These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / target-arm / translate-a64.c
1 /*
2  *  AArch64 translation
3  *
4  *  Copyright (c) 2013 Alexander Graf <agraf@suse.de>
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 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 #include "qemu/osdep.h"
20
21 #include "cpu.h"
22 #include "tcg-op.h"
23 #include "qemu/log.h"
24 #include "arm_ldst.h"
25 #include "translate.h"
26 #include "internals.h"
27 #include "qemu/host-utils.h"
28
29 #include "exec/semihost.h"
30 #include "exec/gen-icount.h"
31
32 #include "exec/helper-proto.h"
33 #include "exec/helper-gen.h"
34 #include "exec/log.h"
35
36 #include "trace-tcg.h"
37
38 static TCGv_i64 cpu_X[32];
39 static TCGv_i64 cpu_pc;
40
41 /* Load/store exclusive handling */
42 static TCGv_i64 cpu_exclusive_high;
43
44 static const char *regnames[] = {
45     "x0", "x1", "x2", "x3", "x4", "x5", "x6", "x7",
46     "x8", "x9", "x10", "x11", "x12", "x13", "x14", "x15",
47     "x16", "x17", "x18", "x19", "x20", "x21", "x22", "x23",
48     "x24", "x25", "x26", "x27", "x28", "x29", "lr", "sp"
49 };
50
51 enum a64_shift_type {
52     A64_SHIFT_TYPE_LSL = 0,
53     A64_SHIFT_TYPE_LSR = 1,
54     A64_SHIFT_TYPE_ASR = 2,
55     A64_SHIFT_TYPE_ROR = 3
56 };
57
58 /* Table based decoder typedefs - used when the relevant bits for decode
59  * are too awkwardly scattered across the instruction (eg SIMD).
60  */
61 typedef void AArch64DecodeFn(DisasContext *s, uint32_t insn);
62
63 typedef struct AArch64DecodeTable {
64     uint32_t pattern;
65     uint32_t mask;
66     AArch64DecodeFn *disas_fn;
67 } AArch64DecodeTable;
68
69 /* Function prototype for gen_ functions for calling Neon helpers */
70 typedef void NeonGenOneOpEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i32);
71 typedef void NeonGenTwoOpFn(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32);
72 typedef void NeonGenTwoOpEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i32, TCGv_i32);
73 typedef void NeonGenTwo64OpFn(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_i64);
74 typedef void NeonGenTwo64OpEnvFn(TCGv_i64, TCGv_ptr, TCGv_i64, TCGv_i64);
75 typedef void NeonGenNarrowFn(TCGv_i32, TCGv_i64);
76 typedef void NeonGenNarrowEnvFn(TCGv_i32, TCGv_ptr, TCGv_i64);
77 typedef void NeonGenWidenFn(TCGv_i64, TCGv_i32);
78 typedef void NeonGenTwoSingleOPFn(TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_ptr);
79 typedef void NeonGenTwoDoubleOPFn(TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_i64, TCGv_ptr);
80 typedef void NeonGenOneOpFn(TCGv_i64, TCGv_i64);
81 typedef void CryptoTwoOpEnvFn(TCGv_ptr, TCGv_i32, TCGv_i32);
82 typedef void CryptoThreeOpEnvFn(TCGv_ptr, TCGv_i32, TCGv_i32, TCGv_i32);
83
84 /* initialize TCG globals.  */
85 void a64_translate_init(void)
86 {
87     int i;
88
89     cpu_pc = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
90                                     offsetof(CPUARMState, pc),
91                                     "pc");
92     for (i = 0; i < 32; i++) {
93         cpu_X[i] = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
94                                           offsetof(CPUARMState, xregs[i]),
95                                           regnames[i]);
96     }
97
98     cpu_exclusive_high = tcg_global_mem_new_i64(cpu_env,
99         offsetof(CPUARMState, exclusive_high), "exclusive_high");
100 }
101
102 static inline ARMMMUIdx get_a64_user_mem_index(DisasContext *s)
103 {
104     /* Return the mmu_idx to use for A64 "unprivileged load/store" insns:
105      *  if EL1, access as if EL0; otherwise access at current EL
106      */
107     switch (s->mmu_idx) {
108     case ARMMMUIdx_S12NSE1:
109         return ARMMMUIdx_S12NSE0;
110     case ARMMMUIdx_S1SE1:
111         return ARMMMUIdx_S1SE0;
112     case ARMMMUIdx_S2NS:
113         g_assert_not_reached();
114     default:
115         return s->mmu_idx;
116     }
117 }
118
119 void aarch64_cpu_dump_state(CPUState *cs, FILE *f,
120                             fprintf_function cpu_fprintf, int flags)
121 {
122     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
123     CPUARMState *env = &cpu->env;
124     uint32_t psr = pstate_read(env);
125     int i;
126     int el = arm_current_el(env);
127     const char *ns_status;
128
129     cpu_fprintf(f, "PC=%016"PRIx64"  SP=%016"PRIx64"\n",
130             env->pc, env->xregs[31]);
131     for (i = 0; i < 31; i++) {
132         cpu_fprintf(f, "X%02d=%016"PRIx64, i, env->xregs[i]);
133         if ((i % 4) == 3) {
134             cpu_fprintf(f, "\n");
135         } else {
136             cpu_fprintf(f, " ");
137         }
138     }
139
140     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) && el != 3) {
141         ns_status = env->cp15.scr_el3 & SCR_NS ? "NS " : "S ";
142     } else {
143         ns_status = "";
144     }
145
146     cpu_fprintf(f, "\nPSTATE=%08x %c%c%c%c %sEL%d%c\n",
147                 psr,
148                 psr & PSTATE_N ? 'N' : '-',
149                 psr & PSTATE_Z ? 'Z' : '-',
150                 psr & PSTATE_C ? 'C' : '-',
151                 psr & PSTATE_V ? 'V' : '-',
152                 ns_status,
153                 el,
154                 psr & PSTATE_SP ? 'h' : 't');
155
156     if (flags & CPU_DUMP_FPU) {
157         int numvfpregs = 32;
158         for (i = 0; i < numvfpregs; i += 2) {
159             uint64_t vlo = float64_val(env->vfp.regs[i * 2]);
160             uint64_t vhi = float64_val(env->vfp.regs[(i * 2) + 1]);
161             cpu_fprintf(f, "q%02d=%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 " ",
162                         i, vhi, vlo);
163             vlo = float64_val(env->vfp.regs[(i + 1) * 2]);
164             vhi = float64_val(env->vfp.regs[((i + 1) * 2) + 1]);
165             cpu_fprintf(f, "q%02d=%016" PRIx64 ":%016" PRIx64 "\n",
166                         i + 1, vhi, vlo);
167         }
168         cpu_fprintf(f, "FPCR: %08x  FPSR: %08x\n",
169                     vfp_get_fpcr(env), vfp_get_fpsr(env));
170     }
171 }
172
173 void gen_a64_set_pc_im(uint64_t val)
174 {
175     tcg_gen_movi_i64(cpu_pc, val);
176 }
177
178 typedef struct DisasCompare64 {
179     TCGCond cond;
180     TCGv_i64 value;
181 } DisasCompare64;
182
183 static void a64_test_cc(DisasCompare64 *c64, int cc)
184 {
185     DisasCompare c32;
186
187     arm_test_cc(&c32, cc);
188
189     /* Sign-extend the 32-bit value so that the GE/LT comparisons work
190        * properly.  The NE/EQ comparisons are also fine with this choice.  */
191     c64->cond = c32.cond;
192     c64->value = tcg_temp_new_i64();
193     tcg_gen_ext_i32_i64(c64->value, c32.value);
194
195     arm_free_cc(&c32);
196 }
197
198 static void a64_free_cc(DisasCompare64 *c64)
199 {
200     tcg_temp_free_i64(c64->value);
201 }
202
203 static void gen_exception_internal(int excp)
204 {
205     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
206
207     assert(excp_is_internal(excp));
208     gen_helper_exception_internal(cpu_env, tcg_excp);
209     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
210 }
211
212 static void gen_exception(int excp, uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
213 {
214     TCGv_i32 tcg_excp = tcg_const_i32(excp);
215     TCGv_i32 tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
216     TCGv_i32 tcg_el = tcg_const_i32(target_el);
217
218     gen_helper_exception_with_syndrome(cpu_env, tcg_excp,
219                                        tcg_syn, tcg_el);
220     tcg_temp_free_i32(tcg_el);
221     tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
222     tcg_temp_free_i32(tcg_excp);
223 }
224
225 static void gen_exception_internal_insn(DisasContext *s, int offset, int excp)
226 {
227     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
228     gen_exception_internal(excp);
229     s->is_jmp = DISAS_EXC;
230 }
231
232 static void gen_exception_insn(DisasContext *s, int offset, int excp,
233                                uint32_t syndrome, uint32_t target_el)
234 {
235     gen_a64_set_pc_im(s->pc - offset);
236     gen_exception(excp, syndrome, target_el);
237     s->is_jmp = DISAS_EXC;
238 }
239
240 static void gen_ss_advance(DisasContext *s)
241 {
242     /* If the singlestep state is Active-not-pending, advance to
243      * Active-pending.
244      */
245     if (s->ss_active) {
246         s->pstate_ss = 0;
247         gen_helper_clear_pstate_ss(cpu_env);
248     }
249 }
250
251 static void gen_step_complete_exception(DisasContext *s)
252 {
253     /* We just completed step of an insn. Move from Active-not-pending
254      * to Active-pending, and then also take the swstep exception.
255      * This corresponds to making the (IMPDEF) choice to prioritize
256      * swstep exceptions over asynchronous exceptions taken to an exception
257      * level where debug is disabled. This choice has the advantage that
258      * we do not need to maintain internal state corresponding to the
259      * ISV/EX syndrome bits between completion of the step and generation
260      * of the exception, and our syndrome information is always correct.
261      */
262     gen_ss_advance(s);
263     gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(s->ss_same_el, 1, s->is_ldex),
264                   default_exception_el(s));
265     s->is_jmp = DISAS_EXC;
266 }
267
268 static inline bool use_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
269 {
270     /* No direct tb linking with singlestep (either QEMU's or the ARM
271      * debug architecture kind) or deterministic io
272      */
273     if (s->singlestep_enabled || s->ss_active || (s->tb->cflags & CF_LAST_IO)) {
274         return false;
275     }
276
277     /* Only link tbs from inside the same guest page */
278     if ((s->tb->pc & TARGET_PAGE_MASK) != (dest & TARGET_PAGE_MASK)) {
279         return false;
280     }
281
282     return true;
283 }
284
285 static inline void gen_goto_tb(DisasContext *s, int n, uint64_t dest)
286 {
287     TranslationBlock *tb;
288
289     tb = s->tb;
290     if (use_goto_tb(s, n, dest)) {
291         tcg_gen_goto_tb(n);
292         gen_a64_set_pc_im(dest);
293         tcg_gen_exit_tb((intptr_t)tb + n);
294         s->is_jmp = DISAS_TB_JUMP;
295     } else {
296         gen_a64_set_pc_im(dest);
297         if (s->ss_active) {
298             gen_step_complete_exception(s);
299         } else if (s->singlestep_enabled) {
300             gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
301         } else {
302             tcg_gen_exit_tb(0);
303             s->is_jmp = DISAS_TB_JUMP;
304         }
305     }
306 }
307
308 static void unallocated_encoding(DisasContext *s)
309 {
310     /* Unallocated and reserved encodings are uncategorized */
311     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_uncategorized(),
312                        default_exception_el(s));
313 }
314
315 #define unsupported_encoding(s, insn)                                    \
316     do {                                                                 \
317         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,                                         \
318                       "%s:%d: unsupported instruction encoding 0x%08x "  \
319                       "at pc=%016" PRIx64 "\n",                          \
320                       __FILE__, __LINE__, insn, s->pc - 4);              \
321         unallocated_encoding(s);                                         \
322     } while (0);
323
324 static void init_tmp_a64_array(DisasContext *s)
325 {
326 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
327     int i;
328     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(s->tmp_a64); i++) {
329         TCGV_UNUSED_I64(s->tmp_a64[i]);
330     }
331 #endif
332     s->tmp_a64_count = 0;
333 }
334
335 static void free_tmp_a64(DisasContext *s)
336 {
337     int i;
338     for (i = 0; i < s->tmp_a64_count; i++) {
339         tcg_temp_free_i64(s->tmp_a64[i]);
340     }
341     init_tmp_a64_array(s);
342 }
343
344 static TCGv_i64 new_tmp_a64(DisasContext *s)
345 {
346     assert(s->tmp_a64_count < TMP_A64_MAX);
347     return s->tmp_a64[s->tmp_a64_count++] = tcg_temp_new_i64();
348 }
349
350 static TCGv_i64 new_tmp_a64_zero(DisasContext *s)
351 {
352     TCGv_i64 t = new_tmp_a64(s);
353     tcg_gen_movi_i64(t, 0);
354     return t;
355 }
356
357 /*
358  * Register access functions
359  *
360  * These functions are used for directly accessing a register in where
361  * changes to the final register value are likely to be made. If you
362  * need to use a register for temporary calculation (e.g. index type
363  * operations) use the read_* form.
364  *
365  * B1.2.1 Register mappings
366  *
367  * In instruction register encoding 31 can refer to ZR (zero register) or
368  * the SP (stack pointer) depending on context. In QEMU's case we map SP
369  * to cpu_X[31] and ZR accesses to a temporary which can be discarded.
370  * This is the point of the _sp forms.
371  */
372 static TCGv_i64 cpu_reg(DisasContext *s, int reg)
373 {
374     if (reg == 31) {
375         return new_tmp_a64_zero(s);
376     } else {
377         return cpu_X[reg];
378     }
379 }
380
381 /* register access for when 31 == SP */
382 static TCGv_i64 cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg)
383 {
384     return cpu_X[reg];
385 }
386
387 /* read a cpu register in 32bit/64bit mode. Returns a TCGv_i64
388  * representing the register contents. This TCGv is an auto-freed
389  * temporary so it need not be explicitly freed, and may be modified.
390  */
391 static TCGv_i64 read_cpu_reg(DisasContext *s, int reg, int sf)
392 {
393     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
394     if (reg != 31) {
395         if (sf) {
396             tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
397         } else {
398             tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
399         }
400     } else {
401         tcg_gen_movi_i64(v, 0);
402     }
403     return v;
404 }
405
406 static TCGv_i64 read_cpu_reg_sp(DisasContext *s, int reg, int sf)
407 {
408     TCGv_i64 v = new_tmp_a64(s);
409     if (sf) {
410         tcg_gen_mov_i64(v, cpu_X[reg]);
411     } else {
412         tcg_gen_ext32u_i64(v, cpu_X[reg]);
413     }
414     return v;
415 }
416
417 /* We should have at some point before trying to access an FP register
418  * done the necessary access check, so assert that
419  * (a) we did the check and
420  * (b) we didn't then just plough ahead anyway if it failed.
421  * Print the instruction pattern in the abort message so we can figure
422  * out what we need to fix if a user encounters this problem in the wild.
423  */
424 static inline void assert_fp_access_checked(DisasContext *s)
425 {
426 #ifdef CONFIG_DEBUG_TCG
427     if (unlikely(!s->fp_access_checked || s->fp_excp_el)) {
428         fprintf(stderr, "target-arm: FP access check missing for "
429                 "instruction 0x%08x\n", s->insn);
430         abort();
431     }
432 #endif
433 }
434
435 /* Return the offset into CPUARMState of an element of specified
436  * size, 'element' places in from the least significant end of
437  * the FP/vector register Qn.
438  */
439 static inline int vec_reg_offset(DisasContext *s, int regno,
440                                  int element, TCGMemOp size)
441 {
442     int offs = offsetof(CPUARMState, vfp.regs[regno * 2]);
443 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
444     /* This is complicated slightly because vfp.regs[2n] is
445      * still the low half and  vfp.regs[2n+1] the high half
446      * of the 128 bit vector, even on big endian systems.
447      * Calculate the offset assuming a fully bigendian 128 bits,
448      * then XOR to account for the order of the two 64 bit halves.
449      */
450     offs += (16 - ((element + 1) * (1 << size)));
451     offs ^= 8;
452 #else
453     offs += element * (1 << size);
454 #endif
455     assert_fp_access_checked(s);
456     return offs;
457 }
458
459 /* Return the offset into CPUARMState of a slice (from
460  * the least significant end) of FP register Qn (ie
461  * Dn, Sn, Hn or Bn).
462  * (Note that this is not the same mapping as for A32; see cpu.h)
463  */
464 static inline int fp_reg_offset(DisasContext *s, int regno, TCGMemOp size)
465 {
466     int offs = offsetof(CPUARMState, vfp.regs[regno * 2]);
467 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
468     offs += (8 - (1 << size));
469 #endif
470     assert_fp_access_checked(s);
471     return offs;
472 }
473
474 /* Offset of the high half of the 128 bit vector Qn */
475 static inline int fp_reg_hi_offset(DisasContext *s, int regno)
476 {
477     assert_fp_access_checked(s);
478     return offsetof(CPUARMState, vfp.regs[regno * 2 + 1]);
479 }
480
481 /* Convenience accessors for reading and writing single and double
482  * FP registers. Writing clears the upper parts of the associated
483  * 128 bit vector register, as required by the architecture.
484  * Note that unlike the GP register accessors, the values returned
485  * by the read functions must be manually freed.
486  */
487 static TCGv_i64 read_fp_dreg(DisasContext *s, int reg)
488 {
489     TCGv_i64 v = tcg_temp_new_i64();
490
491     tcg_gen_ld_i64(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_64));
492     return v;
493 }
494
495 static TCGv_i32 read_fp_sreg(DisasContext *s, int reg)
496 {
497     TCGv_i32 v = tcg_temp_new_i32();
498
499     tcg_gen_ld_i32(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_32));
500     return v;
501 }
502
503 static void write_fp_dreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i64 v)
504 {
505     TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
506
507     tcg_gen_st_i64(v, cpu_env, fp_reg_offset(s, reg, MO_64));
508     tcg_gen_st_i64(tcg_zero, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, reg));
509     tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
510 }
511
512 static void write_fp_sreg(DisasContext *s, int reg, TCGv_i32 v)
513 {
514     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
515
516     tcg_gen_extu_i32_i64(tmp, v);
517     write_fp_dreg(s, reg, tmp);
518     tcg_temp_free_i64(tmp);
519 }
520
521 static TCGv_ptr get_fpstatus_ptr(void)
522 {
523     TCGv_ptr statusptr = tcg_temp_new_ptr();
524     int offset;
525
526     /* In A64 all instructions (both FP and Neon) use the FPCR;
527      * there is no equivalent of the A32 Neon "standard FPSCR value"
528      * and all operations use vfp.fp_status.
529      */
530     offset = offsetof(CPUARMState, vfp.fp_status);
531     tcg_gen_addi_ptr(statusptr, cpu_env, offset);
532     return statusptr;
533 }
534
535 /* Set ZF and NF based on a 64 bit result. This is alas fiddlier
536  * than the 32 bit equivalent.
