return the result in tcg_right, and guarantee not to
6416      * trash tcg_left.
6417      */
6418     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
6419     assert(pos > 0 && pos < 64);
6420
6421     tcg_gen_shri_i64(tcg_right, tcg_right, pos);
6422     tcg_gen_shli_i64(tcg_tmp, tcg_left, 64 - pos);
6423     tcg_gen_or_i64(tcg_right, tcg_right, tcg_tmp);
6424
6425     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
6426 }
6427
6428 /* EXT
6429  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
6430  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6431  * | 0 | Q | 1 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | imm4 | 0 |  Rn  |  Rd  |
6432  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
6433  */
6434 static void disas_simd_ext(DisasContext *s, uint32_t insn)
6435 {
6436     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6437     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6438     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
6439     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6440     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6441     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6442     int pos = imm4 << 3;
6443     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh;
6444
6445     if (op2 != 0 || (!is_q && extract32(imm4, 3, 1))) {
6446         unallocated_encoding(s);
6447         return;
6448     }
6449
6450     if (!fp_access_check(s)) {
6451         return;
6452     }
6453
6454     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6455     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6456
6457     /* Vd gets bits starting at pos bits into Vm:Vn. This is
6458      * either extracting 128 bits from a 128:128 concatenation, or
6459      * extracting 64 bits from a 64:64 concatenation.
6460      */
6461     if (!is_q) {
6462         read_vec_element(s, tcg_resl, rn, 0, MO_64);
6463         if (pos != 0) {
6464             read_vec_element(s, tcg_resh, rm, 0, MO_64);
6465             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6466         }
6467         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6468     } else {
6469         TCGv_i64 tcg_hh;
6470         typedef struct {
6471             int reg;
6472             int elt;
6473         } EltPosns;
6474         EltPosns eltposns[] = { {rn, 0}, {rn, 1}, {rm, 0}, {rm, 1} };
6475         EltPosns *elt = eltposns;
6476
6477         if (pos >= 64) {
6478             elt++;
6479             pos -= 64;
6480         }
6481
6482         read_vec_element(s, tcg_resl, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6483         elt++;
6484         read_vec_element(s, tcg_resh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6485         elt++;
6486         if (pos != 0) {
6487             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
6488             tcg_hh = tcg_temp_new_i64();
6489             read_vec_element(s, tcg_hh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
6490             do_ext64(s, tcg_hh, tcg_resh, pos);
6491             tcg_temp_free_i64(tcg_hh);
6492         }
6493     }
6494
6495     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6496     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6497     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6498     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6499 }
6500
6501 /* TBL/TBX
6502  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14 13  12  11 10 9    5 4    0
6503  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6504  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | len | op | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
6505  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
6506  */
6507 static void disas_simd_tb(DisasContext *s, uint32_t insn)
6508 {
6509     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
6510     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
6511     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6512     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6513     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6514     int is_tblx = extract32(insn, 12, 1);
6515     int len = extract32(insn, 13, 2);
6516     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh, tcg_idx;
6517     TCGv_i32 tcg_regno, tcg_numregs;
6518
6519     if (op2 != 0) {
6520         unallocated_encoding(s);
6521         return;
6522     }
6523
6524     if (!fp_access_check(s)) {
6525         return;
6526     }
6527
6528     /* This does a table lookup: for every byte element in the input
6529      * we index into a table formed from up to four vector registers,
6530      * and then the output is the result of the lookups. Our helper
6531      * function does the lookup operation for a single 64 bit part of
6532      * the input.
6533      */
6534     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
6535     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
6536
6537     if (is_tblx) {
6538         read_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6539     } else {
6540         tcg_gen_movi_i64(tcg_resl, 0);
6541     }
6542     if (is_tblx && is_q) {
6543         read_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6544     } else {
6545         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
6546     }
6547
6548     tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
6549     tcg_regno = tcg_const_i32(rn);
6550     tcg_numregs = tcg_const_i32(len + 1);
6551     read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 0, MO_64);
6552     gen_helper_simd_tbl(tcg_resl, cpu_env, tcg_resl, tcg_idx,
6553                         tcg_regno, tcg_numregs);
6554     if (is_q) {
6555         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 1, MO_64);
6556         gen_helper_simd_tbl(tcg_resh, cpu_env, tcg_resh, tcg_idx,
6557                             tcg_regno, tcg_numregs);
6558     }
6559     tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
6560     tcg_temp_free_i32(tcg_regno);
6561     tcg_temp_free_i32(tcg_numregs);
6562
6563     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6564     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6565     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6566     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6567 }
6568
6569 /* ZIP/UZP/TRN
6570  *   31  30 29         24 23  22  21 20   16 15 14 12 11 10 9    5 4    0
6571  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6572  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opc | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6573  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
6574  */
6575 static void disas_simd_zip_trn(DisasContext *s, uint32_t insn)
6576 {
6577     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6578     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6579     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6580     int size = extract32(insn, 22, 2);
6581     /* opc field bits [1:0] indicate ZIP/UZP/TRN;
6582      * bit 2 indicates 1 vs 2 variant of the insn.
6583      */
6584     int opcode = extract32(insn, 12, 2);
6585     bool part = extract32(insn, 14, 1);
6586     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
6587     int esize = 8 << size;
6588     int i, ofs;
6589     int datasize = is_q ? 128 : 64;
6590     int elements = datasize / esize;
6591     TCGv_i64 tcg_res, tcg_resl, tcg_resh;
6592
6593     if (opcode == 0 || (size == 3 && !is_q)) {
6594         unallocated_encoding(s);
6595         return;
6596     }
6597
6598     if (!fp_access_check(s)) {
6599         return;
6600     }
6601
6602     tcg_resl = tcg_const_i64(0);
6603     tcg_resh = tcg_const_i64(0);
6604     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6605
6606     for (i = 0; i < elements; i++) {
6607         switch (opcode) {
6608         case 1: /* UZP1/2 */
6609         {
6610             int midpoint = elements / 2;
6611             if (i < midpoint) {
6612                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, 2 * i + part, size);
6613             } else {
6614                 read_vec_element(s, tcg_res, rm,
6615                                  2 * (i - midpoint) + part, size);
6616             }
6617             break;
6618         }
6619         case 2: /* TRN1/2 */
6620             if (i & 1) {
6621                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, (i & ~1) + part, size);
6622             } else {
6623                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, (i & ~1) + part, size);
6624             }
6625             break;
6626         case 3: /* ZIP1/2 */
6627         {
6628             int base = part * elements / 2;
6629             if (i & 1) {
6630                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, base + (i >> 1), size);
6631             } else {
6632                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, base + (i >> 1), size);
6633             }
6634             break;
6635         }
6636         default:
6637             g_assert_not_reached();
6638         }
6639
6640         ofs = i * esize;
6641         if (ofs < 64) {
6642             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs);
6643             tcg_gen_or_i64(tcg_resl, tcg_resl, tcg_res);
6644         } else {
6645             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs - 64);
6646             tcg_gen_or_i64(tcg_resh, tcg_resh, tcg_res);
6647         }
6648     }
6649
6650     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6651
6652     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
6653     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
6654     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
6655     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
6656 }
6657
6658 /*
6659  * do_reduction_op helper
6660  *
6661  * This mirrors the Reduce() pseudocode in the ARM ARM. It is
6662  * important for correct NaN propagation that we do these
6663  * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
6664  *
6665  * This is a recursive function, TCG temps should be freed by the
6666  * calling function once it is done with the values.
6667  */
6668 static TCGv_i32 do_reduction_op(DisasContext *s, int fpopcode, int rn,
6669                                 int esize, int size, int vmap, TCGv_ptr fpst)
6670 {
6671     if (esize == size) {
6672         int element;
6673         TCGMemOp msize = esize == 16 ? MO_16 : MO_32;
6674         TCGv_i32 tcg_elem;
6675
6676         /* We should have one register left here */
6677         assert(ctpop8(vmap) == 1);
6678         element = ctz32(vmap);
6679         assert(element < 8);
6680
6681         tcg_elem = tcg_temp_new_i32();
6682         read_vec_element_i32(s, tcg_elem, rn, element, msize);
6683         return tcg_elem;
6684     } else {
6685         int bits = size / 2;
6686         int shift = ctpop8(vmap) / 2;
6687         int vmap_lo = (vmap >> shift) & vmap;
6688         int vmap_hi = (vmap & ~vmap_lo);
6689         TCGv_i32 tcg_hi, tcg_lo, tcg_res;
6690
6691         tcg_hi = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_hi, fpst);
6692         tcg_lo = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize, bits, vmap_lo, fpst);
6693         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
6694
6695         switch (fpopcode) {
6696         case 0x0c: /* fmaxnmv half-precision */
6697             gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6698             break;
6699         case 0x0f: /* fmaxv half-precision */
6700             gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6701             break;
6702         case 0x1c: /* fminnmv half-precision */
6703             gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6704             break;
6705         case 0x1f: /* fminv half-precision */
6706             gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6707             break;
6708         case 0x2c: /* fmaxnmv */
6709             gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6710             break;
6711         case 0x2f: /* fmaxv */
6712             gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6713             break;
6714         case 0x3c: /* fminnmv */
6715             gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6716             break;
6717         case 0x3f: /* fminv */
6718             gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_lo, tcg_hi, fpst);
6719             break;
6720         default:
6721             g_assert_not_reached();
6722         }
6723
6724         tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
6725         tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
6726         return tcg_res;
6727     }
6728 }
6729
6730 /* AdvSIMD across lanes
6731  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
6732  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6733  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6734  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6735  */
6736 static void disas_simd_across_lanes(DisasContext *s, uint32_t insn)
6737 {
6738     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6739     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6740     int size = extract32(insn, 22, 2);
6741     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
6742     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
6743     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
6744     bool is_fp = false;
6745     bool is_min = false;
6746     int esize;
6747     int elements;
6748     int i;
6749     TCGv_i64 tcg_res, tcg_elt;
6750
6751     switch (opcode) {
6752     case 0x1b: /* ADDV */
6753         if (is_u) {
6754             unallocated_encoding(s);
6755             return;
6756         }
6757         /* fall through */
6758     case 0x3: /* SADDLV, UADDLV */
6759     case 0xa: /* SMAXV, UMAXV */
6760     case 0x1a: /* SMINV, UMINV */
6761         if (size == 3 || (size == 2 && !is_q)) {
6762             unallocated_encoding(s);
6763             return;
6764         }
6765         break;
6766     case 0xc: /* FMAXNMV, FMINNMV */
6767     case 0xf: /* FMAXV, FMINV */
6768         /* Bit 1 of size field encodes min vs max and the actual size
6769          * depends on the encoding of the U bit. If not set (and FP16
6770          * enabled) then we do half-precision float instead of single
6771          * precision.
6772          */
6773         is_min = extract32(size, 1, 1);
6774         is_fp = true;
6775         if (!is_u && dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
6776             size = 1;
6777         } else if (!is_u || !is_q || extract32(size, 0, 1)) {
6778             unallocated_encoding(s);
6779             return;
6780         } else {
6781             size = 2;
6782         }
6783         break;
6784     default:
6785         unallocated_encoding(s);
6786         return;
6787     }
6788
6789     if (!fp_access_check(s)) {
6790         return;
6791     }
6792
6793     esize = 8 << size;
6794     elements = (is_q ? 128 : 64) / esize;
6795
6796     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6797     tcg_elt = tcg_temp_new_i64();
6798
6799     /* These instructions operate across all lanes of a vector
6800      * to produce a single result. We can guarantee that a 64
6801      * bit intermediate is sufficient:
6802      *  + for [US]ADDLV the maximum element size is 32 bits, and
6803      *    the result type is 64 bits
6804      *  + for FMAX*V, FMIN*V, ADDV the intermediate type is the
6805      *    same as the element size, which is 32 bits at most
6806      * For the integer operations we can choose to work at 64
6807      * or 32 bits and truncate at the end; for simplicity
6808      * we use 64 bits always. The floating point
6809      * ops do require 32 bit intermediates, though.
6810      */
6811     if (!is_fp) {
6812         read_vec_element(s, tcg_res, rn, 0, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
6813
6814         for (i = 1; i < elements; i++) {
6815             read_vec_element(s, tcg_elt, rn, i, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
6816
6817             switch (opcode) {
6818             case 0x03: /* SADDLV / UADDLV */
6819             case 0x1b: /* ADDV */
6820                 tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6821                 break;
6822             case 0x0a: /* SMAXV / UMAXV */
6823                 if (is_u) {
6824                     tcg_gen_umax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6825                 } else {
6826                     tcg_gen_smax_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6827                 }
6828                 break;
6829             case 0x1a: /* SMINV / UMINV */
6830                 if (is_u) {
6831                     tcg_gen_umin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6832                 } else {
6833                     tcg_gen_smin_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
6834                 }
6835                 break;
6836             default:
6837                 g_assert_not_reached();
6838             }
6839
6840         }
6841     } else {
6842         /* Floating point vector reduction ops which work across 32
6843          * bit (single) or 16 bit (half-precision) intermediates.
6844          * Note that correct NaN propagation requires that we do these
6845          * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
6846          */
6847         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
6848         int fpopcode = opcode | is_min << 4 | is_u << 5;
6849         int vmap = (1 << elements) - 1;
6850         TCGv_i32 tcg_res32 = do_reduction_op(s, fpopcode, rn, esize,
6851                                              (is_q ? 128 : 64), vmap, fpst);
6852         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_res, tcg_res32);
6853         tcg_temp_free_i32(tcg_res32);
6854         tcg_temp_free_ptr(fpst);
6855     }
6856
6857     tcg_temp_free_i64(tcg_elt);
6858
6859     /* Now truncate the result to the width required for the final output */
6860     if (opcode == 0x03) {
6861         /* SADDLV, UADDLV: result is 2*esize */
6862         size++;
6863     }
6864
6865     switch (size) {
6866     case 0:
6867         tcg_gen_ext8u_i64(tcg_res, tcg_res);
6868         break;
6869     case 1:
6870         tcg_gen_ext16u_i64(tcg_res, tcg_res);
6871         break;
6872     case 2:
6873         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
6874         break;
6875     case 3:
6876         break;
6877     default:
6878         g_assert_not_reached();
6879     }
6880
6881     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6882     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6883 }
6884
6885 /* DUP (Element, Vector)
6886  *
6887  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
6888  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
6889  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
6890  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
6891  *
6892  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
6893  */
6894 static void handle_simd_dupe(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
6895                              int imm5)
6896 {
6897     int size = ctz32(imm5);
6898     int index = imm5 >> (size + 1);
6899
6900     if (size > 3 || (size == 3 && !is_q)) {
6901         unallocated_encoding(s);
6902         return;
6903     }
6904
6905     if (!fp_access_check(s)) {
6906         return;
6907     }
6908
6909     tcg_gen_gvec_dup_mem(size, vec_full_reg_offset(s, rd),
6910                          vec_reg_offset(s, rn, index, size),
6911                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
6912 }
6913
6914 /* DUP (element, scalar)
6915  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
6916  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
6917  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
6918  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
6919  */
6920 static void handle_simd_dupes(DisasContext *s, int rd, int rn,
6921                               int imm5)
6922 {
6923     int size = ctz32(imm5);
6924     int index;
6925     TCGv_i64 tmp;
6926
6927     if (size > 3) {
6928         unallocated_encoding(s);
6929         return;
6930     }
6931
6932     if (!fp_access_check(s)) {
6933         return;
6934     }
6935
6936     index = imm5 >> (size + 1);
6937
6938     /* This instruction just extracts the specified element and
6939      * zero-extends it into the bottom of the destination register.
6940      */
6941     tmp = tcg_temp_new_i64();
6942     read_vec_element(s, tmp, rn, index, size);
6943     write_fp_dreg(s, rd, tmp);
6944     tcg_temp_free_i64(tmp);
6945 }
6946
6947 /* DUP (General)
6948  *
6949  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
6950  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
6951  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 1 1 |  Rn  |  Rd  |
6952  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
6953  *
6954  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
6955  */
6956 static void handle_simd_dupg(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
6957                              int imm5)
6958 {
6959     int size = ctz32(imm5);
6960     uint32_t dofs, oprsz, maxsz;
6961
6962     if (size > 3 || ((size == 3) && !is_q)) {
6963         unallocated_encoding(s);
6964         return;
6965     }
6966
6967     if (!fp_access_check(s)) {
6968         return;
6969     }
6970
6971     dofs = vec_full_reg_offset(s, rd);
6972     oprsz = is_q ? 16 : 8;
6973     maxsz = vec_full_reg_size(s);
6974
6975     tcg_gen_gvec_dup_i64(size, dofs, oprsz, maxsz, cpu_reg(s, rn));
6976 }
6977
6978 /* INS (Element)
6979  *
6980  *  31                   21 20    16 15  14    11  10 9    5 4    0
6981  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
6982  * | 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 |  imm4  | 1 |  Rn  |  Rd  |
6983  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
6984  *
6985  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
6986  * index: encoded in imm5<4:size+1>
6987  */
6988 static void handle_simd_inse(DisasContext *s, int rd, int rn,
6989                              int imm4, int imm5)
6990 {
6991     int size = ctz32(imm5);
6992     int src_index, dst_index;
6993     TCGv_i64 tmp;
6994
6995     if (size > 3) {
6996         unallocated_encoding(s);
6997         return;
6998     }
6999
7000     if (!fp_access_check(s)) {
7001         return;
7002     }
7003
7004     dst_index = extract32(imm5, 1+size, 5);
7005     src_index = extract32(imm4, size, 4);
7006
7007     tmp = tcg_temp_new_i64();
7008
7009     read_vec_element(s, tmp, rn, src_index, size);
7010     write_vec_element(s, tmp, rd, dst_index, size);
7011
7012     tcg_temp_free_i64(tmp);
7013 }
7014
7015
7016 /* INS (General)
7017  *
7018  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
7019  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7020  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 1 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7021  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
7022  *
7023  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7024  * index: encoded in imm5<4:size+1>
7025  */
7026 static void handle_simd_insg(DisasContext *s, int rd, int rn, int imm5)
7027 {
7028     int size = ctz32(imm5);
7029     int idx;
7030
7031     if (size > 3) {
7032         unallocated_encoding(s);
7033         return;
7034     }
7035
7036     if (!fp_access_check(s)) {
7037         return;
7038     }
7039
7040     idx = extract32(imm5, 1 + size, 4 - size);
7041     write_vec_element(s, cpu_reg(s, rn), rd, idx, size);
7042 }
7043
7044 /*
7045  * UMOV (General)
7046  * SMOV (General)
7047  *
7048  *  31  30   29              21 20    16 15    12   10 9    5 4    0
7049  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7050  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 1 U 1 1 |  Rn  |  Rd  |
7051  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
7052  *
7053  * U: unsigned when set
7054  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
7055  */
7056 static void handle_simd_umov_smov(DisasContext *s, int is_q, int is_signed,
7057                                   int rn, int rd, int imm5)
7058 {
7059     int size = ctz32(imm5);
7060     int element;
7061     TCGv_i64 tcg_rd;
7062
7063     /* Check for UnallocatedEncodings */
7064     if (is_signed) {
7065         if (size > 2 || (size == 2 && !is_q)) {
7066             unallocated_encoding(s);
7067             return;
7068         }
7069     } else {
7070         if (size > 3
7071             || (size < 3 && is_q)
7072             || (size == 3 && !is_q)) {
7073             unallocated_encoding(s);
7074             return;
7075         }
7076     }
7077
7078     if (!fp_access_check(s)) {
7079         return;
7080     }
7081
7082     element = extract32(imm5, 1+size, 4);
7083
7084     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
7085     read_vec_element(s, tcg_rd, rn, element, size | (is_signed ? MO_SIGN : 0));
7086     if (is_signed && !is_q) {
7087         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7088     }
7089 }
7090
7091 /* AdvSIMD copy
7092  *   31  30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7093  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7094  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7095  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7096  */
7097 static void disas_simd_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7098 {
7099     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7100     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7101     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7102     int op = extract32(insn, 29, 1);
7103     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
7104     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7105
7106     if (op) {
7107         if (is_q) {
7108             /* INS (element) */
7109             handle_simd_inse(s, rd, rn, imm4, imm5);
7110         } else {
7111             unallocated_encoding(s);
7112         }
7113     } else {
7114         switch (imm4) {
7115         case 0:
7116             /* DUP (element - vector) */
7117             handle_simd_dupe(s, is_q, rd, rn, imm5);
7118             break;
7119         case 1:
7120             /* DUP (general) */
7121             handle_simd_dupg(s, is_q, rd, rn, imm5);
7122             break;
7123         case 3:
7124             if (is_q) {
7125                 /* INS (general) */
7126                 handle_simd_insg(s, rd, rn, imm5);
7127             } else {
7128                 unallocated_encoding(s);
7129             }
7130             break;
7131         case 5:
7132         case 7:
7133             /* UMOV/SMOV (is_q indicates 32/64; imm4 indicates signedness) */
7134             handle_simd_umov_smov(s, is_q, (imm4 == 5), rn, rd, imm5);
7135             break;
7136         default:
7137             unallocated_encoding(s);
7138             break;
7139         }
7140     }
7141 }
7142
7143 /* AdvSIMD modified immediate
7144  *  31  30   29  28                 19 18 16 15   12  11  10  9     5 4    0
7145  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7146  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 | abc | cmode | o2 | 1 | defgh |  Rd  |
7147  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
7148  *
7149  * There are a number of operations that can be carried out here:
7150  *   MOVI - move (shifted) imm into register
7151  *   MVNI - move inverted (shifted) imm into register
7152  *   ORR  - bitwise OR of (shifted) imm with register
7153  *   BIC  - bitwise clear of (shifted) imm with register
7154  * With ARMv8.2 we also have:
7155  *   FMOV half-precision
7156  */
7157 static void disas_simd_mod_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
7158 {
7159     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7160     int cmode = extract32(insn, 12, 4);
7161     int cmode_3_1 = extract32(cmode, 1, 3);
7162     int cmode_0 = extract32(cmode, 0, 1);
7163     int o2 = extract32(insn, 11, 1);
7164     uint64_t abcdefgh = extract32(insn, 5, 5) | (extract32(insn, 16, 3) << 5);
7165     bool is_neg = extract32(insn, 29, 1);
7166     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
7167     uint64_t imm = 0;
7168
7169     if (o2 != 0 || ((cmode == 0xf) && is_neg && !is_q)) {
7170         /* Check for FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7171         if (!(dc_isar_feature(aa64_fp16, s) && o2 && cmode == 0xf)) {
7172             unallocated_encoding(s);
7173             return;
7174         }
7175     }
7176
7177     if (!fp_access_check(s)) {
7178         return;
7179     }
7180
7181     /* See AdvSIMDExpandImm() in ARM ARM */
7182     switch (cmode_3_1) {
7183     case 0: /* Replicate(Zeros(24):imm8, 2) */
7184     case 1: /* Replicate(Zeros(16):imm8:Zeros(8), 2) */
7185     case 2: /* Replicate(Zeros(8):imm8:Zeros(16), 2) */
7186     case 3: /* Replicate(imm8:Zeros(24), 2) */
7187     {
7188         int shift = cmode_3_1 * 8;
7189         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 32);
7190         break;
7191     }
7192     case 4: /* Replicate(Zeros(8):imm8, 4) */
7193     case 5: /* Replicate(imm8:Zeros(8), 4) */
7194     {
7195         int shift = (cmode_3_1 & 0x1) * 8;
7196         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 16);
7197         break;
7198     }
7199     case 6:
7200         if (cmode_0) {
7201             /* Replicate(Zeros(8):imm8:Ones(16), 2) */
7202             imm = (abcdefgh << 16) | 0xffff;
7203         } else {
7204             /* Replicate(Zeros(16):imm8:Ones(8), 2) */
7205             imm = (abcdefgh << 8) | 0xff;
7206         }
7207         imm = bitfield_replicate(imm, 32);
7208         break;
7209     case 7:
7210         if (!cmode_0 && !is_neg) {
7211             imm = bitfield_replicate(abcdefgh, 8);
7212         } else if (!cmode_0 && is_neg) {
7213             int i;
7214             imm = 0;
7215             for (i = 0; i < 8; i++) {
7216                 if ((abcdefgh) & (1 << i)) {
7217                     imm |= 0xffULL << (i * 8);
7218                 }
7219             }
7220         } else if (cmode_0) {
7221             if (is_neg) {
7222                 imm = (abcdefgh & 0x3f) << 48;
7223                 if (abcdefgh & 0x80) {
7224                     imm |= 0x8000000000000000ULL;
7225                 }
7226                 if (abcdefgh & 0x40) {
7227                     imm |= 0x3fc0000000000000ULL;
7228                 } else {
7229                     imm |= 0x4000000000000000ULL;
7230                 }
7231             } else {
7232                 if (o2) {
7233                     /* FMOV (vector, immediate) - half-precision */
7234                     imm = vfp_expand_imm(MO_16, abcdefgh);
7235                     /* now duplicate across the lanes */
7236                     imm = bitfield_replicate(imm, 16);
7237                 } else {
7238                     imm = (abcdefgh & 0x3f) << 19;
7239                     if (abcdefgh & 0x80) {
7240                         imm |= 0x80000000;
7241                     }
7242                     if (abcdefgh & 0x40) {
7243                         imm |= 0x3e000000;
7244                     } else {
7245                         imm |= 0x40000000;
7246                     }
7247                     imm |= (imm << 32);
7248                 }
7249             }
7250         }
7251         break;
7252     default:
7253         fprintf(stderr, "%s: cmode_3_1: %x\n", __func__, cmode_3_1);
7254         g_assert_not_reached();
7255     }
7256
7257     if (cmode_3_1 != 7 && is_neg) {
7258         imm = ~imm;
7259     }
7260
7261     if (!((cmode & 0x9) == 0x1 || (cmode & 0xd) == 0x9)) {
7262         /* MOVI or MVNI, with MVNI negation handled above.  */
7263         tcg_gen_gvec_dup64i(vec_full_reg_offset(s, rd), is_q ? 16 : 8,
7264                             vec_full_reg_size(s), imm);
7265     } else {
7266         /* ORR or BIC, with BIC negation to AND handled above.  */
7267         if (is_neg) {
7268             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_andi, MO_64);
7269         } else {
7270             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rd, imm, tcg_gen_gvec_ori, MO_64);
7271         }
7272     }
7273 }
7274
7275 /* AdvSIMD scalar copy
7276  *  31 30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
7277  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7278  * | 0 1 | op | 1 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
7279  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
7280  */
7281 static void disas_simd_scalar_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
7282 {
7283     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7284     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7285     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
7286     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
7287     int op = extract32(insn, 29, 1);
7288
7289     if (op != 0 || imm4 != 0) {
7290         unallocated_encoding(s);
7291         return;
7292     }
7293
7294     /* DUP (element, scalar) */
7295     handle_simd_dupes(s, rd, rn, imm5);
7296 }
7297
7298 /* AdvSIMD scalar pairwise
7299  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
7300  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7301  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
7302  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7303  */
7304 static void disas_simd_scalar_pairwise(DisasContext *s, uint32_t insn)
7305 {
7306     int u = extract32(insn, 29, 1);
7307     int size = extract32(insn, 22, 2);
7308     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
7309     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7310     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7311     TCGv_ptr fpst;
7312
7313     /* For some ops (the FP ones), size[1] is part of the encoding.
