xref: /openbmc/qemu/target/openrisc/insns.decode (revision d2dfe0b5)
1#
2# OpenRISC instruction decode definitions.
3#
4# Copyright (c) 2018 Richard Henderson <rth@twiddle.net>
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 2.1 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
20&dab            d a b
21&da             d a
22&ab             a b
23&dal            d a l
24&ai             a i
25&dab_pair       d a b dp ap bp
26&ab_pair        a b ap bp
27&da_pair        d a dp ap
28
29####
30# System Instructions
31####
32
33l_sys           001000 0000000000 k:16
34l_trap          001000 0100000000 k:16
35l_msync         001000 1000000000 00000000 00000000
36l_psync         001000 1010000000 00000000 00000000
37l_csync         001000 1100000000 00000000 00000000
38
39l_rfe           001001 ----- ----- -------- --------
40
41####
42# Branch Instructions
43####
44
45l_j             000000 n:s26
46l_jal           000001 n:s26
47l_bnf           000011 n:s26
48l_bf            000100 n:s26
49
50l_jr            010001 ---------- b:5 -----------
51l_jalr          010010 ---------- b:5 -----------
52
53####
54# Memory Instructions
55####
56
57&load           d a i
58@load           ...... d:5 a:5 i:s16                    &load
59
60%store_i        21:s5 0:11
61&store          a b i
62@store          ...... ..... a:5 b:5 ...........        &store i=%store_i
63
64l_lwa           011011 ..... ..... ........ ........    @load
65l_lwz           100001 ..... ..... ........ ........    @load
66l_lws           100010 ..... ..... ........ ........    @load
67l_lbz           100011 ..... ..... ........ ........    @load
68l_lbs           100100 ..... ..... ........ ........    @load
69l_lhz           100101 ..... ..... ........ ........    @load
70l_lhs           100110 ..... ..... ........ ........    @load
71
72l_swa           110011 ..... ..... ..... ...........    @store
73l_sw            110101 ..... ..... ..... ...........    @store
74l_sb            110110 ..... ..... ..... ...........    @store
75l_sh            110111 ..... ..... ..... ...........    @store
76
77####
78# Immediate Operand Instructions
79####
80
81%mtspr_k        21:5 0:11
82
83&rri            d a i
84&rrk            d a k
85@rri            ...... d:5 a:5 i:s16                    &rri
86@rrk            ...... d:5 a:5 k:16                     &rrk
87
88l_nop           000101 01--- ----- k:16
89
90l_addi          100111 ..... ..... ........ ........    @rri
91l_addic         101000 ..... ..... ........ ........    @rri
92l_andi          101001 ..... ..... ........ ........    @rrk
93l_ori           101010 ..... ..... ........ ........    @rrk
94l_xori          101011 ..... ..... ........ ........    @rri
95l_muli          101100 ..... ..... ........ ........    @rri
96
97l_mfspr         101101 ..... ..... ........ ........    @rrk
98l_mtspr         110000 ..... a:5 b:5 ...........        k=%mtspr_k
99
100l_maci          010011 ----- a:5 i:s16
101
102l_movhi         000110 d:5 ----0 k:16
103l_macrc         000110 d:5 ----1 00000000 00000000
104
105l_adrp          000010 d:5 i:s21
106
107####
108# Arithmetic Instructions
109####
110
111l_exths         111000 d:5 a:5 ----- - 0000 -- 1100
112l_extbs         111000 d:5 a:5 ----- - 0001 -- 1100
113l_exthz         111000 d:5 a:5 ----- - 0010 -- 1100
114l_extbz         111000 d:5 a:5 ----- - 0011 -- 1100
115
116l_add           111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0000
117l_addc          111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0001
118l_sub           111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0010
119l_and           111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0011
120l_or            111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0100
121l_xor           111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 0101
122l_cmov          111000 d:5 a:5 b:5   - 00 ---- 1110
123l_ff1           111000 d:5 a:5 ----- - 00 ---- 1111
124l_fl1           111000 d:5 a:5 ----- - 01 ---- 1111
125
126l_sll           111000 d:5 a:5 b:5   - 0000 -- 1000
127l_srl           111000 d:5 a:5 b:5   - 0001 -- 1000
128l_sra           111000 d:5 a:5 b:5   - 0010 -- 1000
129l_ror           111000 d:5 a:5 b:5   - 0011 -- 1000
130
131l_mul           111000 d:5 a:5 b:5   - 11 ---- 0110
132l_mulu          111000 d:5 a:5 b:5   - 11 ---- 1011
133l_div           111000 d:5 a:5 b:5   - 11 ---- 1001
134l_divu          111000 d:5 a:5 b:5   - 11 ---- 1010
135
136l_muld          111000 ----- a:5 b:5 - 11 ---- 0111
137l_muldu         111000 ----- a:5 b:5 - 11 ---- 1100
138
