Upstream a whole host of RISC-V changes.
[fw/openocd] / src / target / riscv / opcodes.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2
3 #include "encoding.h"
4
5 #define ZERO    0
6 #define T0      5
7 #define S0      8
8 #define S1      9
9
10 static uint32_t bits(uint32_t value, unsigned int hi, unsigned int lo)
11 {
12         return (value >> lo) & ((1 << (hi+1-lo)) - 1);
13 }
14
15 static uint32_t bit(uint32_t value, unsigned int b)
16 {
17         return (value >> b) & 1;
18 }
19
20 static uint32_t inst_rd(uint32_t r) __attribute__ ((unused));
21 static uint32_t inst_rd(uint32_t r)
22 {
23         return bits(r, 4, 0) << 7;
24 }
25
26 static uint32_t inst_rs1(uint32_t r) __attribute__ ((unused));
27 static uint32_t inst_rs1(uint32_t r)
28 {
29         return bits(r, 4, 0) << 15;
30 }
31
32 static uint32_t inst_rs2(uint32_t r) __attribute__ ((unused));
33 static uint32_t inst_rs2(uint32_t r)
34 {
35         return bits(r, 4, 0) << 20;
36 }
37
38 static uint32_t imm_i(uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
39 static uint32_t imm_i(uint32_t imm)
40 {
41         return bits(imm, 11, 0) << 20;
42 }
43
44 static uint32_t imm_s(uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
45 static uint32_t imm_s(uint32_t imm)
46 {
47         return (bits(imm, 4, 0) << 7) | (bits(imm, 11, 5) << 25);
48 }
49
50 static uint32_t imm_b(uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
51 static uint32_t imm_b(uint32_t imm)
52 {
53         return (bit(imm, 11) << 7) | (bits(imm, 4, 1) << 8) | (bits(imm, 10, 5) << 25) | (bit(imm, 12) << 31);
54 }
55
56 static uint32_t imm_u(uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
57 static uint32_t imm_u(uint32_t imm)
58 {
59         return bits(imm, 31, 12) << 12;
60 }
61
62 static uint32_t imm_j(uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
63 static uint32_t imm_j(uint32_t imm)
64 {
65         return (bits(imm, 19, 12) << 12) | (bit(imm, 11) << 20) | (bits(imm, 10, 1) << 21) | (bit(imm, 20) << 31);
66 }
67
68 static uint32_t jal(unsigned int rd, uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
69 static uint32_t jal(unsigned int rd, uint32_t imm)
70 {
71         return imm_j(imm) | inst_rd(rd) | MATCH_JAL;
72 }
73
74 static uint32_t csrsi(unsigned int csr, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
75 static uint32_t csrsi(unsigned int csr, uint16_t imm)
76 {
77         return imm_i(csr) | inst_rs1(imm) | MATCH_CSRRSI;
78 }
79
80 static uint32_t sw(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
81 static uint32_t sw(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
82 {
83         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_SW;
84 }
85
86 static uint32_t sd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
87 static uint32_t sd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
88 {
89         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_SD;
90 }
91
92 static uint32_t sh(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
93 static uint32_t sh(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
94 {
95         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_SH;
96 }
97
98 static uint32_t sb(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
99 static uint32_t sb(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
100 {
101         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_SB;
102 }
103
104 static uint32_t ld(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
105 static uint32_t ld(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset)
106 {
107         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(rd) | MATCH_LD;
108 }
109
110 static uint32_t lw(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
111 static uint32_t lw(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset)
112 {
113         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(rd) | MATCH_LW;
114 }
115
116 static uint32_t lh(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
117 static uint32_t lh(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset)
118 {