7314      * For ADDP strictly it is not but size[1] is always 1 for valid
7315      * encodings.
7316      */
7317     opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5);
7318
7319     switch (opcode) {
7320     case 0x3b: /* ADDP */
7321         if (u || size != 3) {
7322             unallocated_encoding(s);
7323             return;
7324         }
7325         if (!fp_access_check(s)) {
7326             return;
7327         }
7328
7329         fpst = NULL;
7330         break;
7331     case 0xc: /* FMAXNMP */
7332     case 0xd: /* FADDP */
7333     case 0xf: /* FMAXP */
7334     case 0x2c: /* FMINNMP */
7335     case 0x2f: /* FMINP */
7336         /* FP op, size[0] is 32 or 64 bit*/
7337         if (!u) {
7338             if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
7339                 unallocated_encoding(s);
7340                 return;
7341             } else {
7342                 size = MO_16;
7343             }
7344         } else {
7345             size = extract32(size, 0, 1) ? MO_64 : MO_32;
7346         }
7347
7348         if (!fp_access_check(s)) {
7349             return;
7350         }
7351
7352         fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7353         break;
7354     default:
7355         unallocated_encoding(s);
7356         return;
7357     }
7358
7359     if (size == MO_64) {
7360         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
7361         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
7362         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7363
7364         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_64);
7365         read_vec_element(s, tcg_op2, rn, 1, MO_64);
7366
7367         switch (opcode) {
7368         case 0x3b: /* ADDP */
7369             tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
7370             break;
7371         case 0xc: /* FMAXNMP */
7372             gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7373             break;
7374         case 0xd: /* FADDP */
7375             gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7376             break;
7377         case 0xf: /* FMAXP */
7378             gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7379             break;
7380         case 0x2c: /* FMINNMP */
7381             gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7382             break;
7383         case 0x2f: /* FMINP */
7384             gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7385             break;
7386         default:
7387             g_assert_not_reached();
7388         }
7389
7390         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
7391
7392         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
7393         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
7394         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7395     } else {
7396         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
7397         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
7398         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7399
7400         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 0, size);
7401         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rn, 1, size);
7402
7403         if (size == MO_16) {
7404             switch (opcode) {
7405             case 0xc: /* FMAXNMP */
7406                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7407                 break;
7408             case 0xd: /* FADDP */
7409                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7410                 break;
7411             case 0xf: /* FMAXP */
7412                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7413                 break;
7414             case 0x2c: /* FMINNMP */
7415                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7416                 break;
7417             case 0x2f: /* FMINP */
7418                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7419                 break;
7420             default:
7421                 g_assert_not_reached();
7422             }
7423         } else {
7424             switch (opcode) {
7425             case 0xc: /* FMAXNMP */
7426                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7427                 break;
7428             case 0xd: /* FADDP */
7429                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7430                 break;
7431             case 0xf: /* FMAXP */
7432                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7433                 break;
7434             case 0x2c: /* FMINNMP */
7435                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7436                 break;
7437             case 0x2f: /* FMINP */
7438                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7439                 break;
7440             default:
7441                 g_assert_not_reached();
7442             }
7443         }
7444
7445         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
7446
7447         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
7448         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
7449         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7450     }
7451
7452     if (fpst) {
7453         tcg_temp_free_ptr(fpst);
7454     }
7455 }
7456
7457 /*
7458  * Common SSHR[RA]/USHR[RA] - Shift right (optional rounding/accumulate)
7459  *
7460  * This code is handles the common shifting code and is used by both
7461  * the vector and scalar code.
7462  */
7463 static void handle_shri_with_rndacc(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
7464                                     TCGv_i64 tcg_rnd, bool accumulate,
7465                                     bool is_u, int size, int shift)
7466 {
7467     bool extended_result = false;
7468     bool round = tcg_rnd != NULL;
7469     int ext_lshift = 0;
7470     TCGv_i64 tcg_src_hi;
7471
7472     if (round && size == 3) {
7473         extended_result = true;
7474         ext_lshift = 64 - shift;
7475         tcg_src_hi = tcg_temp_new_i64();
7476     } else if (shift == 64) {
7477         if (!accumulate && is_u) {
7478             /* result is zero */
7479             tcg_gen_movi_i64(tcg_res, 0);
7480             return;
7481         }
7482     }
7483
7484     /* Deal with the rounding step */
7485     if (round) {
7486         if (extended_result) {
7487             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7488             if (!is_u) {
7489                 /* take care of sign extending tcg_res */
7490                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src_hi, tcg_src, 63);
7491                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7492                                  tcg_src, tcg_src_hi,
7493                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7494             } else {
7495                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
7496                                  tcg_src, tcg_zero,
7497                                  tcg_rnd, tcg_zero);
7498             }
7499             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7500         } else {
7501             tcg_gen_add_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_rnd);
7502         }
7503     }
7504
7505     /* Now do the shift right */
7506     if (round && extended_result) {
7507         /* extended case, >64 bit precision required */
7508         if (ext_lshift == 0) {
7509             /* special case, only high bits matter */
7510             tcg_gen_mov_i64(tcg_src, tcg_src_hi);
7511         } else {
7512             tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7513             tcg_gen_shli_i64(tcg_src_hi, tcg_src_hi, ext_lshift);
7514             tcg_gen_or_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_src_hi);
7515         }
7516     } else {
7517         if (is_u) {
7518             if (shift == 64) {
7519                 /* essentially shifting in 64 zeros */
7520                 tcg_gen_movi_i64(tcg_src, 0);
7521             } else {
7522                 tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7523             }
7524         } else {
7525             if (shift == 64) {
7526                 /* effectively extending the sign-bit */
7527                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, 63);
7528             } else {
7529                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
7530             }
7531         }
7532     }
7533
7534     if (accumulate) {
7535         tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src);
7536     } else {
7537         tcg_gen_mov_i64(tcg_res, tcg_src);
7538     }
7539
7540     if (extended_result) {
7541         tcg_temp_free_i64(tcg_src_hi);
7542     }
7543 }
7544
7545 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Scalar shift right (optional rounding/accumulate) */
7546 static void handle_scalar_simd_shri(DisasContext *s,
7547                                     bool is_u, int immh, int immb,
7548                                     int opcode, int rn, int rd)
7549 {
7550     const int size = 3;
7551     int immhb = immh << 3 | immb;
7552     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
7553     bool accumulate = false;
7554     bool round = false;
7555     bool insert = false;
7556     TCGv_i64 tcg_rn;
7557     TCGv_i64 tcg_rd;
7558     TCGv_i64 tcg_round;
7559
7560     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7561         unallocated_encoding(s);
7562         return;
7563     }
7564
7565     if (!fp_access_check(s)) {
7566         return;
7567     }
7568
7569     switch (opcode) {
7570     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
7571         accumulate = true;
7572         break;
7573     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
7574         round = true;
7575         break;
7576     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
7577         accumulate = round = true;
7578         break;
7579     case 0x08: /* SRI */
7580         insert = true;
7581         break;
7582     }
7583
7584     if (round) {
7585         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
7586         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
7587     } else {
7588         tcg_round = NULL;
7589     }
7590
7591     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7592     tcg_rd = (accumulate || insert) ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7593
7594     if (insert) {
7595         /* shift count same as element size is valid but does nothing;
7596          * special case to avoid potential shift by 64.
7597          */
7598         int esize = 8 << size;
7599         if (shift != esize) {
7600             tcg_gen_shri_i64(tcg_rn, tcg_rn, shift);
7601             tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, 0, esize - shift);
7602         }
7603     } else {
7604         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
7605                                 accumulate, is_u, size, shift);
7606     }
7607
7608     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7609
7610     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7611     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7612     if (round) {
7613         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
7614     }
7615 }
7616
7617 /* SHL/SLI - Scalar shift left */
7618 static void handle_scalar_simd_shli(DisasContext *s, bool insert,
7619                                     int immh, int immb, int opcode,
7620                                     int rn, int rd)
7621 {
7622     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7623     int immhb = immh << 3 | immb;
7624     int shift = immhb - (8 << size);
7625     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
7626     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
7627
7628     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
7629         unallocated_encoding(s);
7630         return;
7631     }
7632
7633     if (!fp_access_check(s)) {
7634         return;
7635     }
7636
7637     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7638     tcg_rd = insert ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
7639
7640     if (insert) {
7641         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, shift, 64 - shift);
7642     } else {
7643         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rn, shift);
7644     }
7645
7646     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7647
7648     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7649     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7650 }
7651
7652 /* SQSHRN/SQSHRUN - Saturating (signed/unsigned) shift right with
7653  * (signed/unsigned) narrowing */
7654 static void handle_vec_simd_sqshrn(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_q,
7655                                    bool is_u_shift, bool is_u_narrow,
7656                                    int immh, int immb, int opcode,
7657                                    int rn, int rd)
7658 {
7659     int immhb = immh << 3 | immb;
7660     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7661     int esize = 8 << size;
7662     int shift = (2 * esize) - immhb;
7663     int elements = is_scalar ? 1 : (64 / esize);
7664     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
7665     TCGMemOp ldop = (size + 1) | (is_u_shift ? 0 : MO_SIGN);
7666     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_round;
7667     TCGv_i32 tcg_rd_narrowed;
7668     TCGv_i64 tcg_final;
7669
7670     static NeonGenNarrowEnvFn * const signed_narrow_fns[4][2] = {
7671         { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
7672           gen_helper_neon_unarrow_sat8 },
7673         { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
7674           gen_helper_neon_unarrow_sat16 },
7675         { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
7676           gen_helper_neon_unarrow_sat32 },
7677         { NULL, NULL },
7678     };
7679     static NeonGenNarrowEnvFn * const unsigned_narrow_fns[4] = {
7680         gen_helper_neon_narrow_sat_u8,
7681         gen_helper_neon_narrow_sat_u16,
7682         gen_helper_neon_narrow_sat_u32,
7683         NULL
7684     };
7685     NeonGenNarrowEnvFn *narrowfn;
7686
7687     int i;
7688
7689     assert(size < 4);
7690
7691     if (extract32(immh, 3, 1)) {
7692         unallocated_encoding(s);
7693         return;
7694     }
7695
7696     if (!fp_access_check(s)) {
7697         return;
7698     }
7699
7700     if (is_u_shift) {
7701         narrowfn = unsigned_narrow_fns[size];
7702     } else {
7703         narrowfn = signed_narrow_fns[size][is_u_narrow ? 1 : 0];
7704     }
7705
7706     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
7707     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
7708     tcg_rd_narrowed = tcg_temp_new_i32();
7709     tcg_final = tcg_const_i64(0);
7710
7711     if (round) {
7712         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
7713         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
7714     } else {
7715         tcg_round = NULL;
7716     }
7717
7718     for (i = 0; i < elements; i++) {
7719         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, ldop);
7720         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
7721                                 false, is_u_shift, size+1, shift);
7722         narrowfn(tcg_rd_narrowed, cpu_env, tcg_rd);
7723         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd_narrowed);
7724         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
7725     }
7726
7727     if (!is_q) {
7728         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
7729     } else {
7730         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
7731     }
7732
7733     if (round) {
7734         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
7735     }
7736     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7737     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7738     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_narrowed);
7739     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
7740
7741     clear_vec_high(s, is_q, rd);
7742 }
7743
7744 /* SQSHLU, UQSHL, SQSHL: saturating left shifts */
7745 static void handle_simd_qshl(DisasContext *s, bool scalar, bool is_q,
7746                              bool src_unsigned, bool dst_unsigned,
7747                              int immh, int immb, int rn, int rd)
7748 {
7749     int immhb = immh << 3 | immb;
7750     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
7751     int shift = immhb - (8 << size);
7752     int pass;
7753
7754     assert(immh != 0);
7755     assert(!(scalar && is_q));
7756
7757     if (!scalar) {
7758         if (!is_q && extract32(immh, 3, 1)) {
7759             unallocated_encoding(s);
7760             return;
7761         }
7762
7763         /* Since we use the variable-shift helpers we must
7764          * replicate the shift count into each element of
7765          * the tcg_shift value.
7766          */
7767         switch (size) {
7768         case 0:
7769             shift |= shift << 8;
7770             /* fall through */
7771         case 1:
7772             shift |= shift << 16;
7773             break;
7774         case 2:
7775         case 3:
7776             break;
7777         default:
7778             g_assert_not_reached();
7779         }
7780     }
7781
7782     if (!fp_access_check(s)) {
7783         return;
7784     }
7785
7786     if (size == 3) {
7787         TCGv_i64 tcg_shift = tcg_const_i64(shift);
7788         static NeonGenTwo64OpEnvFn * const fns[2][2] = {
7789             { gen_helper_neon_qshl_s64, gen_helper_neon_qshlu_s64 },
7790             { NULL, gen_helper_neon_qshl_u64 },
7791         };
7792         NeonGenTwo64OpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned];
7793         int maxpass = is_q ? 2 : 1;
7794
7795         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
7796             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
7797
7798             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
7799             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
7800             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
7801
7802             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
7803         }
7804         tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
7805         clear_vec_high(s, is_q, rd);
7806     } else {
7807         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(shift);
7808         static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2][3] = {
7809             {
7810                 { gen_helper_neon_qshl_s8,
7811                   gen_helper_neon_qshl_s16,
7812                   gen_helper_neon_qshl_s32 },
7813                 { gen_helper_neon_qshlu_s8,
7814                   gen_helper_neon_qshlu_s16,
7815                   gen_helper_neon_qshlu_s32 }
7816             }, {
7817                 { NULL, NULL, NULL },
7818                 { gen_helper_neon_qshl_u8,
7819                   gen_helper_neon_qshl_u16,
7820                   gen_helper_neon_qshl_u32 }
7821             }
7822         };
7823         NeonGenTwoOpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned][size];
7824         TCGMemOp memop = scalar ? size : MO_32;
7825         int maxpass = scalar ? 1 : is_q ? 4 : 2;
7826
7827         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
7828             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
7829
7830             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, memop);
7831             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
7832             if (scalar) {
7833                 switch (size) {
7834                 case 0:
7835                     tcg_gen_ext8u_i32(tcg_op, tcg_op);
7836                     break;
7837                 case 1:
7838                     tcg_gen_ext16u_i32(tcg_op, tcg_op);
7839                     break;
7840                 case 2:
7841                     break;
7842                 default:
7843                     g_assert_not_reached();
7844                 }
7845                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
7846             } else {
7847                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
7848             }
7849
7850             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
7851         }
7852         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
7853
7854         if (!scalar) {
7855             clear_vec_high(s, is_q, rd);
7856         }
7857     }
7858 }
7859
7860 /* Common vector code for handling integer to FP conversion */
7861 static void handle_simd_intfp_conv(DisasContext *s, int rd, int rn,
7862                                    int elements, int is_signed,
7863                                    int fracbits, int size)
7864 {
7865     TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
7866     TCGv_i32 tcg_shift = NULL;
7867
7868     TCGMemOp mop = size | (is_signed ? MO_SIGN : 0);
7869     int pass;
7870
7871     if (fracbits || size == MO_64) {
7872         tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
7873     }
7874
7875     if (size == MO_64) {
7876         TCGv_i64 tcg_int64 = tcg_temp_new_i64();
7877         TCGv_i64 tcg_double = tcg_temp_new_i64();
7878
7879         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
7880             read_vec_element(s, tcg_int64, rn, pass, mop);
7881
7882             if (is_signed) {
7883                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int64,
7884                                      tcg_shift, tcg_fpst);
7885             } else {
7886                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int64,
7887                                      tcg_shift, tcg_fpst);
7888             }
7889             if (elements == 1) {
7890                 write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
7891             } else {
7892                 write_vec_element(s, tcg_double, rd, pass, MO_64);
7893             }
7894         }
7895
7896         tcg_temp_free_i64(tcg_int64);
7897         tcg_temp_free_i64(tcg_double);
7898
7899     } else {
7900         TCGv_i32 tcg_int32 = tcg_temp_new_i32();
7901         TCGv_i32 tcg_float = tcg_temp_new_i32();
7902
7903         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
7904             read_vec_element_i32(s, tcg_int32, rn, pass, mop);
7905
7906             switch (size) {
7907             case MO_32:
7908                 if (fracbits) {
7909                     if (is_signed) {
7910                         gen_helper_vfp_sltos(tcg_float, tcg_int32,
7911                                              tcg_shift, tcg_fpst);
7912                     } else {
7913                         gen_helper_vfp_ultos(tcg_float, tcg_int32,
7914                                              tcg_shift, tcg_fpst);
7915                     }
7916                 } else {
7917                     if (is_signed) {
7918                         gen_helper_vfp_sitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
7919                     } else {
7920                         gen_helper_vfp_uitos(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
7921                     }
7922                 }
7923                 break;
7924             case MO_16:
7925                 if (fracbits) {
7926                     if (is_signed) {
7927                         gen_helper_vfp_sltoh(tcg_float, tcg_int32,
7928                                              tcg_shift, tcg_fpst);
7929                     } else {
7930                         gen_helper_vfp_ultoh(tcg_float, tcg_int32,
7931                                              tcg_shift, tcg_fpst);
7932                     }
7933                 } else {
7934                     if (is_signed) {
7935                         gen_helper_vfp_sitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
7936                     } else {
7937                         gen_helper_vfp_uitoh(tcg_float, tcg_int32, tcg_fpst);
7938                     }
7939                 }
7940                 break;
7941             default:
7942                 g_assert_not_reached();
7943             }
7944
7945             if (elements == 1) {
7946                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_float);
7947             } else {
7948                 write_vec_element_i32(s, tcg_float, rd, pass, size);
7949             }
7950         }
7951
7952         tcg_temp_free_i32(tcg_int32);
7953         tcg_temp_free_i32(tcg_float);
7954     }
7955
7956     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
7957     if (tcg_shift) {
7958         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
7959     }
7960
7961     clear_vec_high(s, elements << size == 16, rd);
7962 }
7963
7964 /* UCVTF/SCVTF - Integer to FP conversion */
7965 static void handle_simd_shift_intfp_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
7966                                          bool is_q, bool is_u,
7967                                          int immh, int immb, int opcode,
7968                                          int rn, int rd)
7969 {
7970     int size, elements, fracbits;
7971     int immhb = immh << 3 | immb;
7972
7973     if (immh & 8) {
7974         size = MO_64;
7975         if (!is_scalar && !is_q) {
7976             unallocated_encoding(s);
7977             return;
7978         }
7979     } else if (immh & 4) {
7980         size = MO_32;
7981     } else if (immh & 2) {
7982         size = MO_16;
7983         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
7984             unallocated_encoding(s);
7985             return;
7986         }
7987     } else {
7988         /* immh == 0 would be a failure of the decode logic */
7989         g_assert(immh == 1);
7990         unallocated_encoding(s);
7991         return;
7992     }
7993
7994     if (is_scalar) {
7995         elements = 1;
7996     } else {
7997         elements = (8 << is_q) >> size;
7998     }
7999     fracbits = (16 << size) - immhb;
8000
8001     if (!fp_access_check(s)) {
8002         return;
8003     }
8004
8005     handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !is_u, fracbits, size);
8006 }
8007
8008 /* FCVTZS, FVCVTZU - FP to fixedpoint conversion */
8009 static void handle_simd_shift_fpint_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
8010                                          bool is_q, bool is_u,
8011                                          int immh, int immb, int rn, int rd)
8012 {
8013     int immhb = immh << 3 | immb;
8014     int pass, size, fracbits;
8015     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
8016     TCGv_i32 tcg_rmode, tcg_shift;
8017
8018     if (immh & 0x8) {
8019         size = MO_64;
8020         if (!is_scalar && !is_q) {
8021             unallocated_encoding(s);
8022             return;
8023         }
8024     } else if (immh & 0x4) {
8025         size = MO_32;
8026     } else if (immh & 0x2) {
8027         size = MO_16;
8028         if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8029             unallocated_encoding(s);
8030             return;
8031         }
8032     } else {
8033         /* Should have split out AdvSIMD modified immediate earlier.  */
8034         assert(immh == 1);
8035         unallocated_encoding(s);
8036         return;
8037     }
8038
8039     if (!fp_access_check(s)) {
8040         return;
8041     }
8042
8043     assert(!(is_scalar && is_q));
8044
8045     tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(FPROUNDING_ZERO));
8046     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
8047     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8048     fracbits = (16 << size) - immhb;
8049     tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
8050
8051     if (size == MO_64) {
8052         int maxpass = is_scalar ? 1 : 2;
8053
8054         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8055             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
8056
8057             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
8058             if (is_u) {
8059                 gen_helper_vfp_touqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8060             } else {
8061                 gen_helper_vfp_tosqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8062             }
8063             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
8064             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
8065         }
8066         clear_vec_high(s, is_q, rd);
8067     } else {
8068         void (*fn)(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
8069         int maxpass = is_scalar ? 1 : ((8 << is_q) >> size);
8070
8071         switch (size) {
8072         case MO_16:
8073             if (is_u) {
8074                 fn = gen_helper_vfp_touhh;
8075             } else {
8076                 fn = gen_helper_vfp_toshh;
8077             }
8078             break;
8079         case MO_32:
8080             if (is_u) {
8081                 fn = gen_helper_vfp_touls;
8082             } else {
8083                 fn = gen_helper_vfp_tosls;
8084             }
8085             break;
8086         default:
8087             g_assert_not_reached();
8088         }
8089
8090         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
8091             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
8092
8093             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
8094             fn(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8095             if (is_scalar) {
8096                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
8097             } else {
8098                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, size);
8099             }
8100             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
8101         }
8102         if (!is_scalar) {
8103             clear_vec_high(s, is_q, rd);
8104         }
8105     }
8106
8107     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
8108     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8109     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8110     tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
8111 }
8112
8113 /* AdvSIMD scalar shift by immediate
8114  *  31 30  29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
8115  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8116  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8117  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8118  *
8119  * This is the scalar version so it works on a fixed sized registers
8120  */
8121 static void disas_simd_scalar_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
8122 {
8123     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8124     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8125     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8126     int immb = extract32(insn, 16, 3);
8127     int immh = extract32(insn, 19, 4);
8128     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8129
8130     if (immh == 0) {
8131         unallocated_encoding(s);
8132         return;
8133     }
8134
8135     switch (opcode) {
8136     case 0x08: /* SRI */
8137         if (!is_u) {
8138             unallocated_encoding(s);
8139             return;
8140         }
8141         /* fall through */
8142     case 0x00: /* SSHR / USHR */
8143     case 0x02: /* SSRA / USRA */
8144     case 0x04: /* SRSHR / URSHR */
8145     case 0x06: /* SRSRA / URSRA */
8146         handle_scalar_simd_shri(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8147         break;
8148     case 0x0a: /* SHL / SLI */
8149         handle_scalar_simd_shli(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8150         break;
8151     case 0x1c: /* SCVTF, UCVTF */
8152         handle_simd_shift_intfp_conv(s, true, false, is_u, immh, immb,
8153                                      opcode, rn, rd);
8154         break;
8155     case 0x10: /* SQSHRUN, SQSHRUN2 */
8156     case 0x11: /* SQRSHRUN, SQRSHRUN2 */
8157         if (!is_u) {
8158             unallocated_encoding(s);
8159             return;
8160         }
8161         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, false, true,
8162                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8163         break;
8164     case 0x12: /* SQSHRN, SQSHRN2, UQSHRN */
8165     case 0x13: /* SQRSHRN, SQRSHRN2, UQRSHRN, UQRSHRN2 */
8166         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, is_u, is_u,
8167                                immh, immb, opcode, rn, rd);
8168         break;
8169     case 0xc: /* SQSHLU */
8170         if (!is_u) {
8171             unallocated_encoding(s);
8172             return;
8173         }
8174         handle_simd_qshl(s, true, false, false, true, immh, immb, rn, rd);
8175         break;
8176     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
8177         handle_simd_qshl(s, true, false, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
8178         break;
8179     case 0x1f: /* FCVTZS, FCVTZU */
8180         handle_simd_shift_fpint_conv(s, true, false, is_u, immh, immb, rn, rd);
8181         break;
8182     default:
8183         unallocated_encoding(s);
8184         break;
8185     }
8186 }
8187
8188 /* AdvSIMD scalar three different
8189  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
8190  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8191  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
8192  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8193  */
8194 static void disas_simd_scalar_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
8195 {
8196     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8197     int size = extract32(insn, 22, 2);
8198     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
8199     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8200     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8201     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8202
8203     if (is_u) {
8204         unallocated_encoding(s);
8205         return;
8206     }
8207
8208     switch (opcode) {
8209     case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8210     case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8211     case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8212         if (size == 0 || size == 3) {
8213             unallocated_encoding(s);
8214             return;
8215         }
8216         break;
8217     default:
8218         unallocated_encoding(s);
8219         return;
8220     }
8221
8222     if (!fp_access_check(s)) {
8223         return;
8224     }
8225
8226     if (size == 2) {
8227         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8228         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8229         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8230
8231         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8232         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, 0, MO_32 | MO_SIGN);
8233
8234         tcg_gen_mul_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8235         gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8236
8237         switch (opcode) {
8238         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8239             break;
8240         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8241             tcg_gen_neg_i64(tcg_res, tcg_res);
8242             /* fall through */
8243         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8244             read_vec_element(s, tcg_op1, rd, 0, MO_64);
8245             gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env,
8246                                               tcg_res, tcg_op1);
8247             break;
8248         default:
8249             g_assert_not_reached();
8250         }
8251
8252         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8253
8254         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8255         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8256         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8257     } else {
8258         TCGv_i32 tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
8259         TCGv_i32 tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
8260         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8261
8262         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8263         gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
8264
8265         switch (opcode) {
8266         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8267             break;
8268         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8269             gen_helper_neon_negl_u32(tcg_res, tcg_res);
8270             /* fall through */
8271         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8272         {
8273             TCGv_i64 tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
8274             read_vec_element(s, tcg_op3, rd, 0, MO_32);
8275             gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env,
8276                                               tcg_res, tcg_op3);
8277             tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
8278             break;
8279         }
8280         default:
8281             g_assert_not_reached();
8282         }
8283
8284         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
8285         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
8286
8287         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8288         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8289         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8290     }
8291 }
8292
8293 static void handle_3same_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
8294                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn, TCGv_i64 tcg_rm)
8295 {
8296     /* Handle 64x64->64 opcodes which are shared between the scalar
8297      * and vector 3-same groups. We cover every opcode where size == 3
8298      * is valid in either the three-reg-same (integer, not pairwise)
8299      * or scalar-three-reg-same groups.
