~ubuntu-branches/ubuntu/utopic/binutils-arm64-cross/utopic

« back to all changes in this revision

Viewing changes to binutils-2.23.52.20130611/include/opcode/aarch64.h

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Matthias Klose
  • Date: 2013-06-20 17:38:09 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20130620173809-app8lzgvymy5fg6c
Tags: 0.7
Build-depend on binutils-source (>= 2.23.52.20130620-1~).

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/* AArch64 assembler/disassembler support.
 
2
 
 
3
   Copyright 2009, 2010, 2011, 2012, 2013  Free Software Foundation, Inc.
 
4
   Contributed by ARM Ltd.
 
5
 
 
6
   This file is part of GNU Binutils.
 
7
 
 
8
   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
9
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
10
   the Free Software Foundation; either version 3 of the license, or
 
11
   (at your option) any later version.
 
12
 
 
13
   This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
14
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
15
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
16
   GNU General Public License for more details.
 
17
 
 
18
   You should have received a copy of the GNU General Public License
 
19
   along with this program; see the file COPYING3. If not,
 
20
   see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
21
 
 
22
#ifndef OPCODE_AARCH64_H
 
23
#define OPCODE_AARCH64_H
 
24
 
 
25
#include "bfd.h"
 
26
#include "bfd_stdint.h"
 
27
#include <assert.h>
 
28
#include <stdlib.h>
 
29
 
 
30
/* The offset for pc-relative addressing is currently defined to be 0.  */
 
31
#define AARCH64_PCREL_OFFSET            0
 
32
 
 
33
typedef uint32_t aarch64_insn;
 
34
 
 
35
/* The following bitmasks control CPU features.  */
 
36
#define AARCH64_FEATURE_V8      0x00000001      /* All processors.  */
 
37
#define AARCH64_FEATURE_CRYPTO  0x00010000      /* Crypto instructions.  */
 
38
#define AARCH64_FEATURE_FP      0x00020000      /* FP instructions.  */
 
39
#define AARCH64_FEATURE_SIMD    0x00040000      /* SIMD instructions.  */
 
40
#define AARCH64_FEATURE_CRC     0x00080000      /* CRC instructions.  */
 
41
 
 
42
/* Architectures are the sum of the base and extensions.  */
 
43
#define AARCH64_ARCH_V8         AARCH64_FEATURE (AARCH64_FEATURE_V8, \
 
44
                                                 AARCH64_FEATURE_FP  \
 
45
                                                 | AARCH64_FEATURE_SIMD)
 
46
#define AARCH64_ARCH_NONE       AARCH64_FEATURE (0, 0)
 
47
#define AARCH64_ANY             AARCH64_FEATURE (-1, 0) /* Any basic core.  */
 
48
 
 
49
/* CPU-specific features.  */
 
50
typedef unsigned long aarch64_feature_set;
 
51
 
 
52
#define AARCH64_CPU_HAS_FEATURE(CPU,FEAT)       \
 
53
  (((CPU) & (FEAT)) != 0)
 
54
 
 
55
#define AARCH64_MERGE_FEATURE_SETS(TARG,F1,F2)  \
 
56
  do                                            \
 
57
    {                                           \
 
58
      (TARG) = (F1) | (F2);                     \
 
59
    }                                           \
 
60
  while (0)
 
61
 
 
62
#define AARCH64_CLEAR_FEATURE(TARG,F1,F2)       \
 
63
  do                                            \
 
64
    {                                           \
 
65
      (TARG) = (F1) &~ (F2);                    \
 
66
    }                                           \
 
67
  while (0)
 
68
 
 
69
#define AARCH64_FEATURE(core,coproc) ((core) | (coproc))
 
70
 
 
71
#define AARCH64_OPCODE_HAS_FEATURE(OPC,FEAT)    \
 
72
  (((OPC) & (FEAT)) != 0)
 
73
 
 
74
enum aarch64_operand_class
 
75
{
 
76
  AARCH64_OPND_CLASS_NIL,
 
77
  AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG,
 
78
  AARCH64_OPND_CLASS_MODIFIED_REG,
 
79
  AARCH64_OPND_CLASS_FP_REG,
 
80
  AARCH64_OPND_CLASS_SIMD_REG,
 
81
  AARCH64_OPND_CLASS_SIMD_ELEMENT,
 
82
  AARCH64_OPND_CLASS_SISD_REG,
 
83
  AARCH64_OPND_CLASS_SIMD_REGLIST,
 
84
  AARCH64_OPND_CLASS_CP_REG,
 
85
  AARCH64_OPND_CLASS_ADDRESS,
 
86
  AARCH64_OPND_CLASS_IMMEDIATE,
 
87
  AARCH64_OPND_CLASS_SYSTEM,
 
88
};
 
89
 
 
90
/* Operand code that helps both parsing and coding.
 