537  */
538 static inline void gen_set_NZ64(TCGv_i64 result)
539 {
540     tcg_gen_extr_i64_i32(cpu_ZF, cpu_NF, result);
541     tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, cpu_NF);
542 }
543
544 /* Set NZCV as for a logical operation: NZ as per result, CV cleared. */
545 static inline void gen_logic_CC(int sf, TCGv_i64 result)
546 {
547     if (sf) {
548         gen_set_NZ64(result);
549     } else {
550         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_ZF, result);
551         tcg_gen_mov_i32(cpu_NF, cpu_ZF);
552     }
553     tcg_gen_movi_i32(cpu_CF, 0);
554     tcg_gen_movi_i32(cpu_VF, 0);
555 }
556
557 /* dest = T0 + T1; compute C, N, V and Z flags */
558 static void gen_add_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
559 {
560     if (sf) {
561         TCGv_i64 result, flag, tmp;
562         result = tcg_temp_new_i64();
563         flag = tcg_temp_new_i64();
564         tmp = tcg_temp_new_i64();
565
566         tcg_gen_movi_i64(tmp, 0);
567         tcg_gen_add2_i64(result, flag, t0, tmp, t1, tmp);
568
569         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
570
571         gen_set_NZ64(result);
572
573         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
574         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
575         tcg_gen_andc_i64(flag, flag, tmp);
576         tcg_temp_free_i64(tmp);
577         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
578
579         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
580         tcg_temp_free_i64(result);
581         tcg_temp_free_i64(flag);
582     } else {
583         /* 32 bit arithmetic */
584         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
585         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
586         TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
587
588         tcg_gen_movi_i32(tmp, 0);
589         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
590         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
591         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, t1_32, tmp);
592         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
593         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
594         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
595         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
596         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
597
598         tcg_temp_free_i32(tmp);
599         tcg_temp_free_i32(t0_32);
600         tcg_temp_free_i32(t1_32);
601     }
602 }
603
604 /* dest = T0 - T1; compute C, N, V and Z flags */
605 static void gen_sub_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
606 {
607     if (sf) {
608         /* 64 bit arithmetic */
609         TCGv_i64 result, flag, tmp;
610
611         result = tcg_temp_new_i64();
612         flag = tcg_temp_new_i64();
613         tcg_gen_sub_i64(result, t0, t1);
614
615         gen_set_NZ64(result);
616
617         tcg_gen_setcond_i64(TCG_COND_GEU, flag, t0, t1);
618         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, flag);
619
620         tcg_gen_xor_i64(flag, result, t0);
621         tmp = tcg_temp_new_i64();
622         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
623         tcg_gen_and_i64(flag, flag, tmp);
624         tcg_temp_free_i64(tmp);
625         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, flag);
626         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
627         tcg_temp_free_i64(flag);
628         tcg_temp_free_i64(result);
629     } else {
630         /* 32 bit arithmetic */
631         TCGv_i32 t0_32 = tcg_temp_new_i32();
632         TCGv_i32 t1_32 = tcg_temp_new_i32();
633         TCGv_i32 tmp;
634
635         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
636         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
637         tcg_gen_sub_i32(cpu_NF, t0_32, t1_32);
638         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
639         tcg_gen_setcond_i32(TCG_COND_GEU, cpu_CF, t0_32, t1_32);
640         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
641         tmp = tcg_temp_new_i32();
642         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
643         tcg_temp_free_i32(t0_32);
644         tcg_temp_free_i32(t1_32);
645         tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
646         tcg_temp_free_i32(tmp);
647         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
648     }
649 }
650
651 /* dest = T0 + T1 + CF; do not compute flags. */
652 static void gen_adc(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
653 {
654     TCGv_i64 flag = tcg_temp_new_i64();
655     tcg_gen_extu_i32_i64(flag, cpu_CF);
656     tcg_gen_add_i64(dest, t0, t1);
657     tcg_gen_add_i64(dest, dest, flag);
658     tcg_temp_free_i64(flag);
659
660     if (!sf) {
661         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
662     }
663 }
664
665 /* dest = T0 + T1 + CF; compute C, N, V and Z flags. */
666 static void gen_adc_CC(int sf, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 t0, TCGv_i64 t1)
667 {
668     if (sf) {
669         TCGv_i64 result, cf_64, vf_64, tmp;
670         result = tcg_temp_new_i64();
671         cf_64 = tcg_temp_new_i64();
672         vf_64 = tcg_temp_new_i64();
673         tmp = tcg_const_i64(0);
674
675         tcg_gen_extu_i32_i64(cf_64, cpu_CF);
676         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, t0, tmp, cf_64, tmp);
677         tcg_gen_add2_i64(result, cf_64, result, cf_64, t1, tmp);
678         tcg_gen_extrl_i64_i32(cpu_CF, cf_64);
679         gen_set_NZ64(result);
680
681         tcg_gen_xor_i64(vf_64, result, t0);
682         tcg_gen_xor_i64(tmp, t0, t1);
683         tcg_gen_andc_i64(vf_64, vf_64, tmp);
684         tcg_gen_extrh_i64_i32(cpu_VF, vf_64);
685
686         tcg_gen_mov_i64(dest, result);
687
688         tcg_temp_free_i64(tmp);
689         tcg_temp_free_i64(vf_64);
690         tcg_temp_free_i64(cf_64);
691         tcg_temp_free_i64(result);
692     } else {
693         TCGv_i32 t0_32, t1_32, tmp;
694         t0_32 = tcg_temp_new_i32();
695         t1_32 = tcg_temp_new_i32();
696         tmp = tcg_const_i32(0);
697
698         tcg_gen_extrl_i64_i32(t0_32, t0);
699         tcg_gen_extrl_i64_i32(t1_32, t1);
700         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, t0_32, tmp, cpu_CF, tmp);
701         tcg_gen_add2_i32(cpu_NF, cpu_CF, cpu_NF, cpu_CF, t1_32, tmp);
702
703         tcg_gen_mov_i32(cpu_ZF, cpu_NF);
704         tcg_gen_xor_i32(cpu_VF, cpu_NF, t0_32);
705         tcg_gen_xor_i32(tmp, t0_32, t1_32);
706         tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tmp);
707         tcg_gen_extu_i32_i64(dest, cpu_NF);
708
709         tcg_temp_free_i32(tmp);
710         tcg_temp_free_i32(t1_32);
711         tcg_temp_free_i32(t0_32);
712     }
713 }
714
715 /*
716  * Load/Store generators
717  */
718
719 /*
720  * Store from GPR register to memory.
721  */
722 static void do_gpr_st_memidx(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
723                              TCGv_i64 tcg_addr, int size, int memidx)
724 {
725     g_assert(size <= 3);
726     tcg_gen_qemu_st_i64(source, tcg_addr, memidx, s->be_data + size);
727 }
728
729 static void do_gpr_st(DisasContext *s, TCGv_i64 source,
730                       TCGv_i64 tcg_addr, int size)
731 {
732     do_gpr_st_memidx(s, source, tcg_addr, size, get_mem_index(s));
733 }
734
735 /*
736  * Load from memory to GPR register
737  */
738 static void do_gpr_ld_memidx(DisasContext *s, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
739                              int size, bool is_signed, bool extend, int memidx)
740 {
741     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
742
743     g_assert(size <= 3);
744
745     if (is_signed) {
746         memop += MO_SIGN;
747     }
748
749     tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, tcg_addr, memidx, memop);
750
751     if (extend && is_signed) {
752         g_assert(size < 3);
753         tcg_gen_ext32u_i64(dest, dest);
754     }
755 }
756
757 static void do_gpr_ld(DisasContext *s, TCGv_i64 dest, TCGv_i64 tcg_addr,
758                       int size, bool is_signed, bool extend)
759 {
760     do_gpr_ld_memidx(s, dest, tcg_addr, size, is_signed, extend,
761                      get_mem_index(s));
762 }
763
764 /*
765  * Store from FP register to memory
766  */
767 static void do_fp_st(DisasContext *s, int srcidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
768 {
769     /* This writes the bottom N bits of a 128 bit wide vector to memory */
770     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
771     tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_offset(s, srcidx, MO_64));
772     if (size < 4) {
773         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, tcg_addr, get_mem_index(s),
774                             s->be_data + size);
775     } else {
776         bool be = s->be_data == MO_BE;
777         TCGv_i64 tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
778
779         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
780         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
781                             s->be_data | MO_Q);
782         tcg_gen_ld_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, srcidx));
783         tcg_gen_qemu_st_i64(tmp, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
784                             s->be_data | MO_Q);
785         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
786     }
787
788     tcg_temp_free_i64(tmp);
789 }
790
791 /*
792  * Load from memory to FP register
793  */
794 static void do_fp_ld(DisasContext *s, int destidx, TCGv_i64 tcg_addr, int size)
795 {
796     /* This always zero-extends and writes to a full 128 bit wide vector */
797     TCGv_i64 tmplo = tcg_temp_new_i64();
798     TCGv_i64 tmphi;
799
800     if (size < 4) {
801         TCGMemOp memop = s->be_data + size;
802         tmphi = tcg_const_i64(0);
803         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
804     } else {
805         bool be = s->be_data == MO_BE;
806         TCGv_i64 tcg_hiaddr;
807
808         tmphi = tcg_temp_new_i64();
809         tcg_hiaddr = tcg_temp_new_i64();
810
811         tcg_gen_addi_i64(tcg_hiaddr, tcg_addr, 8);
812         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmplo, be ? tcg_hiaddr : tcg_addr, get_mem_index(s),
813                             s->be_data | MO_Q);
814         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmphi, be ? tcg_addr : tcg_hiaddr, get_mem_index(s),
815                             s->be_data | MO_Q);
816         tcg_temp_free_i64(tcg_hiaddr);
817     }
818
819     tcg_gen_st_i64(tmplo, cpu_env, fp_reg_offset(s, destidx, MO_64));
820     tcg_gen_st_i64(tmphi, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, destidx));
821
822     tcg_temp_free_i64(tmplo);
823     tcg_temp_free_i64(tmphi);
824 }
825
826 /*
827  * Vector load/store helpers.
828  *
829  * The principal difference between this and a FP load is that we don't
830  * zero extend as we are filling a partial chunk of the vector register.
831  * These functions don't support 128 bit loads/stores, which would be
832  * normal load/store operations.
833  *
834  * The _i32 versions are useful when operating on 32 bit quantities
835  * (eg for floating point single or using Neon helper functions).
836  */
837
838 /* Get value of an element within a vector register */
839 static void read_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_dest, int srcidx,
840                              int element, TCGMemOp memop)
841 {
842     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
843     switch (memop) {
844     case MO_8:
845         tcg_gen_ld8u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
846         break;
847     case MO_16:
848         tcg_gen_ld16u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
849         break;
850     case MO_32:
851         tcg_gen_ld32u_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
852         break;
853     case MO_8|MO_SIGN:
854         tcg_gen_ld8s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
855         break;
856     case MO_16|MO_SIGN:
857         tcg_gen_ld16s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
858         break;
859     case MO_32|MO_SIGN:
860         tcg_gen_ld32s_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
861         break;
862     case MO_64:
863     case MO_64|MO_SIGN:
864         tcg_gen_ld_i64(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
865         break;
866     default:
867         g_assert_not_reached();
868     }
869 }
870
871 static void read_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_dest, int srcidx,
872                                  int element, TCGMemOp memop)
873 {
874     int vect_off = vec_reg_offset(s, srcidx, element, memop & MO_SIZE);
875     switch (memop) {
876     case MO_8:
877         tcg_gen_ld8u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
878         break;
879     case MO_16:
880         tcg_gen_ld16u_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
881         break;
882     case MO_8|MO_SIGN:
883         tcg_gen_ld8s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
884         break;
885     case MO_16|MO_SIGN:
886         tcg_gen_ld16s_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
887         break;
888     case MO_32:
889     case MO_32|MO_SIGN:
890         tcg_gen_ld_i32(tcg_dest, cpu_env, vect_off);
891         break;
892     default:
893         g_assert_not_reached();
894     }
895 }
896
897 /* Set value of an element within a vector register */
898 static void write_vec_element(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_src, int destidx,
899                               int element, TCGMemOp memop)
900 {
901     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
902     switch (memop) {
903     case MO_8:
904         tcg_gen_st8_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
905         break;
906     case MO_16:
907         tcg_gen_st16_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
908         break;
909     case MO_32:
910         tcg_gen_st32_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
911         break;
912     case MO_64:
913         tcg_gen_st_i64(tcg_src, cpu_env, vect_off);
914         break;
915     default:
916         g_assert_not_reached();
917     }
918 }
919
920 static void write_vec_element_i32(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_src,
921                                   int destidx, int element, TCGMemOp memop)
922 {
923     int vect_off = vec_reg_offset(s, destidx, element, memop & MO_SIZE);
924     switch (memop) {
925     case MO_8:
926         tcg_gen_st8_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
927         break;
928     case MO_16:
929         tcg_gen_st16_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
930         break;
931     case MO_32:
932         tcg_gen_st_i32(tcg_src, cpu_env, vect_off);
933         break;
934     default:
935         g_assert_not_reached();
936     }
937 }
938
939 /* Clear the high 64 bits of a 128 bit vector (in general non-quad
940  * vector ops all need to do this).
941  */
942 static void clear_vec_high(DisasContext *s, int rd)
943 {
944     TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
945
946     write_vec_element(s, tcg_zero, rd, 1, MO_64);
947     tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
948 }
949
950 /* Store from vector register to memory */
951 static void do_vec_st(DisasContext *s, int srcidx, int element,
952                       TCGv_i64 tcg_addr, int size)
953 {
954     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
955     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
956
957     read_vec_element(s, tcg_tmp, srcidx, element, size);
958     tcg_gen_qemu_st_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
959
960     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
961 }
962
963 /* Load from memory to vector register */
964 static void do_vec_ld(DisasContext *s, int destidx, int element,
965                       TCGv_i64 tcg_addr, int size)
966 {
967     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
968     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
969
970     tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr, get_mem_index(s), memop);
971     write_vec_element(s, tcg_tmp, destidx, element, size);
972
973     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
974 }
975
976 /* Check that FP/Neon access is enabled. If it is, return
977  * true. If not, emit code to generate an appropriate exception,
978  * and return false; the caller should not emit any code for
979  * the instruction. Note that this check must happen after all
980  * unallocated-encoding checks (otherwise the syndrome information
981  * for the resulting exception will be incorrect).
982  */
983 static inline bool fp_access_check(DisasContext *s)
984 {
985     assert(!s->fp_access_checked);
986     s->fp_access_checked = true;
987
988     if (!s->fp_excp_el) {
989         return true;
990     }
991
992     gen_exception_insn(s, 4, EXCP_UDEF, syn_fp_access_trap(1, 0xe, false),
993                        s->fp_excp_el);
994     return false;
995 }
996
997 /*
998  * This utility function is for doing register extension with an
999  * optional shift. You will likely want to pass a temporary for the
1000  * destination register. See DecodeRegExtend() in the ARM ARM.
1001  */
1002 static void ext_and_shift_reg(TCGv_i64 tcg_out, TCGv_i64 tcg_in,
1003                               int option, unsigned int shift)
1004 {
1005     int extsize = extract32(option, 0, 2);
1006     bool is_signed = extract32(option, 2, 1);
1007
1008     if (is_signed) {
1009         switch (extsize) {
1010         case 0:
1011             tcg_gen_ext8s_i64(tcg_out, tcg_in);
1012             break;
1013         case 1:
1014             tcg_gen_ext16s_i64(tcg_out, tcg_in);
1015             break;
1016         case 2:
1017             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_out, tcg_in);
1018             break;
1019         case 3:
1020             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1021             break;
1022         }
1023     } else {
1024         switch (extsize) {
1025         case 0:
1026             tcg_gen_ext8u_i64(tcg_out, tcg_in);
1027             break;
1028         case 1:
1029             tcg_gen_ext16u_i64(tcg_out, tcg_in);
1030             break;
1031         case 2:
1032             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_out, tcg_in);
1033             break;
1034         case 3:
1035             tcg_gen_mov_i64(tcg_out, tcg_in);
1036             break;
1037         }
1038     }
1039
1040     if (shift) {
1041         tcg_gen_shli_i64(tcg_out, tcg_out, shift);
1042     }
1043 }
1044
1045 static inline void gen_check_sp_alignment(DisasContext *s)
1046 {
1047     /* The AArch64 architecture mandates that (if enabled via PSTATE
1048      * or SCTLR bits) there is a check that SP is 16-aligned on every
1049      * SP-relative load or store (with an exception generated if it is not).
1050      * In line with general QEMU practice regarding misaligned accesses,
1051      * we omit these checks for the sake of guest program performance.
1052      * This function is provided as a hook so we can more easily add these
1053      * checks in future (possibly as a "favour catching guest program bugs
1054      * over speed" user selectable option).
1055      */
1056 }
1057
1058 /*
1059  * This provides a simple table based table lookup decoder. It is
1060  * intended to be used when the relevant bits for decode are too
1061  * awkwardly placed and switch/if based logic would be confusing and
1062  * deeply nested. Since it's a linear search through the table, tables
1063  * should be kept small.
1064  *
1065  * It returns the first handler where insn & mask == pattern, or
1066  * NULL if there is no match.
1067  * The table is terminated by an empty mask (i.e. 0)
1068  */
1069 static inline AArch64DecodeFn *lookup_disas_fn(const AArch64DecodeTable *table,
1070                                                uint32_t insn)
1071 {
1072     const AArch64DecodeTable *tptr = table;
1073
1074     while (tptr->mask) {
1075         if ((insn & tptr->mask) == tptr->pattern) {
1076             return tptr->disas_fn;
1077         }
1078         tptr++;
1079     }
1080     return NULL;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * the instruction disassembly implemented here matches
1085  * the instruction encoding classifications in chapter 3 (C3)
1086  * of the ARM Architecture Reference Manual (DDI0487A_a)
1087  */
1088
1089 /* C3.2.7 Unconditional branch (immediate)
1090  *   31  30       26 25                                  0
1091  * +----+-----------+-------------------------------------+
1092  * | op | 0 0 1 0 1 |                 imm26               |
1093  * +----+-----------+-------------------------------------+
1094  */
1095 static void disas_uncond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1096 {
1097     uint64_t addr = s->pc + sextract32(insn, 0, 26) * 4 - 4;
1098
1099     if (insn & (1U << 31)) {
1100         /* C5.6.26 BL Branch with link */
1101         tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
1102     }
1103
1104     /* C5.6.20 B Branch / C5.6.26 BL Branch with link */
1105     gen_goto_tb(s, 0, addr);
1106 }
1107
1108 /* C3.2.1 Compare & branch (immediate)
1109  *   31  30         25  24  23                  5 4      0
1110  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1111  * | sf | 0 1 1 0 1 0 | op |         imm19       |   Rt   |
1112  * +----+-------------+----+---------------------+--------+
1113  */
1114 static void disas_comp_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1115 {
1116     unsigned int sf, op, rt;
1117     uint64_t addr;
1118     TCGLabel *label_match;
1119     TCGv_i64 tcg_cmp;
1120
1121     sf = extract32(insn, 31, 1);
1122     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: CBZ; 1: CBNZ */
1123     rt = extract32(insn, 0, 5);
1124     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1125
1126     tcg_cmp = read_cpu_reg(s, rt, sf);
1127     label_match = gen_new_label();
1128
1129     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1130                         tcg_cmp, 0, label_match);
1131
1132     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1133     gen_set_label(label_match);
1134     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1135 }
1136
1137 /* C3.2.5 Test & branch (immediate)
1138  *   31  30         25  24  23   19 18          5 4    0
1139  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1140  * | b5 | 0 1 1 0 1 1 | op |  b40  |    imm14    |  Rt  |
1141  * +----+-------------+----+-------+-------------+------+
1142  */
1143 static void disas_test_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1144 {
1145     unsigned int bit_pos, op, rt;
1146     uint64_t addr;
1147     TCGLabel *label_match;
1148     TCGv_i64 tcg_cmp;
1149
1150     bit_pos = (extract32(insn, 31, 1) << 5) | extract32(insn, 19, 5);
1151     op = extract32(insn, 24, 1); /* 0: TBZ; 1: TBNZ */
1152     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 14) * 4 - 4;
1153     rt = extract32(insn, 0, 5);
1154
1155     tcg_cmp = tcg_temp_new_i64();
1156     tcg_gen_andi_i64(tcg_cmp, cpu_reg(s, rt), (1ULL << bit_pos));
1157     label_match = gen_new_label();
1158     tcg_gen_brcondi_i64(op ? TCG_COND_NE : TCG_COND_EQ,
1159                         tcg_cmp, 0, label_match);
1160     tcg_temp_free_i64(tcg_cmp);
1161     gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1162     gen_set_label(label_match);
1163     gen_goto_tb(s, 1, addr);
1164 }
1165
1166 /* C3.2.2 / C5.6.19 Conditional branch (immediate)
1167  *  31           25  24  23                  5   4  3    0
1168  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1169  * | 0 1 0 1 0 1 0 | o1 |         imm19       | o0 | cond |
1170  * +---------------+----+---------------------+----+------+
1171  */
1172 static void disas_cond_b_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
1173 {
1174     unsigned int cond;
1175     uint64_t addr;
1176
1177     if ((insn & (1 << 4)) || (insn & (1 << 24))) {
1178         unallocated_encoding(s);
1179         return;
1180     }
1181     addr = s->pc + sextract32(insn, 5, 19) * 4 - 4;
1182     cond = extract32(insn, 0, 4);
1183
1184     if (cond < 0x0e) {
1185         /* genuinely conditional branches */
1186         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
1187         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
1188         gen_goto_tb(s, 0, s->pc);
1189         gen_set_label(label_match);
1190         gen_goto_tb(s, 1, addr);
1191     } else {
1192         /* 0xe and 0xf are both "always" conditions */
1193         gen_goto_tb(s, 0, addr);
1194     }
1195 }
1196
1197 /* C5.6.68 HINT */
1198 static void handle_hint(DisasContext *s, uint32_t insn,
1199                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1200 {
1201     unsigned int selector = crm << 3 | op2;
1202
1203     if (op1 != 3) {
1204         unallocated_encoding(s);
1205         return;
1206     }
1207
1208     switch (selector) {
1209     case 0: /* NOP */
1210         return;
1211     case 3: /* WFI */
1212         s->is_jmp = DISAS_WFI;
1213         return;
1214     case 1: /* YIELD */
1215         s->is_jmp = DISAS_YIELD;
1216         return;
1217     case 2: /* WFE */
1218         s->is_jmp = DISAS_WFE;
1219         return;
1220     case 4: /* SEV */
1221     case 5: /* SEVL */
1222         /* we treat all as NOP at least for now */
1223         return;
1224     default:
1225         /* default specified as NOP equivalent */
1226         return;
1227     }
1228 }
1229
1230 static void gen_clrex(DisasContext *s, uint32_t insn)
1231 {
1232     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
1233 }
1234
1235 /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1236 static void handle_sync(DisasContext *s, uint32_t insn,
1237                         unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1238 {
1239     if (op1 != 3) {
1240         unallocated_encoding(s);
1241         return;
1242     }
1243
1244     switch (op2) {
1245     case 2: /* CLREX */
1246         gen_clrex(s, insn);
1247         return;
1248     case 4: /* DSB */
1249     case 5: /* DMB */
1250         /* We don't emulate caches so barriers are no-ops */
1251         return;
1252     case 6: /* ISB */
1253         /* We need to break the TB after this insn to execute
1254          * a self-modified code correctly and also to take
1255          * any pending interrupts immediately.
