arch-power: Add trap instructions
authorSandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Sat, 6 Feb 2021 11:52:15 +0000 (17:22 +0530)
committerSandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Mon, 15 Feb 2021 08:32:38 +0000 (14:02 +0530)
This introduces new classes and new formats for D and X
form instructions, the TO field that is used to encode
the trap conditions and adds the following instructions.
  * Trap Word Immediate (twi)
  * Trap Word (tw)
  * Trap Doubleword Immediate (tdi)
  * Trap Doubleword (td)

Change-Id: I029147ef643c2ee6794426e5e90af4d75f22e92e
Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
src/arch/power/faults.hh
src/arch/power/insts/integer.cc
src/arch/power/insts/integer.hh
src/arch/power/isa/decoder.isa
src/arch/power/isa/formats/integer.isa
src/arch/power/types.hh

index e20ef8eb538e2c27222c39d1632b37acad6b9d64..6932271ac06dbcaf5830183d33c70cf99f81d31c 100644 (file)
@@ -82,6 +82,15 @@ class AlignmentFault : public PowerFault
     }
 };
 
+class TrapFault : public PowerFault
+{
+  public:
+    TrapFault()
+        : PowerFault("Trap")
+    {
+    }
+};
+
 } // namespace PowerISA
 
 #endif // __ARCH_POWER_FAULTS_HH__
index 0631749e2e9bcfebb63168b864e0b66678fda866..115b8674fa041995c35554d90c443bbdb25244b9 100644 (file)
@@ -878,3 +878,103 @@ IntConcatRotateOp::generateDisassembly(
 
     return ss.str();
 }
+
+
+std::string
+IntTrapOp::generateDisassembly(
+        Addr pc, const Loader::SymbolTable *symtab) const
+{
+    std::string ext;
+    std::stringstream ss;
+    bool printSrcs = true;
+    bool printCond = false;
+
+    // Generate the correct mnemonic
+    std::string myMnemonic(mnemonic);
+
+    // Special cases
+    if (!myMnemonic.compare("tw") &&
+        (srcRegIdx(0).index() == 0) && (srcRegIdx(1).index() == 0)) {
+        myMnemonic = "trap";
+        printSrcs = false;
+    } else {
+        ext = suffix();
+        if (!ext.empty() &&
+            (!myMnemonic.compare("tw") || !myMnemonic.compare("td"))) {
+            myMnemonic += ext;
+        } else {
+            printCond = true;
+        }
+    }
+
+    ccprintf(ss, "%-10s ", myMnemonic);
+
+    // Print the trap condition
+    if (printCond) {
+        ss << unsigned(tcond);
+    }
+
+    // Print the source registers
+    if (printSrcs) {
+        if (_numSrcRegs > 0) {
+            if (printCond) {
+                ss << ", ";
+            }
+            printReg(ss, srcRegIdx(0));
+        }
+
+        if (_numSrcRegs > 1) {
+            ss << ", ";
+            printReg(ss, srcRegIdx(1));
+        }
+    }
+
+    return ss.str();
+}
+
+
+std::string
+IntImmTrapOp::generateDisassembly(
+        Addr pc, const Loader::SymbolTable *symtab) const
+{
+    std::string ext;
+    std::stringstream ss;
+    bool printCond = false;
+
+    // Generate the correct mnemonic
+    std::string myMnemonic(mnemonic);
+
+    // Special cases
+    ext = suffix();
+    if (!ext.empty()) {
+        if (!myMnemonic.compare("twi")) {
+            myMnemonic = "tw" + ext + "i";
+        } else if (!myMnemonic.compare("tdi")) {
+            myMnemonic = "td" + ext + "i";
+        } else {
+            printCond = true;
+        }
+    } else {
+        printCond = true;
+    }
+
+    ccprintf(ss, "%-10s ", myMnemonic);
+
+    // Print the trap condition
+    if (printCond) {
+        ss << unsigned(tcond);
+    }
+
+    // Print the source registers
+    if (_numSrcRegs > 0) {
+        if (printCond) {
+            ss << ", ";
+        }
+        printReg(ss, srcRegIdx(0));
+    }
+
+    // Print the immediate value
+    ss << ", " << simm;
+
+    return ss.str();
+}
index 59566e88b5f17fc2066b9970a30a96ee5459ca0a..a2692e2cb8f111bec792f356f5f7a7191fedb07a 100644 (file)
@@ -733,6 +733,82 @@ class IntConcatRotateOp : public IntConcatShiftOp
             Addr pc, const Loader::SymbolTable *symtab) const override;
 };
 