91
   Keep AARCH64_OPERANDS synced.  */
 
92
 
 
93
enum aarch64_opnd
 
94
{
 
95
  AARCH64_OPND_NIL,     /* no operand---MUST BE FIRST!*/
 
96
 
 
97
  AARCH64_OPND_Rd,      /* Integer register as destination.  */
 
98
  AARCH64_OPND_Rn,      /* Integer register as source.  */
 
99
  AARCH64_OPND_Rm,      /* Integer register as source.  */
 
100
  AARCH64_OPND_Rt,      /* Integer register used in ld/st instructions.  */
 
101
  AARCH64_OPND_Rt2,     /* Integer register used in ld/st pair instructions.  */
 
102
  AARCH64_OPND_Rs,      /* Integer register used in ld/st exclusive.  */
 
103
  AARCH64_OPND_Ra,      /* Integer register used in ddp_3src instructions.  */
 
104
  AARCH64_OPND_Rt_SYS,  /* Integer register used in system instructions.  */
 
105
 
 
106
  AARCH64_OPND_Rd_SP,   /* Integer Rd or SP.  */
 
107
  AARCH64_OPND_Rn_SP,   /* Integer Rn or SP.  */
 
108
  AARCH64_OPND_Rm_EXT,  /* Integer Rm extended.  */
 
109
  AARCH64_OPND_Rm_SFT,  /* Integer Rm shifted.  */
 
110
 
 
111
  AARCH64_OPND_Fd,      /* Floating-point Fd.  */
 
112
  AARCH64_OPND_Fn,      /* Floating-point Fn.  */
 
113
  AARCH64_OPND_Fm,      /* Floating-point Fm.  */
 
114
  AARCH64_OPND_Fa,      /* Floating-point Fa.  */
 
115
  AARCH64_OPND_Ft,      /* Floating-point Ft.  */
 
116
  AARCH64_OPND_Ft2,     /* Floating-point Ft2.  */
 
117
 
 
118
  AARCH64_OPND_Sd,      /* AdvSIMD Scalar Sd.  */
 
119
  AARCH64_OPND_Sn,      /* AdvSIMD Scalar Sn.  */
 
120
  AARCH64_OPND_Sm,      /* AdvSIMD Scalar Sm.  */
 
121
 
 
122
  AARCH64_OPND_Vd,      /* AdvSIMD Vector Vd.  */
 
123
  AARCH64_OPND_Vn,      /* AdvSIMD Vector Vn.  */
 
124
  AARCH64_OPND_Vm,      /* AdvSIMD Vector Vm.  */
 
125
  AARCH64_OPND_VdD1,    /* AdvSIMD <Vd>.D[1]; for FMOV only.  */
 
126
  AARCH64_OPND_VnD1,    /* AdvSIMD <Vn>.D[1]; for FMOV only.  */
 
127
  AARCH64_OPND_Ed,      /* AdvSIMD Vector Element Vd.  */
 
128
  AARCH64_OPND_En,      /* AdvSIMD Vector Element Vn.  */
 
129
  AARCH64_OPND_Em,      /* AdvSIMD Vector Element Vm.  */
 
130
  AARCH64_OPND_LVn,     /* AdvSIMD Vector register list used in e.g. TBL.  */
 
131
  AARCH64_OPND_LVt,     /* AdvSIMD Vector register list used in ld/st.  */
 
132
  AARCH64_OPND_LVt_AL,  /* AdvSIMD Vector register list for loading single
 
133
                           structure to all lanes.  */
 
134
  AARCH64_OPND_LEt,     /* AdvSIMD Vector Element list.  */
 
135
 
 
136
  AARCH64_OPND_Cn,      /* Co-processor register in CRn field.  */
 
137
  AARCH64_OPND_Cm,      /* Co-processor register in CRm field.  */
 
138
 
 
139
  AARCH64_OPND_IDX,     /* AdvSIMD EXT index operand.  */
 
140
  AARCH64_OPND_IMM_VLSL,/* Immediate for shifting vector registers left.  */
 
141
  AARCH64_OPND_IMM_VLSR,/* Immediate for shifting vector registers right.  */
 
142
  AARCH64_OPND_SIMD_IMM,/* AdvSIMD modified immediate without shift.  */
 
143
  AARCH64_OPND_SIMD_IMM_SFT,    /* AdvSIMD modified immediate with shift.  */
 
144
  AARCH64_OPND_SIMD_FPIMM,/* AdvSIMD 8-bit fp immediate.  */
 
145
  AARCH64_OPND_SHLL_IMM,/* Immediate shift for AdvSIMD SHLL instruction
 
146
                           (no encoding).  */
 
147
  AARCH64_OPND_IMM0,    /* Immediate for #0.  */
 
148
  AARCH64_OPND_FPIMM0,  /* Immediate for #0.0.  */
 
149
  AARCH64_OPND_FPIMM,   /* Floating-point Immediate.  */
 
150
  AARCH64_OPND_IMMR,    /* Immediate #<immr> in e.g. BFM.  */
 
151
  AARCH64_OPND_IMMS,    /* Immediate #<imms> in e.g. BFM.  */
 
152
  AARCH64_OPND_WIDTH,   /* Immediate #<width> in e.g. BFI.  */
 
153
  AARCH64_OPND_IMM,     /* Immediate.  */
 
154
  AARCH64_OPND_UIMM3_OP1,/* Unsigned 3-bit immediate in the op1 field.  */
 
155
  AARCH64_OPND_UIMM3_OP2,/* Unsigned 3-bit immediate in the op2 field.  */
 
156
  AARCH64_OPND_UIMM4,   /* Unsigned 4-bit immediate in the CRm field.  */
 
157
  AARCH64_OPND_UIMM7,   /* Unsigned 7-bit immediate in the CRm:op2 fields.  */
 
158
  AARCH64_OPND_BIT_NUM, /* Immediate.  */
 
159
  AARCH64_OPND_EXCEPTION,/* imm16 operand in exception instructions.  */
 
160
  AARCH64_OPND_CCMP_IMM,/* Immediate in conditional compare instructions.  */
 
161
  AARCH64_OPND_NZCV,    /* Flag bit specifier giving an alternative value for
 
162
                           each condition flag.  */
 
163
 
 
164
  AARCH64_OPND_LIMM,    /* Logical Immediate.  */
 
165
  AARCH64_OPND_AIMM,    /* Arithmetic immediate.  */
 
166
  AARCH64_OPND_HALF,    /* #<imm16>{, LSL #<shift>} operand in move wide.  */
 
167
  AARCH64_OPND_FBITS,   /* FP #<fbits> operand in e.g. SCVTF */
 