1256          */
1257         s->is_jmp = DISAS_UPDATE;
1258         return;
1259     default:
1260         unallocated_encoding(s);
1261         return;
1262     }
1263 }
1264
1265 /* C5.6.130 MSR (immediate) - move immediate to processor state field */
1266 static void handle_msr_i(DisasContext *s, uint32_t insn,
1267                          unsigned int op1, unsigned int op2, unsigned int crm)
1268 {
1269     int op = op1 << 3 | op2;
1270     switch (op) {
1271     case 0x05: /* SPSel */
1272         if (s->current_el == 0) {
1273             unallocated_encoding(s);
1274             return;
1275         }
1276         /* fall through */
1277     case 0x1e: /* DAIFSet */
1278     case 0x1f: /* DAIFClear */
1279     {
1280         TCGv_i32 tcg_imm = tcg_const_i32(crm);
1281         TCGv_i32 tcg_op = tcg_const_i32(op);
1282         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1283         gen_helper_msr_i_pstate(cpu_env, tcg_op, tcg_imm);
1284         tcg_temp_free_i32(tcg_imm);
1285         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
1286         s->is_jmp = DISAS_UPDATE;
1287         break;
1288     }
1289     default:
1290         unallocated_encoding(s);
1291         return;
1292     }
1293 }
1294
1295 static void gen_get_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1296 {
1297     TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
1298     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1299
1300     /* build bit 31, N */
1301     tcg_gen_andi_i32(nzcv, cpu_NF, (1U << 31));
1302     /* build bit 30, Z */
1303     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, tmp, cpu_ZF, 0);
1304     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 30, 1);
1305     /* build bit 29, C */
1306     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, cpu_CF, 29, 1);
1307     /* build bit 28, V */
1308     tcg_gen_shri_i32(tmp, cpu_VF, 31);
1309     tcg_gen_deposit_i32(nzcv, nzcv, tmp, 28, 1);
1310     /* generate result */
1311     tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rt, nzcv);
1312
1313     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1314     tcg_temp_free_i32(tmp);
1315 }
1316
1317 static void gen_set_nzcv(TCGv_i64 tcg_rt)
1318
1319 {
1320     TCGv_i32 nzcv = tcg_temp_new_i32();
1321
1322     /* take NZCV from R[t] */
1323     tcg_gen_extrl_i64_i32(nzcv, tcg_rt);
1324
1325     /* bit 31, N */
1326     tcg_gen_andi_i32(cpu_NF, nzcv, (1U << 31));
1327     /* bit 30, Z */
1328     tcg_gen_andi_i32(cpu_ZF, nzcv, (1 << 30));
1329     tcg_gen_setcondi_i32(TCG_COND_EQ, cpu_ZF, cpu_ZF, 0);
1330     /* bit 29, C */
1331     tcg_gen_andi_i32(cpu_CF, nzcv, (1 << 29));
1332     tcg_gen_shri_i32(cpu_CF, cpu_CF, 29);
1333     /* bit 28, V */
1334     tcg_gen_andi_i32(cpu_VF, nzcv, (1 << 28));
1335     tcg_gen_shli_i32(cpu_VF, cpu_VF, 3);
1336     tcg_temp_free_i32(nzcv);
1337 }
1338
1339 /* C5.6.129 MRS - move from system register
1340  * C5.6.131 MSR (register) - move to system register
1341  * C5.6.204 SYS
1342  * C5.6.205 SYSL
1343  * These are all essentially the same insn in 'read' and 'write'
1344  * versions, with varying op0 fields.
1345  */
1346 static void handle_sys(DisasContext *s, uint32_t insn, bool isread,
1347                        unsigned int op0, unsigned int op1, unsigned int op2,
1348                        unsigned int crn, unsigned int crm, unsigned int rt)
1349 {
1350     const ARMCPRegInfo *ri;
1351     TCGv_i64 tcg_rt;
1352
1353     ri = get_arm_cp_reginfo(s->cp_regs,
1354                             ENCODE_AA64_CP_REG(CP_REG_ARM64_SYSREG_CP,
1355                                                crn, crm, op0, op1, op2));
1356
1357     if (!ri) {
1358         /* Unknown register; this might be a guest error or a QEMU
1359          * unimplemented feature.
1360          */
1361         qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s access to unsupported AArch64 "
1362                       "system register op0:%d op1:%d crn:%d crm:%d op2:%d\n",
1363                       isread ? "read" : "write", op0, op1, crn, crm, op2);
1364         unallocated_encoding(s);
1365         return;
1366     }
1367
1368     /* Check access permissions */
1369     if (!cp_access_ok(s->current_el, ri, isread)) {
1370         unallocated_encoding(s);
1371         return;
1372     }
1373
1374     if (ri->accessfn) {
1375         /* Emit code to perform further access permissions checks at
1376          * runtime; this may result in an exception.
1377          */
1378         TCGv_ptr tmpptr;
1379         TCGv_i32 tcg_syn, tcg_isread;
1380         uint32_t syndrome;
1381
1382         gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1383         tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1384         syndrome = syn_aa64_sysregtrap(op0, op1, op2, crn, crm, rt, isread);
1385         tcg_syn = tcg_const_i32(syndrome);
1386         tcg_isread = tcg_const_i32(isread);
1387         gen_helper_access_check_cp_reg(cpu_env, tmpptr, tcg_syn, tcg_isread);
1388         tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1389         tcg_temp_free_i32(tcg_syn);
1390         tcg_temp_free_i32(tcg_isread);
1391     }
1392
1393     /* Handle special cases first */
1394     switch (ri->type & ~(ARM_CP_FLAG_MASK & ~ARM_CP_SPECIAL)) {
1395     case ARM_CP_NOP:
1396         return;
1397     case ARM_CP_NZCV:
1398         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1399         if (isread) {
1400             gen_get_nzcv(tcg_rt);
1401         } else {
1402             gen_set_nzcv(tcg_rt);
1403         }
1404         return;
1405     case ARM_CP_CURRENTEL:
1406         /* Reads as current EL value from pstate, which is
1407          * guaranteed to be constant by the tb flags.
1408          */
1409         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1410         tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, s->current_el << 2);
1411         return;
1412     case ARM_CP_DC_ZVA:
1413         /* Writes clear the aligned block of memory which rt points into. */
1414         tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1415         gen_helper_dc_zva(cpu_env, tcg_rt);
1416         return;
1417     default:
1418         break;
1419     }
1420
1421     if ((s->tb->cflags & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1422         gen_io_start();
1423     }
1424
1425     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1426
1427     if (isread) {
1428         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1429             tcg_gen_movi_i64(tcg_rt, ri->resetvalue);
1430         } else if (ri->readfn) {
1431             TCGv_ptr tmpptr;
1432             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1433             gen_helper_get_cp_reg64(tcg_rt, cpu_env, tmpptr);
1434             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1435         } else {
1436             tcg_gen_ld_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1437         }
1438     } else {
1439         if (ri->type & ARM_CP_CONST) {
1440             /* If not forbidden by access permissions, treat as WI */
1441             return;
1442         } else if (ri->writefn) {
1443             TCGv_ptr tmpptr;
1444             tmpptr = tcg_const_ptr(ri);
1445             gen_helper_set_cp_reg64(cpu_env, tmpptr, tcg_rt);
1446             tcg_temp_free_ptr(tmpptr);
1447         } else {
1448             tcg_gen_st_i64(tcg_rt, cpu_env, ri->fieldoffset);
1449         }
1450     }
1451
1452     if ((s->tb->cflags & CF_USE_ICOUNT) && (ri->type & ARM_CP_IO)) {
1453         /* I/O operations must end the TB here (whether read or write) */
1454         gen_io_end();
1455         s->is_jmp = DISAS_UPDATE;
1456     } else if (!isread && !(ri->type & ARM_CP_SUPPRESS_TB_END)) {
1457         /* We default to ending the TB on a coprocessor register write,
1458          * but allow this to be suppressed by the register definition
1459          * (usually only necessary to work around guest bugs).
1460          */
1461         s->is_jmp = DISAS_UPDATE;
1462     }
1463 }
1464
1465 /* C3.2.4 System
1466  *  31                 22 21  20 19 18 16 15   12 11    8 7   5 4    0
1467  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1468  * | 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 | L | op0 | op1 |  CRn  |  CRm  | op2 |  Rt  |
1469  * +---------------------+---+-----+-----+-------+-------+-----+------+
1470  */
1471 static void disas_system(DisasContext *s, uint32_t insn)
1472 {
1473     unsigned int l, op0, op1, crn, crm, op2, rt;
1474     l = extract32(insn, 21, 1);
1475     op0 = extract32(insn, 19, 2);
1476     op1 = extract32(insn, 16, 3);
1477     crn = extract32(insn, 12, 4);
1478     crm = extract32(insn, 8, 4);
1479     op2 = extract32(insn, 5, 3);
1480     rt = extract32(insn, 0, 5);
1481
1482     if (op0 == 0) {
1483         if (l || rt != 31) {
1484             unallocated_encoding(s);
1485             return;
1486         }
1487         switch (crn) {
1488         case 2: /* C5.6.68 HINT */
1489             handle_hint(s, insn, op1, op2, crm);
1490             break;
1491         case 3: /* CLREX, DSB, DMB, ISB */
1492             handle_sync(s, insn, op1, op2, crm);
1493             break;
1494         case 4: /* C5.6.130 MSR (immediate) */
1495             handle_msr_i(s, insn, op1, op2, crm);
1496             break;
1497         default:
1498             unallocated_encoding(s);
1499             break;
1500         }
1501         return;
1502     }
1503     handle_sys(s, insn, l, op0, op1, op2, crn, crm, rt);
1504 }
1505
1506 /* C3.2.3 Exception generation
1507  *
1508  *  31             24 23 21 20                     5 4   2 1  0
1509  * +-----------------+-----+------------------------+-----+----+
1510  * | 1 1 0 1 0 1 0 0 | opc |          imm16         | op2 | LL |
1511  * +-----------------------+------------------------+----------+
1512  */
1513 static void disas_exc(DisasContext *s, uint32_t insn)
1514 {
1515     int opc = extract32(insn, 21, 3);
1516     int op2_ll = extract32(insn, 0, 5);
1517     int imm16 = extract32(insn, 5, 16);
1518     TCGv_i32 tmp;
1519
1520     switch (opc) {
1521     case 0:
1522         /* For SVC, HVC and SMC we advance the single-step state
1523          * machine before taking the exception. This is architecturally
1524          * mandated, to ensure that single-stepping a system call
1525          * instruction works properly.
1526          */
1527         switch (op2_ll) {
1528         case 1:
1529             gen_ss_advance(s);
1530             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SWI, syn_aa64_svc(imm16),
1531                                default_exception_el(s));
1532             break;
1533         case 2:
1534             if (s->current_el == 0) {
1535                 unallocated_encoding(s);
1536                 break;
1537             }
1538             /* The pre HVC helper handles cases when HVC gets trapped
1539              * as an undefined insn by runtime configuration.
1540              */
1541             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1542             gen_helper_pre_hvc(cpu_env);
1543             gen_ss_advance(s);
1544             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_HVC, syn_aa64_hvc(imm16), 2);
1545             break;
1546         case 3:
1547             if (s->current_el == 0) {
1548                 unallocated_encoding(s);
1549                 break;
1550             }
1551             gen_a64_set_pc_im(s->pc - 4);
1552             tmp = tcg_const_i32(syn_aa64_smc(imm16));
1553             gen_helper_pre_smc(cpu_env, tmp);
1554             tcg_temp_free_i32(tmp);
1555             gen_ss_advance(s);
1556             gen_exception_insn(s, 0, EXCP_SMC, syn_aa64_smc(imm16), 3);
1557             break;
1558         default:
1559             unallocated_encoding(s);
1560             break;
1561         }
1562         break;
1563     case 1:
1564         if (op2_ll != 0) {
1565             unallocated_encoding(s);
1566             break;
1567         }
1568         /* BRK */
1569         gen_exception_insn(s, 4, EXCP_BKPT, syn_aa64_bkpt(imm16),
1570                            default_exception_el(s));
1571         break;
1572     case 2:
1573         if (op2_ll != 0) {
1574             unallocated_encoding(s);
1575             break;
1576         }
1577         /* HLT. This has two purposes.
1578          * Architecturally, it is an external halting debug instruction.
1579          * Since QEMU doesn't implement external debug, we treat this as
1580          * it is required for halting debug disabled: it will UNDEF.
1581          * Secondly, "HLT 0xf000" is the A64 semihosting syscall instruction.
1582          */
1583         if (semihosting_enabled() && imm16 == 0xf000) {
1584 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1585             /* In system mode, don't allow userspace access to semihosting,
1586              * to provide some semblance of security (and for consistency
1587              * with our 32-bit semihosting).
1588              */
1589             if (s->current_el == 0) {
1590                 unsupported_encoding(s, insn);
1591                 break;
1592             }
1593 #endif
1594             gen_exception_internal_insn(s, 0, EXCP_SEMIHOST);
1595         } else {
1596             unsupported_encoding(s, insn);
1597         }
1598         break;
1599     case 5:
1600         if (op2_ll < 1 || op2_ll > 3) {
1601             unallocated_encoding(s);
1602             break;
1603         }
1604         /* DCPS1, DCPS2, DCPS3 */
1605         unsupported_encoding(s, insn);
1606         break;
1607     default:
1608         unallocated_encoding(s);
1609         break;
1610     }
1611 }
1612
1613 /* C3.2.7 Unconditional branch (register)
1614  *  31           25 24   21 20   16 15   10 9    5 4     0
1615  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1616  * | 1 1 0 1 0 1 1 |  opc  |  op2  |  op3  |  Rn  |  op4  |
1617  * +---------------+-------+-------+-------+------+-------+
1618  */
1619 static void disas_uncond_b_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
1620 {
1621     unsigned int opc, op2, op3, rn, op4;
1622
1623     opc = extract32(insn, 21, 4);
1624     op2 = extract32(insn, 16, 5);
1625     op3 = extract32(insn, 10, 6);
1626     rn = extract32(insn, 5, 5);
1627     op4 = extract32(insn, 0, 5);
1628
1629     if (op4 != 0x0 || op3 != 0x0 || op2 != 0x1f) {
1630         unallocated_encoding(s);
1631         return;
1632     }
1633
1634     switch (opc) {
1635     case 0: /* BR */
1636     case 2: /* RET */
1637         tcg_gen_mov_i64(cpu_pc, cpu_reg(s, rn));
1638         break;
1639     case 1: /* BLR */
1640         tcg_gen_mov_i64(cpu_pc, cpu_reg(s, rn));
1641         tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, 30), s->pc);
1642         break;
1643     case 4: /* ERET */
1644         if (s->current_el == 0) {
1645             unallocated_encoding(s);
1646             return;
1647         }
1648         gen_helper_exception_return(cpu_env);
1649         s->is_jmp = DISAS_JUMP;
1650         return;
1651     case 5: /* DRPS */
1652         if (rn != 0x1f) {
1653             unallocated_encoding(s);
1654         } else {
1655             unsupported_encoding(s, insn);
1656         }
1657         return;
1658     default:
1659         unallocated_encoding(s);
1660         return;
1661     }
1662
1663     s->is_jmp = DISAS_JUMP;
1664 }
1665
1666 /* C3.2 Branches, exception generating and system instructions */
1667 static void disas_b_exc_sys(DisasContext *s, uint32_t insn)
1668 {
1669     switch (extract32(insn, 25, 7)) {
1670     case 0x0a: case 0x0b:
1671     case 0x4a: case 0x4b: /* Unconditional branch (immediate) */
1672         disas_uncond_b_imm(s, insn);
1673         break;
1674     case 0x1a: case 0x5a: /* Compare & branch (immediate) */
1675         disas_comp_b_imm(s, insn);
1676         break;
1677     case 0x1b: case 0x5b: /* Test & branch (immediate) */
1678         disas_test_b_imm(s, insn);
1679         break;
1680     case 0x2a: /* Conditional branch (immediate) */
1681         disas_cond_b_imm(s, insn);
1682         break;
1683     case 0x6a: /* Exception generation / System */
1684         if (insn & (1 << 24)) {
1685             disas_system(s, insn);
1686         } else {
1687             disas_exc(s, insn);
1688         }
1689         break;
1690     case 0x6b: /* Unconditional branch (register) */
1691         disas_uncond_b_reg(s, insn);
1692         break;
1693     default:
1694         unallocated_encoding(s);
1695         break;
1696     }
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Load/Store exclusive instructions are implemented by remembering
1701  * the value/address loaded, and seeing if these are the same
1702  * when the store is performed. This is not actually the architecturally
1703  * mandated semantics, but it works for typical guest code sequences
1704  * and avoids having to monitor regular stores.
1705  *
1706  * In system emulation mode only one CPU will be running at once, so
1707  * this sequence is effectively atomic.  In user emulation mode we
1708  * throw an exception and handle the atomic operation elsewhere.
1709  */
1710 static void gen_load_exclusive(DisasContext *s, int rt, int rt2,
1711                                TCGv_i64 addr, int size, bool is_pair)
1712 {
1713     TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
1714     TCGMemOp memop = s->be_data + size;
1715
1716     g_assert(size <= 3);
1717     tcg_gen_qemu_ld_i64(tmp, addr, get_mem_index(s), memop);
1718
1719     if (is_pair) {
1720         TCGv_i64 addr2 = tcg_temp_new_i64();
1721         TCGv_i64 hitmp = tcg_temp_new_i64();
1722
1723         g_assert(size >= 2);
1724         tcg_gen_addi_i64(addr2, addr, 1 << size);
1725         tcg_gen_qemu_ld_i64(hitmp, addr2, get_mem_index(s), memop);
1726         tcg_temp_free_i64(addr2);
1727         tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_high, hitmp);
1728         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt2), hitmp);
1729         tcg_temp_free_i64(hitmp);
1730     }
1731
1732     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_val, tmp);
1733     tcg_gen_mov_i64(cpu_reg(s, rt), tmp);
1734
1735     tcg_temp_free_i64(tmp);
1736     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_addr, addr);
1737 }
1738
1739 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
1740 static void gen_store_exclusive(DisasContext *s, int rd, int rt, int rt2,
1741                                 TCGv_i64 addr, int size, int is_pair)
1742 {
1743     tcg_gen_mov_i64(cpu_exclusive_test, addr);
1744     tcg_gen_movi_i32(cpu_exclusive_info,
1745                      size | is_pair << 2 | (rd << 4) | (rt << 9) | (rt2 << 14));
1746     gen_exception_internal_insn(s, 4, EXCP_STREX);
1747 }
1748 #else
1749 static void gen_store_exclusive(DisasContext *s, int rd, int rt, int rt2,
1750                                 TCGv_i64 inaddr, int size, int is_pair)
1751 {
1752     /* if (env->exclusive_addr == addr && env->exclusive_val == [addr]
1753      *     && (!is_pair || env->exclusive_high == [addr + datasize])) {
1754      *     [addr] = {Rt};
1755      *     if (is_pair) {
1756      *         [addr + datasize] = {Rt2};
1757      *     }
1758      *     {Rd} = 0;
1759      * } else {
1760      *     {Rd} = 1;
1761      * }
1762      * env->exclusive_addr = -1;
1763      */
1764     TCGLabel *fail_label = gen_new_label();
1765     TCGLabel *done_label = gen_new_label();
1766     TCGv_i64 addr = tcg_temp_local_new_i64();
1767     TCGv_i64 tmp;
1768
1769     /* Copy input into a local temp so it is not trashed when the
1770      * basic block ends at the branch insn.