8300      */
8301     TCGCond cond;
8302
8303     switch (opcode) {
8304     case 0x1: /* SQADD */
8305         if (u) {
8306             gen_helper_neon_qadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8307         } else {
8308             gen_helper_neon_qadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8309         }
8310         break;
8311     case 0x5: /* SQSUB */
8312         if (u) {
8313             gen_helper_neon_qsub_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8314         } else {
8315             gen_helper_neon_qsub_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8316         }
8317         break;
8318     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8319         /* 64 bit integer comparison, result = test ? (2^64 - 1) : 0.
8320          * We implement this using setcond (test) and then negating.
8321          */
8322         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
8323     do_cmop:
8324         tcg_gen_setcond_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8325         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
8326         break;
8327     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8328         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
8329         goto do_cmop;
8330     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8331         if (u) {
8332             cond = TCG_COND_EQ;
8333             goto do_cmop;
8334         }
8335         gen_cmtst_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8336         break;
8337     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8338         if (u) {
8339             gen_helper_neon_shl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8340         } else {
8341             gen_helper_neon_shl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8342         }
8343         break;
8344     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8345         if (u) {
8346             gen_helper_neon_qshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8347         } else {
8348             gen_helper_neon_qshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8349         }
8350         break;
8351     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8352         if (u) {
8353             gen_helper_neon_rshl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8354         } else {
8355             gen_helper_neon_rshl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8356         }
8357         break;
8358     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8359         if (u) {
8360             gen_helper_neon_qrshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8361         } else {
8362             gen_helper_neon_qrshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8363         }
8364         break;
8365     case 0x10: /* ADD, SUB */
8366         if (u) {
8367             tcg_gen_sub_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8368         } else {
8369             tcg_gen_add_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8370         }
8371         break;
8372     default:
8373         g_assert_not_reached();
8374     }
8375 }
8376
8377 /* Handle the 3-same-operands float operations; shared by the scalar
8378  * and vector encodings. The caller must filter out any encodings
8379  * not allocated for the encoding it is dealing with.
8380  */
8381 static void handle_3same_float(DisasContext *s, int size, int elements,
8382                                int fpopcode, int rd, int rn, int rm)
8383 {
8384     int pass;
8385     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
8386
8387     for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
8388         if (size) {
8389             /* Double */
8390             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8391             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8392             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8393
8394             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8395             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
8396
8397             switch (fpopcode) {
8398             case 0x39: /* FMLS */
8399                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8400                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
8401                 /* fall through */
8402             case 0x19: /* FMLA */
8403                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8404                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8405                                        tcg_res, fpst);
8406                 break;
8407             case 0x18: /* FMAXNM */
8408                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8409                 break;
8410             case 0x1a: /* FADD */
8411                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8412                 break;
8413             case 0x1b: /* FMULX */
8414                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8415                 break;
8416             case 0x1c: /* FCMEQ */
8417                 gen_helper_neon_ceq_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8418                 break;
8419             case 0x1e: /* FMAX */
8420                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8421                 break;
8422             case 0x1f: /* FRECPS */
8423                 gen_helper_recpsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8424                 break;
8425             case 0x38: /* FMINNM */
8426                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8427                 break;
8428             case 0x3a: /* FSUB */
8429                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8430                 break;
8431             case 0x3e: /* FMIN */
8432                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8433                 break;
8434             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8435                 gen_helper_rsqrtsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8436                 break;
8437             case 0x5b: /* FMUL */
8438                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8439                 break;
8440             case 0x5c: /* FCMGE */
8441                 gen_helper_neon_cge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8442                 break;
8443             case 0x5d: /* FACGE */
8444                 gen_helper_neon_acge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8445                 break;
8446             case 0x5f: /* FDIV */
8447                 gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8448                 break;
8449             case 0x7a: /* FABD */
8450                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8451                 gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_res);
8452                 break;
8453             case 0x7c: /* FCMGT */
8454                 gen_helper_neon_cgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8455                 break;
8456             case 0x7d: /* FACGT */
8457                 gen_helper_neon_acgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8458                 break;
8459             default:
8460                 g_assert_not_reached();
8461             }
8462
8463             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
8464
8465             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8466             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8467             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8468         } else {
8469             /* Single */
8470             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
8471             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
8472             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
8473
8474             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
8475             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
8476
8477             switch (fpopcode) {
8478             case 0x39: /* FMLS */
8479                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
8480                 gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
8481                 /* fall through */
8482             case 0x19: /* FMLA */
8483                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8484                 gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
8485                                        tcg_res, fpst);
8486                 break;
8487             case 0x1a: /* FADD */
8488                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8489                 break;
8490             case 0x1b: /* FMULX */
8491                 gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8492                 break;
8493             case 0x1c: /* FCMEQ */
8494                 gen_helper_neon_ceq_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8495                 break;
8496             case 0x1e: /* FMAX */
8497                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8498                 break;
8499             case 0x1f: /* FRECPS */
8500                 gen_helper_recpsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8501                 break;
8502             case 0x18: /* FMAXNM */
8503                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8504                 break;
8505             case 0x38: /* FMINNM */
8506                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8507                 break;
8508             case 0x3a: /* FSUB */
8509                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8510                 break;
8511             case 0x3e: /* FMIN */
8512                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8513                 break;
8514             case 0x3f: /* FRSQRTS */
8515                 gen_helper_rsqrtsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8516                 break;
8517             case 0x5b: /* FMUL */
8518                 gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8519                 break;
8520             case 0x5c: /* FCMGE */
8521                 gen_helper_neon_cge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8522                 break;
8523             case 0x5d: /* FACGE */
8524                 gen_helper_neon_acge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8525                 break;
8526             case 0x5f: /* FDIV */
8527                 gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8528                 break;
8529             case 0x7a: /* FABD */
8530                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8531                 gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_res);
8532                 break;
8533             case 0x7c: /* FCMGT */
8534                 gen_helper_neon_cgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8535                 break;
8536             case 0x7d: /* FACGT */
8537                 gen_helper_neon_acgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8538                 break;
8539             default:
8540                 g_assert_not_reached();
8541             }
8542
8543             if (elements == 1) {
8544                 /* scalar single so clear high part */
8545                 TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
8546
8547                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_tmp, tcg_res);
8548                 write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, pass, MO_64);
8549                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
8550             } else {
8551                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
8552             }
8553
8554             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
8555             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8556             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8557         }
8558     }
8559
8560     tcg_temp_free_ptr(fpst);
8561
8562     clear_vec_high(s, elements * (size ? 8 : 4) > 8, rd);
8563 }
8564
8565 /* AdvSIMD scalar three same
8566  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
8567  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8568  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8569  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
8570  */
8571 static void disas_simd_scalar_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
8572 {
8573     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8574     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8575     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8576     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8577     int size = extract32(insn, 22, 2);
8578     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8579     TCGv_i64 tcg_rd;
8580
8581     if (opcode >= 0x18) {
8582         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation */
8583         int fpopcode = opcode | (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
8584         switch (fpopcode) {
8585         case 0x1b: /* FMULX */
8586         case 0x1f: /* FRECPS */
8587         case 0x3f: /* FRSQRTS */
8588         case 0x5d: /* FACGE */
8589         case 0x7d: /* FACGT */
8590         case 0x1c: /* FCMEQ */
8591         case 0x5c: /* FCMGE */
8592         case 0x7c: /* FCMGT */
8593         case 0x7a: /* FABD */
8594             break;
8595         default:
8596             unallocated_encoding(s);
8597             return;
8598         }
8599
8600         if (!fp_access_check(s)) {
8601             return;
8602         }
8603
8604         handle_3same_float(s, extract32(size, 0, 1), 1, fpopcode, rd, rn, rm);
8605         return;
8606     }
8607
8608     switch (opcode) {
8609     case 0x1: /* SQADD, UQADD */
8610     case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
8611     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8612     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8613         break;
8614     case 0x8: /* SSHL, USHL */
8615     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
8616     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
8617     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
8618     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
8619     case 0x10: /* ADD, SUB (vector) */
8620         if (size != 3) {
8621             unallocated_encoding(s);
8622             return;
8623         }
8624         break;
8625     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH (vector) */
8626         if (size != 1 && size != 2) {
8627             unallocated_encoding(s);
8628             return;
8629         }
8630         break;
8631     default:
8632         unallocated_encoding(s);
8633         return;
8634     }
8635
8636     if (!fp_access_check(s)) {
8637         return;
8638     }
8639
8640     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8641
8642     if (size == 3) {
8643         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
8644         TCGv_i64 tcg_rm = read_fp_dreg(s, rm);
8645
8646         handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
8647         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8648         tcg_temp_free_i64(tcg_rm);
8649     } else {
8650         /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
8651          * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0 with
8652          * no side effects for all these operations.
8653          * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
8654          * unnecessary work in the helper for the 8 and 16 bit cases.
8655          */
8656         NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn;
8657         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
8658         TCGv_i32 tcg_rm = tcg_temp_new_i32();
8659         TCGv_i32 tcg_rd32 = tcg_temp_new_i32();
8660
8661         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
8662         read_vec_element_i32(s, tcg_rm, rm, 0, size);
8663
8664         switch (opcode) {
8665         case 0x1: /* SQADD, UQADD */
8666         {
8667             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8668                 { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
8669                 { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
8670                 { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
8671             };
8672             genenvfn = fns[size][u];
8673             break;
8674         }
8675         case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
8676         {
8677             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8678                 { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
8679                 { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
8680                 { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
8681             };
8682             genenvfn = fns[size][u];
8683             break;
8684         }
8685         case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
8686         {
8687             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8688                 { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
8689                 { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
8690                 { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
8691             };
8692             genenvfn = fns[size][u];
8693             break;
8694         }
8695         case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
8696         {
8697             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8698                 { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
8699                 { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
8700                 { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
8701             };
8702             genenvfn = fns[size][u];
8703             break;
8704         }
8705         case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
8706         {
8707             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
8708                 { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
8709                 { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
8710             };
8711             assert(size == 1 || size == 2);
8712             genenvfn = fns[size - 1][u];
8713             break;
8714         }
8715         default:
8716             g_assert_not_reached();
8717         }
8718
8719         genenvfn(tcg_rd32, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
8720         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd32);
8721         tcg_temp_free_i32(tcg_rd32);
8722         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
8723         tcg_temp_free_i32(tcg_rm);
8724     }
8725
8726     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
8727
8728     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
8729 }
8730
8731 /* AdvSIMD scalar three same FP16
8732  *  31 30  29 28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9  5 4  0
8733  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
8734  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 | Rn | Rd |
8735  * +-----+---+-----------+---+-----+------+-----+--------+---+----+----+
8736  * v: 0101 1110 0100 0000 0000 0100 0000 0000 => 5e400400
8737  * m: 1101 1111 0110 0000 1100 0100 0000 0000 => df60c400
8738  */
8739 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16(DisasContext *s,
8740                                                   uint32_t insn)
8741 {
8742     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8743     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8744     int opcode = extract32(insn, 11, 3);
8745     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8746     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8747     bool a = extract32(insn, 23, 1);
8748     int fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
8749     TCGv_ptr fpst;
8750     TCGv_i32 tcg_op1;
8751     TCGv_i32 tcg_op2;
8752     TCGv_i32 tcg_res;
8753
8754     switch (fpopcode) {
8755     case 0x03: /* FMULX */
8756     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
8757     case 0x07: /* FRECPS */
8758     case 0x0f: /* FRSQRTS */
8759     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
8760     case 0x15: /* FACGE */
8761     case 0x1a: /* FABD */
8762     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
8763     case 0x1d: /* FACGT */
8764         break;
8765     default:
8766         unallocated_encoding(s);
8767         return;
8768     }
8769
8770     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
8771         unallocated_encoding(s);
8772     }
8773
8774     if (!fp_access_check(s)) {
8775         return;
8776     }
8777
8778     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
8779
8780     tcg_op1 = read_fp_hreg(s, rn);
8781     tcg_op2 = read_fp_hreg(s, rm);
8782     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
8783
8784     switch (fpopcode) {
8785     case 0x03: /* FMULX */
8786         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8787         break;
8788     case 0x04: /* FCMEQ (reg) */
8789         gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8790         break;
8791     case 0x07: /* FRECPS */
8792         gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8793         break;
8794     case 0x0f: /* FRSQRTS */
8795         gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8796         break;
8797     case 0x14: /* FCMGE (reg) */
8798         gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8799         break;
8800     case 0x15: /* FACGE */
8801         gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8802         break;
8803     case 0x1a: /* FABD */
8804         gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8805         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
8806         break;
8807     case 0x1c: /* FCMGT (reg) */
8808         gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8809         break;
8810     case 0x1d: /* FACGT */
8811         gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
8812         break;
8813     default:
8814         g_assert_not_reached();
8815     }
8816
8817     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
8818
8819
8820     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
8821     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8822     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8823     tcg_temp_free_ptr(fpst);
8824 }
8825
8826 /* AdvSIMD scalar three same extra
8827  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
8828  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
8829  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
8830  * +-----+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
8831  */
8832 static void disas_simd_scalar_three_reg_same_extra(DisasContext *s,
8833                                                    uint32_t insn)
8834 {
8835     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8836     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8837     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
8838     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8839     int size = extract32(insn, 22, 2);
8840     bool u = extract32(insn, 29, 1);
8841     TCGv_i32 ele1, ele2, ele3;
8842     TCGv_i64 res;
8843     bool feature;
8844
8845     switch (u * 16 + opcode) {
8846     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
8847     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
8848         if (size != 1 && size != 2) {
8849             unallocated_encoding(s);
8850             return;
8851         }
8852         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
8853         break;
8854     default:
8855         unallocated_encoding(s);
8856         return;
8857     }
8858     if (!feature) {
8859         unallocated_encoding(s);
8860         return;
8861     }
8862     if (!fp_access_check(s)) {
8863         return;
8864     }
8865
8866     /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
8867      * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0
8868      * with no side effects for all these operations.
8869      * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
8870      * unnecessary work in the helper for the 16 bit cases.
8871      */
8872     ele1 = tcg_temp_new_i32();
8873     ele2 = tcg_temp_new_i32();
8874     ele3 = tcg_temp_new_i32();
8875
8876     read_vec_element_i32(s, ele1, rn, 0, size);
8877     read_vec_element_i32(s, ele2, rm, 0, size);
8878     read_vec_element_i32(s, ele3, rd, 0, size);
8879
8880     switch (opcode) {
8881     case 0x0: /* SQRDMLAH */
8882         if (size == 1) {
8883             gen_helper_neon_qrdmlah_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
8884         } else {
8885             gen_helper_neon_qrdmlah_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
8886         }
8887         break;
8888     case 0x1: /* SQRDMLSH */
8889         if (size == 1) {
8890             gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
8891         } else {
8892             gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(ele3, cpu_env, ele1, ele2, ele3);
8893         }
8894         break;
8895     default:
8896         g_assert_not_reached();
8897     }
8898     tcg_temp_free_i32(ele1);
8899     tcg_temp_free_i32(ele2);
8900
8901     res = tcg_temp_new_i64();
8902     tcg_gen_extu_i32_i64(res, ele3);
8903     tcg_temp_free_i32(ele3);
8904
8905     write_fp_dreg(s, rd, res);
8906     tcg_temp_free_i64(res);
8907 }
8908
8909 static void handle_2misc_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
8910                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn,
8911                             TCGv_i32 tcg_rmode, TCGv_ptr tcg_fpstatus)
8912 {
8913     /* Handle 64->64 opcodes which are shared between the scalar and
8914      * vector 2-reg-misc groups. We cover every integer opcode where size == 3
8915      * is valid in either group and also the double-precision fp ops.
8916      * The caller only need provide tcg_rmode and tcg_fpstatus if the op
8917      * requires them.
8918      */
8919     TCGCond cond;
8920
8921     switch (opcode) {
8922     case 0x4: /* CLS, CLZ */
8923         if (u) {
8924             tcg_gen_clzi_i64(tcg_rd, tcg_rn, 64);
8925         } else {
8926             tcg_gen_clrsb_i64(tcg_rd, tcg_rn);
8927         }
8928         break;
8929     case 0x5: /* NOT */
8930         /* This opcode is shared with CNT and RBIT but we have earlier
8931          * enforced that size == 3 if and only if this is the NOT insn.
8932          */
8933         tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rn);
8934         break;
8935     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
8936         if (u) {
8937             gen_helper_neon_qneg_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
8938         } else {
8939             gen_helper_neon_qabs_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
8940         }
8941         break;
8942     case 0xa: /* CMLT */
8943         /* 64 bit integer comparison against zero, result is
8944          * test ? (2^64 - 1) : 0. We implement via setcond(!test) and
8945          * subtracting 1.
8946          */
8947         cond = TCG_COND_LT;
8948     do_cmop:
8949         tcg_gen_setcondi_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, 0);
8950         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
8951         break;
8952     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
8953         cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
8954         goto do_cmop;
8955     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
8956         cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
8957         goto do_cmop;
8958     case 0xb: /* ABS, NEG */
8959         if (u) {
8960             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
8961         } else {
8962             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
8963             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
8964             tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_GT, tcg_rd, tcg_rn, tcg_zero,
8965                                 tcg_rn, tcg_rd);
8966             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
8967         }
8968         break;
8969     case 0x2f: /* FABS */
8970         gen_helper_vfp_absd(tcg_rd, tcg_rn);
8971         break;
8972     case 0x6f: /* FNEG */
8973         gen_helper_vfp_negd(tcg_rd, tcg_rn);
8974         break;
8975     case 0x7f: /* FSQRT */
8976         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
8977         break;
8978     case 0x1a: /* FCVTNS */
8979     case 0x1b: /* FCVTMS */
8980     case 0x1c: /* FCVTAS */
8981     case 0x3a: /* FCVTPS */
8982     case 0x3b: /* FCVTZS */
8983     {
8984         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
8985         gen_helper_vfp_tosqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8986         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8987         break;
8988     }
8989     case 0x5a: /* FCVTNU */
8990     case 0x5b: /* FCVTMU */
8991     case 0x5c: /* FCVTAU */
8992     case 0x7a: /* FCVTPU */
8993     case 0x7b: /* FCVTZU */
8994     {
8995         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
8996         gen_helper_vfp_touqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8997         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8998         break;
8999     }
9000     case 0x18: /* FRINTN */
9001     case 0x19: /* FRINTM */
9002     case 0x38: /* FRINTP */
9003     case 0x39: /* FRINTZ */
9004     case 0x58: /* FRINTA */
9005     case 0x79: /* FRINTI */
9006         gen_helper_rintd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9007         break;
9008     case 0x59: /* FRINTX */
9009         gen_helper_rintd_exact(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
9010         break;
9011     default:
9012         g_assert_not_reached();
9013     }
9014 }
9015
9016 static void handle_2misc_fcmp_zero(DisasContext *s, int opcode,
9017                                    bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9018                                    int size, int rn, int rd)
9019 {
9020     bool is_double = (size == MO_64);
9021     TCGv_ptr fpst;
9022
9023     if (!fp_access_check(s)) {
9024         return;
9025     }
9026
9027     fpst = get_fpstatus_ptr(size == MO_16);
9028
9029     if (is_double) {
9030         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9031         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9032         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9033         NeonGenTwoDoubleOPFn *genfn;
9034         bool swap = false;
9035         int pass;
9036
9037         switch (opcode) {
9038         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9039             swap = true;
9040             /* fallthrough */
9041         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9042             genfn = gen_helper_neon_cgt_f64;
9043             break;
9044         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9045             genfn = gen_helper_neon_ceq_f64;
9046             break;
9047         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9048             swap = true;
9049             /* fall through */
9050         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9051             genfn = gen_helper_neon_cge_f64;
9052             break;
9053         default:
9054             g_assert_not_reached();
9055         }
9056
9057         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9058             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9059             if (swap) {
9060                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9061             } else {
9062                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9063             }
9064             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9065         }
9066         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9067         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9068         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9069
9070         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9071     } else {
9072         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9073         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
9074         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9075         NeonGenTwoSingleOPFn *genfn;
9076         bool swap = false;
9077         int pass, maxpasses;
9078
9079         if (size == MO_16) {
9080             switch (opcode) {
9081             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9082                 swap = true;
9083                 /* fall through */
9084             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9085                 genfn = gen_helper_advsimd_cgt_f16;
9086                 break;
9087             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9088                 genfn = gen_helper_advsimd_ceq_f16;
9089                 break;
9090             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9091                 swap = true;
9092                 /* fall through */
9093             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9094                 genfn = gen_helper_advsimd_cge_f16;
9095                 break;
9096             default:
9097                 g_assert_not_reached();
9098             }
9099         } else {
9100             switch (opcode) {
9101             case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9102                 swap = true;
9103                 /* fall through */
9104             case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9105                 genfn = gen_helper_neon_cgt_f32;
9106                 break;
9107             case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9108                 genfn = gen_helper_neon_ceq_f32;
9109                 break;
9110             case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9111                 swap = true;
9112                 /* fall through */
9113             case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9114                 genfn = gen_helper_neon_cge_f32;
9115                 break;
9116             default:
9117                 g_assert_not_reached();
9118             }
9119         }
9120
9121         if (is_scalar) {
9122             maxpasses = 1;
9123         } else {
9124             int vector_size = 8 << is_q;
9125             maxpasses = vector_size >> size;
9126         }
9127
9128         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9129             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
9130             if (swap) {
9131                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
9132             } else {
9133                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
9134             }
9135             if (is_scalar) {
9136                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9137             } else {
9138                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, size);
9139             }
9140         }
9141         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9142         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
9143         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9144         if (!is_scalar) {
9145             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9146         }
9147     }
9148
9149     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9150 }
9151
9152 static void handle_2misc_reciprocal(DisasContext *s, int opcode,
9153                                     bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
9154                                     int size, int rn, int rd)
9155 {
9156     bool is_double = (size == 3);
9157     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9158
9159     if (is_double) {
9160         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9161         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9162         int pass;
9163
9164         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9165             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9166             switch (opcode) {
9167             case 0x3d: /* FRECPE */
9168                 gen_helper_recpe_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9169                 break;
9170             case 0x3f: /* FRECPX */
9171                 gen_helper_frecpx_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9172                 break;
9173             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9174                 gen_helper_rsqrte_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
9175                 break;
9176             default:
9177                 g_assert_not_reached();
9178             }
9179             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9180         }
9181         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9182         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9183         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9184     } else {
9185         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9186         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9187         int pass, maxpasses;
9188
9189         if (is_scalar) {
9190             maxpasses = 1;
9191         } else {
9192             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9193         }
9194
9195         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9196             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
9197
9198             switch (opcode) {
9199             case 0x3c: /* URECPE */
9200                 gen_helper_recpe_u32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9201                 break;
9202             case 0x3d: /* FRECPE */
9203                 gen_helper_recpe_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9204                 break;
9205             case 0x3f: /* FRECPX */
9206                 gen_helper_frecpx_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9207                 break;
9208             case 0x7d: /* FRSQRTE */
9209                 gen_helper_rsqrte_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
9210                 break;
9211             default:
9212                 g_assert_not_reached();
9213             }
9214
9215             if (is_scalar) {
9216                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
9217             } else {
9218                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
9219             }
9220         }
9221         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9222         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9223         if (!is_scalar) {
9224             clear_vec_high(s, is_q, rd);
9225         }
9226     }
9227     tcg_temp_free_ptr(fpst);
9228 }
9229
9230 static void handle_2misc_narrow(DisasContext *s, bool scalar,
9231                                 int opcode, bool u, bool is_q,
9232                                 int size, int rn, int rd)
9233 {
9234     /* Handle 2-reg-misc ops which are narrowing (so each 2*size element
9235      * in the source becomes a size element in the destination).