168
  AARCH64_OPND_IMM_MOV, /* Immediate operand for the MOV alias.  */
 
169
 
 
170
  AARCH64_OPND_COND,    /* Standard condition as the last operand.  */
 
171
 
 
172
  AARCH64_OPND_ADDR_ADRP,       /* Memory address for ADRP */
 
173
  AARCH64_OPND_ADDR_PCREL14,    /* 14-bit PC-relative address for e.g. TBZ.  */
 
174
  AARCH64_OPND_ADDR_PCREL19,    /* 19-bit PC-relative address for e.g. LDR.  */
 
175
  AARCH64_OPND_ADDR_PCREL21,    /* 21-bit PC-relative address for e.g. ADR.  */
 
176
  AARCH64_OPND_ADDR_PCREL26,    /* 26-bit PC-relative address for e.g. BL.  */
 
177
 
 
178
  AARCH64_OPND_ADDR_SIMPLE,     /* Address of ld/st exclusive.  */
 
179
  AARCH64_OPND_ADDR_REGOFF,     /* Address of register offset.  */
 
180
  AARCH64_OPND_ADDR_SIMM7,      /* Address of signed 7-bit immediate.  */
 
181
  AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9,      /* Address of signed 9-bit immediate.  */
 
182
  AARCH64_OPND_ADDR_SIMM9_2,    /* Same as the above, but the immediate is
 
183
                                   negative or unaligned and there is
 
184
                                   no writeback allowed.  This operand code
 
185
                                   is only used to support the programmer-
 
186
                                   friendly feature of using LDR/STR as the
 
187
                                   the mnemonic name for LDUR/STUR instructions
 
188
                                   wherever there is no ambiguity.  */
 
189
  AARCH64_OPND_ADDR_UIMM12,     /* Address of unsigned 12-bit immediate.  */
 
190
  AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_SIMPLE,/* Address of ld/st multiple structures.  */
 
191
  AARCH64_OPND_SIMD_ADDR_POST,  /* Address of ld/st multiple post-indexed.  */
 
192
 
 
193
  AARCH64_OPND_SYSREG,          /* System register operand.  */
 
194
  AARCH64_OPND_PSTATEFIELD,     /* PSTATE field name operand.  */
 
195
  AARCH64_OPND_SYSREG_AT,       /* System register <at_op> operand.  */
 
196
  AARCH64_OPND_SYSREG_DC,       /* System register <dc_op> operand.  */
 
197
  AARCH64_OPND_SYSREG_IC,       /* System register <ic_op> operand.  */
 
198
  AARCH64_OPND_SYSREG_TLBI,     /* System register <tlbi_op> operand.  */
 
199
  AARCH64_OPND_BARRIER,         /* Barrier operand.  */
 
200
  AARCH64_OPND_BARRIER_ISB,     /* Barrier operand for ISB.  */
 
201
  AARCH64_OPND_PRFOP,           /* Prefetch operation.  */
 
202
};
 
203
 
 
204
/* Qualifier constrains an operand.  It either specifies a variant of an
 
205
   operand type or limits values available to an operand type.
 
206
 
 
207
   N.B. Order is important; keep aarch64_opnd_qualifiers synced.  */
 
208
 
 
209
enum aarch64_opnd_qualifier
 
210
{
 
211
  /* Indicating no further qualification on an operand.  */
 
212
  AARCH64_OPND_QLF_NIL,
 
213
 
 
214
  /* Qualifying an operand which is a general purpose (integer) register;
 
215
     indicating the operand data size or a specific register.  */
 
216
  AARCH64_OPND_QLF_W,   /* Wn, WZR or WSP.  */
 
217
  AARCH64_OPND_QLF_X,   /* Xn, XZR or XSP.  */
 
218
  AARCH64_OPND_QLF_WSP, /* WSP.  */
 
219
  AARCH64_OPND_QLF_SP,  /* SP.  */
 
220
 
 
221
  /* Qualifying an operand which is a floating-point register, a SIMD
 
222
     vector element or a SIMD vector element list; indicating operand data
 
223
     size or the size of each SIMD vector element in the case of a SIMD
 
224
     vector element list.
 
225
     These qualifiers are also used to qualify an address operand to
 
226
     indicate the size of data element a load/store instruction is
 
227
     accessing.
 
228
     They are also used for the immediate shift operand in e.g. SSHR.  Such
 
229
     a use is only for the ease of operand encoding/decoding and qualifier
 
230
     sequence matching; such a use should not be applied widely; use the value
 
231
     constraint qualifiers for immediate operands wherever possible.  */
 
232
  AARCH64_OPND_QLF_S_B,
 
233
  AARCH64_OPND_QLF_S_H,
 
234
  AARCH64_OPND_QLF_S_S,
 
235
  AARCH64_OPND_QLF_S_D,
 
236
  AARCH64_OPND_QLF_S_Q,
 
237
 
 
238
  /* Qualifying an operand which is a SIMD vector register or a SIMD vector
 
239
     register list; indicating register shape.
 
240
     They are also used for the immediate shift operand in e.g. SSHR.  Such
 
241
     a use is only for the ease of operand encoding/decoding and qualifier
 
242
     sequence matching; such a use should not be applied widely; use the value
 
