/*      $NetBSD: instr.h,v 1.12 2022/08/30 11:05:59 rin Exp $ */

/*
* Copyright (c) 1992, 1993
*      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
*
* This software was developed by the Computer Systems Engineering group
* at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract BG 91-66 and
* contributed to Berkeley.
*
* All advertising materials mentioning features or use of this software
* must display the following acknowledgement:
*      This product includes software developed by the University of
*      California, Lawrence Berkeley Laboratory.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
*    may be used to endorse or promote products derived from this software
*    without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
* ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
* ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
* OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
* HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
* LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
* OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
* SUCH DAMAGE.
*
*      @(#)instr.h     8.1 (Berkeley) 6/11/93
*/

#ifndef _POWERPC_INSTR_H_
#define _POWERPC_INSTR_H_

/*
* An instruction.
*/
union instr {
       int     i_int;                  /* as a whole */


       /*
        * Any instruction type.
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;       /* first-level decode */
               u_int   :25;
               u_int   i_rc:1;
       } i_any;

       /*
        * Format A
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_frt:5;
               u_int   i_fra:5;
               u_int   i_frb:5;
               u_int   i_frc:5;
               u_int   i_xo:5;
               u_int   i_rc:1;
       } i_a;

       /*
        * Format B
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_bo:5;
               u_int   i_bi:5;
               int     i_bd:14;
               u_int   i_aa:1;
               u_int   i_lk:1;
       } i_b;

       /*
        * Format D
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               int     i_d:16;
       } i_d;

       /*
        * Format DE
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               int     i_d:12;
               u_int   i_xo:4;
       } i_de;

       /*
        * Format I
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               int     i_li:24;
               int     i_aa:1;
               int     i_lk:1;
       } i_i;

       /*
        * Format M
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               u_int   i_rb:5;
               int     i_mb:5;
               int     i_me:5;
               u_int   i_rc:1;
       } i_m;

       /*
        * Format MD
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               int     i_sh1_5:5;
               int     i_mb:6;
               u_int   i_xo:3;
               int     i_sh0:1;
               u_int   i_rc:1;
       } i_md;

       /*
        * Format MDS
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               u_int   i_rb:5;
               int     i_mb:6;
               u_int   i_xo:4;
               u_int   i_rc:1;
       } i_mds;


       /*
        * Format S
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               int     :24;
               int     i_i:1;
               int     :1;
       } i_s;

       /*
        * Format X
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               u_int   i_rb:5;
               u_int   i_xo:10;
               u_int   i_rc:1;
       } i_x;

       /*
        * Format XFL
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               int     :1;
               int     i_flm:8;
               int     :1;
               int     i_frb:5;
               u_int   i_xo:10;
               int     :1;
       } i_xfl;

       /*
        * Format XFX
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               int     i_dcrn:10;
               u_int   i_xo:10;
               int     :1;
       } i_xfx;

       /*
        * Format XL
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               int     i_bt:5;
               int     i_ba:5;
               int     i_bb:5;
               u_int   i_xo:10;
               int     i_lk:1;
       } i_xl;

       /*
        * Format XS
        */
       struct {
               u_int   i_opcd:6;
               u_int   i_rs:5;
               u_int   i_ra:5;
               int     i_sh0_4:5;
               u_int   i_xo:9;
               int     i_sh5:1;
               u_int   i_rc:1;
       } i_xs;

};

#define i_rt    i_rs

/*
* Primary opcode numbers:
*/

#define OPC_TDI         0x02
#define OPC_TWI         0x03
#define OPC_MULLI       0x07
#define OPC_SUBFIC      0x08
#define OPC_BCE         0x09
#define OPC_CMPLI       0x0a
#define OPC_CMPI        0x0b
#define OPC_ADDIC       0x0c
#define OPC_ADDIC_DOT   0x0d
#define OPC_ADDI        0x0e
#define OPC_ADDIS       0x0f
#define OPC_BC          0x10
#define OPC_SC          0x11
#define OPC_B           0x12
#define OPC_branch_19   0x13
#define OPC_RLWIMI      0x14
#define OPC_RLWINM      0x15
#define OPC_BE          0x16
#define OPC_RLWNM       0x17
#define OPC_ORI         0x18
#define OPC_ORIS        0x19
#define OPC_XORI        0x1a
#define OPC_XORIS       0x1b
#define OPC_ANDI        0x1c
#define OPC_ANDIS       0x1d
#define OPC_dwe_rot_30  0x1e
#define OPC_integer_31  0x1f
#define OPC_LWZ         0x20
#define OPC_LWZU        0x21
#define OPC_LBZ         0x22
#define OPC_LBZU        0x23
#define OPC_STW         0x24
#define OPC_STWU        0x25
#define OPC_STB         0x26
#define OPC_STBU        0x27
#define OPC_LHZ         0x28
#define OPC_LHZU        0x29
#define OPC_LHA         0x2a
#define OPC_LHAU        0x2b
#define OPC_STH         0x2c
#define OPC_STHU        0x2d
#define OPC_LMW         0x2e
#define OPC_STMW        0x2f
#define OPC_LFS         0x30
#define OPC_LFSU        0x31
#define OPC_LFD         0x32
#define OPC_LFDU        0x33
#define OPC_STFS        0x34
#define OPC_STFSU       0x35
#define OPC_STFD        0x36
#define OPC_STFDU       0x37
#define OPC_load_st_58  0x3a
#define OPC_sp_fp_59    0x3b
#define OPC_load_st_62  0x3e
#define OPC_dp_fp_63    0x3f