1771      */
1772     tcg_gen_mov_i64(addr, inaddr);
1773     tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, addr, cpu_exclusive_addr, fail_label);
1774
1775     tmp = tcg_temp_new_i64();
1776     tcg_gen_qemu_ld_i64(tmp, addr, get_mem_index(s), s->be_data + size);
1777     tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, tmp, cpu_exclusive_val, fail_label);
1778     tcg_temp_free_i64(tmp);
1779
1780     if (is_pair) {
1781         TCGv_i64 addrhi = tcg_temp_new_i64();
1782         TCGv_i64 tmphi = tcg_temp_new_i64();
1783
1784         tcg_gen_addi_i64(addrhi, addr, 1 << size);
1785         tcg_gen_qemu_ld_i64(tmphi, addrhi, get_mem_index(s),
1786                             s->be_data + size);
1787         tcg_gen_brcond_i64(TCG_COND_NE, tmphi, cpu_exclusive_high, fail_label);
1788
1789         tcg_temp_free_i64(tmphi);
1790         tcg_temp_free_i64(addrhi);
1791     }
1792
1793     /* We seem to still have the exclusive monitor, so do the store */
1794     tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_reg(s, rt), addr, get_mem_index(s),
1795                         s->be_data + size);
1796     if (is_pair) {
1797         TCGv_i64 addrhi = tcg_temp_new_i64();
1798
1799         tcg_gen_addi_i64(addrhi, addr, 1 << size);
1800         tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_reg(s, rt2), addrhi,
1801                             get_mem_index(s), s->be_data + size);
1802         tcg_temp_free_i64(addrhi);
1803     }
1804
1805     tcg_temp_free_i64(addr);
1806
1807     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), 0);
1808     tcg_gen_br(done_label);
1809     gen_set_label(fail_label);
1810     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), 1);
1811     gen_set_label(done_label);
1812     tcg_gen_movi_i64(cpu_exclusive_addr, -1);
1813
1814 }
1815 #endif
1816
1817 /* C3.3.6 Load/store exclusive
1818  *
1819  *  31 30 29         24  23  22   21  20  16  15  14   10 9    5 4    0
1820  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
1821  * | sz  | 0 0 1 0 0 0 | o2 | L | o1 |  Rs  | o0 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
1822  * +-----+-------------+----+---+----+------+----+-------+------+------+
1823  *
1824  *  sz: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64 bit
1825  *   L: 0 -> store, 1 -> load
1826  *  o2: 0 -> exclusive, 1 -> not
1827  *  o1: 0 -> single register, 1 -> register pair
1828  *  o0: 1 -> load-acquire/store-release, 0 -> not
1829  */
1830 static void disas_ldst_excl(DisasContext *s, uint32_t insn)
1831 {
1832     int rt = extract32(insn, 0, 5);
1833     int rn = extract32(insn, 5, 5);
1834     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
1835     int is_lasr = extract32(insn, 15, 1);
1836     int rs = extract32(insn, 16, 5);
1837     int is_pair = extract32(insn, 21, 1);
1838     int is_store = !extract32(insn, 22, 1);
1839     int is_excl = !extract32(insn, 23, 1);
1840     int size = extract32(insn, 30, 2);
1841     TCGv_i64 tcg_addr;
1842
1843     if ((!is_excl && !is_pair && !is_lasr) ||
1844         (!is_excl && is_pair) ||
1845         (is_pair && size < 2)) {
1846         unallocated_encoding(s);
1847         return;
1848     }
1849
1850     if (rn == 31) {
1851         gen_check_sp_alignment(s);
1852     }
1853     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
1854
1855     /* Note that since TCG is single threaded load-acquire/store-release
1856      * semantics require no extra if (is_lasr) { ... } handling.
1857      */
1858
1859     if (is_excl) {
1860         if (!is_store) {
1861             s->is_ldex = true;
1862             gen_load_exclusive(s, rt, rt2, tcg_addr, size, is_pair);
1863         } else {
1864             gen_store_exclusive(s, rs, rt, rt2, tcg_addr, size, is_pair);
1865         }
1866     } else {
1867         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1868         if (is_store) {
1869             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size);
1870         } else {
1871             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, false, false);
1872         }
1873     }
1874 }
1875
1876 /*
1877  * C3.3.5 Load register (literal)
1878  *
1879  *  31 30 29   27  26 25 24 23                5 4     0
1880  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
1881  * | opc | 0 1 1 | V | 0 0 |     imm19         |  Rt   |
1882  * +-----+-------+---+-----+-------------------+-------+
1883  *
1884  * V: 1 -> vector (simd/fp)
1885  * opc (non-vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit,
1886  *                   10-> 32 bit signed, 11 -> prefetch
1887  * opc (vector): 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit (11 unallocated)
1888  */
1889 static void disas_ld_lit(DisasContext *s, uint32_t insn)
1890 {
1891     int rt = extract32(insn, 0, 5);
1892     int64_t imm = sextract32(insn, 5, 19) << 2;
1893     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
1894     int opc = extract32(insn, 30, 2);
1895     bool is_signed = false;
1896     int size = 2;
1897     TCGv_i64 tcg_rt, tcg_addr;
1898
1899     if (is_vector) {
1900         if (opc == 3) {
1901             unallocated_encoding(s);
1902             return;
1903         }
1904         size = 2 + opc;
1905         if (!fp_access_check(s)) {
1906             return;
1907         }
1908     } else {
1909         if (opc == 3) {
1910             /* PRFM (literal) : prefetch */
1911             return;
1912         }
1913         size = 2 + extract32(opc, 0, 1);
1914         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
1915     }
1916
1917     tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
1918
1919     tcg_addr = tcg_const_i64((s->pc - 4) + imm);
1920     if (is_vector) {
1921         do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
1922     } else {
1923         do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, false);
1924     }
1925     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * C5.6.80 LDNP (Load Pair - non-temporal hint)
1930  * C5.6.81 LDP (Load Pair - non vector)
1931  * C5.6.82 LDPSW (Load Pair Signed Word - non vector)
1932  * C5.6.176 STNP (Store Pair - non-temporal hint)
1933  * C5.6.177 STP (Store Pair - non vector)
1934  * C6.3.165 LDNP (Load Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
1935  * C6.3.165 LDP (Load Pair of SIMD&FP)
1936  * C6.3.284 STNP (Store Pair of SIMD&FP - non-temporal hint)
1937  * C6.3.284 STP (Store Pair of SIMD&FP)
1938  *
1939  *  31 30 29   27  26  25 24   23  22 21   15 14   10 9    5 4    0
1940  * +-----+-------+---+---+-------+---+-----------------------------+
1941  * | opc | 1 0 1 | V | 0 | index | L |  imm7 |  Rt2  |  Rn  | Rt   |
1942  * +-----+-------+---+---+-------+---+-------+-------+------+------+
1943  *
1944  * opc: LDP/STP/LDNP/STNP        00 -> 32 bit, 10 -> 64 bit
1945  *      LDPSW                    01
1946  *      LDP/STP/LDNP/STNP (SIMD) 00 -> 32 bit, 01 -> 64 bit, 10 -> 128 bit
1947  *   V: 0 -> GPR, 1 -> Vector
1948  * idx: 00 -> signed offset with non-temporal hint, 01 -> post-index,
1949  *      10 -> signed offset, 11 -> pre-index
1950  *   L: 0 -> Store 1 -> Load
1951  *
1952  * Rt, Rt2 = GPR or SIMD registers to be stored
1953  * Rn = general purpose register containing address
1954  * imm7 = signed offset (multiple of 4 or 8 depending on size)
1955  */
1956 static void disas_ldst_pair(DisasContext *s, uint32_t insn)
1957 {
1958     int rt = extract32(insn, 0, 5);
1959     int rn = extract32(insn, 5, 5);
1960     int rt2 = extract32(insn, 10, 5);
1961     uint64_t offset = sextract64(insn, 15, 7);
1962     int index = extract32(insn, 23, 2);
1963     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
1964     bool is_load = extract32(insn, 22, 1);
1965     int opc = extract32(insn, 30, 2);
1966
1967     bool is_signed = false;
1968     bool postindex = false;
1969     bool wback = false;
1970
1971     TCGv_i64 tcg_addr; /* calculated address */
1972     int size;
1973
1974     if (opc == 3) {
1975         unallocated_encoding(s);
1976         return;
1977     }
1978
1979     if (is_vector) {
1980         size = 2 + opc;
1981     } else {
1982         size = 2 + extract32(opc, 1, 1);
1983         is_signed = extract32(opc, 0, 1);
1984         if (!is_load && is_signed) {
1985             unallocated_encoding(s);
1986             return;
1987         }
1988     }
1989
1990     switch (index) {
1991     case 1: /* post-index */
1992         postindex = true;
1993         wback = true;
1994         break;
1995     case 0:
1996         /* signed offset with "non-temporal" hint. Since we don't emulate
1997          * caches we don't care about hints to the cache system about
1998          * data access patterns, and handle this identically to plain
1999          * signed offset.
2000          */
2001         if (is_signed) {
2002             /* There is no non-temporal-hint version of LDPSW */
2003             unallocated_encoding(s);
2004             return;
2005         }
2006         postindex = false;
2007         break;
2008     case 2: /* signed offset, rn not updated */
2009         postindex = false;
2010         break;
2011     case 3: /* pre-index */
2012         postindex = false;
2013         wback = true;
2014         break;
2015     }
2016
2017     if (is_vector && !fp_access_check(s)) {
2018         return;
2019     }
2020
2021     offset <<= size;
2022
2023     if (rn == 31) {
2024         gen_check_sp_alignment(s);
2025     }
2026
2027     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2028
2029     if (!postindex) {
2030         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
2031     }
2032
2033     if (is_vector) {
2034         if (is_load) {
2035             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2036         } else {
2037             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2038         }
2039     } else {
2040         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2041         if (is_load) {
2042             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, false);
2043         } else {
2044             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size);
2045         }
2046     }
2047     tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2048     if (is_vector) {
2049         if (is_load) {
2050             do_fp_ld(s, rt2, tcg_addr, size);
2051         } else {
2052             do_fp_st(s, rt2, tcg_addr, size);
2053         }
2054     } else {
2055         TCGv_i64 tcg_rt2 = cpu_reg(s, rt2);
2056         if (is_load) {
2057             do_gpr_ld(s, tcg_rt2, tcg_addr, size, is_signed, false);
2058         } else {
2059             do_gpr_st(s, tcg_rt2, tcg_addr, size);
2060         }
2061     }
2062
2063     if (wback) {
2064         if (postindex) {
2065             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset - (1 << size));
2066         } else {
2067             tcg_gen_subi_i64(tcg_addr, tcg_addr, 1 << size);
2068         }
2069         tcg_gen_mov_i64(cpu_reg_sp(s, rn), tcg_addr);
2070     }
2071 }
2072
2073 /*
2074  * C3.3.8 Load/store (immediate post-indexed)
2075  * C3.3.9 Load/store (immediate pre-indexed)
2076  * C3.3.12 Load/store (unscaled immediate)
2077  *
2078  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20    12 11 10 9    5 4    0
2079  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2080  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 0 |  imm9  | idx |  Rn  |  Rt  |
2081  * +----+-------+---+-----+-----+---+--------+-----+------+------+
2082  *
2083  * idx = 01 -> post-indexed, 11 pre-indexed, 00 unscaled imm. (no writeback)
2084          10 -> unprivileged
2085  * V = 0 -> non-vector
2086  * size: 00 -> 8 bit, 01 -> 16 bit, 10 -> 32 bit, 11 -> 64bit
2087  * opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2088  */
2089 static void disas_ldst_reg_imm9(DisasContext *s, uint32_t insn)
2090 {
2091     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2092     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2093     int imm9 = sextract32(insn, 12, 9);
2094     int opc = extract32(insn, 22, 2);
2095     int size = extract32(insn, 30, 2);
2096     int idx = extract32(insn, 10, 2);
2097     bool is_signed = false;
2098     bool is_store = false;
2099     bool is_extended = false;
2100     bool is_unpriv = (idx == 2);
2101     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2102     bool post_index;
2103     bool writeback;
2104
2105     TCGv_i64 tcg_addr;
2106
2107     if (is_vector) {
2108         size |= (opc & 2) << 1;
2109         if (size > 4 || is_unpriv) {
2110             unallocated_encoding(s);
2111             return;
2112         }
2113         is_store = ((opc & 1) == 0);
2114         if (!fp_access_check(s)) {
2115             return;
2116         }
2117     } else {
2118         if (size == 3 && opc == 2) {
2119             /* PRFM - prefetch */
2120             if (is_unpriv) {
2121                 unallocated_encoding(s);
2122                 return;
2123             }
2124             return;
2125         }
2126         if (opc == 3 && size > 1) {
2127             unallocated_encoding(s);
2128             return;
2129         }
2130         is_store = (opc == 0);
2131         is_signed = opc & (1<<1);
2132         is_extended = (size < 3) && (opc & 1);
2133     }
2134
2135     switch (idx) {
2136     case 0:
2137     case 2:
2138         post_index = false;
2139         writeback = false;
2140         break;
2141     case 1:
2142         post_index = true;
2143         writeback = true;
2144         break;
2145     case 3:
2146         post_index = false;
2147         writeback = true;
2148         break;
2149     }
2150
2151     if (rn == 31) {
2152         gen_check_sp_alignment(s);
2153     }
2154     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2155
2156     if (!post_index) {
2157         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2158     }
2159
2160     if (is_vector) {
2161         if (is_store) {
2162             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2163         } else {
2164             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2165         }
2166     } else {
2167         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2168         int memidx = is_unpriv ? get_a64_user_mem_index(s) : get_mem_index(s);
2169
2170         if (is_store) {
2171             do_gpr_st_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size, memidx);
2172         } else {
2173             do_gpr_ld_memidx(s, tcg_rt, tcg_addr, size,
2174                              is_signed, is_extended, memidx);
2175         }
2176     }
2177
2178     if (writeback) {
2179         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2180         if (post_index) {
2181             tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, imm9);
2182         }
2183         tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
2184     }
2185 }
2186
2187 /*
2188  * C3.3.10 Load/store (register offset)
2189  *
2190  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21  20  16 15 13 12 11 10 9  5 4  0
2191  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2192  * |size| 1 1 1 | V | 0 0 | opc | 1 |  Rm  | opt | S| 1 0 | Rn | Rt |
2193  * +----+-------+---+-----+-----+---+------+-----+--+-----+----+----+
2194  *
2195  * For non-vector:
2196  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2197  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2198  * For vector:
2199  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2200  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2201  * V: 1 -> vector/simd
2202  * opt: extend encoding (see DecodeRegExtend)
2203  * S: if S=1 then scale (essentially index by sizeof(size))
2204  * Rt: register to transfer into/out of
2205  * Rn: address register or SP for base
2206  * Rm: offset register or ZR for offset
2207  */
2208 static void disas_ldst_reg_roffset(DisasContext *s, uint32_t insn)
2209 {
2210     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2211     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2212     int shift = extract32(insn, 12, 1);
2213     int rm = extract32(insn, 16, 5);
2214     int opc = extract32(insn, 22, 2);
2215     int opt = extract32(insn, 13, 3);
2216     int size = extract32(insn, 30, 2);
2217     bool is_signed = false;
2218     bool is_store = false;
2219     bool is_extended = false;
2220     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2221
2222     TCGv_i64 tcg_rm;
2223     TCGv_i64 tcg_addr;
2224
2225     if (extract32(opt, 1, 1) == 0) {
2226         unallocated_encoding(s);
2227         return;
2228     }
2229
2230     if (is_vector) {
2231         size |= (opc & 2) << 1;
2232         if (size > 4) {
2233             unallocated_encoding(s);
2234             return;
2235         }
2236         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2237         if (!fp_access_check(s)) {
2238             return;
2239         }
2240     } else {
2241         if (size == 3 && opc == 2) {
2242             /* PRFM - prefetch */
2243             return;
2244         }
2245         if (opc == 3 && size > 1) {
2246             unallocated_encoding(s);
2247             return;
2248         }
2249         is_store = (opc == 0);
2250         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2251         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2252     }
2253
2254     if (rn == 31) {
2255         gen_check_sp_alignment(s);
2256     }
2257     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2258
2259     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, 1);
2260     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, opt, shift ? size : 0);
2261
2262     tcg_gen_add_i64(tcg_addr, tcg_addr, tcg_rm);
2263
2264     if (is_vector) {
2265         if (is_store) {
2266             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2267         } else {
2268             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2269         }
2270     } else {
2271         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2272         if (is_store) {
2273             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size);
2274         } else {
2275             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, is_extended);
2276         }
2277     }
2278 }
2279
2280 /*
2281  * C3.3.13 Load/store (unsigned immediate)
2282  *
2283  * 31 30 29   27  26 25 24 23 22 21        10 9     5
2284  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2285  * |size| 1 1 1 | V | 0 1 | opc |   imm12    |  Rn   |  Rt  |
2286  * +----+-------+---+-----+-----+------------+-------+------+
2287  *
2288  * For non-vector:
2289  *   size: 00-> byte, 01 -> 16 bit, 10 -> 32bit, 11 -> 64bit
2290  *   opc: 00 -> store, 01 -> loadu, 10 -> loads 64, 11 -> loads 32
2291  * For vector:
2292  *   size is opc<1>:size<1:0> so 100 -> 128 bit; 110 and 111 unallocated
2293  *   opc<0>: 0 -> store, 1 -> load
2294  * Rn: base address register (inc SP)
2295  * Rt: target register
2296  */
2297 static void disas_ldst_reg_unsigned_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
2298 {
2299     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2300     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2301     unsigned int imm12 = extract32(insn, 10, 12);
2302     bool is_vector = extract32(insn, 26, 1);
2303     int size = extract32(insn, 30, 2);
2304     int opc = extract32(insn, 22, 2);
2305     unsigned int offset;
2306
2307     TCGv_i64 tcg_addr;
2308
2309     bool is_store;
2310     bool is_signed = false;
2311     bool is_extended = false;
2312
2313     if (is_vector) {
2314         size |= (opc & 2) << 1;
2315         if (size > 4) {
2316             unallocated_encoding(s);
2317             return;
2318         }
2319         is_store = !extract32(opc, 0, 1);
2320         if (!fp_access_check(s)) {
2321             return;
2322         }
2323     } else {
2324         if (size == 3 && opc == 2) {
2325             /* PRFM - prefetch */
2326             return;
2327         }
2328         if (opc == 3 && size > 1) {
2329             unallocated_encoding(s);
2330             return;
2331         }
2332         is_store = (opc == 0);
2333         is_signed = extract32(opc, 1, 1);
2334         is_extended = (size < 3) && extract32(opc, 0, 1);
2335     }
2336
2337     if (rn == 31) {
2338         gen_check_sp_alignment(s);
2339     }
2340     tcg_addr = read_cpu_reg_sp(s, rn, 1);
2341     offset = imm12 << size;
2342     tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, offset);
2343
2344     if (is_vector) {
2345         if (is_store) {
2346             do_fp_st(s, rt, tcg_addr, size);
2347         } else {
2348             do_fp_ld(s, rt, tcg_addr, size);
2349         }
2350     } else {
2351         TCGv_i64 tcg_rt = cpu_reg(s, rt);
2352         if (is_store) {
2353             do_gpr_st(s, tcg_rt, tcg_addr, size);
2354         } else {
2355             do_gpr_ld(s, tcg_rt, tcg_addr, size, is_signed, is_extended);
2356         }
2357     }
2358 }
2359
2360 /* Load/store register (all forms) */
2361 static void disas_ldst_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
2362 {
2363     switch (extract32(insn, 24, 2)) {
2364     case 0:
2365         if (extract32(insn, 21, 1) == 1 && extract32(insn, 10, 2) == 2) {
2366             disas_ldst_reg_roffset(s, insn);
2367         } else {
2368             /* Load/store register (unscaled immediate)
2369              * Load/store immediate pre/post-indexed
2370              * Load/store register unprivileged
2371              */
2372             disas_ldst_reg_imm9(s, insn);
2373         }
2374         break;
2375     case 1:
2376         disas_ldst_reg_unsigned_imm(s, insn);
2377         break;
2378     default:
2379         unallocated_encoding(s);
2380         break;
2381     }
2382 }
2383
2384 /* C3.3.1 AdvSIMD load/store multiple structures
2385  *
2386  *  31  30  29           23 22  21         16 15    12 11  10 9    5 4    0
2387  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
2388  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 0 | L | 0 0 0 0 0 0 | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
2389  * +---+---+---------------+---+-------------+--------+------+------+------+
2390  *
2391  * C3.3.2 AdvSIMD load/store multiple structures (post-indexed)
2392  *
2393  *  31  30  29           23 22  21  20     16 15    12 11  10 9    5 4    0
2394  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
2395  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 0 1 | L | 0 |   Rm    | opcode | size |  Rn  |  Rt  |
2396  * +---+---+---------------+---+---+---------+--------+------+------+------+
2397  *
2398  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
2399  * Rn: base address or SP
2400  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
2401  */
2402 static void disas_ldst_multiple_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
2403 {
2404     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2405     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2406     int size = extract32(insn, 10, 2);
2407     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
2408     bool is_store = !extract32(insn, 22, 1);
2409     bool is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
2410     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
2411     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn;
2412
2413     int ebytes = 1 << size;
2414     int elements = (is_q ? 128 : 64) / (8 << size);
2415     int rpt;    /* num iterations */
2416     int selem;  /* structure elements */
2417     int r;
2418
2419     if (extract32(insn, 31, 1) || extract32(insn, 21, 1)) {
2420         unallocated_encoding(s);
2421         return;
2422     }
2423
2424     /* From the shared decode logic */
2425     switch (opcode) {
2426     case 0x0:
2427         rpt = 1;
2428         selem = 4;
2429         break;
2430     case 0x2:
2431         rpt = 4;
2432         selem = 1;
2433         break;
2434     case 0x4:
2435         rpt = 1;
2436         selem = 3;
2437         break;
2438     case 0x6:
2439         rpt = 3;
2440         selem = 1;
2441         break;
2442     case 0x7:
2443         rpt = 1;
2444         selem = 1;
2445         break;
2446     case 0x8:
2447         rpt = 1;
2448         selem = 2;
2449         break;
2450     case 0xa:
2451         rpt = 2;
2452         selem = 1;
2453         break;
2454     default:
2455         unallocated_encoding(s);
2456         return;
2457     }
2458
2459     if (size == 3 && !is_q && selem != 1) {
2460         /* reserved */
2461         unallocated_encoding(s);
2462         return;
2463     }
2464
2465     if (!fp_access_check(s)) {
2466         return;
2467     }
2468
2469     if (rn == 31) {
2470         gen_check_sp_alignment(s);
2471     }
2472
2473     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2474     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
2475     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
2476
2477     for (r = 0; r < rpt; r++) {
2478         int e;
2479         for (e = 0; e < elements; e++) {
2480             int tt = (rt + r) % 32;
2481             int xs;
2482             for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
2483                 if (is_store) {
2484                     do_vec_st(s, tt, e, tcg_addr, size);
2485                 } else {
2486                     do_vec_ld(s, tt, e, tcg_addr, size);
2487
2488                     /* For non-quad operations, setting a slice of the low
2489                      * 64 bits of the register clears the high 64 bits (in
2490                      * the ARM ARM pseudocode this is implicit in the fact
2491                      * that 'rval' is a 64 bit wide variable). We optimize
2492                      * by noticing that we only need to do this the first
2493                      * time we touch a register.