9236      */
9237     int pass;
9238     TCGv_i32 tcg_res[2];
9239     int destelt = is_q ? 2 : 0;
9240     int passes = scalar ? 1 : 2;
9241
9242     if (scalar) {
9243         tcg_res[1] = tcg_const_i32(0);
9244     }
9245
9246     for (pass = 0; pass < passes; pass++) {
9247         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9248         NeonGenNarrowFn *genfn = NULL;
9249         NeonGenNarrowEnvFn *genenvfn = NULL;
9250
9251         if (scalar) {
9252             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, size + 1);
9253         } else {
9254             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9255         }
9256         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
9257
9258         switch (opcode) {
9259         case 0x12: /* XTN, SQXTUN */
9260         {
9261             static NeonGenNarrowFn * const xtnfns[3] = {
9262                 gen_helper_neon_narrow_u8,
9263                 gen_helper_neon_narrow_u16,
9264                 tcg_gen_extrl_i64_i32,
9265             };
9266             static NeonGenNarrowEnvFn * const sqxtunfns[3] = {
9267                 gen_helper_neon_unarrow_sat8,
9268                 gen_helper_neon_unarrow_sat16,
9269                 gen_helper_neon_unarrow_sat32,
9270             };
9271             if (u) {
9272                 genenvfn = sqxtunfns[size];
9273             } else {
9274                 genfn = xtnfns[size];
9275             }
9276             break;
9277         }
9278         case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9279         {
9280             static NeonGenNarrowEnvFn * const fns[3][2] = {
9281                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
9282                   gen_helper_neon_narrow_sat_u8 },
9283                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
9284                   gen_helper_neon_narrow_sat_u16 },
9285                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
9286                   gen_helper_neon_narrow_sat_u32 },
9287             };
9288             genenvfn = fns[size][u];
9289             break;
9290         }
9291         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
9292             /* 32 bit to 16 bit or 64 bit to 32 bit float conversion */
9293             if (size == 2) {
9294                 gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9295             } else {
9296                 TCGv_i32 tcg_lo = tcg_temp_new_i32();
9297                 TCGv_i32 tcg_hi = tcg_temp_new_i32();
9298                 TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
9299                 TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
9300
9301                 tcg_gen_extr_i64_i32(tcg_lo, tcg_hi, tcg_op);
9302                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_lo, tcg_lo, fpst, ahp);
9303                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_hi, tcg_hi, fpst, ahp);
9304                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_res[pass], tcg_lo, tcg_hi, 16, 16);
9305                 tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
9306                 tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
9307                 tcg_temp_free_ptr(fpst);
9308                 tcg_temp_free_i32(ahp);
9309             }
9310             break;
9311         case 0x56:  /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9312             /* 64 bit to 32 bit float conversion
9313              * with von Neumann rounding (round to odd)
9314              */
9315             assert(size == 2);
9316             gen_helper_fcvtx_f64_to_f32(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9317             break;
9318         default:
9319             g_assert_not_reached();
9320         }
9321
9322         if (genfn) {
9323             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
9324         } else if (genenvfn) {
9325             genenvfn(tcg_res[pass], cpu_env, tcg_op);
9326         }
9327
9328         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9329     }
9330
9331     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9332         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, destelt + pass, MO_32);
9333         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
9334     }
9335     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9336 }
9337
9338 /* Remaining saturating accumulating ops */
9339 static void handle_2misc_satacc(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_u,
9340                                 bool is_q, int size, int rn, int rd)
9341 {
9342     bool is_double = (size == 3);
9343
9344     if (is_double) {
9345         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9346         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9347         int pass;
9348
9349         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
9350             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, pass, MO_64);
9351             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9352
9353             if (is_u) { /* USQADD */
9354                 gen_helper_neon_uqadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9355             } else { /* SUQADD */
9356                 gen_helper_neon_sqadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9357             }
9358             write_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
9359         }
9360         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9361         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9362         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
9363     } else {
9364         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9365         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9366         int pass, maxpasses;
9367
9368         if (is_scalar) {
9369             maxpasses = 1;
9370         } else {
9371             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
9372         }
9373
9374         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
9375             if (is_scalar) {
9376                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, size);
9377                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, size);
9378             } else {
9379                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, MO_32);
9380                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9381             }
9382
9383             if (is_u) { /* USQADD */
9384                 switch (size) {
9385                 case 0:
9386                     gen_helper_neon_uqadd_s8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9387                     break;
9388                 case 1:
9389                     gen_helper_neon_uqadd_s16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9390                     break;
9391                 case 2:
9392                     gen_helper_neon_uqadd_s32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9393                     break;
9394                 default:
9395                     g_assert_not_reached();
9396                 }
9397             } else { /* SUQADD */
9398                 switch (size) {
9399                 case 0:
9400                     gen_helper_neon_sqadd_u8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9401                     break;
9402                 case 1:
9403                     gen_helper_neon_sqadd_u16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9404                     break;
9405                 case 2:
9406                     gen_helper_neon_sqadd_u32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
9407                     break;
9408                 default:
9409                     g_assert_not_reached();
9410                 }
9411             }
9412
9413             if (is_scalar) {
9414                 TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
9415                 write_vec_element(s, tcg_zero, rd, 0, MO_64);
9416                 tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
9417             }
9418             write_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
9419         }
9420         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9421         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9422         clear_vec_high(s, is_q, rd);
9423     }
9424 }
9425
9426 /* AdvSIMD scalar two reg misc
9427  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
9428  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9429  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
9430  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9431  */
9432 static void disas_simd_scalar_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
9433 {
9434     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9435     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9436     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
9437     int size = extract32(insn, 22, 2);
9438     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9439     bool is_fcvt = false;
9440     int rmode;
9441     TCGv_i32 tcg_rmode;
9442     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
9443
9444     switch (opcode) {
9445     case 0x3: /* USQADD / SUQADD*/
9446         if (!fp_access_check(s)) {
9447             return;
9448         }
9449         handle_2misc_satacc(s, true, u, false, size, rn, rd);
9450         return;
9451     case 0x7: /* SQABS / SQNEG */
9452         break;
9453     case 0xa: /* CMLT */
9454         if (u) {
9455             unallocated_encoding(s);
9456             return;
9457         }
9458         /* fall through */
9459     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9460     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9461     case 0xb: /* ABS, NEG */
9462         if (size != 3) {
9463             unallocated_encoding(s);
9464             return;
9465         }
9466         break;
9467     case 0x12: /* SQXTUN */
9468         if (!u) {
9469             unallocated_encoding(s);
9470             return;
9471         }
9472         /* fall through */
9473     case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
9474         if (size == 3) {
9475             unallocated_encoding(s);
9476             return;
9477         }
9478         if (!fp_access_check(s)) {
9479             return;
9480         }
9481         handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size, rn, rd);
9482         return;
9483     case 0xc ... 0xf:
9484     case 0x16 ... 0x1d:
9485     case 0x1f:
9486         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
9487          * size[0] indicates single or double precision.
9488          */
9489         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
9490         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
9491         switch (opcode) {
9492         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9493         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9494         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9495         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9496         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9497             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9498             return;
9499         case 0x1d: /* SCVTF */
9500         case 0x5d: /* UCVTF */
9501         {
9502             bool is_signed = (opcode == 0x1d);
9503             if (!fp_access_check(s)) {
9504                 return;
9505             }
9506             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, 1, is_signed, 0, size);
9507             return;
9508         }
9509         case 0x3d: /* FRECPE */
9510         case 0x3f: /* FRECPX */
9511         case 0x7d: /* FRSQRTE */
9512             if (!fp_access_check(s)) {
9513                 return;
9514             }
9515             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
9516             return;
9517         case 0x1a: /* FCVTNS */
9518         case 0x1b: /* FCVTMS */
9519         case 0x3a: /* FCVTPS */
9520         case 0x3b: /* FCVTZS */
9521         case 0x5a: /* FCVTNU */
9522         case 0x5b: /* FCVTMU */
9523         case 0x7a: /* FCVTPU */
9524         case 0x7b: /* FCVTZU */
9525             is_fcvt = true;
9526             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
9527             break;
9528         case 0x1c: /* FCVTAS */
9529         case 0x5c: /* FCVTAU */
9530             /* TIEAWAY doesn't fit in the usual rounding mode encoding */
9531             is_fcvt = true;
9532             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
9533             break;
9534         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9535             if (size == 2) {
9536                 unallocated_encoding(s);
9537                 return;
9538             }
9539             if (!fp_access_check(s)) {
9540                 return;
9541             }
9542             handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size - 1, rn, rd);
9543             return;
9544         default:
9545             unallocated_encoding(s);
9546             return;
9547         }
9548         break;
9549     default:
9550         unallocated_encoding(s);
9551         return;
9552     }
9553
9554     if (!fp_access_check(s)) {
9555         return;
9556     }
9557
9558     if (is_fcvt) {
9559         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
9560         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
9561         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9562     } else {
9563         tcg_rmode = NULL;
9564         tcg_fpstatus = NULL;
9565     }
9566
9567     if (size == 3) {
9568         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
9569         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9570
9571         handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9572         write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
9573         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9574         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9575     } else {
9576         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
9577         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
9578
9579         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
9580
9581         switch (opcode) {
9582         case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9583         {
9584             NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
9585             static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9586                 { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
9587                 { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
9588                 { gen_helper_neon_qabs_s32, gen_helper_neon_qneg_s32 },
9589             };
9590             genfn = fns[size][u];
9591             genfn(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
9592             break;
9593         }
9594         case 0x1a: /* FCVTNS */
9595         case 0x1b: /* FCVTMS */
9596         case 0x1c: /* FCVTAS */
9597         case 0x3a: /* FCVTPS */
9598         case 0x3b: /* FCVTZS */
9599         {
9600             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9601             gen_helper_vfp_tosls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9602             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9603             break;
9604         }
9605         case 0x5a: /* FCVTNU */
9606         case 0x5b: /* FCVTMU */
9607         case 0x5c: /* FCVTAU */
9608         case 0x7a: /* FCVTPU */
9609         case 0x7b: /* FCVTZU */
9610         {
9611             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
9612             gen_helper_vfp_touls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
9613             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
9614             break;
9615         }
9616         default:
9617             g_assert_not_reached();
9618         }
9619
9620         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
9621         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
9622         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
9623     }
9624
9625     if (is_fcvt) {
9626         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
9627         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
9628         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
9629     }
9630 }
9631
9632 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Vector shift right (optional rounding/accumulate) */
9633 static void handle_vec_simd_shri(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
9634                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9635 {
9636     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9637     int immhb = immh << 3 | immb;
9638     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
9639     bool accumulate = false;
9640     int dsize = is_q ? 128 : 64;
9641     int esize = 8 << size;
9642     int elements = dsize/esize;
9643     TCGMemOp memop = size | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
9644     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
9645     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
9646     TCGv_i64 tcg_round;
9647     uint64_t round_const;
9648     int i;
9649
9650     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
9651         unallocated_encoding(s);
9652         return;
9653     }
9654     tcg_debug_assert(size <= 3);
9655
9656     if (!fp_access_check(s)) {
9657         return;
9658     }
9659
9660     switch (opcode) {
9661     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
9662         if (is_u) {
9663             /* Shift count same as element size produces zero to add.  */
9664             if (shift == 8 << size) {
9665                 goto done;
9666             }
9667             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &usra_op[size]);
9668         } else {
9669             /* Shift count same as element size produces all sign to add.  */
9670             if (shift == 8 << size) {
9671                 shift -= 1;
9672             }
9673             gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &ssra_op[size]);
9674         }
9675         return;
9676     case 0x08: /* SRI */
9677         /* Shift count same as element size is valid but does nothing.  */
9678         if (shift == 8 << size) {
9679             goto done;
9680         }
9681         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sri_op[size]);
9682         return;
9683
9684     case 0x00: /* SSHR / USHR */
9685         if (is_u) {
9686             if (shift == 8 << size) {
9687                 /* Shift count the same size as element size produces zero.  */
9688                 tcg_gen_gvec_dup8i(vec_full_reg_offset(s, rd),
9689                                    is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), 0);
9690             } else {
9691                 gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shri, size);
9692             }
9693         } else {
9694             /* Shift count the same size as element size produces all sign.  */
9695             if (shift == 8 << size) {
9696                 shift -= 1;
9697             }
9698             gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_sari, size);
9699         }
9700         return;
9701
9702     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
9703         break;
9704     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
9705         accumulate = true;
9706         break;
9707     default:
9708         g_assert_not_reached();
9709     }
9710
9711     round_const = 1ULL << (shift - 1);
9712     tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
9713
9714     for (i = 0; i < elements; i++) {
9715         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, memop);
9716         if (accumulate) {
9717             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, memop);
9718         }
9719
9720         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
9721                                 accumulate, is_u, size, shift);
9722
9723         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
9724     }
9725     tcg_temp_free_i64(tcg_round);
9726
9727  done:
9728     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9729 }
9730
9731 /* SHL/SLI - Vector shift left */
9732 static void handle_vec_simd_shli(DisasContext *s, bool is_q, bool insert,
9733                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9734 {
9735     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9736     int immhb = immh << 3 | immb;
9737     int shift = immhb - (8 << size);
9738
9739     /* Range of size is limited by decode: immh is a non-zero 4 bit field */
9740     assert(size >= 0 && size <= 3);
9741
9742     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
9743         unallocated_encoding(s);
9744         return;
9745     }
9746
9747     if (!fp_access_check(s)) {
9748         return;
9749     }
9750
9751     if (insert) {
9752         gen_gvec_op2i(s, is_q, rd, rn, shift, &sli_op[size]);
9753     } else {
9754         gen_gvec_fn2i(s, is_q, rd, rn, shift, tcg_gen_gvec_shli, size);
9755     }
9756 }
9757
9758 /* USHLL/SHLL - Vector shift left with widening */
9759 static void handle_vec_simd_wshli(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
9760                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9761 {
9762     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9763     int immhb = immh << 3 | immb;
9764     int shift = immhb - (8 << size);
9765     int dsize = 64;
9766     int esize = 8 << size;
9767     int elements = dsize/esize;
9768     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
9769     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
9770     int i;
9771
9772     if (size >= 3) {
9773         unallocated_encoding(s);
9774         return;
9775     }
9776
9777     if (!fp_access_check(s)) {
9778         return;
9779     }
9780
9781     /* For the LL variants the store is larger than the load,
9782      * so if rd == rn we would overwrite parts of our input.
9783      * So load everything right now and use shifts in the main loop.
9784      */
9785     read_vec_element(s, tcg_rn, rn, is_q ? 1 : 0, MO_64);
9786
9787     for (i = 0; i < elements; i++) {
9788         tcg_gen_shri_i64(tcg_rd, tcg_rn, i * esize);
9789         ext_and_shift_reg(tcg_rd, tcg_rd, size | (!is_u << 2), 0);
9790         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, shift);
9791         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size + 1);
9792     }
9793 }
9794
9795 /* SHRN/RSHRN - Shift right with narrowing (and potential rounding) */
9796 static void handle_vec_simd_shrn(DisasContext *s, bool is_q,
9797                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
9798 {
9799     int immhb = immh << 3 | immb;
9800     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
9801     int dsize = 64;
9802     int esize = 8 << size;
9803     int elements = dsize/esize;
9804     int shift = (2 * esize) - immhb;
9805     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
9806     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_final;
9807     TCGv_i64 tcg_round;
9808     int i;
9809
9810     if (extract32(immh, 3, 1)) {
9811         unallocated_encoding(s);
9812         return;
9813     }
9814
9815     if (!fp_access_check(s)) {
9816         return;
9817     }
9818
9819     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9820     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
9821     tcg_final = tcg_temp_new_i64();
9822     read_vec_element(s, tcg_final, rd, is_q ? 1 : 0, MO_64);
9823
9824     if (round) {
9825         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
9826         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
9827     } else {
9828         tcg_round = NULL;
9829     }
9830
9831     for (i = 0; i < elements; i++) {
9832         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size+1);
9833         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
9834                                 false, true, size+1, shift);
9835
9836         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
9837     }
9838
9839     if (!is_q) {
9840         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
9841     } else {
9842         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
9843     }
9844     if (round) {
9845         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
9846     }
9847     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9848     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9849     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
9850
9851     clear_vec_high(s, is_q, rd);
9852 }
9853
9854
9855 /* AdvSIMD shift by immediate
9856  *  31  30   29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
9857  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
9858  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
9859  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
9860  */
9861 static void disas_simd_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
9862 {
9863     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9864     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9865     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
9866     int immb = extract32(insn, 16, 3);
9867     int immh = extract32(insn, 19, 4);
9868     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
9869     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
9870
9871     switch (opcode) {
9872     case 0x08: /* SRI */
9873         if (!is_u) {
9874             unallocated_encoding(s);
9875             return;
9876         }
9877         /* fall through */
9878     case 0x00: /* SSHR / USHR */
9879     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
9880     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
9881     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
9882         handle_vec_simd_shri(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
9883         break;
9884     case 0x0a: /* SHL / SLI */
9885         handle_vec_simd_shli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
9886         break;
9887     case 0x10: /* SHRN */
9888     case 0x11: /* RSHRN / SQRSHRUN */
9889         if (is_u) {
9890             handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, false, true, immh, immb,
9891                                    opcode, rn, rd);
9892         } else {
9893             handle_vec_simd_shrn(s, is_q, immh, immb, opcode, rn, rd);
9894         }
9895         break;
9896     case 0x12: /* SQSHRN / UQSHRN */
9897     case 0x13: /* SQRSHRN / UQRSHRN */
9898         handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb,
9899                                opcode, rn, rd);
9900         break;
9901     case 0x14: /* SSHLL / USHLL */
9902         handle_vec_simd_wshli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
9903         break;
9904     case 0x1c: /* SCVTF / UCVTF */
9905         handle_simd_shift_intfp_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb,
9906                                      opcode, rn, rd);
9907         break;
9908     case 0xc: /* SQSHLU */
9909         if (!is_u) {
9910             unallocated_encoding(s);
9911             return;
9912         }
9913         handle_simd_qshl(s, false, is_q, false, true, immh, immb, rn, rd);
9914         break;
9915     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
9916         handle_simd_qshl(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
9917         break;
9918     case 0x1f: /* FCVTZS/ FCVTZU */
9919         handle_simd_shift_fpint_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb, rn, rd);
9920         return;
9921     default:
9922         unallocated_encoding(s);
9923         return;
9924     }
9925 }
9926
9927 /* Generate code to do a "long" addition or subtraction, ie one done in
9928  * TCGv_i64 on vector lanes twice the width specified by size.
9929  */
9930 static void gen_neon_addl(int size, bool is_sub, TCGv_i64 tcg_res,
9931                           TCGv_i64 tcg_op1, TCGv_i64 tcg_op2)
9932 {
9933     static NeonGenTwo64OpFn * const fns[3][2] = {
9934         { gen_helper_neon_addl_u16, gen_helper_neon_subl_u16 },
9935         { gen_helper_neon_addl_u32, gen_helper_neon_subl_u32 },
9936         { tcg_gen_add_i64, tcg_gen_sub_i64 },
9937     };
9938     NeonGenTwo64OpFn *genfn;
9939     assert(size < 3);
9940
9941     genfn = fns[size][is_sub];
9942     genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
9943 }
9944
9945 static void handle_3rd_widening(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
9946                                 int opcode, int rd, int rn, int rm)
9947 {
9948     /* 3-reg-different widening insns: 64 x 64 -> 128 */
9949     TCGv_i64 tcg_res[2];
9950     int pass, accop;
9951
9952     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
9953     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
9954
9955     /* Does this op do an adding accumulate, a subtracting accumulate,
9956      * or no accumulate at all?
9957      */
9958     switch (opcode) {
9959     case 5:
9960     case 8:
9961     case 9:
9962         accop = 1;
9963         break;
9964     case 10:
9965     case 11:
9966         accop = -1;
9967         break;
9968     default:
9969         accop = 0;
9970         break;
9971     }
9972
9973     if (accop != 0) {
9974         read_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
9975         read_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
9976     }
9977
9978     /* size == 2 means two 32x32->64 operations; this is worth special
9979      * casing because we can generally handle it inline.
9980      */
9981     if (size == 2) {
9982         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9983             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
9984             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
9985             TCGv_i64 tcg_passres;
9986             TCGMemOp memop = MO_32 | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
9987
9988             int elt = pass + is_q * 2;
9989
9990             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, elt, memop);
9991             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, elt, memop);
9992
9993             if (accop == 0) {
9994                 tcg_passres = tcg_res[pass];
9995             } else {
9996                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
9997             }
9998
9999             switch (opcode) {
10000             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10001                 tcg_gen_add_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10002                 break;
10003             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10004                 tcg_gen_sub_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10005                 break;
10006             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10007             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10008             {
10009                 TCGv_i64 tcg_tmp1 = tcg_temp_new_i64();
10010                 TCGv_i64 tcg_tmp2 = tcg_temp_new_i64();
10011
10012                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp1, tcg_op1, tcg_op2);
10013                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp2, tcg_op2, tcg_op1);
10014                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE,
10015                                     tcg_passres,
10016                                     tcg_op1, tcg_op2, tcg_tmp1, tcg_tmp2);
10017                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp1);
10018                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp2);
10019                 break;
10020             }
10021             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10022             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10023             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10024                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10025                 break;
10026             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10027             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10028             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10029                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10030                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
10031                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10032                 break;
10033             default:
10034                 g_assert_not_reached();
10035             }
10036
10037             if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10038                 /* saturating accumulate ops */
10039                 if (accop < 0) {
10040                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
10041                 }
10042                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
10043                                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10044             } else if (accop > 0) {
10045                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10046             } else if (accop < 0) {
10047                 tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10048             }
10049
10050             if (accop != 0) {
10051                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10052             }
10053
10054             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10055             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10056         }
10057     } else {
10058         /* size 0 or 1, generally helper functions */
10059         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10060             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10061             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10062             TCGv_i64 tcg_passres;
10063             int elt = pass + is_q * 2;
10064
10065             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, elt, MO_32);
10066             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, elt, MO_32);
10067
10068             if (accop == 0) {
10069                 tcg_passres = tcg_res[pass];
10070             } else {
10071                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10072             }
10073
10074             switch (opcode) {
10075             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10076             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10077             {
10078                 TCGv_i64 tcg_op2_64 = tcg_temp_new_i64();
10079                 static NeonGenWidenFn * const widenfns[2][2] = {
10080                     { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10081                     { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10082                 };
10083                 NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10084
10085                 widenfn(tcg_op2_64, tcg_op2);
10086                 widenfn(tcg_passres, tcg_op1);
10087                 gen_neon_addl(size, (opcode == 2), tcg_passres,
10088                               tcg_passres, tcg_op2_64);
10089                 tcg_temp_free_i64(tcg_op2_64);
10090                 break;
10091             }
10092             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10093             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10094                 if (size == 0) {
10095                     if (is_u) {
10096                         gen_helper_neon_abdl_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10097                     } else {
10098                         gen_helper_neon_abdl_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10099                     }
10100                 } else {
10101                     if (is_u) {
10102                         gen_helper_neon_abdl_u32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10103                     } else {
10104                         gen_helper_neon_abdl_s32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10105                     }
10106                 }
10107                 break;
10108             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10109             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10110             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
10111                 if (size == 0) {
10112                     if (is_u) {
10113                         gen_helper_neon_mull_u8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10114                     } else {
10115                         gen_helper_neon_mull_s8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10116                     }
10117                 } else {
10118                     if (is_u) {
10119                         gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10120                     } else {
10121                         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10122                     }
10123                 }
10124                 break;
10125             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10126             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10127             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10128                 assert(size == 1);
10129                 gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10130                 gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
10131                                                   tcg_passres, tcg_passres);
10132                 break;
10133             case 14: /* PMULL */
10134                 assert(size == 0);
10135                 gen_helper_neon_mull_p8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
10136                 break;
10137             default:
10138                 g_assert_not_reached();
10139             }
10140             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10141             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10142
10143             if (accop != 0) {
10144                 if (opcode == 9 || opcode == 11) {
10145                     /* saturating accumulate ops */
10146                     if (accop < 0) {
10147                         gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
10148                     }
10149                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
10150                                                       tcg_res[pass],
10151                                                       tcg_passres);
10152                 } else {
10153                     gen_neon_addl(size, (accop < 0), tcg_res[pass],
10154                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
10155                 }
10156                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10157             }
10158         }
10159     }
10160
10161     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
10162     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
10163     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
10164     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
10165 }
10166
10167 static void handle_3rd_wide(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10168                             int opcode, int rd, int rn, int rm)
10169 {
10170     TCGv_i64 tcg_res[2];
10171     int part = is_q ? 2 : 0;
10172     int pass;
10173
10174     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10175         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10176         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10177         TCGv_i64 tcg_op2_wide = tcg_temp_new_i64();
10178         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3][2] = {
10179             { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
10180             { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
10181             { tcg_gen_ext_i32_i64, tcg_gen_extu_i32_i64 },
10182         };
10183         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
10184
10185         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10186         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, part + pass, MO_32);
10187         widenfn(tcg_op2_wide, tcg_op2);
10188         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10189         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10190         gen_neon_addl(size, (opcode == 3),
10191                       tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2_wide);
10192         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10193         tcg_temp_free_i64(tcg_op2_wide);
10194     }
10195
10196     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10197         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10198         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10199     }
10200 }
10201
10202 static void do_narrow_round_high_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i64 in)
10203 {
10204     tcg_gen_addi_i64(in, in, 1U << 31);
10205     tcg_gen_extrh_i64_i32(res, in);
10206 }
10207
10208 static void handle_3rd_narrowing(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
10209                                  int opcode, int rd, int rn, int rm)
10210 {
10211     TCGv_i32 tcg_res[2];
10212     int part = is_q ? 2 : 0;
10213     int pass;
10214
10215     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10216         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10217         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10218         TCGv_i64 tcg_wideres = tcg_temp_new_i64();
10219         static NeonGenNarrowFn * const narrowfns[3][2] = {
10220             { gen_helper_neon_narrow_high_u8,
10221               gen_helper_neon_narrow_round_high_u8 },
10222             { gen_helper_neon_narrow_high_u16,
10223               gen_helper_neon_narrow_round_high_u16 },
10224             { tcg_gen_extrh_i64_i32, do_narrow_round_high_u32 },
10225         };
10226         NeonGenNarrowFn *gennarrow = narrowfns[size][is_u];
10227
10228         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10229         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
10230
10231         gen_neon_addl(size, (opcode == 6), tcg_wideres, tcg_op1, tcg_op2);
10232
10233         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10234         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10235
10236         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10237         gennarrow(tcg_res[pass], tcg_wideres);
10238         tcg_temp_free_i64(tcg_wideres);
10239     }
10240
10241     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10242         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass + part, MO_32);
10243         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10244     }
10245     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10246 }
10247
10248 static void handle_pmull_64(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn, int rm)
10249 {
10250     /* PMULL of 64 x 64 -> 128 is an odd special case because it
10251      * is the only three-reg-diff instruction which produces a
10252      * 128-bit wide result from a single operation. However since
10253      * it's possible to calculate the two halves more or less
10254      * separately we just use two helper calls.