+
+/**
+ * Class for integer trap operations.
+ */
+class IntTrapOp : public IntOp
+{
+  protected:
+    uint8_t tcond;
+
+    /// Constructor
+    IntTrapOp(const char *mnem, MachInst _machInst, OpClass __opClass)
+      : IntOp(mnem, _machInst, __opClass),
+        tcond(machInst.to)
+    {
+    }
+
+    inline bool
+    checkTrap(int64_t ra, int64_t rb) const
+    {
+        if (((tcond & 0x10) && (ra < rb))  ||
+            ((tcond & 0x08) && (ra > rb))  ||
+            ((tcond & 0x04) && (ra == rb)) ||
+            ((tcond & 0x02) && ((uint64_t)ra < (uint64_t)rb)) ||
+            ((tcond & 0x01) && ((uint64_t)ra > (uint64_t)rb))) {
+            return true;
+        }
+
+        return false;
+    }
+
+    inline std::string
+    suffix() const
+    {
+        std::string str;
+
+        switch (tcond) {
+            case 1:  str = "lgt"; break;
+            case 2:  str = "llt"; break;
+            case 4:  str = "eq"; break;
+            case 5:  str = "lge"; break;
+            case 6:  str = "lle"; break;
+            case 8:  str = "gt"; break;
+            case 12: str = "ge"; break;
+            case 16: str = "lt"; break;
+            case 20: str = "le"; break;
+            case 24: str = "ne"; break;
+            case 31: str = "u"; break;
+        }
+
+        return str;
+    }
+
+    std::string generateDisassembly(
+            Addr pc, const Loader::SymbolTable *symtab) const override;
+};
+
+
+/**
+ * Class for integer immediate trap operations.
+ */
+class IntImmTrapOp : public IntTrapOp
+{
+  protected:
+    int16_t simm;
+
+   /// Constructor
+   IntImmTrapOp(const char *mnem, MachInst _machInst, OpClass __opClass)
+      : IntTrapOp(mnem, _machInst, __opClass),
+        simm((int16_t)machInst.si)
+    {
+    }
+
+    std::string generateDisassembly(
+            Addr pc, const Loader::SymbolTable *symtab) const override;
+};
+
 } // namespace PowerISA
 
 #endif //__ARCH_POWER_INSTS_INTEGER_HH__
index 73b0973f7d061074697217c3fcc175ab02ac0453..5f95834366cbcabd99e481281127828fb1dd055a 100644 (file)
@@ -209,6 +209,11 @@ decode PO default Unknown::unknown() {
         }});
     }
 
+    format IntImmTrapOp {
+        3: twi({{ Ra_sw }});
+        2: tdi({{ Ra }});
+    }
+
     4: decode VA_XO {
 
         // Arithmetic instructions that use source registers Ra, Rb and Rc,
@@ -710,6 +715,11 @@ decode PO default Unknown::unknown() {
             true);
         }
 
+        format IntTrapOp {
+            4: tw({{ Ra_sw }}, {{ Rb_sw }});
+            68: td({{ Ra }}, {{ Rb }});
+        }
+
         format StoreIndexOp {
             663: stfsx({{ Mem_sf = Fs_sf; }});
             727: stfdx({{ Mem_df = Fs; }});
index 6f8d03861edd994bab7d01dc0237a8b5595579d4..3ab9ad9236fdc6ffbbb48615439af144390b9930 100644 (file)
@@ -583,3 +583,34 @@ def format IntConcatRotateOp(code, inst_flags = []) {{
     decoder_output += decoder_output_rc1
     exec_output += exec_output_rc1
 }};
+
+
+def format IntTrapOp(src1, src2, inst_flags = []) {{
+
+    # Add code to set up variables and check for a trap
+    code  = 'int64_t src1 = ' + src1 + ';\n'
+    code += 'int64_t src2 = ' + src2 + ';\n'
+    code += 'if (checkTrap(src1, src2)) {\n'
+    code += '    panic("trap generated at %#x", xc->pcState().pc());\n'
+    code += '    return std::make_shared<TrapFault>();\n'
+    code += '}\n'
+
+    (header_output, decoder_output, decode_block, exec_output) = \
+        GenAluOp(name, Name, 'IntTrapOp', code, inst_flags, BasicDecode,
+                 BasicConstructor)
+}};
+
+
+def format IntImmTrapOp(src, inst_flags = []) {{
+
+    # Add code to set up variables and check for a trap
+    code  = 'int64_t src = ' + src + ';\n'
+    code += 'if (checkTrap(src, this->simm)) {\n'
+    code += '    panic("trap generated at %#x", xc->pcState().pc());\n'
+    code += '    return std::make_shared<TrapFault>();\n'
+    code += '}\n'
+
+    (header_output, decoder_output, decode_block, exec_output) = \
+        GenAluOp(name, Name, 'IntImmTrapOp', code, inst_flags, BasicDecode,
+                 BasicConstructor)
+}};
index 74cd7b43a9eb7df393b720a2d4ad27e03cbd0f9a..a76e6e29feeb4ac10ad2c45093a4a6147f4f22b2 100644 (file)
@@ -87,6 +87,9 @@ BitUnion32(ExtMachInst)
     Bitfield<20, 16> ba;
     Bitfield<15, 11> bb;
 
+    // Trap instruction fields
+    Bitfield<25, 21> to;
+
     // FXM field for mtcrf instruction
     Bitfield<19, 12> fxm;
 EndBitUnion(ExtMachInst)