243
     constraint qualifiers for immediate operands wherever possible.  */
 
244
  AARCH64_OPND_QLF_V_8B,
 
245
  AARCH64_OPND_QLF_V_16B,
 
246
  AARCH64_OPND_QLF_V_4H,
 
247
  AARCH64_OPND_QLF_V_8H,
 
248
  AARCH64_OPND_QLF_V_2S,
 
249
  AARCH64_OPND_QLF_V_4S,
 
250
  AARCH64_OPND_QLF_V_1D,
 
251
  AARCH64_OPND_QLF_V_2D,
 
252
  AARCH64_OPND_QLF_V_1Q,
 
253
 
 
254
  /* Constraint on value.  */
 
255
  AARCH64_OPND_QLF_imm_0_7,
 
256
  AARCH64_OPND_QLF_imm_0_15,
 
257
  AARCH64_OPND_QLF_imm_0_31,
 
258
  AARCH64_OPND_QLF_imm_0_63,
 
259
  AARCH64_OPND_QLF_imm_1_32,
 
260
  AARCH64_OPND_QLF_imm_1_64,
 
261
 
 
262
  /* Indicate whether an AdvSIMD modified immediate operand is shift-zeros
 
263
     or shift-ones.  */
 
264
  AARCH64_OPND_QLF_LSL,
 
265
  AARCH64_OPND_QLF_MSL,
 
266
 
 
267
  /* Special qualifier helping retrieve qualifier information during the
 
268
     decoding time (currently not in use).  */
 
269
  AARCH64_OPND_QLF_RETRIEVE,
 
270
};
 
271
 
 
272
/* Instruction class.  */
 
273
 
 
274
enum aarch64_insn_class
 
275
{
 
276
  addsub_carry,
 
277
  addsub_ext,
 
278
  addsub_imm,
 
279
  addsub_shift,
 
280
  asimdall,
 
281
  asimddiff,
 
282
  asimdelem,
 
283
  asimdext,
 
284
  asimdimm,
 
285
  asimdins,
 
286
  asimdmisc,
 
287
  asimdperm,
 
288
  asimdsame,
 
289
  asimdshf,
 
290
  asimdtbl,
 
291
  asisddiff,
 
292
  asisdelem,
 
293
  asisdlse,
 
294
  asisdlsep,
 
295
  asisdlso,
 
296
  asisdlsop,
 
297
  asisdmisc,
 
298
  asisdone,
 
299
  asisdpair,
 
300
  asisdsame,
 
301
  asisdshf,
 
302
  bitfield,
 
303
  branch_imm,
 
304
  branch_reg,
 
305
  compbranch,
 
306
  condbranch,
 
307
  condcmp_imm,
 
308
  condcmp_reg,
 
309
  condsel,
 
310
  cryptoaes,
 
311
  cryptosha2,
 
312
  cryptosha3,
 
313
  dp_1src,
 
314
  dp_2src,
 
315
  dp_3src,
 
316
  exception,
 
317
  extract,
 
318
  float2fix,
 
319
  float2int,
 
320
  floatccmp,
 
321
  floatcmp,
 
322
  floatdp1,
 
323
  floatdp2,
 
324
  floatdp3,
 
325
  floatimm,
 
326
  floatsel,
 
327
  ldst_immpost,
 
328
  ldst_immpre,
 
329
  ldst_imm9,    /* immpost or immpre */
 
330
  ldst_pos,
 
331
  ldst_regoff,
 
332
  ldst_unpriv,
 
333
  ldst_unscaled,
 
334
  ldstexcl,
 
335
  ldstnapair_offs,
 
336
  ldstpair_off,
 
337
  ldstpair_indexed,
 
338
  loadlit,
 
339
  log_imm,
 
340
  log_shift,
 
341
  movewide,
 
342
  pcreladdr,
 
343
  ic_system,
 
344
  testbranch,
 
345
};
 
346
 
 
347
/* Opcode enumerators.  */
 
348
 
 
349
enum aarch64_op
 
350
{
 
351
  OP_NIL,
 
352
  OP_STRB_POS,
 
353
  OP_LDRB_POS,
 
354
  OP_LDRSB_POS,
 
355
  OP_STRH_POS,
 
356
  OP_LDRH_POS,
 
357
  OP_LDRSH_POS,
 
358
  OP_STR_POS,
 
359
  OP_LDR_POS,
 
360
  OP_STRF_POS,
 
361
  OP_LDRF_POS,
 
362
  OP_LDRSW_POS,
 
363
  OP_PRFM_POS,
 
364
 
 
365
  OP_STURB,
 
366
  OP_LDURB,
 
367
  OP_LDURSB,
 
368
  OP_STURH,
 
369
  OP_LDURH,
 
370
  OP_LDURSH,
 
371
  OP_STUR,
 
372
  OP_LDUR,
 
373
  OP_STURV,
 
374
  OP_LDURV,
 
375
  OP_LDURSW,
 
376
  OP_PRFUM,
 
377
 
 
378
  OP_LDR_LIT,
 
379
  OP_LDRV_LIT,
 
380
  OP_LDRSW_LIT,
 
381
  OP_PRFM_LIT,
 
382
 
 
383
  OP_ADD,
 
384
  OP_B,
 
385
  OP_BL,
 
386
 
 
387
  OP_MOVN,
 
388
  OP_MOVZ,
 
389
  OP_MOVK,
 
390
 
 
391
  OP_MOV_IMM_LOG,       /* MOV alias for moving bitmask immediate.  */
 
392
  OP_MOV_IMM_WIDE,      /* MOV alias for moving wide immediate.  */
 
393
  OP_MOV_IMM_WIDEN,     /* MOV alias for moving wide immediate (negated).  */
 
394
 
 
395
  OP_MOV_V,             /* MOV alias for moving vector register.  */
 
396
 
 
397
  OP_ASR_IMM,
 
398
  OP_LSR_IMM,
 
399
  OP_LSL_IMM,
 
400
 
 
401
  OP_BIC,
 
402
 
 
403
  OP_UBFX,
 
404
  OP_BFXIL,
 
405
  OP_SBFX,
 
406
  OP_SBFIZ,
 
407
  OP_BFI,
 
408
  OP_UBFIZ,
 
409
  OP_UXTB,
 
410
  OP_UXTH,
 
411
  OP_UXTW,
 
412
 
 
413
  OP_CINC,
 
414
  OP_CINV,
 
415
  OP_CNEG,
 
416
  OP_CSET,
 
417
  OP_CSETM,
 
418
 
 
419
  OP_FCVT,
 
420
  OP_FCVTN,
 
421
  OP_FCVTN2,
 
422
  OP_FCVTL,
 
423
  OP_FCVTL2,
 
424
  OP_FCVTXN_S,          /* Scalar version.  */
 
425
 
 
426
  OP_ROR_IMM,
 
427
 
 
428
  OP_SXTL,
 
429
  OP_SXTL2,
 
430
  OP_UXTL,
 
431
  OP_UXTL2,
 
432
 
 
433
  OP_TOTAL_NUM,         /* Pseudo.  */
 
434
};
 