10255      */
10256     TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10257     TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10258     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10259
10260     read_vec_element(s, tcg_op1, rn, is_q, MO_64);
10261     read_vec_element(s, tcg_op2, rm, is_q, MO_64);
10262     gen_helper_neon_pmull_64_lo(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10263     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 0, MO_64);
10264     gen_helper_neon_pmull_64_hi(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10265     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 1, MO_64);
10266
10267     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10268     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10269     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10270 }
10271
10272 /* AdvSIMD three different
10273  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
10274  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10275  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
10276  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
10277  */
10278 static void disas_simd_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
10279 {
10280     /* Instructions in this group fall into three basic classes
10281      * (in each case with the operation working on each element in
10282      * the input vectors):
10283      * (1) widening 64 x 64 -> 128 (with possibly Vd as an extra
10284      *     128 bit input)
10285      * (2) wide 64 x 128 -> 128
10286      * (3) narrowing 128 x 128 -> 64
10287      * Here we do initial decode, catch unallocated cases and
10288      * dispatch to separate functions for each class.
10289      */
10290     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10291     int is_u = extract32(insn, 29, 1);
10292     int size = extract32(insn, 22, 2);
10293     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
10294     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10295     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10296     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10297
10298     switch (opcode) {
10299     case 1: /* SADDW, SADDW2, UADDW, UADDW2 */
10300     case 3: /* SSUBW, SSUBW2, USUBW, USUBW2 */
10301         /* 64 x 128 -> 128 */
10302         if (size == 3) {
10303             unallocated_encoding(s);
10304             return;
10305         }
10306         if (!fp_access_check(s)) {
10307             return;
10308         }
10309         handle_3rd_wide(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10310         break;
10311     case 4: /* ADDHN, ADDHN2, RADDHN, RADDHN2 */
10312     case 6: /* SUBHN, SUBHN2, RSUBHN, RSUBHN2 */
10313         /* 128 x 128 -> 64 */
10314         if (size == 3) {
10315             unallocated_encoding(s);
10316             return;
10317         }
10318         if (!fp_access_check(s)) {
10319             return;
10320         }
10321         handle_3rd_narrowing(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10322         break;
10323     case 14: /* PMULL, PMULL2 */
10324         if (is_u || size == 1 || size == 2) {
10325             unallocated_encoding(s);
10326             return;
10327         }
10328         if (size == 3) {
10329             if (!dc_isar_feature(aa64_pmull, s)) {
10330                 unallocated_encoding(s);
10331                 return;
10332             }
10333             if (!fp_access_check(s)) {
10334                 return;
10335             }
10336             handle_pmull_64(s, is_q, rd, rn, rm);
10337             return;
10338         }
10339         goto is_widening;
10340     case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10341     case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10342     case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10343         if (is_u || size == 0) {
10344             unallocated_encoding(s);
10345             return;
10346         }
10347         /* fall through */
10348     case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
10349     case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
10350     case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
10351     case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
10352     case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10353     case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10354     case 12: /* SMULL, SMULL2, UMULL, UMULL2 */
10355         /* 64 x 64 -> 128 */
10356         if (size == 3) {
10357             unallocated_encoding(s);
10358             return;
10359         }
10360     is_widening:
10361         if (!fp_access_check(s)) {
10362             return;
10363         }
10364
10365         handle_3rd_widening(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
10366         break;
10367     default:
10368         /* opcode 15 not allocated */
10369         unallocated_encoding(s);
10370         break;
10371     }
10372 }
10373
10374 /* Logic op (opcode == 3) subgroup of C3.6.16. */
10375 static void disas_simd_3same_logic(DisasContext *s, uint32_t insn)
10376 {
10377     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10378     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10379     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10380     int size = extract32(insn, 22, 2);
10381     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
10382     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10383
10384     if (!fp_access_check(s)) {
10385         return;
10386     }
10387
10388     switch (size + 4 * is_u) {
10389     case 0: /* AND */
10390         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_and, 0);
10391         return;
10392     case 1: /* BIC */
10393         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_andc, 0);
10394         return;
10395     case 2: /* ORR */
10396         if (rn == rm) { /* MOV */
10397             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_mov, 0);
10398         } else {
10399             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_or, 0);
10400         }
10401         return;
10402     case 3: /* ORN */
10403         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_orc, 0);
10404         return;
10405     case 4: /* EOR */
10406         gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_xor, 0);
10407         return;
10408
10409     case 5: /* BSL bitwise select */
10410         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bsl_op);
10411         return;
10412     case 6: /* BIT, bitwise insert if true */
10413         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bit_op);
10414         return;
10415     case 7: /* BIF, bitwise insert if false */
10416         gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &bif_op);
10417         return;
10418
10419     default:
10420         g_assert_not_reached();
10421     }
10422 }
10423
10424 /* Pairwise op subgroup of C3.6.16.
10425  *
10426  * This is called directly or via the handle_3same_float for float pairwise
10427  * operations where the opcode and size are calculated differently.
10428  */
10429 static void handle_simd_3same_pair(DisasContext *s, int is_q, int u, int opcode,
10430                                    int size, int rn, int rm, int rd)
10431 {
10432     TCGv_ptr fpst;
10433     int pass;
10434
10435     /* Floating point operations need fpst */
10436     if (opcode >= 0x58) {
10437         fpst = get_fpstatus_ptr(false);
10438     } else {
10439         fpst = NULL;
10440     }
10441
10442     if (!fp_access_check(s)) {
10443         return;
10444     }
10445
10446     /* These operations work on the concatenated rm:rn, with each pair of
10447      * adjacent elements being operated on to produce an element in the result.
10448      */
10449     if (size == 3) {
10450         TCGv_i64 tcg_res[2];
10451
10452         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10453             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10454             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10455             int passreg = (pass == 0) ? rn : rm;
10456
10457             read_vec_element(s, tcg_op1, passreg, 0, MO_64);
10458             read_vec_element(s, tcg_op2, passreg, 1, MO_64);
10459             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10460
10461             switch (opcode) {
10462             case 0x17: /* ADDP */
10463                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10464                 break;
10465             case 0x58: /* FMAXNMP */
10466                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10467                 break;
10468             case 0x5a: /* FADDP */
10469                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10470                 break;
10471             case 0x5e: /* FMAXP */
10472                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10473                 break;
10474             case 0x78: /* FMINNMP */
10475                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10476                 break;
10477             case 0x7e: /* FMINP */
10478                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10479                 break;
10480             default:
10481                 g_assert_not_reached();
10482             }
10483
10484             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10485             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10486         }
10487
10488         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10489             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10490             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10491         }
10492     } else {
10493         int maxpass = is_q ? 4 : 2;
10494         TCGv_i32 tcg_res[4];
10495
10496         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10497             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10498             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10499             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
10500             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
10501             int passelt = (is_q && (pass & 1)) ? 2 : 0;
10502
10503             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_32);
10504             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_32);
10505             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
10506
10507             switch (opcode) {
10508             case 0x17: /* ADDP */
10509             {
10510                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
10511                     gen_helper_neon_padd_u8,
10512                     gen_helper_neon_padd_u16,
10513                     tcg_gen_add_i32,
10514                 };
10515                 genfn = fns[size];
10516                 break;
10517             }
10518             case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
10519             {
10520                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10521                     { gen_helper_neon_pmax_s8, gen_helper_neon_pmax_u8 },
10522                     { gen_helper_neon_pmax_s16, gen_helper_neon_pmax_u16 },
10523                     { tcg_gen_smax_i32, tcg_gen_umax_i32 },
10524                 };
10525                 genfn = fns[size][u];
10526                 break;
10527             }
10528             case 0x15: /* SMINP, UMINP */
10529             {
10530                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10531                     { gen_helper_neon_pmin_s8, gen_helper_neon_pmin_u8 },
10532                     { gen_helper_neon_pmin_s16, gen_helper_neon_pmin_u16 },
10533                     { tcg_gen_smin_i32, tcg_gen_umin_i32 },
10534                 };
10535                 genfn = fns[size][u];
10536                 break;
10537             }
10538             /* The FP operations are all on single floats (32 bit) */
10539             case 0x58: /* FMAXNMP */
10540                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10541                 break;
10542             case 0x5a: /* FADDP */
10543                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10544                 break;
10545             case 0x5e: /* FMAXP */
10546                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10547                 break;
10548             case 0x78: /* FMINNMP */
10549                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10550                 break;
10551             case 0x7e: /* FMINP */
10552                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
10553                 break;
10554             default:
10555                 g_assert_not_reached();
10556             }
10557
10558             /* FP ops called directly, otherwise call now */
10559             if (genfn) {
10560                 genfn(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
10561             }
10562
10563             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10564             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10565         }
10566
10567         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
10568             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
10569             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
10570         }
10571         clear_vec_high(s, is_q, rd);
10572     }
10573
10574     if (fpst) {
10575         tcg_temp_free_ptr(fpst);
10576     }
10577 }
10578
10579 /* Floating point op subgroup of C3.6.16. */
10580 static void disas_simd_3same_float(DisasContext *s, uint32_t insn)
10581 {
10582     /* For floating point ops, the U, size[1] and opcode bits
10583      * together indicate the operation. size[0] indicates single
10584      * or double.
10585      */
10586     int fpopcode = extract32(insn, 11, 5)
10587         | (extract32(insn, 23, 1) << 5)
10588         | (extract32(insn, 29, 1) << 6);
10589     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10590     int size = extract32(insn, 22, 1);
10591     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10592     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10593     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10594
10595     int datasize = is_q ? 128 : 64;
10596     int esize = 32 << size;
10597     int elements = datasize / esize;
10598
10599     if (size == 1 && !is_q) {
10600         unallocated_encoding(s);
10601         return;
10602     }
10603
10604     switch (fpopcode) {
10605     case 0x58: /* FMAXNMP */
10606     case 0x5a: /* FADDP */
10607     case 0x5e: /* FMAXP */
10608     case 0x78: /* FMINNMP */
10609     case 0x7e: /* FMINP */
10610         if (size && !is_q) {
10611             unallocated_encoding(s);
10612             return;
10613         }
10614         handle_simd_3same_pair(s, is_q, 0, fpopcode, size ? MO_64 : MO_32,
10615                                rn, rm, rd);
10616         return;
10617     case 0x1b: /* FMULX */
10618     case 0x1f: /* FRECPS */
10619     case 0x3f: /* FRSQRTS */
10620     case 0x5d: /* FACGE */
10621     case 0x7d: /* FACGT */
10622     case 0x19: /* FMLA */
10623     case 0x39: /* FMLS */
10624     case 0x18: /* FMAXNM */
10625     case 0x1a: /* FADD */
10626     case 0x1c: /* FCMEQ */
10627     case 0x1e: /* FMAX */
10628     case 0x38: /* FMINNM */
10629     case 0x3a: /* FSUB */
10630     case 0x3e: /* FMIN */
10631     case 0x5b: /* FMUL */
10632     case 0x5c: /* FCMGE */
10633     case 0x5f: /* FDIV */
10634     case 0x7a: /* FABD */
10635     case 0x7c: /* FCMGT */
10636         if (!fp_access_check(s)) {
10637             return;
10638         }
10639
10640         handle_3same_float(s, size, elements, fpopcode, rd, rn, rm);
10641         return;
10642     default:
10643         unallocated_encoding(s);
10644         return;
10645     }
10646 }
10647
10648 /* Integer op subgroup of C3.6.16. */
10649 static void disas_simd_3same_int(DisasContext *s, uint32_t insn)
10650 {
10651     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10652     int u = extract32(insn, 29, 1);
10653     int size = extract32(insn, 22, 2);
10654     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
10655     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10656     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10657     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10658     int pass;
10659     TCGCond cond;
10660
10661     switch (opcode) {
10662     case 0x13: /* MUL, PMUL */
10663         if (u && size != 0) {
10664             unallocated_encoding(s);
10665             return;
10666         }
10667         /* fall through */
10668     case 0x0: /* SHADD, UHADD */
10669     case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
10670     case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
10671     case 0xc: /* SMAX, UMAX */
10672     case 0xd: /* SMIN, UMIN */
10673     case 0xe: /* SABD, UABD */
10674     case 0xf: /* SABA, UABA */
10675     case 0x12: /* MLA, MLS */
10676         if (size == 3) {
10677             unallocated_encoding(s);
10678             return;
10679         }
10680         break;
10681     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
10682         if (size == 0 || size == 3) {
10683             unallocated_encoding(s);
10684             return;
10685         }
10686         break;
10687     default:
10688         if (size == 3 && !is_q) {
10689             unallocated_encoding(s);
10690             return;
10691         }
10692         break;
10693     }
10694
10695     if (!fp_access_check(s)) {
10696         return;
10697     }
10698
10699     switch (opcode) {
10700     case 0x10: /* ADD, SUB */
10701         if (u) {
10702             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_sub, size);
10703         } else {
10704             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_add, size);
10705         }
10706         return;
10707     case 0x13: /* MUL, PMUL */
10708         if (!u) { /* MUL */
10709             gen_gvec_fn3(s, is_q, rd, rn, rm, tcg_gen_gvec_mul, size);
10710             return;
10711         }
10712         break;
10713     case 0x12: /* MLA, MLS */
10714         if (u) {
10715             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mls_op[size]);
10716         } else {
10717             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &mla_op[size]);
10718         }
10719         return;
10720     case 0x11:
10721         if (!u) { /* CMTST */
10722             gen_gvec_op3(s, is_q, rd, rn, rm, &cmtst_op[size]);
10723             return;
10724         }
10725         /* else CMEQ */
10726         cond = TCG_COND_EQ;
10727         goto do_gvec_cmp;
10728     case 0x06: /* CMGT, CMHI */
10729         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
10730         goto do_gvec_cmp;
10731     case 0x07: /* CMGE, CMHS */
10732         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
10733     do_gvec_cmp:
10734         tcg_gen_gvec_cmp(cond, size, vec_full_reg_offset(s, rd),
10735                          vec_full_reg_offset(s, rn),
10736                          vec_full_reg_offset(s, rm),
10737                          is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s));
10738         return;
10739     }
10740
10741     if (size == 3) {
10742         assert(is_q);
10743         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10744             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
10745             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
10746             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10747
10748             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
10749             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
10750
10751             handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10752
10753             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
10754
10755             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10756             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
10757             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
10758         }
10759     } else {
10760         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
10761             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
10762             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
10763             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
10764             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
10765             NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn = NULL;
10766
10767             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
10768             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
10769
10770             switch (opcode) {
10771             case 0x0: /* SHADD, UHADD */
10772             {
10773                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10774                     { gen_helper_neon_hadd_s8, gen_helper_neon_hadd_u8 },
10775                     { gen_helper_neon_hadd_s16, gen_helper_neon_hadd_u16 },
10776                     { gen_helper_neon_hadd_s32, gen_helper_neon_hadd_u32 },
10777                 };
10778                 genfn = fns[size][u];
10779                 break;
10780             }
10781             case 0x1: /* SQADD, UQADD */
10782             {
10783                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10784                     { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
10785                     { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
10786                     { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
10787                 };
10788                 genenvfn = fns[size][u];
10789                 break;
10790             }
10791             case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
10792             {
10793                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10794                     { gen_helper_neon_rhadd_s8, gen_helper_neon_rhadd_u8 },
10795                     { gen_helper_neon_rhadd_s16, gen_helper_neon_rhadd_u16 },
10796                     { gen_helper_neon_rhadd_s32, gen_helper_neon_rhadd_u32 },
10797                 };
10798                 genfn = fns[size][u];
10799                 break;
10800             }
10801             case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
10802             {
10803                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10804                     { gen_helper_neon_hsub_s8, gen_helper_neon_hsub_u8 },
10805                     { gen_helper_neon_hsub_s16, gen_helper_neon_hsub_u16 },
10806                     { gen_helper_neon_hsub_s32, gen_helper_neon_hsub_u32 },
10807                 };
10808                 genfn = fns[size][u];
10809                 break;
10810             }
10811             case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
10812             {
10813                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10814                     { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
10815                     { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
10816                     { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
10817                 };
10818                 genenvfn = fns[size][u];
10819                 break;
10820             }
10821             case 0x8: /* SSHL, USHL */
10822             {
10823                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10824                     { gen_helper_neon_shl_s8, gen_helper_neon_shl_u8 },
10825                     { gen_helper_neon_shl_s16, gen_helper_neon_shl_u16 },
10826                     { gen_helper_neon_shl_s32, gen_helper_neon_shl_u32 },
10827                 };
10828                 genfn = fns[size][u];
10829                 break;
10830             }
10831             case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
10832             {
10833                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10834                     { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
10835                     { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
10836                     { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
10837                 };
10838                 genenvfn = fns[size][u];
10839                 break;
10840             }
10841             case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
10842             {
10843                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10844                     { gen_helper_neon_rshl_s8, gen_helper_neon_rshl_u8 },
10845                     { gen_helper_neon_rshl_s16, gen_helper_neon_rshl_u16 },
10846                     { gen_helper_neon_rshl_s32, gen_helper_neon_rshl_u32 },
10847                 };
10848                 genfn = fns[size][u];
10849                 break;
10850             }
10851             case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
10852             {
10853                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
10854                     { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
10855                     { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
10856                     { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
10857                 };
10858                 genenvfn = fns[size][u];
10859                 break;
10860             }
10861             case 0xc: /* SMAX, UMAX */
10862             {
10863                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10864                     { gen_helper_neon_max_s8, gen_helper_neon_max_u8 },
10865                     { gen_helper_neon_max_s16, gen_helper_neon_max_u16 },
10866                     { tcg_gen_smax_i32, tcg_gen_umax_i32 },
10867                 };
10868                 genfn = fns[size][u];
10869                 break;
10870             }
10871
10872             case 0xd: /* SMIN, UMIN */
10873             {
10874                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10875                     { gen_helper_neon_min_s8, gen_helper_neon_min_u8 },
10876                     { gen_helper_neon_min_s16, gen_helper_neon_min_u16 },
10877                     { tcg_gen_smin_i32, tcg_gen_umin_i32 },
10878                 };
10879                 genfn = fns[size][u];
10880                 break;
10881             }
10882             case 0xe: /* SABD, UABD */
10883             case 0xf: /* SABA, UABA */
10884             {
10885                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10886                     { gen_helper_neon_abd_s8, gen_helper_neon_abd_u8 },
10887                     { gen_helper_neon_abd_s16, gen_helper_neon_abd_u16 },
10888                     { gen_helper_neon_abd_s32, gen_helper_neon_abd_u32 },
10889                 };
10890                 genfn = fns[size][u];
10891                 break;
10892             }
10893             case 0x13: /* MUL, PMUL */
10894                 assert(u); /* PMUL */
10895                 assert(size == 0);
10896                 genfn = gen_helper_neon_mul_p8;
10897                 break;
10898             case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
10899             {
10900                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
10901                     { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
10902                     { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
10903                 };
10904                 assert(size == 1 || size == 2);
10905                 genenvfn = fns[size - 1][u];
10906                 break;
10907             }
10908             default:
10909                 g_assert_not_reached();
10910             }
10911
10912             if (genenvfn) {
10913                 genenvfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op1, tcg_op2);
10914             } else {
10915                 genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
10916             }
10917
10918             if (opcode == 0xf) {
10919                 /* SABA, UABA: accumulating ops */
10920                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
10921                     gen_helper_neon_add_u8,
10922                     gen_helper_neon_add_u16,
10923                     tcg_gen_add_i32,
10924                 };
10925
10926                 read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rd, pass, MO_32);
10927                 fns[size](tcg_res, tcg_op1, tcg_res);
10928             }
10929
10930             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
10931
10932             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
10933             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
10934             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
10935         }
10936     }
10937     clear_vec_high(s, is_q, rd);
10938 }
10939
10940 /* AdvSIMD three same
10941  *  31  30  29  28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
10942  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
10943  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
10944  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
10945  */
10946 static void disas_simd_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
10947 {
10948     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
10949
10950     switch (opcode) {
10951     case 0x3: /* logic ops */
10952         disas_simd_3same_logic(s, insn);
10953         break;
10954     case 0x17: /* ADDP */
10955     case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
10956     case 0x15: /* SMINP, UMINP */
10957     {
10958         /* Pairwise operations */
10959         int is_q = extract32(insn, 30, 1);
10960         int u = extract32(insn, 29, 1);
10961         int size = extract32(insn, 22, 2);
10962         int rm = extract32(insn, 16, 5);
10963         int rn = extract32(insn, 5, 5);
10964         int rd = extract32(insn, 0, 5);
10965         if (opcode == 0x17) {
10966             if (u || (size == 3 && !is_q)) {
10967                 unallocated_encoding(s);
10968                 return;
10969             }
10970         } else {
10971             if (size == 3) {
10972                 unallocated_encoding(s);
10973                 return;
10974             }
10975         }
10976         handle_simd_3same_pair(s, is_q, u, opcode, size, rn, rm, rd);
10977         break;
10978     }
10979     case 0x18 ... 0x31:
10980         /* floating point ops, sz[1] and U are part of opcode */
10981         disas_simd_3same_float(s, insn);
10982         break;
10983     default:
10984         disas_simd_3same_int(s, insn);
10985         break;
10986     }
10987 }
10988
10989 /*
10990  * Advanced SIMD three same (ARMv8.2 FP16 variants)
10991  *
10992  *  31  30  29  28       24 23  22 21 20  16 15 14 13    11 10  9    5 4    0
10993  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
10994  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | a | 1 0 |  Rm  | 0 0 | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
10995  * +---+---+---+-----------+---------+------+-----+--------+---+------+------+
10996  *
10997  * This includes FMULX, FCMEQ (register), FRECPS, FRSQRTS, FCMGE
10998  * (register), FACGE, FABD, FCMGT (register) and FACGT.
10999  *
11000  */
11001 static void disas_simd_three_reg_same_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
11002 {
11003     int opcode, fpopcode;
11004     int is_q, u, a, rm, rn, rd;
11005     int datasize, elements;
11006     int pass;
11007     TCGv_ptr fpst;
11008     bool pairwise = false;
11009
11010     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
11011         unallocated_encoding(s);
11012         return;
11013     }
11014
11015     if (!fp_access_check(s)) {
11016         return;
11017     }
11018
11019     /* For these floating point ops, the U, a and opcode bits
11020      * together indicate the operation.