2494                      */
2495                     if (!is_q && e == 0 && (r == 0 || xs == selem - 1)) {
2496                         clear_vec_high(s, tt);
2497                     }
2498                 }
2499                 tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, ebytes);
2500                 tt = (tt + 1) % 32;
2501             }
2502         }
2503     }
2504
2505     if (is_postidx) {
2506         int rm = extract32(insn, 16, 5);
2507         if (rm == 31) {
2508             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
2509         } else {
2510             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
2511         }
2512     }
2513     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
2514 }
2515
2516 /* C3.3.3 AdvSIMD load/store single structure
2517  *
2518  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
2519  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
2520  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 0 | L R | 0 0 0 0 0 | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
2521  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
2522  *
2523  * C3.3.4 AdvSIMD load/store single structure (post-indexed)
2524  *
2525  *  31  30  29           23 22 21 20       16 15 13 12  11  10 9    5 4    0
2526  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
2527  * | 0 | Q | 0 0 1 1 0 1 1 | L R |     Rm    | opc | S | size |  Rn  |  Rt  |
2528  * +---+---+---------------+-----+-----------+-----+---+------+------+------+
2529  *
2530  * Rt: first (or only) SIMD&FP register to be transferred
2531  * Rn: base address or SP
2532  * Rm (post-index only): post-index register (when !31) or size dependent #imm
2533  * index = encoded in Q:S:size dependent on size
2534  *
2535  * lane_size = encoded in R, opc
2536  * transfer width = encoded in opc, S, size
2537  */
2538 static void disas_ldst_single_struct(DisasContext *s, uint32_t insn)
2539 {
2540     int rt = extract32(insn, 0, 5);
2541     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2542     int size = extract32(insn, 10, 2);
2543     int S = extract32(insn, 12, 1);
2544     int opc = extract32(insn, 13, 3);
2545     int R = extract32(insn, 21, 1);
2546     int is_load = extract32(insn, 22, 1);
2547     int is_postidx = extract32(insn, 23, 1);
2548     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
2549
2550     int scale = extract32(opc, 1, 2);
2551     int selem = (extract32(opc, 0, 1) << 1 | R) + 1;
2552     bool replicate = false;
2553     int index = is_q << 3 | S << 2 | size;
2554     int ebytes, xs;
2555     TCGv_i64 tcg_addr, tcg_rn;
2556
2557     switch (scale) {
2558     case 3:
2559         if (!is_load || S) {
2560             unallocated_encoding(s);
2561             return;
2562         }
2563         scale = size;
2564         replicate = true;
2565         break;
2566     case 0:
2567         break;
2568     case 1:
2569         if (extract32(size, 0, 1)) {
2570             unallocated_encoding(s);
2571             return;
2572         }
2573         index >>= 1;
2574         break;
2575     case 2:
2576         if (extract32(size, 1, 1)) {
2577             unallocated_encoding(s);
2578             return;
2579         }
2580         if (!extract32(size, 0, 1)) {
2581             index >>= 2;
2582         } else {
2583             if (S) {
2584                 unallocated_encoding(s);
2585                 return;
2586             }
2587             index >>= 3;
2588             scale = 3;
2589         }
2590         break;
2591     default:
2592         g_assert_not_reached();
2593     }
2594
2595     if (!fp_access_check(s)) {
2596         return;
2597     }
2598
2599     ebytes = 1 << scale;
2600
2601     if (rn == 31) {
2602         gen_check_sp_alignment(s);
2603     }
2604
2605     tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2606     tcg_addr = tcg_temp_new_i64();
2607     tcg_gen_mov_i64(tcg_addr, tcg_rn);
2608
2609     for (xs = 0; xs < selem; xs++) {
2610         if (replicate) {
2611             /* Load and replicate to all elements */
2612             uint64_t mulconst;
2613             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
2614
2615             tcg_gen_qemu_ld_i64(tcg_tmp, tcg_addr,
2616                                 get_mem_index(s), s->be_data + scale);
2617             switch (scale) {
2618             case 0:
2619                 mulconst = 0x0101010101010101ULL;
2620                 break;
2621             case 1:
2622                 mulconst = 0x0001000100010001ULL;
2623                 break;
2624             case 2:
2625                 mulconst = 0x0000000100000001ULL;
2626                 break;
2627             case 3:
2628                 mulconst = 0;
2629                 break;
2630             default:
2631                 g_assert_not_reached();
2632             }
2633             if (mulconst) {
2634                 tcg_gen_muli_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, mulconst);
2635             }
2636             write_vec_element(s, tcg_tmp, rt, 0, MO_64);
2637             if (is_q) {
2638                 write_vec_element(s, tcg_tmp, rt, 1, MO_64);
2639             } else {
2640                 clear_vec_high(s, rt);
2641             }
2642             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
2643         } else {
2644             /* Load/store one element per register */
2645             if (is_load) {
2646                 do_vec_ld(s, rt, index, tcg_addr, s->be_data + scale);
2647             } else {
2648                 do_vec_st(s, rt, index, tcg_addr, s->be_data + scale);
2649             }
2650         }
2651         tcg_gen_addi_i64(tcg_addr, tcg_addr, ebytes);
2652         rt = (rt + 1) % 32;
2653     }
2654
2655     if (is_postidx) {
2656         int rm = extract32(insn, 16, 5);
2657         if (rm == 31) {
2658             tcg_gen_mov_i64(tcg_rn, tcg_addr);
2659         } else {
2660             tcg_gen_add_i64(tcg_rn, tcg_rn, cpu_reg(s, rm));
2661         }
2662     }
2663     tcg_temp_free_i64(tcg_addr);
2664 }
2665
2666 /* C3.3 Loads and stores */
2667 static void disas_ldst(DisasContext *s, uint32_t insn)
2668 {
2669     switch (extract32(insn, 24, 6)) {
2670     case 0x08: /* Load/store exclusive */
2671         disas_ldst_excl(s, insn);
2672         break;
2673     case 0x18: case 0x1c: /* Load register (literal) */
2674         disas_ld_lit(s, insn);
2675         break;
2676     case 0x28: case 0x29:
2677     case 0x2c: case 0x2d: /* Load/store pair (all forms) */
2678         disas_ldst_pair(s, insn);
2679         break;
2680     case 0x38: case 0x39:
2681     case 0x3c: case 0x3d: /* Load/store register (all forms) */
2682         disas_ldst_reg(s, insn);
2683         break;
2684     case 0x0c: /* AdvSIMD load/store multiple structures */
2685         disas_ldst_multiple_struct(s, insn);
2686         break;
2687     case 0x0d: /* AdvSIMD load/store single structure */
2688         disas_ldst_single_struct(s, insn);
2689         break;
2690     default:
2691         unallocated_encoding(s);
2692         break;
2693     }
2694 }
2695
2696 /* C3.4.6 PC-rel. addressing
2697  *   31  30   29 28       24 23                5 4    0
2698  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
2699  * | op | immlo | 1 0 0 0 0 |       immhi       |  Rd  |
2700  * +----+-------+-----------+-------------------+------+
2701  */
2702 static void disas_pc_rel_adr(DisasContext *s, uint32_t insn)
2703 {
2704     unsigned int page, rd;
2705     uint64_t base;
2706     uint64_t offset;
2707
2708     page = extract32(insn, 31, 1);
2709     /* SignExtend(immhi:immlo) -> offset */
2710     offset = sextract64(insn, 5, 19);
2711     offset = offset << 2 | extract32(insn, 29, 2);
2712     rd = extract32(insn, 0, 5);
2713     base = s->pc - 4;
2714
2715     if (page) {
2716         /* ADRP (page based) */
2717         base &= ~0xfff;
2718         offset <<= 12;
2719     }
2720
2721     tcg_gen_movi_i64(cpu_reg(s, rd), base + offset);
2722 }
2723
2724 /*
2725  * C3.4.1 Add/subtract (immediate)
2726  *
2727  *  31 30 29 28       24 23 22 21         10 9   5 4   0
2728  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
2729  * |sf|op| S| 1 0 0 0 1 |shift|    imm12    |  Rn | Rd  |
2730  * +--+--+--+-----------+-----+-------------+-----+-----+
2731  *
2732  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
2733  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
2734  *     S: 1 -> set flags
2735  * shift: 00 -> LSL imm by 0, 01 -> LSL imm by 12
2736  */
2737 static void disas_add_sub_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
2738 {
2739     int rd = extract32(insn, 0, 5);
2740     int rn = extract32(insn, 5, 5);
2741     uint64_t imm = extract32(insn, 10, 12);
2742     int shift = extract32(insn, 22, 2);
2743     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
2744     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
2745     bool is_64bit = extract32(insn, 31, 1);
2746
2747     TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg_sp(s, rn);
2748     TCGv_i64 tcg_rd = setflags ? cpu_reg(s, rd) : cpu_reg_sp(s, rd);
2749     TCGv_i64 tcg_result;
2750
2751     switch (shift) {
2752     case 0x0:
2753         break;
2754     case 0x1:
2755         imm <<= 12;
2756         break;
2757     default:
2758         unallocated_encoding(s);
2759         return;
2760     }
2761
2762     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
2763     if (!setflags) {
2764         if (sub_op) {
2765             tcg_gen_subi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
2766         } else {
2767             tcg_gen_addi_i64(tcg_result, tcg_rn, imm);
2768         }
2769     } else {
2770         TCGv_i64 tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
2771         if (sub_op) {
2772             gen_sub_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
2773         } else {
2774             gen_add_CC(is_64bit, tcg_result, tcg_rn, tcg_imm);
2775         }
2776         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
2777     }
2778
2779     if (is_64bit) {
2780         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
2781     } else {
2782         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
2783     }
2784
2785     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
2786 }
2787
2788 /* The input should be a value in the bottom e bits (with higher
2789  * bits zero); returns that value replicated into every element
2790  * of size e in a 64 bit integer.
2791  */
2792 static uint64_t bitfield_replicate(uint64_t mask, unsigned int e)
2793 {
2794     assert(e != 0);
2795     while (e < 64) {
2796         mask |= mask << e;
2797         e *= 2;
2798     }
2799     return mask;
2800 }
2801
2802 /* Return a value with the bottom len bits set (where 0 < len <= 64) */
2803 static inline uint64_t bitmask64(unsigned int length)
2804 {
2805     assert(length > 0 && length <= 64);
2806     return ~0ULL >> (64 - length);
2807 }
2808
2809 /* Simplified variant of pseudocode DecodeBitMasks() for the case where we
2810  * only require the wmask. Returns false if the imms/immr/immn are a reserved
2811  * value (ie should cause a guest UNDEF exception), and true if they are
2812  * valid, in which case the decoded bit pattern is written to result.
2813  */
2814 static bool logic_imm_decode_wmask(uint64_t *result, unsigned int immn,
2815                                    unsigned int imms, unsigned int immr)
2816 {
2817     uint64_t mask;
2818     unsigned e, levels, s, r;
2819     int len;
2820
2821     assert(immn < 2 && imms < 64 && immr < 64);
2822
2823     /* The bit patterns we create here are 64 bit patterns which
2824      * are vectors of identical elements of size e = 2, 4, 8, 16, 32 or
2825      * 64 bits each. Each element contains the same value: a run
2826      * of between 1 and e-1 non-zero bits, rotated within the
2827      * element by between 0 and e-1 bits.
2828      *
2829      * The element size and run length are encoded into immn (1 bit)
2830      * and imms (6 bits) as follows:
2831      * 64 bit elements: immn = 1, imms = <length of run - 1>
2832      * 32 bit elements: immn = 0, imms = 0 : <length of run - 1>
2833      * 16 bit elements: immn = 0, imms = 10 : <length of run - 1>
2834      *  8 bit elements: immn = 0, imms = 110 : <length of run - 1>
2835      *  4 bit elements: immn = 0, imms = 1110 : <length of run - 1>
2836      *  2 bit elements: immn = 0, imms = 11110 : <length of run - 1>
2837      * Notice that immn = 0, imms = 11111x is the only combination
2838      * not covered by one of the above options; this is reserved.
2839      * Further, <length of run - 1> all-ones is a reserved pattern.
2840      *
2841      * In all cases the rotation is by immr % e (and immr is 6 bits).
2842      */
2843
2844     /* First determine the element size */
2845     len = 31 - clz32((immn << 6) | (~imms & 0x3f));
2846     if (len < 1) {
2847         /* This is the immn == 0, imms == 0x11111x case */
2848         return false;
2849     }
2850     e = 1 << len;
2851
2852     levels = e - 1;
2853     s = imms & levels;
2854     r = immr & levels;
2855
2856     if (s == levels) {
2857         /* <length of run - 1> mustn't be all-ones. */
2858         return false;
2859     }
2860
2861     /* Create the value of one element: s+1 set bits rotated
2862      * by r within the element (which is e bits wide)...
2863      */
2864     mask = bitmask64(s + 1);
2865     if (r) {
2866         mask = (mask >> r) | (mask << (e - r));
2867         mask &= bitmask64(e);
2868     }
2869     /* ...then replicate the element over the whole 64 bit value */
2870     mask = bitfield_replicate(mask, e);
2871     *result = mask;
2872     return true;
2873 }
2874
2875 /* C3.4.4 Logical (immediate)
2876  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
2877  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
2878  * | sf | opc | 1 0 0 1 0 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
2879  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
2880  */
2881 static void disas_logic_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
2882 {
2883     unsigned int sf, opc, is_n, immr, imms, rn, rd;
2884     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
2885     uint64_t wmask;
2886     bool is_and = false;
2887
2888     sf = extract32(insn, 31, 1);
2889     opc = extract32(insn, 29, 2);
2890     is_n = extract32(insn, 22, 1);
2891     immr = extract32(insn, 16, 6);
2892     imms = extract32(insn, 10, 6);
2893     rn = extract32(insn, 5, 5);
2894     rd = extract32(insn, 0, 5);
2895
2896     if (!sf && is_n) {
2897         unallocated_encoding(s);
2898         return;
2899     }
2900
2901     if (opc == 0x3) { /* ANDS */
2902         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
2903     } else {
2904         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
2905     }
2906     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
2907
2908     if (!logic_imm_decode_wmask(&wmask, is_n, imms, immr)) {
2909         /* some immediate field values are reserved */
2910         unallocated_encoding(s);
2911         return;
2912     }
2913
2914     if (!sf) {
2915         wmask &= 0xffffffff;
2916     }
2917
2918     switch (opc) {
2919     case 0x3: /* ANDS */
2920     case 0x0: /* AND */
2921         tcg_gen_andi_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
2922         is_and = true;
2923         break;
2924     case 0x1: /* ORR */
2925         tcg_gen_ori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
2926         break;
2927     case 0x2: /* EOR */
2928         tcg_gen_xori_i64(tcg_rd, tcg_rn, wmask);
2929         break;
2930     default:
2931         assert(FALSE); /* must handle all above */
2932         break;
2933     }
2934
2935     if (!sf && !is_and) {
2936         /* zero extend final result; we know we can skip this for AND
2937          * since the immediate had the high 32 bits clear.