435
 
 
436
/* Maximum number of operands an instruction can have.  */
 
437
#define AARCH64_MAX_OPND_NUM 6
 
438
/* Maximum number of qualifier sequences an instruction can have.  */
 
439
#define AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM 10
 
440
/* Operand qualifier typedef; optimized for the size.  */
 
441
typedef unsigned char aarch64_opnd_qualifier_t;
 
442
/* Operand qualifier sequence typedef.  */
 
443
typedef aarch64_opnd_qualifier_t        \
 
444
          aarch64_opnd_qualifier_seq_t [AARCH64_MAX_OPND_NUM];
 
445
 
 
446
/* FIXME: improve the efficiency.  */
 
447
static inline bfd_boolean
 
448
empty_qualifier_sequence_p (const aarch64_opnd_qualifier_t *qualifiers)
 
449
{
 
450
  int i;
 
451
  for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
 
452
    if (qualifiers[i] != AARCH64_OPND_QLF_NIL)
 
453
      return FALSE;
 
454
  return TRUE;
 
455
}
 
456
 
 
457
/* This structure holds information for a particular opcode.  */
 
458
 
 
459
struct aarch64_opcode
 
460
{
 
461
  /* The name of the mnemonic.  */
 
462
  const char *name;
 
463
 
 
464
  /* The opcode itself.  Those bits which will be filled in with
 
465
     operands are zeroes.  */
 
466
  aarch64_insn opcode;
 
467
 
 
468
  /* The opcode mask.  This is used by the disassembler.  This is a
 
469
     mask containing ones indicating those bits which must match the
 
470
     opcode field, and zeroes indicating those bits which need not
 
471
     match (and are presumably filled in by operands).  */
 
472
  aarch64_insn mask;
 
473
 
 
474
  /* Instruction class.  */
 
475
  enum aarch64_insn_class iclass;
 
476
 
 
477
  /* Enumerator identifier.  */
 
478
  enum aarch64_op op;
 
479
 
 
480
  /* Which architecture variant provides this instruction.  */
 
481
  const aarch64_feature_set *avariant;
 
482
 
 
483
  /* An array of operand codes.  Each code is an index into the
 
484
     operand table.  They appear in the order which the operands must
 
485
     appear in assembly code, and are terminated by a zero.  */
 
486
  enum aarch64_opnd operands[AARCH64_MAX_OPND_NUM];
 
487
 
 
488
  /* A list of operand qualifier code sequence.  Each operand qualifier
 
489
     code qualifies the corresponding operand code.  Each operand
 
490
     qualifier sequence specifies a valid opcode variant and related
 
491
     constraint on operands.  */
 
492
  aarch64_opnd_qualifier_seq_t qualifiers_list[AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM];
 
493
 
 
494
  /* Flags providing information about this instruction */
 
495
  uint32_t flags;
 
496
};
 
497
 
 
498
typedef struct aarch64_opcode aarch64_opcode;
 
499
 
 
500
/* Table describing all the AArch64 opcodes.  */
 
501
extern aarch64_opcode aarch64_opcode_table[];
 
502
 
 
503
/* Opcode flags.  */
 
504
#define F_ALIAS (1 << 0)
 
505
#define F_HAS_ALIAS (1 << 1)
 
506
/* Disassembly preference priority 1-3 (the larger the higher).  If nothing
 
507
   is specified, it is the priority 0 by default, i.e. the lowest priority.  */
 
508
#define F_P1 (1 << 2)
 
509
#define F_P2 (2 << 2)
 
510
#define F_P3 (3 << 2)
 
511
/* Flag an instruction that is truly conditional executed, e.g. b.cond.  */
 
512
#define F_COND (1 << 4)
 
513
/* Instruction has the field of 'sf'.  */
 
514
#define F_SF (1 << 5)
 
515
/* Instruction has the field of 'size:Q'.  */
 
516
#define F_SIZEQ (1 << 6)
 
517
/* Floating-point instruction has the field of 'type'.  */
 
518
#define F_FPTYPE (1 << 7)
 
519
/* AdvSIMD scalar instruction has the field of 'size'.  */
 
520
#define F_SSIZE (1 << 8)
 
521
/* AdvSIMD vector register arrangement specifier encoded in "imm5<3:0>:Q".  */
 
522
#define F_T (1 << 9)
 
523
/* Size of GPR operand in AdvSIMD instructions encoded in Q.  */
 
524
#define F_GPRSIZE_IN_Q (1 << 10)
 
525
/* Size of Rt load signed instruction encoded in opc[0], i.e. bit 22.  */
 
526
#define F_LDS_SIZE (1 << 11)
 
527
/* Optional operand; assume maximum of 1 operand can be optional.  */
 
528
#define F_OPD0_OPT (1 << 12)
 
529
#define F_OPD1_OPT (2 << 12)
 
530
#define F_OPD2_OPT (3 << 12)
 
531
#define F_OPD3_OPT (4 << 12)
 
532
#define F_OPD4_OPT (5 << 12)
 
533
/* Default value for the optional operand when omitted from the assembly.  */
 
534
#define F_DEFAULT(X) (((X) & 0x1f) << 15)
 
535
/* Instruction that is an alias of another instruction needs to be
 
536
   encoded/decoded by converting it to/from the real form, followed by
 
537
   the encoding/decoding according to the rules of the real opcode.
 