119         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(rd) | MATCH_LH;
120 }
121
122 static uint32_t lb(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
123 static uint32_t lb(unsigned int rd, unsigned int base, uint16_t offset)
124 {
125         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(rd) | MATCH_LB;
126 }
127
128 static uint32_t csrw(unsigned int source, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
129 static uint32_t csrw(unsigned int source, unsigned int csr)
130 {
131         return imm_i(csr) | inst_rs1(source) | MATCH_CSRRW;
132 }
133
134 static uint32_t addi(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
135 static uint32_t addi(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm)
136 {
137         return imm_i(imm) | inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_ADDI;
138 }
139
140 static uint32_t csrr(unsigned int rd, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
141 static uint32_t csrr(unsigned int rd, unsigned int csr)
142 {
143         return imm_i(csr) | inst_rd(rd) | MATCH_CSRRS;
144 }
145
146 static uint32_t csrrs(unsigned int rd, unsigned int rs, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
147 static uint32_t csrrs(unsigned int rd, unsigned int rs, unsigned int csr)
148 {
149         return imm_i(csr) | inst_rs1(rs) | inst_rd(rd) | MATCH_CSRRS;
150 }
151
152 static uint32_t csrrw(unsigned int rd, unsigned int rs, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
153 static uint32_t csrrw(unsigned int rd, unsigned int rs, unsigned int csr)
154 {
155         return imm_i(csr) | inst_rs1(rs) | inst_rd(rd) | MATCH_CSRRW;
156 }
157
158 static uint32_t csrrci(unsigned int rd, unsigned int zimm, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
159 static uint32_t csrrci(unsigned int rd, unsigned int zimm, unsigned int csr)
160 {
161         return imm_i(csr) | inst_rs1(zimm) | inst_rd(rd) | MATCH_CSRRCI;
162 }
163
164 static uint32_t csrrsi(unsigned int rd, unsigned int zimm, unsigned int csr) __attribute__ ((unused));
165 static uint32_t csrrsi(unsigned int rd, unsigned int zimm, unsigned int csr)
166 {
167         return imm_i(csr) | inst_rs1(zimm) | inst_rd(rd) | MATCH_CSRRSI;
168 }
169
170 static uint32_t fsw(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
171 static uint32_t fsw(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
172 {
173         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_FSW;
174 }
175
176 static uint32_t fsd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
177 static uint32_t fsd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
178 {
179         return imm_s(offset) | inst_rs2(src) | inst_rs1(base) | MATCH_FSD;
180 }
181
182 static uint32_t flw(unsigned int dest, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
183 static uint32_t flw(unsigned int dest, unsigned int base, uint16_t offset)
184 {
185         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(dest) | MATCH_FLW;
186 }
187
188 static uint32_t fld(unsigned int dest, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
189 static uint32_t fld(unsigned int dest, unsigned int base, uint16_t offset)
190 {
191         return imm_i(offset) | inst_rs1(base) | inst_rd(dest) | MATCH_FLD;
192 }
193
194 static uint32_t fmv_x_w(unsigned dest, unsigned src) __attribute__ ((unused));
195 static uint32_t fmv_x_w(unsigned dest, unsigned src)
196 {
197         return inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_FMV_X_W;
198 }
199
200 static uint32_t fmv_x_d(unsigned dest, unsigned src) __attribute__ ((unused));
201 static uint32_t fmv_x_d(unsigned dest, unsigned src)
202 {
203         return inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_FMV_X_D;
204 }
205
206 static uint32_t fmv_w_x(unsigned dest, unsigned src) __attribute__ ((unused));
207 static uint32_t fmv_w_x(unsigned dest, unsigned src)
208 {
209         return inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_FMV_W_X;
210 }
211
212 static uint32_t fmv_d_x(unsigned dest, unsigned src) __attribute__ ((unused));
213 static uint32_t fmv_d_x(unsigned dest, unsigned src)
214 {