2938          */
2939         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
2940     }
2941
2942     if (opc == 3) { /* ANDS */
2943         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
2944     }
2945 }
2946
2947 /*
2948  * C3.4.5 Move wide (immediate)
2949  *
2950  *  31 30 29 28         23 22 21 20             5 4    0
2951  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
2952  * |sf| opc | 1 0 0 1 0 1 |  hw |  imm16         |  Rd  |
2953  * +--+-----+-------------+-----+----------------+------+
2954  *
2955  * sf: 0 -> 32 bit, 1 -> 64 bit
2956  * opc: 00 -> N, 10 -> Z, 11 -> K
2957  * hw: shift/16 (0,16, and sf only 32, 48)
2958  */
2959 static void disas_movw_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
2960 {
2961     int rd = extract32(insn, 0, 5);
2962     uint64_t imm = extract32(insn, 5, 16);
2963     int sf = extract32(insn, 31, 1);
2964     int opc = extract32(insn, 29, 2);
2965     int pos = extract32(insn, 21, 2) << 4;
2966     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
2967     TCGv_i64 tcg_imm;
2968
2969     if (!sf && (pos >= 32)) {
2970         unallocated_encoding(s);
2971         return;
2972     }
2973
2974     switch (opc) {
2975     case 0: /* MOVN */
2976     case 2: /* MOVZ */
2977         imm <<= pos;
2978         if (opc == 0) {
2979             imm = ~imm;
2980         }
2981         if (!sf) {
2982             imm &= 0xffffffffu;
2983         }
2984         tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, imm);
2985         break;
2986     case 3: /* MOVK */
2987         tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
2988         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm, pos, 16);
2989         tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
2990         if (!sf) {
2991             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
2992         }
2993         break;
2994     default:
2995         unallocated_encoding(s);
2996         break;
2997     }
2998 }
2999
3000 /* C3.4.2 Bitfield
3001  *   31  30 29 28         23 22  21  16 15  10 9    5 4    0
3002  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3003  * | sf | opc | 1 0 0 1 1 0 | N | immr | imms |  Rn  |  Rd  |
3004  * +----+-----+-------------+---+------+------+------+------+
3005  */
3006 static void disas_bitfield(DisasContext *s, uint32_t insn)
3007 {
3008     unsigned int sf, n, opc, ri, si, rn, rd, bitsize, pos, len;
3009     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_tmp;
3010
3011     sf = extract32(insn, 31, 1);
3012     opc = extract32(insn, 29, 2);
3013     n = extract32(insn, 22, 1);
3014     ri = extract32(insn, 16, 6);
3015     si = extract32(insn, 10, 6);
3016     rn = extract32(insn, 5, 5);
3017     rd = extract32(insn, 0, 5);
3018     bitsize = sf ? 64 : 32;
3019
3020     if (sf != n || ri >= bitsize || si >= bitsize || opc > 2) {
3021         unallocated_encoding(s);
3022         return;
3023     }
3024
3025     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3026
3027     /* Suppress the zero-extend for !sf.  Since RI and SI are constrained
3028        to be smaller than bitsize, we'll never reference data outside the
3029        low 32-bits anyway.  */
3030     tcg_tmp = read_cpu_reg(s, rn, 1);
3031
3032     /* Recognize the common aliases.  */
3033     if (opc == 0) { /* SBFM */
3034         if (ri == 0) {
3035             if (si == 7) { /* SXTB */
3036                 tcg_gen_ext8s_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
3037                 goto done;
3038             } else if (si == 15) { /* SXTH */
3039                 tcg_gen_ext16s_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
3040                 goto done;
3041             } else if (si == 31) { /* SXTW */
3042                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
3043                 goto done;
3044             }
3045         }
3046         if (si == 63 || (si == 31 && ri <= si)) { /* ASR */
3047             if (si == 31) {
3048                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3049             }
3050             tcg_gen_sari_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri);
3051             goto done;
3052         }
3053     } else if (opc == 2) { /* UBFM */
3054         if (ri == 0) { /* UXTB, UXTH, plus non-canonical AND */
3055             tcg_gen_andi_i64(tcg_rd, tcg_tmp, bitmask64(si + 1));
3056             return;
3057         }
3058         if (si == 63 || (si == 31 && ri <= si)) { /* LSR */
3059             if (si == 31) {
3060                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3061             }
3062             tcg_gen_shri_i64(tcg_rd, tcg_tmp, ri);
3063             return;
3064         }
3065         if (si + 1 == ri && si != bitsize - 1) { /* LSL */
3066             int shift = bitsize - 1 - si;
3067             tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_tmp, shift);
3068             goto done;
3069         }
3070     }
3071
3072     if (opc != 1) { /* SBFM or UBFM */
3073         tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, 0);
3074     }
3075
3076     /* do the bit move operation */
3077     if (si >= ri) {
3078         /* Wd<s-r:0> = Wn<s:r> */
3079         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, ri);
3080         pos = 0;
3081         len = (si - ri) + 1;
3082     } else {
3083         /* Wd<32+s-r,32-r> = Wn<s:0> */
3084         pos = bitsize - ri;
3085         len = si + 1;
3086     }
3087
3088     tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, pos, len);
3089
3090     if (opc == 0) { /* SBFM - sign extend the destination field */
3091         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, 64 - (pos + len));
3092         tcg_gen_sari_i64(tcg_rd, tcg_rd, 64 - (pos + len));
3093     }
3094
3095  done:
3096     if (!sf) { /* zero extend final result */
3097         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3098     }
3099 }
3100
3101 /* C3.4.3 Extract
3102  *   31  30  29 28         23 22   21  20  16 15    10 9    5 4    0
3103  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3104  * | sf | op21 | 1 0 0 1 1 1 | N | o0 |  Rm  |  imms  |  Rn  |  Rd  |
3105  * +----+------+-------------+---+----+------+--------+------+------+
3106  */
3107 static void disas_extract(DisasContext *s, uint32_t insn)
3108 {
3109     unsigned int sf, n, rm, imm, rn, rd, bitsize, op21, op0;
3110
3111     sf = extract32(insn, 31, 1);
3112     n = extract32(insn, 22, 1);
3113     rm = extract32(insn, 16, 5);
3114     imm = extract32(insn, 10, 6);
3115     rn = extract32(insn, 5, 5);
3116     rd = extract32(insn, 0, 5);
3117     op21 = extract32(insn, 29, 2);
3118     op0 = extract32(insn, 21, 1);
3119     bitsize = sf ? 64 : 32;
3120
3121     if (sf != n || op21 || op0 || imm >= bitsize) {
3122         unallocated_encoding(s);
3123     } else {
3124         TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn;
3125
3126         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3127
3128         if (unlikely(imm == 0)) {
3129             /* tcg shl_i32/shl_i64 is undefined for 32/64 bit shifts,
3130              * so an extract from bit 0 is a special case.
3131              */
3132             if (sf) {
3133                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3134             } else {
3135                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rm));
3136             }
3137         } else if (rm == rn) { /* ROR */
3138             tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3139             if (sf) {
3140                 tcg_gen_rotri_i64(tcg_rd, tcg_rm, imm);
3141             } else {
3142                 TCGv_i32 tmp = tcg_temp_new_i32();
3143                 tcg_gen_extrl_i64_i32(tmp, tcg_rm);
3144                 tcg_gen_rotri_i32(tmp, tmp, imm);
3145                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tmp);
3146                 tcg_temp_free_i32(tmp);
3147             }
3148         } else {
3149             tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3150             tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3151             tcg_gen_shri_i64(tcg_rm, tcg_rm, imm);
3152             tcg_gen_shli_i64(tcg_rn, tcg_rn, bitsize - imm);
3153             tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rm, tcg_rn);
3154             if (!sf) {
3155                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3156             }
3157         }
3158     }
3159 }
3160
3161 /* C3.4 Data processing - immediate */
3162 static void disas_data_proc_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
3163 {
3164     switch (extract32(insn, 23, 6)) {
3165     case 0x20: case 0x21: /* PC-rel. addressing */
3166         disas_pc_rel_adr(s, insn);
3167         break;
3168     case 0x22: case 0x23: /* Add/subtract (immediate) */
3169         disas_add_sub_imm(s, insn);
3170         break;
3171     case 0x24: /* Logical (immediate) */
3172         disas_logic_imm(s, insn);
3173         break;
3174     case 0x25: /* Move wide (immediate) */
3175         disas_movw_imm(s, insn);
3176         break;
3177     case 0x26: /* Bitfield */
3178         disas_bitfield(s, insn);
3179         break;
3180     case 0x27: /* Extract */
3181         disas_extract(s, insn);
3182         break;
3183     default:
3184         unallocated_encoding(s);
3185         break;
3186     }
3187 }
3188
3189 /* Shift a TCGv src by TCGv shift_amount, put result in dst.
3190  * Note that it is the caller's responsibility to ensure that the
3191  * shift amount is in range (ie 0..31 or 0..63) and provide the ARM
3192  * mandated semantics for out of range shifts.
3193  */
3194 static void shift_reg(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
3195                       enum a64_shift_type shift_type, TCGv_i64 shift_amount)
3196 {
3197     switch (shift_type) {
3198     case A64_SHIFT_TYPE_LSL:
3199         tcg_gen_shl_i64(dst, src, shift_amount);
3200         break;
3201     case A64_SHIFT_TYPE_LSR:
3202         tcg_gen_shr_i64(dst, src, shift_amount);
3203         break;
3204     case A64_SHIFT_TYPE_ASR:
3205         if (!sf) {
3206             tcg_gen_ext32s_i64(dst, src);
3207         }
3208         tcg_gen_sar_i64(dst, sf ? src : dst, shift_amount);
3209         break;
3210     case A64_SHIFT_TYPE_ROR:
3211         if (sf) {
3212             tcg_gen_rotr_i64(dst, src, shift_amount);
3213         } else {
3214             TCGv_i32 t0, t1;
3215             t0 = tcg_temp_new_i32();
3216             t1 = tcg_temp_new_i32();
3217             tcg_gen_extrl_i64_i32(t0, src);
3218             tcg_gen_extrl_i64_i32(t1, shift_amount);
3219             tcg_gen_rotr_i32(t0, t0, t1);
3220             tcg_gen_extu_i32_i64(dst, t0);
3221             tcg_temp_free_i32(t0);
3222             tcg_temp_free_i32(t1);
3223         }
3224         break;
3225     default:
3226         assert(FALSE); /* all shift types should be handled */
3227         break;
3228     }
3229
3230     if (!sf) { /* zero extend final result */
3231         tcg_gen_ext32u_i64(dst, dst);
3232     }
3233 }
3234
3235 /* Shift a TCGv src by immediate, put result in dst.
3236  * The shift amount must be in range (this should always be true as the
3237  * relevant instructions will UNDEF on bad shift immediates).
3238  */
3239 static void shift_reg_imm(TCGv_i64 dst, TCGv_i64 src, int sf,
3240                           enum a64_shift_type shift_type, unsigned int shift_i)
3241 {
3242     assert(shift_i < (sf ? 64 : 32));
3243
3244     if (shift_i == 0) {
3245         tcg_gen_mov_i64(dst, src);
3246     } else {
3247         TCGv_i64 shift_const;
3248
3249         shift_const = tcg_const_i64(shift_i);
3250         shift_reg(dst, src, sf, shift_type, shift_const);
3251         tcg_temp_free_i64(shift_const);
3252     }
3253 }
3254
3255 /* C3.5.10 Logical (shifted register)
3256  *   31  30 29 28       24 23   22 21  20  16 15    10 9    5 4    0
3257  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
3258  * | sf | opc | 0 1 0 1 0 | shift | N |  Rm  |  imm6  |  Rn  |  Rd  |
3259  * +----+-----+-----------+-------+---+------+--------+------+------+
3260  */
3261 static void disas_logic_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3262 {
3263     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm;
3264     unsigned int sf, opc, shift_type, invert, rm, shift_amount, rn, rd;
3265
3266     sf = extract32(insn, 31, 1);
3267     opc = extract32(insn, 29, 2);
3268     shift_type = extract32(insn, 22, 2);
3269     invert = extract32(insn, 21, 1);
3270     rm = extract32(insn, 16, 5);
3271     shift_amount = extract32(insn, 10, 6);
3272     rn = extract32(insn, 5, 5);
3273     rd = extract32(insn, 0, 5);
3274
3275     if (!sf && (shift_amount & (1 << 5))) {
3276         unallocated_encoding(s);
3277         return;
3278     }
3279
3280     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3281
3282     if (opc == 1 && shift_amount == 0 && shift_type == 0 && rn == 31) {
3283         /* Unshifted ORR and ORN with WZR/XZR is the standard encoding for
3284          * register-register MOV and MVN, so it is worth special casing.
3285          */
3286         tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3287         if (invert) {
3288             tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3289             if (!sf) {
3290                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3291             }
3292         } else {
3293             if (sf) {
3294                 tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3295             } else {
3296                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rm);
3297             }
3298         }
3299         return;
3300     }
3301
3302     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3303
3304     if (shift_amount) {
3305         shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, shift_amount);
3306     }
3307
3308     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3309
3310     switch (opc | (invert << 2)) {
3311     case 0: /* AND */
3312     case 3: /* ANDS */
3313         tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3314         break;
3315     case 1: /* ORR */
3316         tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3317         break;
3318     case 2: /* EOR */
3319         tcg_gen_xor_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3320         break;
3321     case 4: /* BIC */
3322     case 7: /* BICS */
3323         tcg_gen_andc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3324         break;
3325     case 5: /* ORN */
3326         tcg_gen_orc_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3327         break;
3328     case 6: /* EON */
3329         tcg_gen_eqv_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3330         break;
3331     default:
3332         assert(FALSE);
3333         break;
3334     }
3335
3336     if (!sf) {
3337         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3338     }
3339
3340     if (opc == 3) {
3341         gen_logic_CC(sf, tcg_rd);
3342     }
3343 }
3344
3345 /*
3346  * C3.5.1 Add/subtract (extended register)
3347  *
3348  *  31|30|29|28       24|23 22|21|20   16|15  13|12  10|9  5|4  0|
3349  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
3350  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 | opt | 1|  Rm   |option| imm3 | Rn | Rd |
3351  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+------+------+----+----+
3352  *
3353  *  sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
3354  *  op: 0 -> add  , 1 -> sub
3355  *   S: 1 -> set flags
3356  * opt: 00
3357  * option: extension type (see DecodeRegExtend)
3358  * imm3: optional shift to Rm
3359  *
3360  * Rd = Rn + LSL(extend(Rm), amount)
3361  */
3362 static void disas_add_sub_ext_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3363 {
3364     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3365     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3366     int imm3 = extract32(insn, 10, 3);
3367     int option = extract32(insn, 13, 3);
3368     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3369     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
3370     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
3371     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
3372
3373     TCGv_i64 tcg_rm, tcg_rn; /* temps */
3374     TCGv_i64 tcg_rd;
3375     TCGv_i64 tcg_result;
3376
3377     if (imm3 > 4) {
3378         unallocated_encoding(s);
3379         return;
3380     }
3381
3382     /* non-flag setting ops may use SP */
3383     if (!setflags) {
3384         tcg_rd = cpu_reg_sp(s, rd);
3385     } else {
3386         tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3387     }
3388     tcg_rn = read_cpu_reg_sp(s, rn, sf);
3389
3390     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3391     ext_and_shift_reg(tcg_rm, tcg_rm, option, imm3);
3392
3393     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
3394
3395     if (!setflags) {
3396         if (sub_op) {
3397             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3398         } else {
3399             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3400         }
3401     } else {
3402         if (sub_op) {
3403             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3404         } else {
3405             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3406         }
3407     }
3408
3409     if (sf) {
3410         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
3411     } else {
3412         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
3413     }
3414
3415     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
3416 }
3417
3418 /*
3419  * C3.5.2 Add/subtract (shifted register)
3420  *
3421  *  31 30 29 28       24 23 22 21 20   16 15     10 9    5 4    0
3422  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
3423  * |sf|op| S| 0 1 0 1 1 |shift| 0|  Rm   |  imm6   |  Rn  |  Rd  |
3424  * +--+--+--+-----------+-----+--+-------+---------+------+------+
3425  *
3426  *    sf: 0 -> 32bit, 1 -> 64bit
3427  *    op: 0 -> add  , 1 -> sub
3428  *     S: 1 -> set flags
3429  * shift: 00 -> LSL, 01 -> LSR, 10 -> ASR, 11 -> RESERVED
3430  *  imm6: Shift amount to apply to Rm before the add/sub
3431  */
3432 static void disas_add_sub_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
3433 {
3434     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3435     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3436     int imm6 = extract32(insn, 10, 6);
3437     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3438     int shift_type = extract32(insn, 22, 2);
3439     bool setflags = extract32(insn, 29, 1);
3440     bool sub_op = extract32(insn, 30, 1);
3441     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
3442
3443     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3444     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rm;
3445     TCGv_i64 tcg_result;
3446
3447     if ((shift_type == 3) || (!sf && (imm6 > 31))) {
3448         unallocated_encoding(s);
3449         return;
3450     }
3451
3452     tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3453     tcg_rm = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3454
3455     shift_reg_imm(tcg_rm, tcg_rm, sf, shift_type, imm6);
3456
3457     tcg_result = tcg_temp_new_i64();
3458
3459     if (!setflags) {
3460         if (sub_op) {
3461             tcg_gen_sub_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3462         } else {
3463             tcg_gen_add_i64(tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3464         }
3465     } else {
3466         if (sub_op) {
3467             gen_sub_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3468         } else {
3469             gen_add_CC(sf, tcg_result, tcg_rn, tcg_rm);
3470         }
3471     }
3472
3473     if (sf) {
3474         tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_result);
3475     } else {
3476         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_result);
3477     }
3478
3479     tcg_temp_free_i64(tcg_result);
3480 }
3481
3482 /* C3.5.9 Data-processing (3 source)
3483
3484    31 30  29 28       24 23 21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
3485   +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
3486   |sf| op54 | 1 1 0 1 1 | op31 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
3487   +--+------+-----------+------+------+----+------+------+------+
3488
3489  */
3490 static void disas_data_proc_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
3491 {
3492     int rd = extract32(insn, 0, 5);
3493     int rn = extract32(insn, 5, 5);
3494     int ra = extract32(insn, 10, 5);
3495     int rm = extract32(insn, 16, 5);
3496     int op_id = (extract32(insn, 29, 3) << 4) |
3497         (extract32(insn, 21, 3) << 1) |
3498         extract32(insn, 15, 1);
3499     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
3500     bool is_sub = extract32(op_id, 0, 1);
3501     bool is_high = extract32(op_id, 2, 1);
3502     bool is_signed = false;
3503     TCGv_i64 tcg_op1;
3504     TCGv_i64 tcg_op2;
3505     TCGv_i64 tcg_tmp;
3506
3507     /* Note that op_id is sf:op54:op31:o0 so it includes the 32/64 size flag */
3508     switch (op_id) {
3509     case 0x42: /* SMADDL */
3510     case 0x43: /* SMSUBL */
3511     case 0x44: /* SMULH */
3512         is_signed = true;
3513         break;
3514     case 0x0: /* MADD (32bit) */
3515     case 0x1: /* MSUB (32bit) */
3516     case 0x40: /* MADD (64bit) */
3517     case 0x41: /* MSUB (64bit) */
3518     case 0x4a: /* UMADDL */
3519     case 0x4b: /* UMSUBL */
3520     case 0x4c: /* UMULH */
3521         break;
3522     default:
3523         unallocated_encoding(s);
3524         return;
3525     }
3526
3527     if (is_high) {
3528         TCGv_i64 low_bits = tcg_temp_new_i64(); /* low bits discarded */
3529         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3530         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3531         TCGv_i64 tcg_rm = cpu_reg(s, rm);
3532
3533         if (is_signed) {
3534             tcg_gen_muls2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3535         } else {
3536             tcg_gen_mulu2_i64(low_bits, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
3537         }
3538
3539         tcg_temp_free_i64(low_bits);
3540         return;
3541     }
3542
3543     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
3544     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
3545     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3546
3547     if (op_id < 0x42) {
3548         tcg_gen_mov_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
3549         tcg_gen_mov_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
3550     } else {
3551         if (is_signed) {
3552             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
3553             tcg_gen_ext32s_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
3554         } else {
3555             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op1, cpu_reg(s, rn));
3556             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_op2, cpu_reg(s, rm));
3557         }
3558     }
3559
3560     if (ra == 31 && !is_sub) {
3561         /* Special-case MADD with rA == XZR; it is the standard MUL alias */
3562         tcg_gen_mul_i64(cpu_reg(s, rd), tcg_op1, tcg_op2);
3563     } else {
3564         tcg_gen_mul_i64(tcg_tmp, tcg_op1, tcg_op2);
3565         if (is_sub) {
3566             tcg_gen_sub_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
3567         } else {
3568             tcg_gen_add_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, ra), tcg_tmp);
3569         }
3570     }
3571
3572     if (!sf) {
3573         tcg_gen_ext32u_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rd));
3574     }
3575
3576     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
3577     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
3578     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3579 }
3580
3581 /* C3.5.3 - Add/subtract (with carry)
3582  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20  16  15   10  9    5 4   0
3583  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
3584  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  0  0 |  rm  | opcode2 |  Rn  |  Rd |
3585  * +--+--+--+------------------------+------+---------+------+-----+
3586  *                                            [000000]
3587  */
3588
3589 static void disas_adc_sbc(DisasContext *s, uint32_t insn)
3590 {
3591     unsigned int sf, op, setflags, rm, rn, rd;
3592     TCGv_i64 tcg_y, tcg_rn, tcg_rd;
3593
3594     if (extract32(insn, 10, 6) != 0) {
3595         unallocated_encoding(s);
3596         return;
3597     }
3598
3599     sf = extract32(insn, 31, 1);
3600     op = extract32(insn, 30, 1);
3601     setflags = extract32(insn, 29, 1);
3602     rm = extract32(insn, 16, 5);
3603     rn = extract32(insn, 5, 5);
3604     rd = extract32(insn, 0, 5);
3605
3606     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3607     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3608
3609     if (op) {
3610         tcg_y = new_tmp_a64(s);
3611         tcg_gen_not_i64(tcg_y, cpu_reg(s, rm));
3612     } else {
3613         tcg_y = cpu_reg(s, rm);
3614     }
3615
3616     if (setflags) {
3617         gen_adc_CC(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
3618     } else {
3619         gen_adc(sf, tcg_rd, tcg_rn, tcg_y);
3620     }
3621 }
3622
3623 /* C3.5.4 - C3.5.5 Conditional compare (immediate / register)
3624  *  31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21  20    16 15  12  11  10  9   5  4 3   0
3625  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
3626  * |sf|op| S| 1  1  0  1  0  0  1  0 |imm5/rm | cond |i/r |o2|  Rn  |o3|nzcv |
3627  * +--+--+--+------------------------+--------+------+----+--+------+--+-----+
3628  *        [1]                             y                [0]       [0]
3629  */
3630 static void disas_cc(DisasContext *s, uint32_t insn)
3631 {
3632     unsigned int sf, op, y, cond, rn, nzcv, is_imm;
3633     TCGv_i32 tcg_t0, tcg_t1, tcg_t2;
3634     TCGv_i64 tcg_tmp, tcg_y, tcg_rn;
3635     DisasCompare c;
3636
3637     if (!extract32(insn, 29, 1)) {
3638         unallocated_encoding(s);
3639         return;
3640     }
3641     if (insn & (1 << 10 | 1 << 4)) {
3642         unallocated_encoding(s);
3643         return;
3644     }
3645     sf = extract32(insn, 31, 1);
3646     op = extract32(insn, 30, 1);
3647     is_imm = extract32(insn, 11, 1);
3648     y = extract32(insn, 16, 5); /* y = rm (reg) or imm5 (imm) */
3649     cond = extract32(insn, 12, 4);
3650     rn = extract32(insn, 5, 5);
3651     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
3652
3653     /* Set T0 = !COND.  */
3654     tcg_t0 = tcg_temp_new_i32();
3655     arm_test_cc(&c, cond);
3656     tcg_gen_setcondi_i32(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_t0, c.value, 0);
3657     arm_free_cc(&c);
3658
3659     /* Load the arguments for the new comparison.  */
3660     if (is_imm) {
3661         tcg_y = new_tmp_a64(s);
3662         tcg_gen_movi_i64(tcg_y, y);
3663     } else {
3664         tcg_y = cpu_reg(s, y);
3665     }
3666     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3667
3668     /* Set the flags for the new comparison.  */
3669     tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3670     if (op) {
3671         gen_sub_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
3672     } else {
3673         gen_add_CC(sf, tcg_tmp, tcg_rn, tcg_y);
3674     }
3675     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3676
3677     /* If COND was false, force the flags to #nzcv.  Compute two masks
3678      * to help with this: T1 = (COND ? 0 : -1), T2 = (COND ? -1 : 0).