538
   This compares to the direct coding using the alias's information.
 
539
   N.B. this flag requires F_ALIAS to be used together.  */
 
540
#define F_CONV (1 << 20)
 
541
/* Use together with F_ALIAS to indicate an alias opcode is a programmer
 
542
   friendly pseudo instruction available only in the assembly code (thus will
 
543
   not show up in the disassembly).  */
 
544
#define F_PSEUDO (1 << 21)
 
545
/* Instruction has miscellaneous encoding/decoding rules.  */
 
546
#define F_MISC (1 << 22)
 
547
/* Instruction has the field of 'N'; used in conjunction with F_SF.  */
 
548
#define F_N (1 << 23)
 
549
/* Opcode dependent field.  */
 
550
#define F_OD(X) (((X) & 0x7) << 24)
 
551
/* Next bit is 27.  */
 
552
 
 
553
static inline bfd_boolean
 
554
alias_opcode_p (const aarch64_opcode *opcode)
 
555
{
 
556
  return (opcode->flags & F_ALIAS) ? TRUE : FALSE;
 
557
}
 
558
 
 
559
static inline bfd_boolean
 
560
opcode_has_alias (const aarch64_opcode *opcode)
 
561
{
 
562
  return (opcode->flags & F_HAS_ALIAS) ? TRUE : FALSE;
 
563
}
 
564
 
 
565
/* Priority for disassembling preference.  */
 
566
static inline int
 
567
opcode_priority (const aarch64_opcode *opcode)
 
568
{
 
569
  return (opcode->flags >> 2) & 0x3;
 
570
}
 
571
 
 
572
static inline bfd_boolean
 
573
pseudo_opcode_p (const aarch64_opcode *opcode)
 
574
{
 
575
  return (opcode->flags & F_PSEUDO) != 0lu ? TRUE : FALSE;
 
576
}
 
577
 
 
578
static inline bfd_boolean
 
579
optional_operand_p (const aarch64_opcode *opcode, unsigned int idx)
 
580
{
 
581
  return (((opcode->flags >> 12) & 0x7) == idx + 1)
 
582
    ? TRUE : FALSE;
 
583
}
 
584
 
 
585
static inline aarch64_insn
 
586
get_optional_operand_default_value (const aarch64_opcode *opcode)
 
587
{
 
588
  return (opcode->flags >> 15) & 0x1f;
 
589
}
 
590
 
 
591
static inline unsigned int
 
592
get_opcode_dependent_value (const aarch64_opcode *opcode)
 
593
{
 
594
  return (opcode->flags >> 24) & 0x7;
 
595
}
 
596
 
 
597
static inline bfd_boolean
 
598
opcode_has_special_coder (const aarch64_opcode *opcode)
 
599
{
 
600
  return (opcode->flags & (F_SF | F_SIZEQ | F_FPTYPE | F_SSIZE | F_T
 
601
          | F_GPRSIZE_IN_Q | F_LDS_SIZE | F_MISC | F_N | F_COND)) ? TRUE
 
602
    : FALSE;
 
603
}
 
604
 
 
605
struct aarch64_name_value_pair
 
606
{
 
607
  const char *  name;
 
608
  aarch64_insn  value;
 
609
};
 
610
 
 
611
extern const struct aarch64_name_value_pair aarch64_operand_modifiers [];
 
612
extern const struct aarch64_name_value_pair aarch64_sys_regs [];
 
613
extern const struct aarch64_name_value_pair aarch64_pstatefields [];
 
614
extern const struct aarch64_name_value_pair aarch64_barrier_options [16];
 
615
extern const struct aarch64_name_value_pair aarch64_prfops [32];
 
616
 
 
617
typedef struct
 
618
{
 
619
  const char *template;
 
620
  uint32_t value;
 
621
  int has_xt;
 
622
} aarch64_sys_ins_reg;
 
623
 
 
624
extern const aarch64_sys_ins_reg aarch64_sys_regs_ic [];
 
625
extern const aarch64_sys_ins_reg aarch64_sys_regs_dc [];
 
626
extern const aarch64_sys_ins_reg aarch64_sys_regs_at [];
 
627
extern const aarch64_sys_ins_reg aarch64_sys_regs_tlbi [];
 
628
 
 
629
/* Shift/extending operator kinds.
 
630
   N.B. order is important; keep aarch64_operand_modifiers synced.  */
 
631
enum aarch64_modifier_kind
 
632
{
 
633
  AARCH64_MOD_NONE,
 
634
  AARCH64_MOD_MSL,
 
635
  AARCH64_MOD_ROR,
 
636
  AARCH64_MOD_ASR,
 
637
  AARCH64_MOD_LSR,
 
638
  AARCH64_MOD_LSL,
 
639
  AARCH64_MOD_UXTB,
 
640
  AARCH64_MOD_UXTH,
 
641
  AARCH64_MOD_UXTW,
 
642
  AARCH64_MOD_UXTX,
 
643
  AARCH64_MOD_SXTB,
 
644
  AARCH64_MOD_SXTH,
 
645
  AARCH64_MOD_SXTW,
 
646
  AARCH64_MOD_SXTX,
 
647
};
 
648
 
 
649
bfd_boolean
 
650
aarch64_extend_operator_p (enum aarch64_modifier_kind);
 
651
 
 
652
enum aarch64_modifier_kind
 
653
aarch64_get_operand_modifier (const struct aarch64_name_value_pair *);
 
654
/* Condition.  */
 
655
 
 
656
typedef struct
 
657
{
 
658
  /* A list of names with the first one as the disassembly preference;
 
659
     terminated by NULL if fewer than 3.  */
 
660
  const char *names[3];
 