/*
* Opcode 31 sub-types (FP only)
*/
#define OPC31_TW        0x004
#define OPC31_LFSX      0x217
#define OPC31_LFSUX     0x237
#define OPC31_LFDX      0x257
#define OPC31_LFDUX     0x277
#define OPC31_STFSX     0x297
#define OPC31_STFSUX    0x2b7
#define OPC31_STFDX     0x2d7
#define OPC31_STFDUX    0x2f7
#define OPC31_STFIWX    0x3d7

/* Mask for all valid indexed FP load/store ops (except stfiwx) */
#define OPC31_FPMASK    0x31f
#define OPC31_FPOP      0x217

/* m[ft]spr are also opcode 31; ra/rb encode the spr */
#define OPC31_MFSPR     0x153
#define OPC31_MTSPR     0x1d3

/*
* Opcode 31 sub-types (integer only)
*/
#define OPC31_OR        0x1bc

/*
* Opcode 31 sub-types (load/store multiple bytes)
*/
#define OPC31_LWZX      0x017
#define OPC31_LWZUX     0x037
#define OPC31_STWX      0x097
#define OPC31_STWUX     0x0b7
#define OPC31_LHZX      0x117
#define OPC31_LHZUX     0x137
#define OPC31_LHAX      0x157
#define OPC31_LHAUX     0x177
#define OPC31_STHX      0x197
#define OPC31_STHUX     0x1b7
#define OPC31_LWBRX     0x216
#define OPC31_STWBRX    0x296
#define OPC31_LHBRX     0x316
#define OPC31_STHBRX    0x396

/*
* Opcode 59 sub-types:
*/

#define OPC59_FDIVS     0x12
#define OPC59_FSUBS     0x14
#define OPC59_FADDS     0x15
#define OPC59_FSQRTS    0x16
#define OPC59_FRES      0x18
#define OPC59_FMULS     0x19
#define OPC59_FMSUBS    0x1c
#define OPC59_FMADDS    0x1d
#define OPC59_FNMSUBS   0x1e
#define OPC59_FNMADDS   0x1f

/*
* Opcode 62 sub-types:
*/
#define OPC62_LDE       0x0
#define OPC62_LDEU      0x1
#define OPC62_LFSE      0x4
#define OPC62_LFSEU     0x5
#define OPC62_LFDE      0x6
#define OPC62_LFDEU     0x7
#define OPC62_STDE      0x8
#define OPC62_STDEU     0x9
#define OPC62_STFSE     0xc
#define OPC62_STFSEU    0xd
#define OPC62_STFDE     0xe
#define OPC62_STFDEU    0xf

/*
* Opcode 63 sub-types:
*
* (The first group are masks....)
*/

#define OPC63M_MASK     0x10
#define OPC63M_FDIV     0x12
#define OPC63M_FSUB     0x14
#define OPC63M_FADD     0x15
#define OPC63M_FSQRT    0x16
#define OPC63M_FSEL     0x17
#define OPC63M_FMUL     0x19
#define OPC63M_FRSQRTE  0x1a
#define OPC63M_FMSUB    0x1c
#define OPC63M_FMADD    0x1d
#define OPC63M_FNMSUB   0x1e
#define OPC63M_FNMADD   0x1f

#define OPC63_FCMPU     0x00
#define OPC63_FRSP      0x0c
#define OPC63_FCTIW     0x0e
#define OPC63_FCTIWZ    0x0f
#define OPC63_FCMPO     0x20
#define OPC63_MTFSB1    0x26
#define OPC63_FNEG      0x28
#define OPC63_MCRFS     0x40
#define OPC63_MTFSB0    0x46
#define OPC63_FMR       0x48
#define OPC63_MTFSFI    0x86
#define OPC63_FNABS     0x88
#define OPC63_FABS      0x108
#define OPC63_MFFS      0x247
#define OPC63_MTFSF     0x2c7
#define OPC63_FCTID     0x32e
#define OPC63_FCTIDZ    0x32f
#define OPC63_FCFID     0x34e

/*
* Branch instruction modifiers.
*/
#define B_LK            0x01    /* Link flag (LR=CIA+4) */
#define B_AA            0x02    /* Absolute flag */

/*
* Helpers for decoding mfspr
*/
#define OPC_MFSPR_CODE          0x7c0002a6
#define OPC_MFSPR_MASK          (~(0x1f << 21))
#define OPC_MFSPR(spr)          (OPC_MFSPR_CODE |\
                                (((spr) & 0x1f) << 16) |\
                                (((spr) & 0x3e0) << 6))
#define OPC_MFSPR_REG(o)        (((o) >> 21) & 0x1f)
#define OPC_MFSPR_P(o, spr)     (((o) & OPC_MFSPR_MASK) == OPC_MFSPR(spr))

/*
* booke doesn't have lwsync even though gcc emits it so we have to emulate it.
*/
#define OPC_LWSYNC              0x7c2004ac

/*
* FPCSR rounding modes.
*/
#define   FSR_RD_RN     0               /* round to nearest */
#define   FSR_RD_RZ     1               /* round towards 0 */
#define   FSR_RD_RP     2               /* round towards +inf */
#define   FSR_RD_RM     3               /* round towards -inf */

/*
* Convert an address to an offset used in a PowerPC branch instruction.
* We simply shift away the low bits since we are going convert the bl
* to a bla.
*/
#define fixup_addr2offset(x)    ((uintptr_t)(x) >> 2)
struct powerpc_jump_fixup_info {
       uint32_t jfi_stub;
       uint32_t jfi_real;
};

void    powerpc_fixup_stubs(uint32_t *, uint32_t *, uint32_t *, uint32_t *);


#endif /* !_POWERPC_INSTR_H_ */