11021      */
11022     opcode = extract32(insn, 11, 3);
11023     u = extract32(insn, 29, 1);
11024     a = extract32(insn, 23, 1);
11025     is_q = extract32(insn, 30, 1);
11026     rm = extract32(insn, 16, 5);
11027     rn = extract32(insn, 5, 5);
11028     rd = extract32(insn, 0, 5);
11029
11030     fpopcode = opcode | (a << 3) |  (u << 4);
11031     datasize = is_q ? 128 : 64;
11032     elements = datasize / 16;
11033
11034     switch (fpopcode) {
11035     case 0x10: /* FMAXNMP */
11036     case 0x12: /* FADDP */
11037     case 0x16: /* FMAXP */
11038     case 0x18: /* FMINNMP */
11039     case 0x1e: /* FMINP */
11040         pairwise = true;
11041         break;
11042     }
11043
11044     fpst = get_fpstatus_ptr(true);
11045
11046     if (pairwise) {
11047         int maxpass = is_q ? 8 : 4;
11048         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11049         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11050         TCGv_i32 tcg_res[8];
11051
11052         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11053             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
11054             int passelt = (pass << 1) & (maxpass - 1);
11055
11056             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_16);
11057             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_16);
11058             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11059
11060             switch (fpopcode) {
11061             case 0x10: /* FMAXNMP */
11062                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11063                                            fpst);
11064                 break;
11065             case 0x12: /* FADDP */
11066                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11067                 break;
11068             case 0x16: /* FMAXP */
11069                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11070                 break;
11071             case 0x18: /* FMINNMP */
11072                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2,
11073                                            fpst);
11074                 break;
11075             case 0x1e: /* FMINP */
11076                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11077                 break;
11078             default:
11079                 g_assert_not_reached();
11080             }
11081         }
11082
11083         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11084             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_16);
11085             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11086         }
11087
11088         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11089         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11090
11091     } else {
11092         for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
11093             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
11094             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
11095             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
11096
11097             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_16);
11098             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_16);
11099
11100             switch (fpopcode) {
11101             case 0x0: /* FMAXNM */
11102                 gen_helper_advsimd_maxnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11103                 break;
11104             case 0x1: /* FMLA */
11105                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11106                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11107                                            fpst);
11108                 break;
11109             case 0x2: /* FADD */
11110                 gen_helper_advsimd_addh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11111                 break;
11112             case 0x3: /* FMULX */
11113                 gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11114                 break;
11115             case 0x4: /* FCMEQ */
11116                 gen_helper_advsimd_ceq_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11117                 break;
11118             case 0x6: /* FMAX */
11119                 gen_helper_advsimd_maxh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11120                 break;
11121             case 0x7: /* FRECPS */
11122                 gen_helper_recpsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11123                 break;
11124             case 0x8: /* FMINNM */
11125                 gen_helper_advsimd_minnumh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11126                 break;
11127             case 0x9: /* FMLS */
11128                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
11129                 tcg_gen_xori_i32(tcg_op1, tcg_op1, 0x8000);
11130                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11131                 gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_res,
11132                                            fpst);
11133                 break;
11134             case 0xa: /* FSUB */
11135                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11136                 break;
11137             case 0xe: /* FMIN */
11138                 gen_helper_advsimd_minh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11139                 break;
11140             case 0xf: /* FRSQRTS */
11141                 gen_helper_rsqrtsf_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11142                 break;
11143             case 0x13: /* FMUL */
11144                 gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11145                 break;
11146             case 0x14: /* FCMGE */
11147                 gen_helper_advsimd_cge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11148                 break;
11149             case 0x15: /* FACGE */
11150                 gen_helper_advsimd_acge_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11151                 break;
11152             case 0x17: /* FDIV */
11153                 gen_helper_advsimd_divh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11154                 break;
11155             case 0x1a: /* FABD */
11156                 gen_helper_advsimd_subh(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11157                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0x7fff);
11158                 break;
11159             case 0x1c: /* FCMGT */
11160                 gen_helper_advsimd_cgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11161                 break;
11162             case 0x1d: /* FACGT */
11163                 gen_helper_advsimd_acgt_f16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
11164                 break;
11165             default:
11166                 fprintf(stderr, "%s: insn %#04x, fpop %#2x @ %#" PRIx64 "\n",
11167                         __func__, insn, fpopcode, s->pc);
11168                 g_assert_not_reached();
11169             }
11170
11171             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
11172             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
11173             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
11174             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
11175         }
11176     }
11177
11178     tcg_temp_free_ptr(fpst);
11179
11180     clear_vec_high(s, is_q, rd);
11181 }
11182
11183 /* AdvSIMD three same extra
11184  *  31   30  29 28       24 23  22  21 20  16  15 14    11  10 9  5 4  0
11185  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11186  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 1 | opcode | 1 | Rn | Rd |
11187  * +---+---+---+-----------+------+---+------+---+--------+---+----+----+
11188  */
11189 static void disas_simd_three_reg_same_extra(DisasContext *s, uint32_t insn)
11190 {
11191     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11192     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11193     int opcode = extract32(insn, 11, 4);
11194     int rm = extract32(insn, 16, 5);
11195     int size = extract32(insn, 22, 2);
11196     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11197     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11198     bool feature;
11199     int rot;
11200
11201     switch (u * 16 + opcode) {
11202     case 0x10: /* SQRDMLAH (vector) */
11203     case 0x11: /* SQRDMLSH (vector) */
11204         if (size != 1 && size != 2) {
11205             unallocated_encoding(s);
11206             return;
11207         }
11208         feature = dc_isar_feature(aa64_rdm, s);
11209         break;
11210     case 0x02: /* SDOT (vector) */
11211     case 0x12: /* UDOT (vector) */
11212         if (size != MO_32) {
11213             unallocated_encoding(s);
11214             return;
11215         }
11216         feature = dc_isar_feature(aa64_dp, s);
11217         break;
11218     case 0x18: /* FCMLA, #0 */
11219     case 0x19: /* FCMLA, #90 */
11220     case 0x1a: /* FCMLA, #180 */
11221     case 0x1b: /* FCMLA, #270 */
11222     case 0x1c: /* FCADD, #90 */
11223     case 0x1e: /* FCADD, #270 */
11224         if (size == 0
11225             || (size == 1 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s))
11226             || (size == 3 && !is_q)) {
11227             unallocated_encoding(s);
11228             return;
11229         }
11230         feature = dc_isar_feature(aa64_fcma, s);
11231         break;
11232     default:
11233         unallocated_encoding(s);
11234         return;
11235     }
11236     if (!feature) {
11237         unallocated_encoding(s);
11238         return;
11239     }
11240     if (!fp_access_check(s)) {
11241         return;
11242     }
11243
11244     switch (opcode) {
11245     case 0x0: /* SQRDMLAH (vector) */
11246         switch (size) {
11247         case 1:
11248             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s16);
11249             break;
11250         case 2:
11251             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlah_s32);
11252             break;
11253         default:
11254             g_assert_not_reached();
11255         }
11256         return;
11257
11258     case 0x1: /* SQRDMLSH (vector) */
11259         switch (size) {
11260         case 1:
11261             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s16);
11262             break;
11263         case 2:
11264             gen_gvec_op3_env(s, is_q, rd, rn, rm, gen_helper_gvec_qrdmlsh_s32);
11265             break;
11266         default:
11267             g_assert_not_reached();
11268         }
11269         return;
11270
11271     case 0x2: /* SDOT / UDOT */
11272         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, 0,
11273                          u ? gen_helper_gvec_udot_b : gen_helper_gvec_sdot_b);
11274         return;
11275
11276     case 0x8: /* FCMLA, #0 */
11277     case 0x9: /* FCMLA, #90 */
11278     case 0xa: /* FCMLA, #180 */
11279     case 0xb: /* FCMLA, #270 */
11280         rot = extract32(opcode, 0, 2);
11281         switch (size) {
11282         case 1:
11283             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, true, rot,
11284                               gen_helper_gvec_fcmlah);
11285             break;
11286         case 2:
11287             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11288                               gen_helper_gvec_fcmlas);
11289             break;
11290         case 3:
11291             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, false, rot,
11292                               gen_helper_gvec_fcmlad);
11293             break;
11294         default:
11295             g_assert_not_reached();
11296         }
11297         return;
11298
11299     case 0xc: /* FCADD, #90 */
11300     case 0xe: /* FCADD, #270 */
11301         rot = extract32(opcode, 1, 1);
11302         switch (size) {
11303         case 1:
11304             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11305                               gen_helper_gvec_fcaddh);
11306             break;
11307         case 2:
11308             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11309                               gen_helper_gvec_fcadds);
11310             break;
11311         case 3:
11312             gen_gvec_op3_fpst(s, is_q, rd, rn, rm, size == 1, rot,
11313                               gen_helper_gvec_fcaddd);
11314             break;
11315         default:
11316             g_assert_not_reached();
11317         }
11318         return;
11319
11320     default:
11321         g_assert_not_reached();
11322     }
11323 }
11324
11325 static void handle_2misc_widening(DisasContext *s, int opcode, bool is_q,
11326                                   int size, int rn, int rd)
11327 {
11328     /* Handle 2-reg-misc ops which are widening (so each size element
11329      * in the source becomes a 2*size element in the destination.
11330      * The only instruction like this is FCVTL.
11331      */
11332     int pass;
11333
11334     if (size == 3) {
11335         /* 32 -> 64 bit fp conversion */
11336         TCGv_i64 tcg_res[2];
11337         int srcelt = is_q ? 2 : 0;
11338
11339         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11340             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11341             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11342
11343             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, srcelt + pass, MO_32);
11344             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
11345             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11346         }
11347         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11348             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11349             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11350         }
11351     } else {
11352         /* 16 -> 32 bit fp conversion */
11353         int srcelt = is_q ? 4 : 0;
11354         TCGv_i32 tcg_res[4];
11355         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr(false);
11356         TCGv_i32 ahp = get_ahp_flag();
11357
11358         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11359             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
11360
11361             read_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rn, srcelt + pass, MO_16);
11362             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
11363                                            fpst, ahp);
11364         }
11365         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
11366             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
11367             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
11368         }
11369
11370         tcg_temp_free_ptr(fpst);
11371         tcg_temp_free_i32(ahp);
11372     }
11373 }
11374
11375 static void handle_rev(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11376                        bool is_q, int size, int rn, int rd)
11377 {
11378     int op = (opcode << 1) | u;
11379     int opsz = op + size;
11380     int grp_size = 3 - opsz;
11381     int dsize = is_q ? 128 : 64;
11382     int i;
11383
11384     if (opsz >= 3) {
11385         unallocated_encoding(s);
11386         return;
11387     }
11388
11389     if (!fp_access_check(s)) {
11390         return;
11391     }
11392
11393     if (size == 0) {
11394         /* Special case bytes, use bswap op on each group of elements */
11395         int groups = dsize / (8 << grp_size);
11396
11397         for (i = 0; i < groups; i++) {
11398             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
11399
11400             read_vec_element(s, tcg_tmp, rn, i, grp_size);
11401             switch (grp_size) {
11402             case MO_16:
11403                 tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11404                 break;
11405             case MO_32:
11406                 tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11407                 break;
11408             case MO_64:
11409                 tcg_gen_bswap64_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
11410                 break;
11411             default:
11412                 g_assert_not_reached();
11413             }
11414             write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, i, grp_size);
11415             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
11416         }
11417         clear_vec_high(s, is_q, rd);
11418     } else {
11419         int revmask = (1 << grp_size) - 1;
11420         int esize = 8 << size;
11421         int elements = dsize / esize;
11422         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
11423         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_const_i64(0);
11424         TCGv_i64 tcg_rd_hi = tcg_const_i64(0);
11425
11426         for (i = 0; i < elements; i++) {
11427             int e_rev = (i & 0xf) ^ revmask;
11428             int off = e_rev * esize;
11429             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size);
11430             if (off >= 64) {
11431                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd_hi, tcg_rd_hi,
11432                                     tcg_rn, off - 64, esize);
11433             } else {
11434                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, off, esize);
11435             }
11436         }
11437         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, 0, MO_64);
11438         write_vec_element(s, tcg_rd_hi, rd, 1, MO_64);
11439
11440         tcg_temp_free_i64(tcg_rd_hi);
11441         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
11442         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
11443     }
11444 }
11445
11446 static void handle_2misc_pairwise(DisasContext *s, int opcode, bool u,
11447                                   bool is_q, int size, int rn, int rd)
11448 {
11449     /* Implement the pairwise operations from 2-misc:
11450      * SADDLP, UADDLP, SADALP, UADALP.
11451      * These all add pairs of elements in the input to produce a
11452      * double-width result element in the output (possibly accumulating).
11453      */
11454     bool accum = (opcode == 0x6);
11455     int maxpass = is_q ? 2 : 1;
11456     int pass;
11457     TCGv_i64 tcg_res[2];
11458
11459     if (size == 2) {
11460         /* 32 + 32 -> 64 op */
11461         TCGMemOp memop = size + (u ? 0 : MO_SIGN);
11462
11463         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11464             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
11465             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
11466
11467             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11468
11469             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass * 2, memop);
11470             read_vec_element(s, tcg_op2, rn, pass * 2 + 1, memop);
11471             tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
11472             if (accum) {
11473                 read_vec_element(s, tcg_op1, rd, pass, MO_64);
11474                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
11475             }
11476
11477             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
11478             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
11479         }
11480     } else {
11481         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
11482             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
11483             NeonGenOneOpFn *genfn;
11484             static NeonGenOneOpFn * const fns[2][2] = {
11485                 { gen_helper_neon_addlp_s8,  gen_helper_neon_addlp_u8 },
11486                 { gen_helper_neon_addlp_s16,  gen_helper_neon_addlp_u16 },
11487             };
11488
11489             genfn = fns[size][u];
11490
11491             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11492
11493             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
11494             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11495
11496             if (accum) {
11497                 read_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
11498                 if (size == 0) {
11499                     gen_helper_neon_addl_u16(tcg_res[pass],
11500                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11501                 } else {
11502                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass],
11503                                              tcg_res[pass], tcg_op);
11504                 }
11505             }
11506             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
11507         }
11508     }
11509     if (!is_q) {
11510         tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
11511     }
11512     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11513         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11514         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11515     }
11516 }
11517
11518 static void handle_shll(DisasContext *s, bool is_q, int size, int rn, int rd)
11519 {
11520     /* Implement SHLL and SHLL2 */
11521     int pass;
11522     int part = is_q ? 2 : 0;
11523     TCGv_i64 tcg_res[2];
11524
11525     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11526         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3] = {
11527             gen_helper_neon_widen_u8,
11528             gen_helper_neon_widen_u16,
11529             tcg_gen_extu_i32_i64,
11530         };
11531         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size];
11532         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11533
11534         read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, part + pass, MO_32);
11535         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
11536         widenfn(tcg_res[pass], tcg_op);
11537         tcg_gen_shli_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], 8 << size);
11538
11539         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
11540     }
11541
11542     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11543         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
11544         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
11545     }
11546 }
11547
11548 /* AdvSIMD two reg misc
11549  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
11550  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11551  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
11552  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
11553  */
11554 static void disas_simd_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
11555 {
11556     int size = extract32(insn, 22, 2);
11557     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
11558     bool u = extract32(insn, 29, 1);
11559     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
11560     int rn = extract32(insn, 5, 5);
11561     int rd = extract32(insn, 0, 5);
11562     bool need_fpstatus = false;
11563     bool need_rmode = false;
11564     int rmode = -1;
11565     TCGv_i32 tcg_rmode;
11566     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
11567
11568     switch (opcode) {
11569     case 0x0: /* REV64, REV32 */
11570     case 0x1: /* REV16 */
11571         handle_rev(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11572         return;
11573     case 0x5: /* CNT, NOT, RBIT */
11574         if (u && size == 0) {
11575             /* NOT */
11576             break;
11577         } else if (u && size == 1) {
11578             /* RBIT */
11579             break;
11580         } else if (!u && size == 0) {
11581             /* CNT */
11582             break;
11583         }
11584         unallocated_encoding(s);
11585         return;
11586     case 0x12: /* XTN, XTN2, SQXTUN, SQXTUN2 */
11587     case 0x14: /* SQXTN, SQXTN2, UQXTN, UQXTN2 */
11588         if (size == 3) {
11589             unallocated_encoding(s);
11590             return;
11591         }
11592         if (!fp_access_check(s)) {
11593             return;
11594         }
11595
11596         handle_2misc_narrow(s, false, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11597         return;
11598     case 0x4: /* CLS, CLZ */
11599         if (size == 3) {
11600             unallocated_encoding(s);
11601             return;
11602         }
11603         break;
11604     case 0x2: /* SADDLP, UADDLP */
11605     case 0x6: /* SADALP, UADALP */
11606         if (size == 3) {
11607             unallocated_encoding(s);
11608             return;
11609         }
11610         if (!fp_access_check(s)) {
11611             return;
11612         }
11613         handle_2misc_pairwise(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
11614         return;
11615     case 0x13: /* SHLL, SHLL2 */
11616         if (u == 0 || size == 3) {
11617             unallocated_encoding(s);
11618             return;
11619         }
11620         if (!fp_access_check(s)) {
11621             return;
11622         }
11623         handle_shll(s, is_q, size, rn, rd);
11624         return;
11625     case 0xa: /* CMLT */
11626         if (u == 1) {
11627             unallocated_encoding(s);
11628             return;
11629         }
11630         /* fall through */
11631     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
11632     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
11633     case 0xb: /* ABS, NEG */
11634         if (size == 3 && !is_q) {
11635             unallocated_encoding(s);
11636             return;
11637         }
11638         break;
11639     case 0x3: /* SUQADD, USQADD */
11640         if (size == 3 && !is_q) {
11641             unallocated_encoding(s);
11642             return;
11643         }
11644         if (!fp_access_check(s)) {
11645             return;
11646         }
11647         handle_2misc_satacc(s, false, u, is_q, size, rn, rd);
11648         return;
11649     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
11650         if (size == 3 && !is_q) {
11651             unallocated_encoding(s);
11652             return;
11653         }
11654         break;
11655     case 0xc ... 0xf:
11656     case 0x16 ... 0x1d:
11657     case 0x1f:
11658     {
11659         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
11660          * size[0] indicates single or double precision.
11661          */
11662         int is_double = extract32(size, 0, 1);
11663         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
11664         size = is_double ? 3 : 2;
11665         switch (opcode) {
11666         case 0x2f: /* FABS */
11667         case 0x6f: /* FNEG */
11668             if (size == 3 && !is_q) {
11669                 unallocated_encoding(s);
11670                 return;
11671             }
11672             break;
11673         case 0x1d: /* SCVTF */
11674         case 0x5d: /* UCVTF */
11675         {
11676             bool is_signed = (opcode == 0x1d) ? true : false;
11677             int elements = is_double ? 2 : is_q ? 4 : 2;
11678             if (is_double && !is_q) {
11679                 unallocated_encoding(s);
11680                 return;
11681             }
11682             if (!fp_access_check(s)) {
11683                 return;
11684             }
11685             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, is_signed, 0, size);
11686             return;
11687         }
11688         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
11689         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
11690         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
11691         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
11692         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
11693             if (size == 3 && !is_q) {
11694                 unallocated_encoding(s);
11695                 return;
11696             }
11697             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
11698             return;
11699         case 0x7f: /* FSQRT */
11700             if (size == 3 && !is_q) {
11701                 unallocated_encoding(s);
11702                 return;
11703             }
11704             break;
11705         case 0x1a: /* FCVTNS */
11706         case 0x1b: /* FCVTMS */
11707         case 0x3a: /* FCVTPS */
11708         case 0x3b: /* FCVTZS */
11709         case 0x5a: /* FCVTNU */
11710         case 0x5b: /* FCVTMU */
11711         case 0x7a: /* FCVTPU */
11712         case 0x7b: /* FCVTZU */
11713             need_fpstatus = true;
11714             need_rmode = true;
11715             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
11716             if (size == 3 && !is_q) {
11717                 unallocated_encoding(s);
11718                 return;
11719             }
11720             break;
11721         case 0x5c: /* FCVTAU */
11722         case 0x1c: /* FCVTAS */
11723             need_fpstatus = true;
11724             need_rmode = true;
11725             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
11726             if (size == 3 && !is_q) {
11727                 unallocated_encoding(s);
11728                 return;
11729             }
11730             break;
11731         case 0x3c: /* URECPE */
11732             if (size == 3) {
11733                 unallocated_encoding(s);
11734                 return;
11735             }
11736             /* fall through */
11737         case 0x3d: /* FRECPE */
11738         case 0x7d: /* FRSQRTE */
11739             if (size == 3 && !is_q) {
11740                 unallocated_encoding(s);
11741                 return;
11742             }
11743             if (!fp_access_check(s)) {
11744                 return;
11745             }
11746             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
11747             return;
11748         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
11749             if (size == 2) {
11750                 unallocated_encoding(s);
11751                 return;
11752             }
11753             /* fall through */
11754         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
11755             /* handle_2misc_narrow does a 2*size -> size operation, but these
11756              * instructions encode the source size rather than dest size.
11757              */
11758             if (!fp_access_check(s)) {
11759                 return;
11760             }
11761             handle_2misc_narrow(s, false, opcode, 0, is_q, size - 1, rn, rd);
11762             return;
11763         case 0x17: /* FCVTL, FCVTL2 */
11764             if (!fp_access_check(s)) {
11765                 return;
11766             }
11767             handle_2misc_widening(s, opcode, is_q, size, rn, rd);
11768             return;
11769         case 0x18: /* FRINTN */
11770         case 0x19: /* FRINTM */
11771         case 0x38: /* FRINTP */
11772         case 0x39: /* FRINTZ */
11773             need_rmode = true;
11774             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
11775             /* fall through */
11776         case 0x59: /* FRINTX */
11777         case 0x79: /* FRINTI */
11778             need_fpstatus = true;
11779             if (size == 3 && !is_q) {
11780                 unallocated_encoding(s);
11781                 return;
11782             }
11783             break;
11784         case 0x58: /* FRINTA */
11785             need_rmode = true;
11786             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
11787             need_fpstatus = true;
11788             if (size == 3 && !is_q) {
11789                 unallocated_encoding(s);
11790                 return;
11791             }
11792             break;
11793         case 0x7c: /* URSQRTE */
11794             if (size == 3) {
11795                 unallocated_encoding(s);
11796                 return;
11797             }
11798             need_fpstatus = true;
11799             break;
11800         default:
11801             unallocated_encoding(s);
11802             return;
11803         }
11804         break;
11805     }
11806     default:
11807         unallocated_encoding(s);
11808         return;
11809     }
11810
11811     if (!fp_access_check(s)) {
11812         return;
11813     }
11814
11815     if (need_fpstatus || need_rmode) {
11816         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(false);
11817     } else {
11818         tcg_fpstatus = NULL;
11819     }
11820     if (need_rmode) {
11821         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
11822         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
11823     } else {
11824         tcg_rmode = NULL;
11825     }
11826
11827     switch (opcode) {
11828     case 0x5:
11829         if (u && size == 0) { /* NOT */
11830             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_not, 0);
11831             return;
11832         }
11833         break;
11834     case 0xb:
11835         if (u) { /* NEG */
11836             gen_gvec_fn2(s, is_q, rd, rn, tcg_gen_gvec_neg, size);
11837             return;
11838         }
11839         break;
11840     }
11841
11842     if (size == 3) {
11843         /* All 64-bit element operations can be shared with scalar 2misc */
11844         int pass;
11845
11846         /* Coverity claims (size == 3 && !is_q) has been eliminated
11847          * from all paths leading to here.
11848          */
11849         tcg_debug_assert(is_q);
11850         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
11851             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
11852             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
11853
11854             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
11855
11856             handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op,
11857                             tcg_rmode, tcg_fpstatus);
11858
11859             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
11860
11861             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
11862             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
11863         }
11864     } else {
11865         int pass;
11866
11867         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
11868             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
11869             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
11870             TCGCond cond;
11871
11872             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
11873
11874             if (size == 2) {
11875                 /* Special cases for 32 bit elements */
11876                 switch (opcode) {
11877                 case 0xa: /* CMLT */
11878                     /* 32 bit integer comparison against zero, result is
11879                      * test ? (2^32 - 1) : 0. We implement via setcond(test)
11880                      * and inverting.
11881                      */
11882                     cond = TCG_COND_LT;
11883                 do_cmop:
11884                     tcg_gen_setcondi_i32(cond, tcg_res, tcg_op, 0);
11885                     tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_res);
11886                     break;
11887                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
11888                     cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
11889                     goto do_cmop;
11890                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
11891                     cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
11892                     goto do_cmop;
11893                 case 0x4: /* CLS */
11894                     if (u) {
11895                         tcg_gen_clzi_i32(tcg_res, tcg_op, 32);
11896                     } else {
11897                         tcg_gen_clrsb_i32(tcg_res, tcg_op);
11898                     }
11899                     break;
11900                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
11901                     if (u) {
11902                         gen_helper_neon_qneg_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
11903                     } else {
11904                         gen_helper_neon_qabs_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
11905                     }
11906                     break;
11907                 case 0xb: /* ABS, NEG */
11908                     if (u) {
11909                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
11910                     } else {
11911                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
11912                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
11913                         tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_GT, tcg_res, tcg_op,
11914                                             tcg_zero, tcg_op, tcg_res);
11915                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
11916                     }
11917                     break;
11918                 case 0x2f: /* FABS */
11919                     gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
11920                     break;
11921                 case 0x6f: /* FNEG */
11922                     gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
11923                     break;
11924                 case 0x7f: /* FSQRT */
11925                     gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
11926                     break;
11927                 case 0x1a: /* FCVTNS */
11928                 case 0x1b: /* FCVTMS */
11929                 case 0x1c: /* FCVTAS */
11930                 case 0x3a: /* FCVTPS */
11931                 case 0x3b: /* FCVTZS */
11932                 {
11933                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
11934                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_res, tcg_op,
11935                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
11936                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
11937                     break;
11938                 }
11939                 case 0x5a: /* FCVTNU */
11940                 case 0x5b: /* FCVTMU */
11941                 case 0x5c: /* FCVTAU */
11942                 case 0x7a: /* FCVTPU */
11943                 case 0x7b: /* FCVTZU */
11944                 {
11945                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
11946                     gen_helper_vfp_touls(tcg_res, tcg_op,
11947                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
11948                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
11949                     break;
11950                 }
11951                 case 0x18: /* FRINTN */
11952                 case 0x19: /* FRINTM */
11953                 case 0x38: /* FRINTP */
11954                 case 0x39: /* FRINTZ */
11955                 case 0x58: /* FRINTA */
11956                 case 0x79: /* FRINTI */
11957                     gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
11958                     break;
11959                 case 0x59: /* FRINTX */
11960                     gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
11961                     break;
11962                 case 0x7c: /* URSQRTE */
11963                     gen_helper_rsqrte_u32(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
11964                     break;
11965                 default:
11966                     g_assert_not_reached();
11967                 }
11968             } else {
11969                 /* Use helpers for 8 and 16 bit elements */
11970                 switch (opcode) {
11971                 case 0x5: /* CNT, RBIT */
11972                     /* For these two insns size is part of the opcode specifier
11973                      * (handled earlier); they always operate on byte elements.
11974                      */
11975                     if (u) {
11976                         gen_helper_neon_rbit_u8(tcg_res, tcg_op);
11977                     } else {
11978                         gen_helper_neon_cnt_u8(tcg_res, tcg_op);
11979                     }
11980                     break;
11981                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
11982                 {
11983                     NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
11984                     static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[2][2] = {
11985                         { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
11986                         { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
11987                     };
11988                     genfn = fns[size][u];
11989                     genfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
11990                     break;
11991                 }
11992                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
11993                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
11994                 case 0xa: /* CMLT */
11995                 {
11996                     static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
11997                         { gen_helper_neon_cgt_s8, gen_helper_neon_cgt_s16 },
11998                         { gen_helper_neon_cge_s8, gen_helper_neon_cge_s16 },
11999                         { gen_helper_neon_ceq_u8, gen_helper_neon_ceq_u16 },
12000                     };
12001                     NeonGenTwoOpFn *genfn;
12002                     int comp;
12003                     bool reverse;
12004                     TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12005
12006                     /* comp = index into [CMGT, CMGE, CMEQ, CMLE, CMLT] */
12007                     comp = (opcode - 0x8) * 2 + u;
12008                     /* ...but LE, LT are implemented as reverse GE, GT */
12009                     reverse = (comp > 2);
12010                     if (reverse) {
12011                         comp = 4 - comp;
12012                     }
12013                     genfn = fns[comp][size];
12014                     if (reverse) {
12015                         genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12016                     } else {
12017                         genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero);
12018                     }
12019                     tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12020                     break;
12021                 }
12022                 case 0xb: /* ABS, NEG */
12023                     if (u) {
12024                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
12025                         if (size) {
12026                             gen_helper_neon_sub_u16(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12027                         } else {
12028                             gen_helper_neon_sub_u8(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
12029                         }
12030                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
12031                     } else {
12032                         if (size) {
12033                             gen_helper_neon_abs_s16(tcg_res, tcg_op);
12034                         } else {
12035                             gen_helper_neon_abs_s8(tcg_res, tcg_op);
12036                         }
12037                     }
12038                     break;
12039                 case 0x4: /* CLS, CLZ */
12040                     if (u) {
12041                         if (size == 0) {
12042                             gen_helper_neon_clz_u8(tcg_res, tcg_op);
12043                         } else {
12044                             gen_helper_neon_clz_u16(tcg_res, tcg_op);
12045                         }
12046                     } else {
12047                         if (size == 0) {
12048                             gen_helper_neon_cls_s8(tcg_res, tcg_op);
12049                         } else {
12050                             gen_helper_neon_cls_s16(tcg_res, tcg_op);
12051                         }
12052                     }
12053                     break;
12054                 default:
12055                     g_assert_not_reached();
12056                 }
12057             }
12058
12059             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
12060
12061             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12062             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12063         }
12064     }
12065     clear_vec_high(s, is_q, rd);
12066
12067     if (need_rmode) {
12068         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12069         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12070     }
12071     if (need_fpstatus) {
12072         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12073     }
12074 }
12075
12076 /* AdvSIMD [scalar] two register miscellaneous (FP16)
12077  *
12078  *   31  30  29 28  27     24  23 22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
12079  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12080  * | 0 | Q | U | S | 1 1 1 0 | a | 1 1 1 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
12081  * +---+---+---+---+---------+---+-------------+--------+-----+------+------+
12082  *   mask: 1000 1111 0111 1110 0000 1100 0000 0000 0x8f7e 0c00
12083  *   val:  0000 1110 0111 1000 0000 1000 0000 0000 0x0e78 0800
12084  *
12085  * This actually covers two groups where scalar access is governed by
12086  * bit 28. A bunch of the instructions (float to integral) only exist
12087  * in the vector form and are un-allocated for the scalar decode. Also
12088  * in the scalar decode Q is always 1.