139l_mac           110001 ----- a:5 b:5 ------- 0001
140l_macu          110001 ----- a:5 b:5 ------- 0011
141l_msb           110001 ----- a:5 b:5 ------- 0010
142l_msbu          110001 ----- a:5 b:5 ------- 0100
143
144l_slli          101110 d:5 a:5 -------- 00 l:6
145l_srli          101110 d:5 a:5 -------- 01 l:6
146l_srai          101110 d:5 a:5 -------- 10 l:6
147l_rori          101110 d:5 a:5 -------- 11 l:6
148
149####
150# Compare Instructions
151####
152
153l_sfeq          111001 00000 a:5 b:5 -----------
154l_sfne          111001 00001 a:5 b:5 -----------
155l_sfgtu         111001 00010 a:5 b:5 -----------
156l_sfgeu         111001 00011 a:5 b:5 -----------
157l_sfltu         111001 00100 a:5 b:5 -----------
158l_sfleu         111001 00101 a:5 b:5 -----------
159l_sfgts         111001 01010 a:5 b:5 -----------
160l_sfges         111001 01011 a:5 b:5 -----------
161l_sflts         111001 01100 a:5 b:5 -----------
162l_sfles         111001 01101 a:5 b:5 -----------
163
164l_sfeqi         101111 00000 a:5 i:s16
165l_sfnei         101111 00001 a:5 i:s16
166l_sfgtui        101111 00010 a:5 i:s16
167l_sfgeui        101111 00011 a:5 i:s16
168l_sfltui        101111 00100 a:5 i:s16
169l_sfleui        101111 00101 a:5 i:s16
170l_sfgtsi        101111 01010 a:5 i:s16
171l_sfgesi        101111 01011 a:5 i:s16
172l_sfltsi        101111 01100 a:5 i:s16
173l_sflesi        101111 01101 a:5 i:s16
174
175####
176# FP Instructions
177####
178
179lf_add_s        110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000000
180lf_sub_s        110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000001
181lf_mul_s        110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000010
182lf_div_s        110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000011
183lf_rem_s        110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000110
184lf_madd_s       110010 d:5 a:5 b:5   --- 00000111
185
186lf_itof_s       110010 d:5 a:5 00000 --- 00000100
187lf_ftoi_s       110010 d:5 a:5 00000 --- 00000101
188
189lf_sfeq_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001000
190lf_sfne_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001001
191lf_sfgt_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001010
192lf_sfge_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001011
193lf_sflt_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001100
194lf_sfle_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00001101
195lf_sfueq_s      110010 ----- a:5 b:5 --- 00101000
196lf_sfuge_s      110010 ----- a:5 b:5 --- 00101011
197lf_sfugt_s      110010 ----- a:5 b:5 --- 00101010
198lf_sfule_s      110010 ----- a:5 b:5 --- 00101101
199lf_sfult_s      110010 ----- a:5 b:5 --- 00101100
200lf_sfun_s       110010 ----- a:5 b:5 --- 00101110
201
202####
203# DP Instructions
204####
205
206@dab_pair       ...... d:5   a:5 b:5   dp:1 ap:1 bp:1 ........  &dab_pair
207@ab_pair        ...... ..... a:5 b:5   .    ap:1 bp:1 ........  &ab_pair
208@da_pair        ...... d:5   a:5 ..... dp:1 ap:1 .    ........  &da_pair
209
210lf_add_d        110010 ..... ..... ..... ... 00010000  @dab_pair
211lf_sub_d        110010 ..... ..... ..... ... 00010001  @dab_pair
212lf_mul_d        110010 ..... ..... ..... ... 00010010  @dab_pair
213lf_div_d        110010 ..... ..... ..... ... 00010011  @dab_pair
214lf_rem_d        110010 ..... ..... ..... ... 00010110  @dab_pair
215lf_madd_d       110010 ..... ..... ..... ... 00010111  @dab_pair
216
217lf_itof_d       110010 ..... ..... 00000 ..0 00010100  @da_pair
218lf_ftoi_d       110010 ..... ..... 00000 ..0 00010101  @da_pair
219
220lf_stod_d       110010 d:5 a:5 00000 dp:1 0 0 00110100
221lf_dtos_d       110010 d:5 a:5 00000 0 ap:1 0 00110101
222
223lf_sfeq_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011000  @ab_pair
224lf_sfne_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011001  @ab_pair
225lf_sfgt_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011010  @ab_pair
226lf_sfge_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011011  @ab_pair
227lf_sflt_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011100  @ab_pair
228lf_sfle_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00011101  @ab_pair
229lf_sfueq_d      110010 00000 ..... ..... 0.. 00111000  @ab_pair
230lf_sfuge_d      110010 00000 ..... ..... 0.. 00111011  @ab_pair
231lf_sfugt_d      110010 00000 ..... ..... 0.. 00111010  @ab_pair
232lf_sfule_d      110010 00000 ..... ..... 0.. 00111101  @ab_pair
233lf_sfult_d      110010 00000 ..... ..... 0.. 00111100  @ab_pair
234lf_sfun_d       110010 00000 ..... ..... 0.. 00111110  @ab_pair
235