661
  aarch64_insn value;
 
662
} aarch64_cond;
 
663
 
 
664
extern const aarch64_cond aarch64_conds[16];
 
665
 
 
666
const aarch64_cond* get_cond_from_value (aarch64_insn value);
 
667
const aarch64_cond* get_inverted_cond (const aarch64_cond *cond);
 
668
 
 
669
/* Structure representing an operand.  */
 
670
 
 
671
struct aarch64_opnd_info
 
672
{
 
673
  enum aarch64_opnd type;
 
674
  aarch64_opnd_qualifier_t qualifier;
 
675
  int idx;
 
676
 
 
677
  union
 
678
    {
 
679
      struct
 
680
        {
 
681
          unsigned regno;
 
682
        } reg;
 
683
      struct
 
684
        {
 
685
          unsigned regno : 5;
 
686
          unsigned index : 4;
 
687
        } reglane;
 
688
      /* e.g. LVn.  */
 
689
      struct
 
690
        {
 
691
          unsigned first_regno : 5;
 
692
          unsigned num_regs : 3;
 
693
          /* 1 if it is a list of reg element.  */
 
694
          unsigned has_index : 1;
 
695
          /* Lane index; valid only when has_index is 1.  */
 
696
          unsigned index : 4;
 
697
        } reglist;
 
698
      /* e.g. immediate or pc relative address offset.  */
 
699
      struct
 
700
        {
 
701
          int64_t value;
 
702
          unsigned is_fp : 1;
 
703
        } imm;
 
704
      /* e.g. address in STR (register offset).  */
 
705
      struct
 
706
        {
 
707
          unsigned base_regno;
 
708
          struct
 
709
            {
 
710
              union
 
711
                {
 
712
                  int imm;
 
713
                  unsigned regno;
 
714
                };
 
715
              unsigned is_reg;
 
716
            } offset;
 
717
          unsigned pcrel : 1;           /* PC-relative.  */
 
718
          unsigned writeback : 1;
 
719
          unsigned preind : 1;          /* Pre-indexed.  */
 
720
          unsigned postind : 1;         /* Post-indexed.  */
 
721
        } addr;
 
722
      const aarch64_cond *cond;
 
723
      /* The encoding of the system register.  */
 
724
      aarch64_insn sysreg;
 
725
      /* The encoding of the PSTATE field.  */
 
726
      aarch64_insn pstatefield;
 
727
      const aarch64_sys_ins_reg *sysins_op;
 
728
      const struct aarch64_name_value_pair *barrier;
 
729
      const struct aarch64_name_value_pair *prfop;
 
730
    };
 
731
 
 
732
  /* Operand shifter; in use when the operand is a register offset address,
 
733
     add/sub extended reg, etc. e.g. <R><m>{, <extend> {#<amount>}}.  */
 
734
  struct
 
735
    {
 
736
      enum aarch64_modifier_kind kind;
 
737
      int amount;
 
738
      unsigned operator_present: 1;     /* Only valid during encoding.  */
 
739
      /* Value of the 'S' field in ld/st reg offset; used only in decoding.  */
 
740
      unsigned amount_present: 1;
 
741
    } shifter;
 
742
 
 
743
  unsigned skip:1;      /* Operand is not completed if there is a fixup needed
 
744
                           to be done on it.  In some (but not all) of these
 
745
                           cases, we need to tell libopcodes to skip the
 
746
                           constraint checking and the encoding for this
 
747
                           operand, so that the libopcodes can pick up the
 
748
                           right opcode before the operand is fixed-up.  This
 
749
                           flag should only be used during the
 
750
                           assembling/encoding.  */
 
751
  unsigned present:1;   /* Whether this operand is present in the assembly
 
752
                           line; not used during the disassembly.  */
 
753
};
 
754
 
 
755
typedef struct aarch64_opnd_info aarch64_opnd_info;
 
756
 
 
757
/* Structure representing an instruction.
 
758
 
 
759
   It is used during both the assembling and disassembling.  The assembler
 
760
   fills an aarch64_inst after a successful parsing and then passes it to the
 
761
   encoding routine to do the encoding.  During the disassembling, the
 
762
   disassembler calls the decoding routine to decode a binary instruction; on a
 
763
   successful return, such a structure will be filled with information of the
 
764
   instruction; then the disassembler uses the information to print out the
 
765
   instruction.  */
 
766
 
 
767
struct aarch64_inst
 
768
{
 
769
  /* The value of the binary instruction.  */
 
770
  aarch64_insn value;
 
771
 
 
772
  /* Corresponding opcode entry.  */
 
773
  const aarch64_opcode *opcode;
 
774
 
 
775
  /* Condition for a truly conditional-executed instrutions, e.g. b.cond.  */
 
776
  const aarch64_cond *cond;
 
777
 
 
778
  /* Operands information.  */
 
779
  aarch64_opnd_info operands[AARCH64_MAX_OPND_NUM];
 
780
};
 
781
 
 
782
typedef struct aarch64_inst aarch64_inst;
 
783
 
 
784
/* Diagnosis related declaration and interface.  */
 
785
 
 
786
/* Operand error kind enumerators.
 
787
 
 
788
   AARCH64_OPDE_RECOVERABLE
 
789
     Less severe error found during the parsing, very possibly because that
 
790
     GAS has picked up a wrong instruction template for the parsing.
 
791
 
 
792
   AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR
 
793
     General syntax error; it can be either a user error, or simply because
 
794
     that GAS is trying a wrong instruction template.
 
795
 
 
796
   AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR
 
797
     Definitely a user syntax error.
 
798
 
 
799
   AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT
 
800
     No syntax error, but the operands are not a valid combination, e.g.
 
801
     FMOV D0,S0
 
802
 
 
803
   AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE
 
804
     Error about some immediate value out of a valid range.
 
805
 
 
806
   AARCH64_OPDE_UNALIGNED
 
807
     Error about some immediate value not properly aligned (i.e. not being a
 
808
     multiple times of a certain value).
 