12089  */
12090 static void disas_simd_two_reg_misc_fp16(DisasContext *s, uint32_t insn)
12091 {
12092     int fpop, opcode, a, u;
12093     int rn, rd;
12094     bool is_q;
12095     bool is_scalar;
12096     bool only_in_vector = false;
12097
12098     int pass;
12099     TCGv_i32 tcg_rmode = NULL;
12100     TCGv_ptr tcg_fpstatus = NULL;
12101     bool need_rmode = false;
12102     bool need_fpst = true;
12103     int rmode;
12104
12105     if (!dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12106         unallocated_encoding(s);
12107         return;
12108     }
12109
12110     rd = extract32(insn, 0, 5);
12111     rn = extract32(insn, 5, 5);
12112
12113     a = extract32(insn, 23, 1);
12114     u = extract32(insn, 29, 1);
12115     is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12116     is_q = extract32(insn, 30, 1);
12117
12118     opcode = extract32(insn, 12, 5);
12119     fpop = deposit32(opcode, 5, 1, a);
12120     fpop = deposit32(fpop, 6, 1, u);
12121
12122     rd = extract32(insn, 0, 5);
12123     rn = extract32(insn, 5, 5);
12124
12125     switch (fpop) {
12126     case 0x1d: /* SCVTF */
12127     case 0x5d: /* UCVTF */
12128     {
12129         int elements;
12130
12131         if (is_scalar) {
12132             elements = 1;
12133         } else {
12134             elements = (is_q ? 8 : 4);
12135         }
12136
12137         if (!fp_access_check(s)) {
12138             return;
12139         }
12140         handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !u, 0, MO_16);
12141         return;
12142     }
12143     break;
12144     case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
12145     case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
12146     case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
12147     case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
12148     case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
12149         handle_2misc_fcmp_zero(s, fpop, is_scalar, 0, is_q, MO_16, rn, rd);
12150         return;
12151     case 0x3d: /* FRECPE */
12152     case 0x3f: /* FRECPX */
12153         break;
12154     case 0x18: /* FRINTN */
12155         need_rmode = true;
12156         only_in_vector = true;
12157         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12158         break;
12159     case 0x19: /* FRINTM */
12160         need_rmode = true;
12161         only_in_vector = true;
12162         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12163         break;
12164     case 0x38: /* FRINTP */
12165         need_rmode = true;
12166         only_in_vector = true;
12167         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12168         break;
12169     case 0x39: /* FRINTZ */
12170         need_rmode = true;
12171         only_in_vector = true;
12172         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12173         break;
12174     case 0x58: /* FRINTA */
12175         need_rmode = true;
12176         only_in_vector = true;
12177         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12178         break;
12179     case 0x59: /* FRINTX */
12180     case 0x79: /* FRINTI */
12181         only_in_vector = true;
12182         /* current rounding mode */
12183         break;
12184     case 0x1a: /* FCVTNS */
12185         need_rmode = true;
12186         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12187         break;
12188     case 0x1b: /* FCVTMS */
12189         need_rmode = true;
12190         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12191         break;
12192     case 0x1c: /* FCVTAS */
12193         need_rmode = true;
12194         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12195         break;
12196     case 0x3a: /* FCVTPS */
12197         need_rmode = true;
12198         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12199         break;
12200     case 0x3b: /* FCVTZS */
12201         need_rmode = true;
12202         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12203         break;
12204     case 0x5a: /* FCVTNU */
12205         need_rmode = true;
12206         rmode = FPROUNDING_TIEEVEN;
12207         break;
12208     case 0x5b: /* FCVTMU */
12209         need_rmode = true;
12210         rmode = FPROUNDING_NEGINF;
12211         break;
12212     case 0x5c: /* FCVTAU */
12213         need_rmode = true;
12214         rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
12215         break;
12216     case 0x7a: /* FCVTPU */
12217         need_rmode = true;
12218         rmode = FPROUNDING_POSINF;
12219         break;
12220     case 0x7b: /* FCVTZU */
12221         need_rmode = true;
12222         rmode = FPROUNDING_ZERO;
12223         break;
12224     case 0x2f: /* FABS */
12225     case 0x6f: /* FNEG */
12226         need_fpst = false;
12227         break;
12228     case 0x7d: /* FRSQRTE */
12229     case 0x7f: /* FSQRT (vector) */
12230         break;
12231     default:
12232         fprintf(stderr, "%s: insn %#04x fpop %#2x\n", __func__, insn, fpop);
12233         g_assert_not_reached();
12234     }
12235
12236
12237     /* Check additional constraints for the scalar encoding */
12238     if (is_scalar) {
12239         if (!is_q) {
12240             unallocated_encoding(s);
12241             return;
12242         }
12243         /* FRINTxx is only in the vector form */
12244         if (only_in_vector) {
12245             unallocated_encoding(s);
12246             return;
12247         }
12248     }
12249
12250     if (!fp_access_check(s)) {
12251         return;
12252     }
12253
12254     if (need_rmode || need_fpst) {
12255         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr(true);
12256     }
12257
12258     if (need_rmode) {
12259         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
12260         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12261     }
12262
12263     if (is_scalar) {
12264         TCGv_i32 tcg_op = read_fp_hreg(s, rn);
12265         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12266
12267         switch (fpop) {
12268         case 0x1a: /* FCVTNS */
12269         case 0x1b: /* FCVTMS */
12270         case 0x1c: /* FCVTAS */
12271         case 0x3a: /* FCVTPS */
12272         case 0x3b: /* FCVTZS */
12273             gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12274             break;
12275         case 0x3d: /* FRECPE */
12276             gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12277             break;
12278         case 0x3f: /* FRECPX */
12279             gen_helper_frecpx_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12280             break;
12281         case 0x5a: /* FCVTNU */
12282         case 0x5b: /* FCVTMU */
12283         case 0x5c: /* FCVTAU */
12284         case 0x7a: /* FCVTPU */
12285         case 0x7b: /* FCVTZU */
12286             gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12287             break;
12288         case 0x6f: /* FNEG */
12289             tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12290             break;
12291         case 0x7d: /* FRSQRTE */
12292             gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12293             break;
12294         default:
12295             g_assert_not_reached();
12296         }
12297
12298         /* limit any sign extension going on */
12299         tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_res, 0xffff);
12300         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
12301
12302         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12303         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12304     } else {
12305         for (pass = 0; pass < (is_q ? 8 : 4); pass++) {
12306             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12307             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12308
12309             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_16);
12310
12311             switch (fpop) {
12312             case 0x1a: /* FCVTNS */
12313             case 0x1b: /* FCVTMS */
12314             case 0x1c: /* FCVTAS */
12315             case 0x3a: /* FCVTPS */
12316             case 0x3b: /* FCVTZS */
12317                 gen_helper_advsimd_f16tosinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12318                 break;
12319             case 0x3d: /* FRECPE */
12320                 gen_helper_recpe_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12321                 break;
12322             case 0x5a: /* FCVTNU */
12323             case 0x5b: /* FCVTMU */
12324             case 0x5c: /* FCVTAU */
12325             case 0x7a: /* FCVTPU */
12326             case 0x7b: /* FCVTZU */
12327                 gen_helper_advsimd_f16touinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12328                 break;
12329             case 0x18: /* FRINTN */
12330             case 0x19: /* FRINTM */
12331             case 0x38: /* FRINTP */
12332             case 0x39: /* FRINTZ */
12333             case 0x58: /* FRINTA */
12334             case 0x79: /* FRINTI */
12335                 gen_helper_advsimd_rinth(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12336                 break;
12337             case 0x59: /* FRINTX */
12338                 gen_helper_advsimd_rinth_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12339                 break;
12340             case 0x2f: /* FABS */
12341                 tcg_gen_andi_i32(tcg_res, tcg_op, 0x7fff);
12342                 break;
12343             case 0x6f: /* FNEG */
12344                 tcg_gen_xori_i32(tcg_res, tcg_op, 0x8000);
12345                 break;
12346             case 0x7d: /* FRSQRTE */
12347                 gen_helper_rsqrte_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12348                 break;
12349             case 0x7f: /* FSQRT */
12350                 gen_helper_sqrt_f16(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
12351                 break;
12352             default:
12353                 g_assert_not_reached();
12354             }
12355
12356             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_16);
12357
12358             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12359             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12360         }
12361
12362         clear_vec_high(s, is_q, rd);
12363     }
12364
12365     if (tcg_rmode) {
12366         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
12367         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
12368     }
12369
12370     if (tcg_fpstatus) {
12371         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
12372     }
12373 }
12374
12375 /* AdvSIMD scalar x indexed element
12376  *  31 30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12377  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12378  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12379  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12380  * AdvSIMD vector x indexed element
12381  *   31  30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
12382  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12383  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
12384  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
12385  */
12386 static void disas_simd_indexed(DisasContext *s, uint32_t insn)
12387 {
12388     /* This encoding has two kinds of instruction:
12389      *  normal, where we perform elt x idxelt => elt for each
12390      *     element in the vector
12391      *  long, where we perform elt x idxelt and generate a result of
12392      *     double the width of the input element
12393      * The long ops have a 'part' specifier (ie come in INSN, INSN2 pairs).
12394      */
12395     bool is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
12396     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
12397     bool u = extract32(insn, 29, 1);
12398     int size = extract32(insn, 22, 2);
12399     int l = extract32(insn, 21, 1);
12400     int m = extract32(insn, 20, 1);
12401     /* Note that the Rm field here is only 4 bits, not 5 as it usually is */
12402     int rm = extract32(insn, 16, 4);
12403     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
12404     int h = extract32(insn, 11, 1);
12405     int rn = extract32(insn, 5, 5);
12406     int rd = extract32(insn, 0, 5);
12407     bool is_long = false;
12408     int is_fp = 0;
12409     bool is_fp16 = false;
12410     int index;
12411     TCGv_ptr fpst;
12412
12413     switch (16 * u + opcode) {
12414     case 0x08: /* MUL */
12415     case 0x10: /* MLA */
12416     case 0x14: /* MLS */
12417         if (is_scalar) {
12418             unallocated_encoding(s);
12419             return;
12420         }
12421         break;
12422     case 0x02: /* SMLAL, SMLAL2 */
12423     case 0x12: /* UMLAL, UMLAL2 */
12424     case 0x06: /* SMLSL, SMLSL2 */
12425     case 0x16: /* UMLSL, UMLSL2 */
12426     case 0x0a: /* SMULL, SMULL2 */
12427     case 0x1a: /* UMULL, UMULL2 */
12428         if (is_scalar) {
12429             unallocated_encoding(s);
12430             return;
12431         }
12432         is_long = true;
12433         break;
12434     case 0x03: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
12435     case 0x07: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
12436     case 0x0b: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
12437         is_long = true;
12438         break;
12439     case 0x0c: /* SQDMULH */
12440     case 0x0d: /* SQRDMULH */
12441         break;
12442     case 0x01: /* FMLA */
12443     case 0x05: /* FMLS */
12444     case 0x09: /* FMUL */
12445     case 0x19: /* FMULX */
12446         is_fp = 1;
12447         break;
12448     case 0x1d: /* SQRDMLAH */
12449     case 0x1f: /* SQRDMLSH */
12450         if (!dc_isar_feature(aa64_rdm, s)) {
12451             unallocated_encoding(s);
12452             return;
12453         }
12454         break;
12455     case 0x0e: /* SDOT */
12456     case 0x1e: /* UDOT */
12457         if (size != MO_32 || !dc_isar_feature(aa64_dp, s)) {
12458             unallocated_encoding(s);
12459             return;
12460         }
12461         break;
12462     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12463     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12464     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12465     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12466         if (!dc_isar_feature(aa64_fcma, s)) {
12467             unallocated_encoding(s);
12468             return;
12469         }
12470         is_fp = 2;
12471         break;
12472     default:
12473         unallocated_encoding(s);
12474         return;
12475     }
12476
12477     switch (is_fp) {
12478     case 1: /* normal fp */
12479         /* convert insn encoded size to TCGMemOp size */
12480         switch (size) {
12481         case 0: /* half-precision */
12482             size = MO_16;
12483             is_fp16 = true;
12484             break;
12485         case MO_32: /* single precision */
12486         case MO_64: /* double precision */
12487             break;
12488         default:
12489             unallocated_encoding(s);
12490             return;
12491         }
12492         break;
12493
12494     case 2: /* complex fp */
12495         /* Each indexable element is a complex pair.  */
12496         size <<= 1;
12497         switch (size) {
12498         case MO_32:
12499             if (h && !is_q) {
12500                 unallocated_encoding(s);
12501                 return;
12502             }
12503             is_fp16 = true;
12504             break;
12505         case MO_64:
12506             break;
12507         default:
12508             unallocated_encoding(s);
12509             return;
12510         }
12511         break;
12512
12513     default: /* integer */
12514         switch (size) {
12515         case MO_8:
12516         case MO_64:
12517             unallocated_encoding(s);
12518             return;
12519         }
12520         break;
12521     }
12522     if (is_fp16 && !dc_isar_feature(aa64_fp16, s)) {
12523         unallocated_encoding(s);
12524         return;
12525     }
12526
12527     /* Given TCGMemOp size, adjust register and indexing.  */
12528     switch (size) {
12529     case MO_16:
12530         index = h << 2 | l << 1 | m;
12531         break;
12532     case MO_32:
12533         index = h << 1 | l;
12534         rm |= m << 4;
12535         break;
12536     case MO_64:
12537         if (l || !is_q) {
12538             unallocated_encoding(s);
12539             return;
12540         }
12541         index = h;
12542         rm |= m << 4;
12543         break;
12544     default:
12545         g_assert_not_reached();
12546     }
12547
12548     if (!fp_access_check(s)) {
12549         return;
12550     }
12551
12552     if (is_fp) {
12553         fpst = get_fpstatus_ptr(is_fp16);
12554     } else {
12555         fpst = NULL;
12556     }
12557
12558     switch (16 * u + opcode) {
12559     case 0x0e: /* SDOT */
12560     case 0x1e: /* UDOT */
12561         gen_gvec_op3_ool(s, is_q, rd, rn, rm, index,
12562                          u ? gen_helper_gvec_udot_idx_b
12563                          : gen_helper_gvec_sdot_idx_b);
12564         return;
12565     case 0x11: /* FCMLA #0 */
12566     case 0x13: /* FCMLA #90 */
12567     case 0x15: /* FCMLA #180 */
12568     case 0x17: /* FCMLA #270 */
12569         {
12570             int rot = extract32(insn, 13, 2);
12571             int data = (index << 2) | rot;
12572             tcg_gen_gvec_3_ptr(vec_full_reg_offset(s, rd),
12573                                vec_full_reg_offset(s, rn),
12574                                vec_full_reg_offset(s, rm), fpst,
12575                                is_q ? 16 : 8, vec_full_reg_size(s), data,
12576                                size == MO_64
12577                                ? gen_helper_gvec_fcmlas_idx
12578                                : gen_helper_gvec_fcmlah_idx);
12579             tcg_temp_free_ptr(fpst);
12580         }
12581         return;
12582     }
12583
12584     if (size == 3) {
12585         TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
12586         int pass;
12587
12588         assert(is_fp && is_q && !is_long);
12589
12590         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, MO_64);
12591
12592         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12593             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12594             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
12595
12596             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
12597
12598             switch (16 * u + opcode) {
12599             case 0x05: /* FMLS */
12600                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
12601                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op, tcg_op);
12602                 /* fall through */
12603             case 0x01: /* FMLA */
12604                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12605                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, tcg_res, fpst);
12606                 break;
12607             case 0x09: /* FMUL */
12608                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12609                 break;
12610             case 0x19: /* FMULX */
12611                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12612                 break;
12613             default:
12614                 g_assert_not_reached();
12615             }
12616
12617             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
12618             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12619             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
12620         }
12621
12622         tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
12623         clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
12624     } else if (!is_long) {
12625         /* 32 bit floating point, or 16 or 32 bit integer.
12626          * For the 16 bit scalar case we use the usual Neon helpers and
12627          * rely on the fact that 0 op 0 == 0 with no side effects.
12628          */
12629         TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
12630         int pass, maxpasses;
12631
12632         if (is_scalar) {
12633             maxpasses = 1;
12634         } else {
12635             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
12636         }
12637
12638         read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
12639
12640         if (size == 1 && !is_scalar) {
12641             /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to duplicate
12642              * the index into both halves of the 32 bit tcg_idx and then use
12643              * the usual Neon helpers.
12644              */
12645             tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
12646         }
12647
12648         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
12649             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12650             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
12651
12652             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, is_scalar ? size : MO_32);
12653
12654             switch (16 * u + opcode) {
12655             case 0x08: /* MUL */
12656             case 0x10: /* MLA */
12657             case 0x14: /* MLS */
12658             {
12659                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[2][2] = {
12660                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
12661                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
12662                 };
12663                 NeonGenTwoOpFn *genfn;
12664                 bool is_sub = opcode == 0x4;
12665
12666                 if (size == 1) {
12667                     gen_helper_neon_mul_u16(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
12668                 } else {
12669                     tcg_gen_mul_i32(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
12670                 }
12671                 if (opcode == 0x8) {
12672                     break;
12673                 }
12674                 read_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
12675                 genfn = fns[size - 1][is_sub];
12676                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_res);
12677                 break;
12678             }
12679             case 0x05: /* FMLS */
12680             case 0x01: /* FMLA */
12681                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12682                                      is_scalar ? size : MO_32);
12683                 switch (size) {
12684                 case 1:
12685                     if (opcode == 0x5) {
12686                         /* As usual for ARM, separate negation for fused
12687                          * multiply-add */
12688                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80008000);
12689                     }
12690                     if (is_scalar) {
12691                         gen_helper_advsimd_muladdh(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12692                                                    tcg_res, fpst);
12693                     } else {
12694                         gen_helper_advsimd_muladd2h(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12695                                                     tcg_res, fpst);
12696                     }
12697                     break;
12698                 case 2:
12699                     if (opcode == 0x5) {
12700                         /* As usual for ARM, separate negation for
12701                          * fused multiply-add */
12702                         tcg_gen_xori_i32(tcg_op, tcg_op, 0x80000000);
12703                     }
12704                     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op, tcg_idx,
12705                                            tcg_res, fpst);
12706                     break;
12707                 default:
12708                     g_assert_not_reached();
12709                 }
12710                 break;
12711             case 0x09: /* FMUL */
12712                 switch (size) {
12713                 case 1:
12714                     if (is_scalar) {
12715                         gen_helper_advsimd_mulh(tcg_res, tcg_op,
12716                                                 tcg_idx, fpst);
12717                     } else {
12718                         gen_helper_advsimd_mul2h(tcg_res, tcg_op,
12719                                                  tcg_idx, fpst);
12720                     }
12721                     break;
12722                 case 2:
12723                     gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12724                     break;
12725                 default:
12726                     g_assert_not_reached();
12727                 }
12728                 break;
12729             case 0x19: /* FMULX */
12730                 switch (size) {
12731                 case 1:
12732                     if (is_scalar) {
12733                         gen_helper_advsimd_mulxh(tcg_res, tcg_op,
12734                                                  tcg_idx, fpst);
12735                     } else {
12736                         gen_helper_advsimd_mulx2h(tcg_res, tcg_op,
12737                                                   tcg_idx, fpst);
12738                     }
12739                     break;
12740                 case 2:
12741                     gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
12742                     break;
12743                 default:
12744                     g_assert_not_reached();
12745                 }
12746                 break;
12747             case 0x0c: /* SQDMULH */
12748                 if (size == 1) {
12749                     gen_helper_neon_qdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
12750                                                tcg_op, tcg_idx);
12751                 } else {
12752                     gen_helper_neon_qdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
12753                                                tcg_op, tcg_idx);
12754                 }
12755                 break;
12756             case 0x0d: /* SQRDMULH */
12757                 if (size == 1) {
12758                     gen_helper_neon_qrdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
12759                                                 tcg_op, tcg_idx);
12760                 } else {
12761                     gen_helper_neon_qrdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
12762                                                 tcg_op, tcg_idx);
12763                 }
12764                 break;
12765             case 0x1d: /* SQRDMLAH */
12766                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12767                                      is_scalar ? size : MO_32);
12768                 if (size == 1) {
12769                     gen_helper_neon_qrdmlah_s16(tcg_res, cpu_env,
12770                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12771                 } else {
12772                     gen_helper_neon_qrdmlah_s32(tcg_res, cpu_env,
12773                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12774                 }
12775                 break;
12776             case 0x1f: /* SQRDMLSH */
12777                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass,
12778                                      is_scalar ? size : MO_32);
12779                 if (size == 1) {
12780                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s16(tcg_res, cpu_env,
12781                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12782                 } else {
12783                     gen_helper_neon_qrdmlsh_s32(tcg_res, cpu_env,
12784                                                 tcg_op, tcg_idx, tcg_res);
12785                 }
12786                 break;
12787             default:
12788                 g_assert_not_reached();
12789             }
12790
12791             if (is_scalar) {
12792                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
12793             } else {
12794                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
12795             }
12796
12797             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12798             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
12799         }
12800
12801         tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
12802         clear_vec_high(s, is_q, rd);
12803     } else {
12804         /* long ops: 16x16->32 or 32x32->64 */
12805         TCGv_i64 tcg_res[2];
12806         int pass;
12807         bool satop = extract32(opcode, 0, 1);
12808         TCGMemOp memop = MO_32;
12809
12810         if (satop || !u) {
12811             memop |= MO_SIGN;
12812         }
12813
12814         if (size == 2) {
12815             TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
12816
12817             read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, memop);
12818
12819             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12820                 TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
12821                 TCGv_i64 tcg_passres;
12822                 int passelt;
12823
12824                 if (is_scalar) {
12825                     passelt = 0;
12826                 } else {
12827                     passelt = pass + (is_q * 2);
12828                 }
12829
12830                 read_vec_element(s, tcg_op, rn, passelt, memop);
12831
12832                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
12833
12834                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
12835                     /* Non-accumulating ops */
12836                     tcg_passres = tcg_res[pass];
12837                 } else {
12838                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
12839                 }
12840
12841                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
12842                 tcg_temp_free_i64(tcg_op);
12843
12844                 if (satop) {
12845                     /* saturating, doubling */
12846                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
12847                                                       tcg_passres, tcg_passres);
12848                 }
12849
12850                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
12851                     continue;
12852                 }
12853
12854                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
12855                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
12856
12857                 switch (opcode) {
12858                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
12859                     tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
12860                     break;
12861                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
12862                     tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
12863                     break;
12864                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
12865                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
12866                     /* fall through */
12867                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
12868                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
12869                                                       tcg_res[pass],
12870                                                       tcg_passres);
12871                     break;
12872                 default:
12873                     g_assert_not_reached();
12874                 }
12875                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
12876             }
12877             tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
12878
12879             clear_vec_high(s, !is_scalar, rd);
12880         } else {
12881             TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
12882
12883             assert(size == 1);
12884             read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
12885
12886             if (!is_scalar) {
12887                 /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to
12888                  * duplicate the index into both halves of the 32 bit tcg_idx
12889                  * and then use the usual Neon helpers.