3679      * For tcg hosts that support ANDC, we can make do with just T1.
3680      * In either case, allow the tcg optimizer to delete any unused mask.
3681      */
3682     tcg_t1 = tcg_temp_new_i32();
3683     tcg_t2 = tcg_temp_new_i32();
3684     tcg_gen_neg_i32(tcg_t1, tcg_t0);
3685     tcg_gen_subi_i32(tcg_t2, tcg_t0, 1);
3686
3687     if (nzcv & 8) { /* N */
3688         tcg_gen_or_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
3689     } else {
3690         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
3691             tcg_gen_andc_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t1);
3692         } else {
3693             tcg_gen_and_i32(cpu_NF, cpu_NF, tcg_t2);
3694         }
3695     }
3696     if (nzcv & 4) { /* Z */
3697         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
3698             tcg_gen_andc_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t1);
3699         } else {
3700             tcg_gen_and_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t2);
3701         }
3702     } else {
3703         tcg_gen_or_i32(cpu_ZF, cpu_ZF, tcg_t0);
3704     }
3705     if (nzcv & 2) { /* C */
3706         tcg_gen_or_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t0);
3707     } else {
3708         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
3709             tcg_gen_andc_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t1);
3710         } else {
3711             tcg_gen_and_i32(cpu_CF, cpu_CF, tcg_t2);
3712         }
3713     }
3714     if (nzcv & 1) { /* V */
3715         tcg_gen_or_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
3716     } else {
3717         if (TCG_TARGET_HAS_andc_i32) {
3718             tcg_gen_andc_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t1);
3719         } else {
3720             tcg_gen_and_i32(cpu_VF, cpu_VF, tcg_t2);
3721         }
3722     }
3723     tcg_temp_free_i32(tcg_t0);
3724     tcg_temp_free_i32(tcg_t1);
3725     tcg_temp_free_i32(tcg_t2);
3726 }
3727
3728 /* C3.5.6 Conditional select
3729  *   31   30  29  28             21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
3730  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
3731  * | sf | op | S | 1 1 0 1 0 1 0 0 |  Rm  | cond | op2 |  Rn  |  Rd  |
3732  * +----+----+---+-----------------+------+------+-----+------+------+
3733  */
3734 static void disas_cond_select(DisasContext *s, uint32_t insn)
3735 {
3736     unsigned int sf, else_inv, rm, cond, else_inc, rn, rd;
3737     TCGv_i64 tcg_rd, zero;
3738     DisasCompare64 c;
3739
3740     if (extract32(insn, 29, 1) || extract32(insn, 11, 1)) {
3741         /* S == 1 or op2<1> == 1 */
3742         unallocated_encoding(s);
3743         return;
3744     }
3745     sf = extract32(insn, 31, 1);
3746     else_inv = extract32(insn, 30, 1);
3747     rm = extract32(insn, 16, 5);
3748     cond = extract32(insn, 12, 4);
3749     else_inc = extract32(insn, 10, 1);
3750     rn = extract32(insn, 5, 5);
3751     rd = extract32(insn, 0, 5);
3752
3753     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3754
3755     a64_test_cc(&c, cond);
3756     zero = tcg_const_i64(0);
3757
3758     if (rn == 31 && rm == 31 && (else_inc ^ else_inv)) {
3759         /* CSET & CSETM.  */
3760         tcg_gen_setcond_i64(tcg_invert_cond(c.cond), tcg_rd, c.value, zero);
3761         if (else_inv) {
3762             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3763         }
3764     } else {
3765         TCGv_i64 t_true = cpu_reg(s, rn);
3766         TCGv_i64 t_false = read_cpu_reg(s, rm, 1);
3767         if (else_inv && else_inc) {
3768             tcg_gen_neg_i64(t_false, t_false);
3769         } else if (else_inv) {
3770             tcg_gen_not_i64(t_false, t_false);
3771         } else if (else_inc) {
3772             tcg_gen_addi_i64(t_false, t_false, 1);
3773         }
3774         tcg_gen_movcond_i64(c.cond, tcg_rd, c.value, zero, t_true, t_false);
3775     }
3776
3777     tcg_temp_free_i64(zero);
3778     a64_free_cc(&c);
3779
3780     if (!sf) {
3781         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3782     }
3783 }
3784
3785 static void handle_clz(DisasContext *s, unsigned int sf,
3786                        unsigned int rn, unsigned int rd)
3787 {
3788     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3789     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3790     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3791
3792     if (sf) {
3793         gen_helper_clz64(tcg_rd, tcg_rn);
3794     } else {
3795         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
3796         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
3797         gen_helper_clz(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
3798         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
3799         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
3800     }
3801 }
3802
3803 static void handle_cls(DisasContext *s, unsigned int sf,
3804                        unsigned int rn, unsigned int rd)
3805 {
3806     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3807     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3808     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3809
3810     if (sf) {
3811         gen_helper_cls64(tcg_rd, tcg_rn);
3812     } else {
3813         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
3814         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
3815         gen_helper_cls32(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
3816         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
3817         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
3818     }
3819 }
3820
3821 static void handle_rbit(DisasContext *s, unsigned int sf,
3822                         unsigned int rn, unsigned int rd)
3823 {
3824     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_rn;
3825     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3826     tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
3827
3828     if (sf) {
3829         gen_helper_rbit64(tcg_rd, tcg_rn);
3830     } else {
3831         TCGv_i32 tcg_tmp32 = tcg_temp_new_i32();
3832         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_tmp32, tcg_rn);
3833         gen_helper_rbit(tcg_tmp32, tcg_tmp32);
3834         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_tmp32);
3835         tcg_temp_free_i32(tcg_tmp32);
3836     }
3837 }
3838
3839 /* C5.6.149 REV with sf==1, opcode==3 ("REV64") */
3840 static void handle_rev64(DisasContext *s, unsigned int sf,
3841                          unsigned int rn, unsigned int rd)
3842 {
3843     if (!sf) {
3844         unallocated_encoding(s);
3845         return;
3846     }
3847     tcg_gen_bswap64_i64(cpu_reg(s, rd), cpu_reg(s, rn));
3848 }
3849
3850 /* C5.6.149 REV with sf==0, opcode==2
3851  * C5.6.151 REV32 (sf==1, opcode==2)
3852  */
3853 static void handle_rev32(DisasContext *s, unsigned int sf,
3854                          unsigned int rn, unsigned int rd)
3855 {
3856     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3857
3858     if (sf) {
3859         TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3860         TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3861
3862         /* bswap32_i64 requires zero high word */
3863         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_tmp, tcg_rn);
3864         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
3865         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 32);
3866         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3867         tcg_gen_concat32_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp);
3868
3869         tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3870     } else {
3871         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, cpu_reg(s, rn));
3872         tcg_gen_bswap32_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3873     }
3874 }
3875
3876 /* C5.6.150 REV16 (opcode==1) */
3877 static void handle_rev16(DisasContext *s, unsigned int sf,
3878                          unsigned int rn, unsigned int rd)
3879 {
3880     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3881     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
3882     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3883
3884     tcg_gen_andi_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 0xffff);
3885     tcg_gen_bswap16_i64(tcg_rd, tcg_tmp);
3886
3887     tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 16);
3888     tcg_gen_andi_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, 0xffff);
3889     tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3890     tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, 16, 16);
3891
3892     if (sf) {
3893         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 32);
3894         tcg_gen_andi_i64(tcg_tmp, tcg_tmp, 0xffff);
3895         tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3896         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, 32, 16);
3897
3898         tcg_gen_shri_i64(tcg_tmp, tcg_rn, 48);
3899         tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
3900         tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_tmp, 48, 16);
3901     }
3902
3903     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
3904 }
3905
3906 /* C3.5.7 Data-processing (1 source)
3907  *   31  30  29  28             21 20     16 15    10 9    5 4    0
3908  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
3909  * | sf | 1 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 | opcode2 | opcode |  Rn  |  Rd  |
3910  * +----+---+---+-----------------+---------+--------+------+------+
3911  */
3912 static void disas_data_proc_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
3913 {
3914     unsigned int sf, opcode, rn, rd;
3915
3916     if (extract32(insn, 29, 1) || extract32(insn, 16, 5)) {
3917         unallocated_encoding(s);
3918         return;
3919     }
3920
3921     sf = extract32(insn, 31, 1);
3922     opcode = extract32(insn, 10, 6);
3923     rn = extract32(insn, 5, 5);
3924     rd = extract32(insn, 0, 5);
3925
3926     switch (opcode) {
3927     case 0: /* RBIT */
3928         handle_rbit(s, sf, rn, rd);
3929         break;
3930     case 1: /* REV16 */
3931         handle_rev16(s, sf, rn, rd);
3932         break;
3933     case 2: /* REV32 */
3934         handle_rev32(s, sf, rn, rd);
3935         break;
3936     case 3: /* REV64 */
3937         handle_rev64(s, sf, rn, rd);
3938         break;
3939     case 4: /* CLZ */
3940         handle_clz(s, sf, rn, rd);
3941         break;
3942     case 5: /* CLS */
3943         handle_cls(s, sf, rn, rd);
3944         break;
3945     }
3946 }
3947
3948 static void handle_div(DisasContext *s, bool is_signed, unsigned int sf,
3949                        unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
3950 {
3951     TCGv_i64 tcg_n, tcg_m, tcg_rd;
3952     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3953
3954     if (!sf && is_signed) {
3955         tcg_n = new_tmp_a64(s);
3956         tcg_m = new_tmp_a64(s);
3957         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_n, cpu_reg(s, rn));
3958         tcg_gen_ext32s_i64(tcg_m, cpu_reg(s, rm));
3959     } else {
3960         tcg_n = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3961         tcg_m = read_cpu_reg(s, rm, sf);
3962     }
3963
3964     if (is_signed) {
3965         gen_helper_sdiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
3966     } else {
3967         gen_helper_udiv64(tcg_rd, tcg_n, tcg_m);
3968     }
3969
3970     if (!sf) { /* zero extend final result */
3971         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
3972     }
3973 }
3974
3975 /* C5.6.115 LSLV, C5.6.118 LSRV, C5.6.17 ASRV, C5.6.154 RORV */
3976 static void handle_shift_reg(DisasContext *s,
3977                              enum a64_shift_type shift_type, unsigned int sf,
3978                              unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
3979 {
3980     TCGv_i64 tcg_shift = tcg_temp_new_i64();
3981     TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
3982     TCGv_i64 tcg_rn = read_cpu_reg(s, rn, sf);
3983
3984     tcg_gen_andi_i64(tcg_shift, cpu_reg(s, rm), sf ? 63 : 31);
3985     shift_reg(tcg_rd, tcg_rn, sf, shift_type, tcg_shift);
3986     tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
3987 }
3988
3989 /* CRC32[BHWX], CRC32C[BHWX] */
3990 static void handle_crc32(DisasContext *s,
3991                          unsigned int sf, unsigned int sz, bool crc32c,
3992                          unsigned int rm, unsigned int rn, unsigned int rd)
3993 {
3994     TCGv_i64 tcg_acc, tcg_val;
3995     TCGv_i32 tcg_bytes;
3996
3997     if (!arm_dc_feature(s, ARM_FEATURE_CRC)
3998         || (sf == 1 && sz != 3)
3999         || (sf == 0 && sz == 3)) {
4000         unallocated_encoding(s);
4001         return;
4002     }
4003
4004     if (sz == 3) {
4005         tcg_val = cpu_reg(s, rm);
4006     } else {
4007         uint64_t mask;
4008         switch (sz) {
4009         case 0:
4010             mask = 0xFF;
4011             break;
4012         case 1:
4013             mask = 0xFFFF;
4014             break;
4015         case 2:
4016             mask = 0xFFFFFFFF;
4017             break;
4018         default:
4019             g_assert_not_reached();
4020         }
4021         tcg_val = new_tmp_a64(s);
4022         tcg_gen_andi_i64(tcg_val, cpu_reg(s, rm), mask);
4023     }
4024
4025     tcg_acc = cpu_reg(s, rn);
4026     tcg_bytes = tcg_const_i32(1 << sz);
4027
4028     if (crc32c) {
4029         gen_helper_crc32c_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
4030     } else {
4031         gen_helper_crc32_64(cpu_reg(s, rd), tcg_acc, tcg_val, tcg_bytes);
4032     }
4033
4034     tcg_temp_free_i32(tcg_bytes);
4035 }
4036
4037 /* C3.5.8 Data-processing (2 source)
4038  *   31   30  29 28             21 20  16 15    10 9    5 4    0
4039  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
4040  * | sf | 0 | S | 1 1 0 1 0 1 1 0 |  Rm  | opcode |  Rn  |  Rd  |
4041  * +----+---+---+-----------------+------+--------+------+------+
4042  */
4043 static void disas_data_proc_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4044 {
4045     unsigned int sf, rm, opcode, rn, rd;
4046     sf = extract32(insn, 31, 1);
4047     rm = extract32(insn, 16, 5);
4048     opcode = extract32(insn, 10, 6);
4049     rn = extract32(insn, 5, 5);
4050     rd = extract32(insn, 0, 5);
4051
4052     if (extract32(insn, 29, 1)) {
4053         unallocated_encoding(s);
4054         return;
4055     }
4056
4057     switch (opcode) {
4058     case 2: /* UDIV */
4059         handle_div(s, false, sf, rm, rn, rd);
4060         break;
4061     case 3: /* SDIV */
4062         handle_div(s, true, sf, rm, rn, rd);
4063         break;
4064     case 8: /* LSLV */
4065         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSL, sf, rm, rn, rd);
4066         break;
4067     case 9: /* LSRV */
4068         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_LSR, sf, rm, rn, rd);
4069         break;
4070     case 10: /* ASRV */
4071         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ASR, sf, rm, rn, rd);
4072         break;
4073     case 11: /* RORV */
4074         handle_shift_reg(s, A64_SHIFT_TYPE_ROR, sf, rm, rn, rd);
4075         break;
4076     case 16:
4077     case 17:
4078     case 18:
4079     case 19:
4080     case 20:
4081     case 21:
4082     case 22:
4083     case 23: /* CRC32 */
4084     {
4085         int sz = extract32(opcode, 0, 2);
4086         bool crc32c = extract32(opcode, 2, 1);
4087         handle_crc32(s, sf, sz, crc32c, rm, rn, rd);
4088         break;
4089     }
4090     default:
4091         unallocated_encoding(s);
4092         break;
4093     }
4094 }
4095
4096 /* C3.5 Data processing - register */
4097 static void disas_data_proc_reg(DisasContext *s, uint32_t insn)
4098 {
4099     switch (extract32(insn, 24, 5)) {
4100     case 0x0a: /* Logical (shifted register) */
4101         disas_logic_reg(s, insn);
4102         break;
4103     case 0x0b: /* Add/subtract */
4104         if (insn & (1 << 21)) { /* (extended register) */
4105             disas_add_sub_ext_reg(s, insn);
4106         } else {
4107             disas_add_sub_reg(s, insn);
4108         }
4109         break;
4110     case 0x1b: /* Data-processing (3 source) */
4111         disas_data_proc_3src(s, insn);
4112         break;
4113     case 0x1a:
4114         switch (extract32(insn, 21, 3)) {
4115         case 0x0: /* Add/subtract (with carry) */
4116             disas_adc_sbc(s, insn);
4117             break;
4118         case 0x2: /* Conditional compare */
4119             disas_cc(s, insn); /* both imm and reg forms */
4120             break;
4121         case 0x4: /* Conditional select */
4122             disas_cond_select(s, insn);
4123             break;
4124         case 0x6: /* Data-processing */
4125             if (insn & (1 << 30)) { /* (1 source) */
4126                 disas_data_proc_1src(s, insn);
4127             } else {            /* (2 source) */
4128                 disas_data_proc_2src(s, insn);
4129             }
4130             break;
4131         default:
4132             unallocated_encoding(s);
4133             break;
4134         }
4135         break;
4136     default:
4137         unallocated_encoding(s);
4138         break;
4139     }
4140 }
4141
4142 static void handle_fp_compare(DisasContext *s, bool is_double,
4143                               unsigned int rn, unsigned int rm,
4144                               bool cmp_with_zero, bool signal_all_nans)
4145 {
4146     TCGv_i64 tcg_flags = tcg_temp_new_i64();
4147     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
4148
4149     if (is_double) {
4150         TCGv_i64 tcg_vn, tcg_vm;
4151
4152         tcg_vn = read_fp_dreg(s, rn);
4153         if (cmp_with_zero) {
4154             tcg_vm = tcg_const_i64(0);
4155         } else {
4156             tcg_vm = read_fp_dreg(s, rm);
4157         }
4158         if (signal_all_nans) {
4159             gen_helper_vfp_cmped_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4160         } else {
4161             gen_helper_vfp_cmpd_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4162         }
4163         tcg_temp_free_i64(tcg_vn);
4164         tcg_temp_free_i64(tcg_vm);
4165     } else {
4166         TCGv_i32 tcg_vn, tcg_vm;
4167
4168         tcg_vn = read_fp_sreg(s, rn);
4169         if (cmp_with_zero) {
4170             tcg_vm = tcg_const_i32(0);
4171         } else {
4172             tcg_vm = read_fp_sreg(s, rm);
4173         }
4174         if (signal_all_nans) {
4175             gen_helper_vfp_cmpes_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4176         } else {
4177             gen_helper_vfp_cmps_a64(tcg_flags, tcg_vn, tcg_vm, fpst);
4178         }
4179         tcg_temp_free_i32(tcg_vn);
4180         tcg_temp_free_i32(tcg_vm);
4181     }
4182
4183     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4184
4185     gen_set_nzcv(tcg_flags);
4186
4187     tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
4188 }
4189
4190 /* C3.6.22 Floating point compare
4191  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15 14 13  10    9    5 4     0
4192  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
4193  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | op  | 1 0 0 0 |  Rn  |  op2  |
4194  * +---+---+---+-----------+------+---+------+-----+---------+------+-------+
4195  */
4196 static void disas_fp_compare(DisasContext *s, uint32_t insn)
4197 {
4198     unsigned int mos, type, rm, op, rn, opc, op2r;
4199
4200     mos = extract32(insn, 29, 3);
4201     type = extract32(insn, 22, 2); /* 0 = single, 1 = double */
4202     rm = extract32(insn, 16, 5);
4203     op = extract32(insn, 14, 2);
4204     rn = extract32(insn, 5, 5);
4205     opc = extract32(insn, 3, 2);
4206     op2r = extract32(insn, 0, 3);
4207
4208     if (mos || op || op2r || type > 1) {
4209         unallocated_encoding(s);
4210         return;
4211     }
4212
4213     if (!fp_access_check(s)) {
4214         return;
4215     }
4216
4217     handle_fp_compare(s, type, rn, rm, opc & 1, opc & 2);
4218 }
4219
4220 /* C3.6.23 Floating point conditional compare
4221  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5  4   3    0
4222  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
4223  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 0 1 |  Rn  | op | nzcv |
4224  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+----+------+
4225  */
4226 static void disas_fp_ccomp(DisasContext *s, uint32_t insn)
4227 {
4228     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, op, nzcv;
4229     TCGv_i64 tcg_flags;
4230     TCGLabel *label_continue = NULL;
4231
4232     mos = extract32(insn, 29, 3);
4233     type = extract32(insn, 22, 2); /* 0 = single, 1 = double */
4234     rm = extract32(insn, 16, 5);
4235     cond = extract32(insn, 12, 4);
4236     rn = extract32(insn, 5, 5);
4237     op = extract32(insn, 4, 1);
4238     nzcv = extract32(insn, 0, 4);
4239
4240     if (mos || type > 1) {
4241         unallocated_encoding(s);
4242         return;
4243     }
4244
4245     if (!fp_access_check(s)) {
4246         return;
4247     }
4248
4249     if (cond < 0x0e) { /* not always */
4250         TCGLabel *label_match = gen_new_label();
4251         label_continue = gen_new_label();
4252         arm_gen_test_cc(cond, label_match);
4253         /* nomatch: */
4254         tcg_flags = tcg_const_i64(nzcv << 28);
4255         gen_set_nzcv(tcg_flags);
4256         tcg_temp_free_i64(tcg_flags);
4257         tcg_gen_br(label_continue);
4258         gen_set_label(label_match);
4259     }
4260
4261     handle_fp_compare(s, type, rn, rm, false, op);
4262
4263     if (cond < 0x0e) {
4264         gen_set_label(label_continue);
4265     }
4266 }
4267
4268 /* C3.6.24 Floating point conditional select
4269  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15  12 11 10 9    5 4    0
4270  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
4271  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | cond | 1 1 |  Rn  |  Rd  |
4272  * +---+---+---+-----------+------+---+------+------+-----+------+------+
4273  */
4274 static void disas_fp_csel(DisasContext *s, uint32_t insn)
4275 {
4276     unsigned int mos, type, rm, cond, rn, rd;
4277     TCGv_i64 t_true, t_false, t_zero;
4278     DisasCompare64 c;
4279
4280     mos = extract32(insn, 29, 3);
4281     type = extract32(insn, 22, 2); /* 0 = single, 1 = double */
4282     rm = extract32(insn, 16, 5);
4283     cond = extract32(insn, 12, 4);
4284     rn = extract32(insn, 5, 5);
4285     rd = extract32(insn, 0, 5);
4286
4287     if (mos || type > 1) {
4288         unallocated_encoding(s);
4289         return;
4290     }
4291
4292     if (!fp_access_check(s)) {
4293         return;
4294     }
4295
4296     /* Zero extend sreg inputs to 64 bits now.  */
4297     t_true = tcg_temp_new_i64();
4298     t_false = tcg_temp_new_i64();
4299     read_vec_element(s, t_true, rn, 0, type ? MO_64 : MO_32);
4300     read_vec_element(s, t_false, rm, 0, type ? MO_64 : MO_32);
4301
4302     a64_test_cc(&c, cond);
4303     t_zero = tcg_const_i64(0);
4304     tcg_gen_movcond_i64(c.cond, t_true, c.value, t_zero, t_true, t_false);