809
 
 
810
   AARCH64_OPDE_REG_LIST
 
811
     Error about the register list operand having unexpected number of
 
812
     registers.
 
813
 
 
814
   AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR
 
815
     Error of the highest severity and used for any severe issue that does not
 
816
     fall into any of the above categories.
 
817
 
 
818
   The enumerators are only interesting to GAS.  They are declared here (in
 
819
   libopcodes) because that some errors are detected (and then notified to GAS)
 
820
   by libopcodes (rather than by GAS solely).
 
821
 
 
822
   The first three errors are only deteced by GAS while the
 
823
   AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT error can only be spotted by libopcodes as
 
824
   only libopcodes has the information about the valid variants of each
 
825
   instruction.
 
826
 
 
827
   The enumerators have an increasing severity.  This is helpful when there are
 
828
   multiple instruction templates available for a given mnemonic name (e.g.
 
829
   FMOV); this mechanism will help choose the most suitable template from which
 
830
   the generated diagnostics can most closely describe the issues, if any.  */
 
831
 
 
832
enum aarch64_operand_error_kind
 
833
{
 
834
  AARCH64_OPDE_NIL,
 
835
  AARCH64_OPDE_RECOVERABLE,
 
836
  AARCH64_OPDE_SYNTAX_ERROR,
 
837
  AARCH64_OPDE_FATAL_SYNTAX_ERROR,
 
838
  AARCH64_OPDE_INVALID_VARIANT,
 
839
  AARCH64_OPDE_OUT_OF_RANGE,
 
840
  AARCH64_OPDE_UNALIGNED,
 
841
  AARCH64_OPDE_REG_LIST,
 
842
  AARCH64_OPDE_OTHER_ERROR
 
843
};
 
844
 
 
845
/* N.B. GAS assumes that this structure work well with shallow copy.  */
 
846
struct aarch64_operand_error
 
847
{
 
848
  enum aarch64_operand_error_kind kind;
 
849
  int index;
 
850
  const char *error;
 
851
  int data[3];  /* Some data for extra information.  */
 
852
};
 
853
 
 
854
typedef struct aarch64_operand_error aarch64_operand_error;
 
855
 
 
856
/* Encoding entrypoint.  */
 
857
 
 
858
extern int
 
859
aarch64_opcode_encode (const aarch64_opcode *, const aarch64_inst *,
 
860
                       aarch64_insn *, aarch64_opnd_qualifier_t *,
 
861
                       aarch64_operand_error *);
 
862
 
 
863
extern const aarch64_opcode *
 
864
aarch64_replace_opcode (struct aarch64_inst *,
 
865
                        const aarch64_opcode *);
 
866
 
 
867
/* Given the opcode enumerator OP, return the pointer to the corresponding
 
868
   opcode entry.  */
 
869
 
 
870
extern const aarch64_opcode *
 
871
aarch64_get_opcode (enum aarch64_op);
 
872
 
 
873
/* Generate the string representation of an operand.  */
 
874
extern void
 
875
aarch64_print_operand (char *, size_t, bfd_vma, const aarch64_opcode *,
 
876
                       const aarch64_opnd_info *, int, int *, bfd_vma *);
 
877
 
 
878
/* Miscellaneous interface.  */
 
879
 
 
880
extern int
 
881
aarch64_operand_index (const enum aarch64_opnd *, enum aarch64_opnd);
 
882
 
 
883
extern aarch64_opnd_qualifier_t
 
884
aarch64_get_expected_qualifier (const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *, int,
 
885
                                const aarch64_opnd_qualifier_t, int);
 
886
 
 
887
extern int
 
888
aarch64_num_of_operands (const aarch64_opcode *);
 
889
 
 
890
extern int
 
891
aarch64_stack_pointer_p (const aarch64_opnd_info *);
 
892
 
 
893
extern
 
894
int aarch64_zero_register_p (const aarch64_opnd_info *);
 
895
 
 
896
/* Given an operand qualifier, return the expected data element size
 
897
   of a qualified operand.  */
 
898
extern unsigned char
 
899
aarch64_get_qualifier_esize (aarch64_opnd_qualifier_t);
 
900
 
 
901
extern enum aarch64_operand_class
 
902
aarch64_get_operand_class (enum aarch64_opnd);
 
903
 
 
904
extern const char *
 
905
aarch64_get_operand_name (enum aarch64_opnd);
 
906
 
 
907
extern const char *
 
908
aarch64_get_operand_desc (enum aarch64_opnd);
 
909
 
 
910
#ifdef DEBUG_AARCH64
 
911
extern int debug_dump;
 
912
 
 
913
extern void
 
914
aarch64_verbose (const char *, ...) __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 
915
 
 
916
#define DEBUG_TRACE(M, ...)                                     \
 
917
  {                                                             \
 
918
    if (debug_dump)                                             \
 
919
      aarch64_verbose ("%s: " M ".", __func__, ##__VA_ARGS__);  \
 
920
  }
 
921
 
 
922
#define DEBUG_TRACE_IF(C, M, ...)                               \
 
923
  {                                                             \
 
924
    if (debug_dump && (C))                                      \
 
925
      aarch64_verbose ("%s: " M ".", __func__, ##__VA_ARGS__);  \
 
926
  }
 
927
#else  /* !DEBUG_AARCH64 */
 
928
#define DEBUG_TRACE(M, ...) ;
 
929
#define DEBUG_TRACE_IF(C, M, ...) ;
 
930
#endif /* DEBUG_AARCH64 */
 
931
 
 
932
#endif /* OPCODE_AARCH64_H */