12890                  */
12891                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
12892             }
12893
12894             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
12895                 TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
12896                 TCGv_i64 tcg_passres;
12897
12898                 if (is_scalar) {
12899                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
12900                 } else {
12901                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn,
12902                                          pass + (is_q * 2), MO_32);
12903                 }
12904
12905                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
12906
12907                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
12908                     /* Non-accumulating ops */
12909                     tcg_passres = tcg_res[pass];
12910                 } else {
12911                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
12912                 }
12913
12914                 if (memop & MO_SIGN) {
12915                     gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
12916                 } else {
12917                     gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
12918                 }
12919                 if (satop) {
12920                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
12921                                                       tcg_passres, tcg_passres);
12922                 }
12923                 tcg_temp_free_i32(tcg_op);
12924
12925                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
12926                     continue;
12927                 }
12928
12929                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
12930                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
12931
12932                 switch (opcode) {
12933                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
12934                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
12935                                              tcg_passres);
12936                     break;
12937                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
12938                     gen_helper_neon_subl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
12939                                              tcg_passres);
12940                     break;
12941                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
12942                     gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
12943                     /* fall through */
12944                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
12945                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
12946                                                       tcg_res[pass],
12947                                                       tcg_passres);
12948                     break;
12949                 default:
12950                     g_assert_not_reached();
12951                 }
12952                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
12953             }
12954             tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
12955
12956             if (is_scalar) {
12957                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res[0], tcg_res[0]);
12958             }
12959         }
12960
12961         if (is_scalar) {
12962             tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
12963         }
12964
12965         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
12966             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
12967             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
12968         }
12969     }
12970
12971     if (fpst) {
12972         tcg_temp_free_ptr(fpst);
12973     }
12974 }
12975
12976 /* Crypto AES
12977  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
12978  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
12979  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
12980  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
12981  */
12982 static void disas_crypto_aes(DisasContext *s, uint32_t insn)
12983 {
12984     int size = extract32(insn, 22, 2);
12985     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
12986     int rn = extract32(insn, 5, 5);
12987     int rd = extract32(insn, 0, 5);
12988     int decrypt;
12989     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
12990     TCGv_i32 tcg_decrypt;
12991     CryptoThreeOpIntFn *genfn;
12992
12993     if (!dc_isar_feature(aa64_aes, s) || size != 0) {
12994         unallocated_encoding(s);
12995         return;
12996     }
12997
12998     switch (opcode) {
12999     case 0x4: /* AESE */
13000         decrypt = 0;
13001         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13002         break;
13003     case 0x6: /* AESMC */
13004         decrypt = 0;
13005         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13006         break;
13007     case 0x5: /* AESD */
13008         decrypt = 1;
13009         genfn = gen_helper_crypto_aese;
13010         break;
13011     case 0x7: /* AESIMC */
13012         decrypt = 1;
13013         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
13014         break;
13015     default:
13016         unallocated_encoding(s);
13017         return;
13018     }
13019
13020     if (!fp_access_check(s)) {
13021         return;
13022     }
13023
13024     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13025     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13026     tcg_decrypt = tcg_const_i32(decrypt);
13027
13028     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_decrypt);
13029
13030     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13031     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13032     tcg_temp_free_i32(tcg_decrypt);
13033 }
13034
13035 /* Crypto three-reg SHA
13036  *  31             24 23  22  21 20  16  15 14    12 11 10 9    5 4    0
13037  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13038  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
13039  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
13040  */
13041 static void disas_crypto_three_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13042 {
13043     int size = extract32(insn, 22, 2);
13044     int opcode = extract32(insn, 12, 3);
13045     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13046     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13047     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13048     CryptoThreeOpFn *genfn;
13049     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13050     bool feature;
13051
13052     if (size != 0) {
13053         unallocated_encoding(s);
13054         return;
13055     }
13056
13057     switch (opcode) {
13058     case 0: /* SHA1C */
13059     case 1: /* SHA1P */
13060     case 2: /* SHA1M */
13061     case 3: /* SHA1SU0 */
13062         genfn = NULL;
13063         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13064         break;
13065     case 4: /* SHA256H */
13066         genfn = gen_helper_crypto_sha256h;
13067         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13068         break;
13069     case 5: /* SHA256H2 */
13070         genfn = gen_helper_crypto_sha256h2;
13071         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13072         break;
13073     case 6: /* SHA256SU1 */
13074         genfn = gen_helper_crypto_sha256su1;
13075         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13076         break;
13077     default:
13078         unallocated_encoding(s);
13079         return;
13080     }
13081
13082     if (!feature) {
13083         unallocated_encoding(s);
13084         return;
13085     }
13086
13087     if (!fp_access_check(s)) {
13088         return;
13089     }
13090
13091     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13092     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13093     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13094
13095     if (genfn) {
13096         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13097     } else {
13098         TCGv_i32 tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13099
13100         gen_helper_crypto_sha1_3reg(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr,
13101                                     tcg_rm_ptr, tcg_opcode);
13102         tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13103     }
13104
13105     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13106     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13107     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13108 }
13109
13110 /* Crypto two-reg SHA
13111  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
13112  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13113  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
13114  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
13115  */
13116 static void disas_crypto_two_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
13117 {
13118     int size = extract32(insn, 22, 2);
13119     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
13120     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13121     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13122     CryptoTwoOpFn *genfn;
13123     bool feature;
13124     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13125
13126     if (size != 0) {
13127         unallocated_encoding(s);
13128         return;
13129     }
13130
13131     switch (opcode) {
13132     case 0: /* SHA1H */
13133         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13134         genfn = gen_helper_crypto_sha1h;
13135         break;
13136     case 1: /* SHA1SU1 */
13137         feature = dc_isar_feature(aa64_sha1, s);
13138         genfn = gen_helper_crypto_sha1su1;
13139         break;
13140     case 2: /* SHA256SU0 */
13141         feature = dc_isar_feature(aa64_sha256, s);
13142         genfn = gen_helper_crypto_sha256su0;
13143         break;
13144     default:
13145         unallocated_encoding(s);
13146         return;
13147     }
13148
13149     if (!feature) {
13150         unallocated_encoding(s);
13151         return;
13152     }
13153
13154     if (!fp_access_check(s)) {
13155         return;
13156     }
13157
13158     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13159     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13160
13161     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13162
13163     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13164     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13165 }
13166
13167 /* Crypto three-reg SHA512
13168  *  31                   21 20  16 15  14  13 12  11  10  9    5 4    0
13169  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13170  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 |  Rm  | 1 | O | 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13171  * +-----------------------+------+---+---+-----+--------+------+------+
13172  */
13173 static void disas_crypto_three_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13174 {
13175     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13176     int o =  extract32(insn, 14, 1);
13177     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13178     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13179     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13180     bool feature;
13181     CryptoThreeOpFn *genfn;
13182
13183     if (o == 0) {
13184         switch (opcode) {
13185         case 0: /* SHA512H */
13186             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13187             genfn = gen_helper_crypto_sha512h;
13188             break;
13189         case 1: /* SHA512H2 */
13190             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13191             genfn = gen_helper_crypto_sha512h2;
13192             break;
13193         case 2: /* SHA512SU1 */
13194             feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13195             genfn = gen_helper_crypto_sha512su1;
13196             break;
13197         case 3: /* RAX1 */
13198             feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13199             genfn = NULL;
13200             break;
13201         }
13202     } else {
13203         switch (opcode) {
13204         case 0: /* SM3PARTW1 */
13205             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13206             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw1;
13207             break;
13208         case 1: /* SM3PARTW2 */
13209             feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13210             genfn = gen_helper_crypto_sm3partw2;
13211             break;
13212         case 2: /* SM4EKEY */
13213             feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13214             genfn = gen_helper_crypto_sm4ekey;
13215             break;
13216         default:
13217             unallocated_encoding(s);
13218             return;
13219         }
13220     }
13221
13222     if (!feature) {
13223         unallocated_encoding(s);
13224         return;
13225     }
13226
13227     if (!fp_access_check(s)) {
13228         return;
13229     }
13230
13231     if (genfn) {
13232         TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13233
13234         tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13235         tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13236         tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13237
13238         genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr);
13239
13240         tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13241         tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13242         tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13243     } else {
13244         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13245         int pass;
13246
13247         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13248         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13249         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13250         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13251
13252         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13253             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13254             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13255
13256             tcg_gen_rotli_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, 1);
13257             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13258         }
13259         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13260         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13261
13262         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13263         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13264         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13265         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13266     }
13267 }
13268
13269 /* Crypto two-reg SHA512
13270  *  31                                     12  11  10  9    5 4    0
13271  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13272  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13273  * +-----------------------------------------+--------+------+------+
13274  */
13275 static void disas_crypto_two_reg_sha512(DisasContext *s, uint32_t insn)
13276 {
13277     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13278     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13279     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13280     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr;
13281     bool feature;
13282     CryptoTwoOpFn *genfn;
13283
13284     switch (opcode) {
13285     case 0: /* SHA512SU0 */
13286         feature = dc_isar_feature(aa64_sha512, s);
13287         genfn = gen_helper_crypto_sha512su0;
13288         break;
13289     case 1: /* SM4E */
13290         feature = dc_isar_feature(aa64_sm4, s);
13291         genfn = gen_helper_crypto_sm4e;
13292         break;
13293     default:
13294         unallocated_encoding(s);
13295         return;
13296     }
13297
13298     if (!feature) {
13299         unallocated_encoding(s);
13300         return;
13301     }
13302
13303     if (!fp_access_check(s)) {
13304         return;
13305     }
13306
13307     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13308     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13309
13310     genfn(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr);
13311
13312     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13313     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13314 }
13315
13316 /* Crypto four-register
13317  *  31               23 22 21 20  16 15  14  10 9    5 4    0
13318  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13319  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 | Op0 |  Rm  | 0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
13320  * +-------------------+-----+------+---+------+------+------+
13321  */
13322 static void disas_crypto_four_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
13323 {
13324     int op0 = extract32(insn, 21, 2);
13325     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13326     int ra = extract32(insn, 10, 5);
13327     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13328     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13329     bool feature;
13330
13331     switch (op0) {
13332     case 0: /* EOR3 */
13333     case 1: /* BCAX */
13334         feature = dc_isar_feature(aa64_sha3, s);
13335         break;
13336     case 2: /* SM3SS1 */
13337         feature = dc_isar_feature(aa64_sm3, s);
13338         break;
13339     default:
13340         unallocated_encoding(s);
13341         return;
13342     }
13343
13344     if (!feature) {
13345         unallocated_encoding(s);
13346         return;
13347     }
13348
13349     if (!fp_access_check(s)) {
13350         return;
13351     }
13352
13353     if (op0 < 2) {
13354         TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res[2];
13355         int pass;
13356
13357         tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13358         tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13359         tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
13360         tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13361         tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13362
13363         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13364             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13365             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13366             read_vec_element(s, tcg_op3, ra, pass, MO_64);
13367
13368             if (op0 == 0) {
13369                 /* EOR3 */
13370                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13371             } else {
13372                 /* BCAX */
13373                 tcg_gen_andc_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op3);
13374             }
13375             tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
13376         }
13377         write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13378         write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13379
13380         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13381         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13382         tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
13383         tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13384         tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13385     } else {
13386         TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, tcg_res, tcg_zero;
13387
13388         tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
13389         tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
13390         tcg_op3 = tcg_temp_new_i32();
13391         tcg_res = tcg_temp_new_i32();
13392         tcg_zero = tcg_const_i32(0);
13393
13394         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 3, MO_32);
13395         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, 3, MO_32);
13396         read_vec_element_i32(s, tcg_op3, ra, 3, MO_32);
13397
13398         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_op1, 20);
13399         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op2);
13400         tcg_gen_add_i32(tcg_res, tcg_res, tcg_op3);
13401         tcg_gen_rotri_i32(tcg_res, tcg_res, 25);
13402
13403         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 0, MO_32);
13404         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 1, MO_32);
13405         write_vec_element_i32(s, tcg_zero, rd, 2, MO_32);
13406         write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, 3, MO_32);
13407
13408         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
13409         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
13410         tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
13411         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
13412         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
13413     }
13414 }
13415
13416 /* Crypto XAR
13417  *  31                   21 20  16 15    10 9    5 4    0
13418  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13419  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
13420  * +-----------------------+------+--------+------+------+
13421  */
13422 static void disas_crypto_xar(DisasContext *s, uint32_t insn)
13423 {
13424     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13425     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
13426     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13427     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13428     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
13429     int pass;
13430
13431     if (!dc_isar_feature(aa64_sha3, s)) {
13432         unallocated_encoding(s);
13433         return;
13434     }
13435
13436     if (!fp_access_check(s)) {
13437         return;
13438     }
13439
13440     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
13441     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
13442     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
13443     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
13444
13445     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
13446         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
13447         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
13448
13449         tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
13450         tcg_gen_rotri_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], imm6);
13451     }
13452     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
13453     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
13454
13455     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
13456     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
13457     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
13458     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
13459 }
13460
13461 /* Crypto three-reg imm2
13462  *  31                   21 20  16 15  14 13 12  11  10  9    5 4    0
13463  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13464  * | 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 |  Rm  | 1 0 | imm2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
13465  * +-----------------------+------+-----+------+--------+------+------+
13466  */
13467 static void disas_crypto_three_reg_imm2(DisasContext *s, uint32_t insn)
13468 {
13469     int opcode = extract32(insn, 10, 2);
13470     int imm2 = extract32(insn, 12, 2);
13471     int rm = extract32(insn, 16, 5);
13472     int rn = extract32(insn, 5, 5);
13473     int rd = extract32(insn, 0, 5);
13474     TCGv_ptr tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr;
13475     TCGv_i32 tcg_imm2, tcg_opcode;
13476
13477     if (!dc_isar_feature(aa64_sm3, s)) {
13478         unallocated_encoding(s);
13479         return;
13480     }
13481
13482     if (!fp_access_check(s)) {
13483         return;
13484     }
13485
13486     tcg_rd_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rd);
13487     tcg_rn_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rn);
13488     tcg_rm_ptr = vec_full_reg_ptr(s, rm);
13489     tcg_imm2   = tcg_const_i32(imm2);
13490     tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
13491
13492     gen_helper_crypto_sm3tt(tcg_rd_ptr, tcg_rn_ptr, tcg_rm_ptr, tcg_imm2,
13493                             tcg_opcode);
13494
13495     tcg_temp_free_ptr(tcg_rd_ptr);
13496     tcg_temp_free_ptr(tcg_rn_ptr);
13497     tcg_temp_free_ptr(tcg_rm_ptr);
13498     tcg_temp_free_i32(tcg_imm2);
13499     tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
13500 }
13501
13502 /* C3.6 Data processing - SIMD, inc Crypto
13503  *
13504  * As the decode gets a little complex we are using a table based
13505  * approach for this part of the decode.
13506  */
13507 static const AArch64DecodeTable data_proc_simd[] = {
13508     /* pattern  ,  mask     ,  fn                        */
13509     { 0x0e200400, 0x9f200400, disas_simd_three_reg_same },
13510     { 0x0e008400, 0x9f208400, disas_simd_three_reg_same_extra },
13511     { 0x0e200000, 0x9f200c00, disas_simd_three_reg_diff },
13512     { 0x0e200800, 0x9f3e0c00, disas_simd_two_reg_misc },
13513     { 0x0e300800, 0x9f3e0c00, disas_simd_across_lanes },
13514     { 0x0e000400, 0x9fe08400, disas_simd_copy },
13515     { 0x0f000000, 0x9f000400, disas_simd_indexed }, /* vector indexed */
13516     /* simd_mod_imm decode is a subset of simd_shift_imm, so must precede it */
13517     { 0x0f000400, 0x9ff80400, disas_simd_mod_imm },
13518     { 0x0f000400, 0x9f800400, disas_simd_shift_imm },
13519     { 0x0e000000, 0xbf208c00, disas_simd_tb },
13520     { 0x0e000800, 0xbf208c00, disas_simd_zip_trn },
13521     { 0x2e000000, 0xbf208400, disas_simd_ext },
13522     { 0x5e200400, 0xdf200400, disas_simd_scalar_three_reg_same },
13523     { 0x5e008400, 0xdf208400, disas_simd_scalar_three_reg_same_extra },
13524     { 0x5e200000, 0xdf200c00, disas_simd_scalar_three_reg_diff },
13525     { 0x5e200800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_two_reg_misc },
13526     { 0x5e300800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_pairwise },
13527     { 0x5e000400, 0xdfe08400, disas_simd_scalar_copy },
13528     { 0x5f000000, 0xdf000400, disas_simd_indexed }, /* scalar indexed */
13529     { 0x5f000400, 0xdf800400, disas_simd_scalar_shift_imm },
13530     { 0x4e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_aes },
13531     { 0x5e000000, 0xff208c00, disas_crypto_three_reg_sha },
13532     { 0x5e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_two_reg_sha },
13533     { 0xce608000, 0xffe0b000, disas_crypto_three_reg_sha512 },
13534     { 0xcec08000, 0xfffff000, disas_crypto_two_reg_sha512 },
13535     { 0xce000000, 0xff808000, disas_crypto_four_reg },
13536     { 0xce800000, 0xffe00000, disas_crypto_xar },
13537     { 0xce408000, 0xffe0c000, disas_crypto_three_reg_imm2 },
13538     { 0x0e400400, 0x9f60c400, disas_simd_three_reg_same_fp16 },
13539     { 0x0e780800, 0x8f7e0c00, disas_simd_two_reg_misc_fp16 },
13540     { 0x5e400400, 0xdf60c400, disas_simd_scalar_three_reg_same_fp16 },
13541     { 0x00000000, 0x00000000, NULL }
13542 };
13543
13544 static void disas_data_proc_simd(DisasContext *s, uint32_t insn)
13545 {
13546     /* Note that this is called with all non-FP cases from
13547      * table C3-6 so it must UNDEF for entries not specifically
13548      * allocated to instructions in that table.
13549      */
13550     AArch64DecodeFn *fn = lookup_disas_fn(&data_proc_simd[0], insn);
13551     if (fn) {
13552         fn(s, insn);
13553     } else {
13554         unallocated_encoding(s);
13555     }
13556 }
13557
13558 /* C3.6 Data processing - SIMD and floating point */
13559 static void disas_data_proc_simd_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
13560 {
13561     if (extract32(insn, 28, 1) == 1 && extract32(insn, 30, 1) == 0) {
13562         disas_data_proc_fp(s, insn);
13563     } else {
13564         /* SIMD, including crypto */
13565         disas_data_proc_simd(s, insn);
13566     }
13567 }
13568
13569 /* C3.1 A64 instruction index by encoding */
13570 static void disas_a64_insn(CPUARMState *env, DisasContext *s)
13571 {
13572     uint32_t insn;
13573
13574     insn = arm_ldl_code(env, s->pc, s->sctlr_b);
13575     s->insn = insn;
13576     s->pc += 4;
13577
13578     s->fp_access_checked = false;
13579
13580     switch (extract32(insn, 25, 4)) {
13581     case 0x0: case 0x1: case 0x3: /* UNALLOCATED */
13582         unallocated_encoding(s);
13583         break;
13584     case 0x2:
13585         if (!dc_isar_feature(aa64_sve, s) || !disas_sve(s, insn)) {
13586             unallocated_encoding(s);
13587         }
13588         break;
13589     case 0x8: case 0x9: /* Data processing - immediate */
13590         disas_data_proc_imm(s, insn);
13591         break;
13592     case 0xa: case 0xb: /* Branch, exception generation and system insns */
13593         disas_b_exc_sys(s, insn);
13594         break;
13595     case 0x4:
13596     case 0x6:
13597     case 0xc:
13598     case 0xe:      /* Loads and stores */
13599         disas_ldst(s, insn);
13600         break;
13601     case 0x5:
13602     case 0xd:      /* Data processing - register */
13603         disas_data_proc_reg(s, insn);
13604         break;
13605     case 0x7:
13606     case 0xf:      /* Data processing - SIMD and floating point */
13607         disas_data_proc_simd_fp(s, insn);
13608         break;
13609     default:
13610         assert(FALSE); /* all 15 cases should be handled above */
13611         break;
13612     }
13613
13614     /* if we allocated any temporaries, free them here */
13615     free_tmp_a64(s);
13616 }
13617
13618 static void aarch64_tr_init_disas_context(DisasContextBase *dcbase,
13619                                           CPUState *cpu)
13620 {
13621     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13622     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
13623     ARMCPU *arm_cpu = arm_env_get_cpu(env);
13624     uint32_t tb_flags = dc->base.tb->flags;
13625     int bound, core_mmu_idx;
13626
13627     dc->isar = &arm_cpu->isar;
13628     dc->pc = dc->base.pc_first;
13629     dc->condjmp = 0;
13630
13631     dc->aarch64 = 1;
13632     /* If we are coming from secure EL0 in a system with a 32-bit EL3, then
13633      * there is no secure EL1, so we route exceptions to EL3.
13634      */
13635     dc->secure_routed_to_el3 = arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
13636                                !arm_el_is_aa64(env, 3);
13637     dc->thumb = 0;
13638     dc->sctlr_b = 0;
13639     dc->be_data = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, BE_DATA) ? MO_BE : MO_LE;
13640     dc->condexec_mask = 0;
13641     dc->condexec_cond = 0;
13642     core_mmu_idx = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, MMUIDX);
13643     dc->mmu_idx = core_to_arm_mmu_idx(env, core_mmu_idx);
13644     dc->tbi0 = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, TBI0);
13645     dc->tbi1 = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, TBI1);
13646     dc->current_el = arm_mmu_idx_to_el(dc->mmu_idx);
13647 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
13648     dc->user = (dc->current_el == 0);
13649 #endif
13650     dc->fp_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, FPEXC_EL);
13651     dc->sve_excp_el = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, SVEEXC_EL);
13652     dc->sve_len = (FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, ZCR_LEN) + 1) * 16;
13653     dc->pauth_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_A64, PAUTH_ACTIVE);
13654     dc->vec_len = 0;
13655     dc->vec_stride = 0;
13656     dc->cp_regs = arm_cpu->cp_regs;
13657     dc->features = env->features;
13658
13659     /* Single step state. The code-generation logic here is:
13660      *  SS_ACTIVE == 0:
13661      *   generate code with no special handling for single-stepping (except
13662      *   that anything that can make us go to SS_ACTIVE == 1 must end the TB;
13663      *   this happens anyway because those changes are all system register or
13664      *   PSTATE writes).
13665      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 1: (active-not-pending)
13666      *   emit code for one insn
13667      *   emit code to clear PSTATE.SS
13668      *   emit code to generate software step exception for completed step
13669      *   end TB (as usual for having generated an exception)
13670      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 0: (active-pending)
13671      *   emit code to generate a software step exception
13672      *   end the TB
13673      */
13674     dc->ss_active = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, SS_ACTIVE);
13675     dc->pstate_ss = FIELD_EX32(tb_flags, TBFLAG_ANY, PSTATE_SS);
13676     dc->is_ldex = false;
13677     dc->ss_same_el = (arm_debug_target_el(env) == dc->current_el);
13678
13679     /* Bound the number of insns to execute to those left on the page.  */
13680     bound = -(dc->base.pc_first | TARGET_PAGE_MASK) / 4;
13681
13682     /* If architectural single step active, limit to 1.  */
13683     if (dc->ss_active) {
13684         bound = 1;
13685     }
13686     dc->base.max_insns = MIN(dc->base.max_insns, bound);
13687
13688     init_tmp_a64_array(dc);
13689 }
13690
13691 static void aarch64_tr_tb_start(DisasContextBase *db, CPUState *cpu)
13692 {
13693 }
13694
13695 static void aarch64_tr_insn_start(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13696 {
13697     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13698
13699     tcg_gen_insn_start(dc->pc, 0, 0);
13700     dc->insn_start = tcg_last_op();
13701 }
13702
13703 static bool aarch64_tr_breakpoint_check(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu,
13704                                         const CPUBreakpoint *bp)
13705 {
13706     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13707
13708     if (bp->flags & BP_CPU) {
13709         gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13710         gen_helper_check_breakpoints(cpu_env);
13711         /* End the TB early; it likely won't be executed */
13712         dc->base.is_jmp = DISAS_TOO_MANY;
13713     } else {
13714         gen_exception_internal_insn(dc, 0, EXCP_DEBUG);
13715         /* The address covered by the breakpoint must be
13716            included in [tb->pc, tb->pc + tb->size) in order
13717            to for it to be properly cleared -- thus we
13718            increment the PC here so that the logic setting
13719            tb->size below does the right thing.  */
13720         dc->pc += 4;
13721         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
13722     }
13723
13724     return true;
13725 }
13726
13727 static void aarch64_tr_translate_insn(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13728 {
13729     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13730     CPUARMState *env = cpu->env_ptr;
13731
13732     if (dc->ss_active && !dc->pstate_ss) {
13733         /* Singlestep state is Active-pending.
13734          * If we're in this state at the start of a TB then either
13735          *  a) we just took an exception to an EL which is being debugged
13736          *     and this is the first insn in the exception handler
13737          *  b) debug exceptions were masked and we just unmasked them
13738          *     without changing EL (eg by clearing PSTATE.D)
13739          * In either case we're going to take a swstep exception in the
13740          * "did not step an insn" case, and so the syndrome ISV and EX
13741          * bits should be zero.
13742          */
13743         assert(dc->base.num_insns == 1);
13744         gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(dc->ss_same_el, 0, 0),
13745                       default_exception_el(dc));
13746         dc->base.is_jmp = DISAS_NORETURN;
13747     } else {
13748         disas_a64_insn(env, dc);
13749     }
13750
13751     dc->base.pc_next = dc->pc;
13752     translator_loop_temp_check(&dc->base);
13753 }
13754
13755 static void aarch64_tr_tb_stop(DisasContextBase *dcbase, CPUState *cpu)
13756 {
13757     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13758
13759     if (unlikely(dc->base.singlestep_enabled || dc->ss_active)) {
13760         /* Note that this means single stepping WFI doesn't halt the CPU.
13761          * For conditional branch insns this is harmless unreachable code as
13762          * gen_goto_tb() has already handled emitting the debug exception
13763          * (and thus a tb-jump is not possible when singlestepping).
13764          */
13765         switch (dc->base.is_jmp) {
13766         default:
13767             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13768             /* fall through */
13769         case DISAS_EXIT:
13770         case DISAS_JUMP:
13771             if (dc->base.singlestep_enabled) {
13772                 gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
13773             } else {
13774                 gen_step_complete_exception(dc);
13775             }
13776             break;
13777         case DISAS_NORETURN:
13778             break;
13779         }
13780     } else {
13781         switch (dc->base.is_jmp) {
13782         case DISAS_NEXT:
13783         case DISAS_TOO_MANY:
13784             gen_goto_tb(dc, 1, dc->pc);
13785             break;
13786         default:
13787         case DISAS_UPDATE:
13788             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13789             /* fall through */
13790         case DISAS_EXIT:
13791             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
13792             break;
13793         case DISAS_JUMP:
13794             tcg_gen_lookup_and_goto_ptr();
13795             break;
13796         case DISAS_NORETURN:
13797         case DISAS_SWI:
13798             break;
13799         case DISAS_WFE:
13800             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13801             gen_helper_wfe(cpu_env);
13802             break;
13803         case DISAS_YIELD:
13804             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13805             gen_helper_yield(cpu_env);
13806             break;
13807         case DISAS_WFI:
13808         {
13809             /* This is a special case because we don't want to just halt the CPU
13810              * if trying to debug across a WFI.
13811              */
13812             TCGv_i32 tmp = tcg_const_i32(4);
13813
13814             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
13815             gen_helper_wfi(cpu_env, tmp);
13816             tcg_temp_free_i32(tmp);
13817             /* The helper doesn't necessarily throw an exception, but we
13818              * must go back to the main loop to check for interrupts anyway.
13819              */
13820             tcg_gen_exit_tb(NULL, 0);
13821             break;
13822         }
13823         }
13824     }
13825
13826     /* Functions above can change dc->pc, so re-align db->pc_next */
13827     dc->base.pc_next = dc->pc;
13828 }
13829
13830 static void aarch64_tr_disas_log(const DisasContextBase *dcbase,
13831                                       CPUState *cpu)
13832 {
13833     DisasContext *dc = container_of(dcbase, DisasContext, base);
13834
13835     qemu_log("IN: %s\n", lookup_symbol(dc->base.pc_first));
13836     log_target_disas(cpu, dc->base.pc_first, dc->base.tb->size);
13837 }
13838
13839 const TranslatorOps aarch64_translator_ops = {
13840     .init_disas_context = aarch64_tr_init_disas_context,
13841     .tb_start           = aarch64_tr_tb_start,
13842     .insn_start         = aarch64_tr_insn_start,
13843     .breakpoint_check   = aarch64_tr_breakpoint_check,
13844     .translate_insn     = aarch64_tr_translate_insn,
13845     .tb_stop            = aarch64_tr_tb_stop,
13846     .disas_log          = aarch64_tr_disas_log,
13847 };
This page took 0.783969 seconds and 4 git commands to generate.