215         return inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_FMV_D_X;
216 }
217
218 static uint32_t ebreak(void) __attribute__ ((unused));
219 static uint32_t ebreak(void)
220 {
221         return MATCH_EBREAK;
222 }
223 static uint32_t ebreak_c(void) __attribute__ ((unused));
224 static uint32_t ebreak_c(void)
225 {
226         return MATCH_C_EBREAK;
227 }
228
229 static uint32_t wfi(void) __attribute__ ((unused));
230 static uint32_t wfi(void) { return MATCH_WFI; }
231
232 static uint32_t fence_i(void) __attribute__ ((unused));
233 static uint32_t fence_i(void)
234 {
235         return MATCH_FENCE_I;
236 }
237
238 static uint32_t lui(unsigned int dest, uint32_t imm) __attribute__ ((unused));
239 static uint32_t lui(unsigned int dest, uint32_t imm)
240 {
241         return imm_u(imm) | inst_rd(dest) | MATCH_LUI;
242 }
243
244 /*
245 static uint32_t csrci(unsigned int csr, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
246 static uint32_t csrci(unsigned int csr, uint16_t imm)
247 {
248   return (csr << 20) |
249     (bits(imm, 4, 0) << 15) |
250     MATCH_CSRRCI;
251 }
252
253 static uint32_t li(unsigned int dest, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
254 static uint32_t li(unsigned int dest, uint16_t imm)
255 {
256         return addi(dest, 0, imm);
257 }
258
259 static uint32_t fsd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset) __attribute__ ((unused));
260 static uint32_t fsd(unsigned int src, unsigned int base, uint16_t offset)
261 {
262   return (bits(offset, 11, 5) << 25) |
263     (bits(src, 4, 0) << 20) |
264     (base << 15) |
265     (bits(offset, 4, 0) << 7) |
266     MATCH_FSD;
267 }
268
269 static uint32_t ori(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
270 static uint32_t ori(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm)
271 {
272   return (bits(imm, 11, 0) << 20) |
273     (src << 15) |
274     (dest << 7) |
275     MATCH_ORI;
276 }
277
278 static uint32_t nop(void) __attribute__ ((unused));
279 static uint32_t nop(void)
280 {
281   return addi(0, 0, 0);
282 }
283 */
284
285 static uint32_t xori(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm) __attribute__ ((unused));
286 static uint32_t xori(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm)
287 {
288         return imm_i(imm) | inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_XORI;
289 }
290
291 static uint32_t srli(unsigned int dest, unsigned int src, uint8_t shamt) __attribute__ ((unused));
292 static uint32_t srli(unsigned int dest, unsigned int src, uint8_t shamt)
293 {
294         return inst_rs2(shamt) | inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_SRLI;
295 }
296
297 static uint32_t fence(void) __attribute__((unused));
298 static uint32_t fence(void)
299 {
300         return MATCH_FENCE;
301 }
302
303 static uint32_t auipc(unsigned int dest) __attribute__((unused));
304 static uint32_t auipc(unsigned int dest)
305 {
306         return MATCH_AUIPC | inst_rd(dest);
307 }
308
309 static uint32_t vsetvli(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm) __attribute__((unused));
310 static uint32_t vsetvli(unsigned int dest, unsigned int src, uint16_t imm)
311 {
312         return (bits(imm, 10, 0) << 20) | inst_rs1(src) | inst_rd(dest) | MATCH_VSETVLI;
313 }
314
315 static uint32_t vmv_x_s(unsigned int rd, unsigned int vs2) __attribute__((unused));
316 static uint32_t vmv_x_s(unsigned int rd, unsigned int vs2)
317 {
318         return inst_rs2(vs2) | inst_rd(rd) | MATCH_VMV_X_S;
319 }
320
321 static uint32_t vmv_s_x(unsigned int vd, unsigned int vs2) __attribute__((unused));
322 static uint32_t vmv_s_x(unsigned int vd, unsigned int rs1)
323 {
324         return inst_rs1(rs1) | inst_rd(vd) | MATCH_VMV_S_X;
325 }
326
327 static uint32_t vslide1down_vx(unsigned int vd, unsigned int vs2,
328                 unsigned int rs1, unsigned int vm) __attribute__((unused));
329 static uint32_t vslide1down_vx(unsigned int vd, unsigned int vs2,
330                 unsigned int rs1, unsigned int vm)
331 {
332         return ((vm & 1) << 25) | inst_rs2(vs2) | inst_rs1(rs1) | inst_rd(vd) | MATCH_VSLIDE1DOWN_VX;
333 }
334