4305     tcg_temp_free_i64(t_zero);
4306     tcg_temp_free_i64(t_false);
4307     a64_free_cc(&c);
4308
4309     /* Note that sregs write back zeros to the high bits,
4310        and we've already done the zero-extension.  */
4311     write_fp_dreg(s, rd, t_true);
4312     tcg_temp_free_i64(t_true);
4313 }
4314
4315 /* C3.6.25 Floating-point data-processing (1 source) - single precision */
4316 static void handle_fp_1src_single(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
4317 {
4318     TCGv_ptr fpst;
4319     TCGv_i32 tcg_op;
4320     TCGv_i32 tcg_res;
4321
4322     fpst = get_fpstatus_ptr();
4323     tcg_op = read_fp_sreg(s, rn);
4324     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
4325
4326     switch (opcode) {
4327     case 0x0: /* FMOV */
4328         tcg_gen_mov_i32(tcg_res, tcg_op);
4329         break;
4330     case 0x1: /* FABS */
4331         gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
4332         break;
4333     case 0x2: /* FNEG */
4334         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
4335         break;
4336     case 0x3: /* FSQRT */
4337         gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
4338         break;
4339     case 0x8: /* FRINTN */
4340     case 0x9: /* FRINTP */
4341     case 0xa: /* FRINTM */
4342     case 0xb: /* FRINTZ */
4343     case 0xc: /* FRINTA */
4344     {
4345         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
4346
4347         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4348         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
4349
4350         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4351         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
4352         break;
4353     }
4354     case 0xe: /* FRINTX */
4355         gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
4356         break;
4357     case 0xf: /* FRINTI */
4358         gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, fpst);
4359         break;
4360     default:
4361         abort();
4362     }
4363
4364     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
4365
4366     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4367     tcg_temp_free_i32(tcg_op);
4368     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
4369 }
4370
4371 /* C3.6.25 Floating-point data-processing (1 source) - double precision */
4372 static void handle_fp_1src_double(DisasContext *s, int opcode, int rd, int rn)
4373 {
4374     TCGv_ptr fpst;
4375     TCGv_i64 tcg_op;
4376     TCGv_i64 tcg_res;
4377
4378     fpst = get_fpstatus_ptr();
4379     tcg_op = read_fp_dreg(s, rn);
4380     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
4381
4382     switch (opcode) {
4383     case 0x0: /* FMOV */
4384         tcg_gen_mov_i64(tcg_res, tcg_op);
4385         break;
4386     case 0x1: /* FABS */
4387         gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_op);
4388         break;
4389     case 0x2: /* FNEG */
4390         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_op);
4391         break;
4392     case 0x3: /* FSQRT */
4393         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
4394         break;
4395     case 0x8: /* FRINTN */
4396     case 0x9: /* FRINTP */
4397     case 0xa: /* FRINTM */
4398     case 0xb: /* FRINTZ */
4399     case 0xc: /* FRINTA */
4400     {
4401         TCGv_i32 tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(opcode & 7));
4402
4403         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4404         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
4405
4406         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4407         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
4408         break;
4409     }
4410     case 0xe: /* FRINTX */
4411         gen_helper_rintd_exact(tcg_res, tcg_op, fpst);
4412         break;
4413     case 0xf: /* FRINTI */
4414         gen_helper_rintd(tcg_res, tcg_op, fpst);
4415         break;
4416     default:
4417         abort();
4418     }
4419
4420     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
4421
4422     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4423     tcg_temp_free_i64(tcg_op);
4424     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
4425 }
4426
4427 static void handle_fp_fcvt(DisasContext *s, int opcode,
4428                            int rd, int rn, int dtype, int ntype)
4429 {
4430     switch (ntype) {
4431     case 0x0:
4432     {
4433         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
4434         if (dtype == 1) {
4435             /* Single to double */
4436             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
4437             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4438             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
4439             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
4440         } else {
4441             /* Single to half */
4442             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
4443             gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4444             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
4445             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
4446             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
4447         }
4448         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
4449         break;
4450     }
4451     case 0x1:
4452     {
4453         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
4454         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
4455         if (dtype == 0) {
4456             /* Double to single */
4457             gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4458         } else {
4459             /* Double to half */
4460             gen_helper_vfp_fcvt_f64_to_f16(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4461             /* write_fp_sreg is OK here because top half of tcg_rd is zero */
4462         }
4463         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
4464         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
4465         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
4466         break;
4467     }
4468     case 0x3:
4469     {
4470         TCGv_i32 tcg_rn = read_fp_sreg(s, rn);
4471         tcg_gen_ext16u_i32(tcg_rn, tcg_rn);
4472         if (dtype == 0) {
4473             /* Half to single */
4474             TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
4475             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4476             write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
4477             tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
4478         } else {
4479             /* Half to double */
4480             TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
4481             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f64(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
4482             write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
4483             tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
4484         }
4485         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
4486         break;
4487     }
4488     default:
4489         abort();
4490     }
4491 }
4492
4493 /* C3.6.25 Floating point data-processing (1 source)
4494  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20    15 14       10 9    5 4    0
4495  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
4496  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | opcode | 1 0 0 0 0 |  Rn  |  Rd  |
4497  * +---+---+---+-----------+------+---+--------+-----------+------+------+
4498  */
4499 static void disas_fp_1src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4500 {
4501     int type = extract32(insn, 22, 2);
4502     int opcode = extract32(insn, 15, 6);
4503     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4504     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4505
4506     switch (opcode) {
4507     case 0x4: case 0x5: case 0x7:
4508     {
4509         /* FCVT between half, single and double precision */
4510         int dtype = extract32(opcode, 0, 2);
4511         if (type == 2 || dtype == type) {
4512             unallocated_encoding(s);
4513             return;
4514         }
4515         if (!fp_access_check(s)) {
4516             return;
4517         }
4518
4519         handle_fp_fcvt(s, opcode, rd, rn, dtype, type);
4520         break;
4521     }
4522     case 0x0 ... 0x3:
4523     case 0x8 ... 0xc:
4524     case 0xe ... 0xf:
4525         /* 32-to-32 and 64-to-64 ops */
4526         switch (type) {
4527         case 0:
4528             if (!fp_access_check(s)) {
4529                 return;
4530             }
4531
4532             handle_fp_1src_single(s, opcode, rd, rn);
4533             break;
4534         case 1:
4535             if (!fp_access_check(s)) {
4536                 return;
4537             }
4538
4539             handle_fp_1src_double(s, opcode, rd, rn);
4540             break;
4541         default:
4542             unallocated_encoding(s);
4543         }
4544         break;
4545     default:
4546         unallocated_encoding(s);
4547         break;
4548     }
4549 }
4550
4551 /* C3.6.26 Floating-point data-processing (2 source) - single precision */
4552 static void handle_fp_2src_single(DisasContext *s, int opcode,
4553                                   int rd, int rn, int rm)
4554 {
4555     TCGv_i32 tcg_op1;
4556     TCGv_i32 tcg_op2;
4557     TCGv_i32 tcg_res;
4558     TCGv_ptr fpst;
4559
4560     tcg_res = tcg_temp_new_i32();
4561     fpst = get_fpstatus_ptr();
4562     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
4563     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
4564
4565     switch (opcode) {
4566     case 0x0: /* FMUL */
4567         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4568         break;
4569     case 0x1: /* FDIV */
4570         gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4571         break;
4572     case 0x2: /* FADD */
4573         gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4574         break;
4575     case 0x3: /* FSUB */
4576         gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4577         break;
4578     case 0x4: /* FMAX */
4579         gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4580         break;
4581     case 0x5: /* FMIN */
4582         gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4583         break;
4584     case 0x6: /* FMAXNM */
4585         gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4586         break;
4587     case 0x7: /* FMINNM */
4588         gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4589         break;
4590     case 0x8: /* FNMUL */
4591         gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4592         gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_res);
4593         break;
4594     }
4595
4596     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
4597
4598     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4599     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
4600     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
4601     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
4602 }
4603
4604 /* C3.6.26 Floating-point data-processing (2 source) - double precision */
4605 static void handle_fp_2src_double(DisasContext *s, int opcode,
4606                                   int rd, int rn, int rm)
4607 {
4608     TCGv_i64 tcg_op1;
4609     TCGv_i64 tcg_op2;
4610     TCGv_i64 tcg_res;
4611     TCGv_ptr fpst;
4612
4613     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
4614     fpst = get_fpstatus_ptr();
4615     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
4616     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
4617
4618     switch (opcode) {
4619     case 0x0: /* FMUL */
4620         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4621         break;
4622     case 0x1: /* FDIV */
4623         gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4624         break;
4625     case 0x2: /* FADD */
4626         gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4627         break;
4628     case 0x3: /* FSUB */
4629         gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4630         break;
4631     case 0x4: /* FMAX */
4632         gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4633         break;
4634     case 0x5: /* FMIN */
4635         gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4636         break;
4637     case 0x6: /* FMAXNM */
4638         gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4639         break;
4640     case 0x7: /* FMINNM */
4641         gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4642         break;
4643     case 0x8: /* FNMUL */
4644         gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
4645         gen_helper_vfp_negd(tcg_res, tcg_res);
4646         break;
4647     }
4648
4649     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
4650
4651     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4652     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
4653     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
4654     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
4655 }
4656
4657 /* C3.6.26 Floating point data-processing (2 source)
4658  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
4659  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
4660  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |  Rm  | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
4661  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
4662  */
4663 static void disas_fp_2src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4664 {
4665     int type = extract32(insn, 22, 2);
4666     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4667     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4668     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4669     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
4670
4671     if (opcode > 8) {
4672         unallocated_encoding(s);
4673         return;
4674     }
4675
4676     switch (type) {
4677     case 0:
4678         if (!fp_access_check(s)) {
4679             return;
4680         }
4681         handle_fp_2src_single(s, opcode, rd, rn, rm);
4682         break;
4683     case 1:
4684         if (!fp_access_check(s)) {
4685             return;
4686         }
4687         handle_fp_2src_double(s, opcode, rd, rn, rm);
4688         break;
4689     default:
4690         unallocated_encoding(s);
4691     }
4692 }
4693
4694 /* C3.6.27 Floating-point data-processing (3 source) - single precision */
4695 static void handle_fp_3src_single(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
4696                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
4697 {
4698     TCGv_i32 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
4699     TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
4700     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
4701
4702     tcg_op1 = read_fp_sreg(s, rn);
4703     tcg_op2 = read_fp_sreg(s, rm);
4704     tcg_op3 = read_fp_sreg(s, ra);
4705
4706     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
4707      * floating point operation with no rounding between the
4708      * multiplication and addition steps.
4709      * NB that doing the negations here as separate steps is
4710      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
4711      * flipped if it is a negated-input.
4712      */
4713     if (o1 == true) {
4714         gen_helper_vfp_negs(tcg_op3, tcg_op3);
4715     }
4716
4717     if (o0 != o1) {
4718         gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
4719     }
4720
4721     gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
4722
4723     write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
4724
4725     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4726     tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
4727     tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
4728     tcg_temp_free_i32(tcg_op3);
4729     tcg_temp_free_i32(tcg_res);
4730 }
4731
4732 /* C3.6.27 Floating-point data-processing (3 source) - double precision */
4733 static void handle_fp_3src_double(DisasContext *s, bool o0, bool o1,
4734                                   int rd, int rn, int rm, int ra)
4735 {
4736     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3;
4737     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
4738     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
4739
4740     tcg_op1 = read_fp_dreg(s, rn);
4741     tcg_op2 = read_fp_dreg(s, rm);
4742     tcg_op3 = read_fp_dreg(s, ra);
4743
4744     /* These are fused multiply-add, and must be done as one
4745      * floating point operation with no rounding between the
4746      * multiplication and addition steps.
4747      * NB that doing the negations here as separate steps is
4748      * correct : an input NaN should come out with its sign bit
4749      * flipped if it is a negated-input.
4750      */
4751     if (o1 == true) {
4752         gen_helper_vfp_negd(tcg_op3, tcg_op3);
4753     }
4754
4755     if (o0 != o1) {
4756         gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
4757     }
4758
4759     gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, tcg_op3, fpst);
4760
4761     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
4762
4763     tcg_temp_free_ptr(fpst);
4764     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
4765     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
4766     tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
4767     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
4768 }
4769
4770 /* C3.6.27 Floating point data-processing (3 source)
4771  *   31  30  29 28       24 23  22  21  20  16  15  14  10 9    5 4    0
4772  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
4773  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 1 | type | o1 |  Rm  | o0 |  Ra  |  Rn  |  Rd  |
4774  * +---+---+---+-----------+------+----+------+----+------+------+------+
4775  */
4776 static void disas_fp_3src(DisasContext *s, uint32_t insn)
4777 {
4778     int type = extract32(insn, 22, 2);
4779     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4780     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4781     int ra = extract32(insn, 10, 5);
4782     int rm = extract32(insn, 16, 5);
4783     bool o0 = extract32(insn, 15, 1);
4784     bool o1 = extract32(insn, 21, 1);
4785
4786     switch (type) {
4787     case 0:
4788         if (!fp_access_check(s)) {
4789             return;
4790         }
4791         handle_fp_3src_single(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
4792         break;
4793     case 1:
4794         if (!fp_access_check(s)) {
4795             return;
4796         }
4797         handle_fp_3src_double(s, o0, o1, rd, rn, rm, ra);
4798         break;
4799     default:
4800         unallocated_encoding(s);
4801     }
4802 }
4803
4804 /* C3.6.28 Floating point immediate
4805  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20        13 12   10 9    5 4    0
4806  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
4807  * | M | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 |    imm8    | 1 0 0 | imm5 |  Rd  |
4808  * +---+---+---+-----------+------+---+------------+-------+------+------+
4809  */
4810 static void disas_fp_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
4811 {
4812     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4813     int imm8 = extract32(insn, 13, 8);
4814     int is_double = extract32(insn, 22, 2);
4815     uint64_t imm;
4816     TCGv_i64 tcg_res;
4817
4818     if (is_double > 1) {
4819         unallocated_encoding(s);
4820         return;
4821     }
4822
4823     if (!fp_access_check(s)) {
4824         return;
4825     }
4826
4827     /* The imm8 encodes the sign bit, enough bits to represent
4828      * an exponent in the range 01....1xx to 10....0xx,
4829      * and the most significant 4 bits of the mantissa; see
4830      * VFPExpandImm() in the v8 ARM ARM.
4831      */
4832     if (is_double) {
4833         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
4834             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3fc0 : 0x4000) |
4835             extract32(imm8, 0, 6);
4836         imm <<= 48;
4837     } else {
4838         imm = (extract32(imm8, 7, 1) ? 0x8000 : 0) |
4839             (extract32(imm8, 6, 1) ? 0x3e00 : 0x4000) |
4840             (extract32(imm8, 0, 6) << 3);
4841         imm <<= 16;
4842     }
4843
4844     tcg_res = tcg_const_i64(imm);
4845     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
4846     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
4847 }
4848
4849 /* Handle floating point <=> fixed point conversions. Note that we can
4850  * also deal with fp <=> integer conversions as a special case (scale == 64)
4851  * OPTME: consider handling that special case specially or at least skipping
4852  * the call to scalbn in the helpers for zero shifts.
4853  */
4854 static void handle_fpfpcvt(DisasContext *s, int rd, int rn, int opcode,
4855                            bool itof, int rmode, int scale, int sf, int type)
4856 {
4857     bool is_signed = !(opcode & 1);
4858     bool is_double = type;
4859     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
4860     TCGv_i32 tcg_shift;
4861
4862     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr();
4863
4864     tcg_shift = tcg_const_i32(64 - scale);
4865
4866     if (itof) {
4867         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rn);
4868         if (!sf) {
4869             TCGv_i64 tcg_extend = new_tmp_a64(s);
4870
4871             if (is_signed) {
4872                 tcg_gen_ext32s_i64(tcg_extend, tcg_int);
4873             } else {
4874                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_extend, tcg_int);
4875             }
4876
4877             tcg_int = tcg_extend;
4878         }
4879
4880         if (is_double) {
4881             TCGv_i64 tcg_double = tcg_temp_new_i64();
4882             if (is_signed) {
4883                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int,
4884                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
4885             } else {
4886                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int,
4887                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
4888             }
4889             write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
4890             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
4891         } else {
4892             TCGv_i32 tcg_single = tcg_temp_new_i32();
4893             if (is_signed) {
4894                 gen_helper_vfp_sqtos(tcg_single, tcg_int,
4895                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
4896             } else {
4897                 gen_helper_vfp_uqtos(tcg_single, tcg_int,
4898                                      tcg_shift, tcg_fpstatus);
4899             }
4900             write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
4901             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
4902         }
4903     } else {
4904         TCGv_i64 tcg_int = cpu_reg(s, rd);
4905         TCGv_i32 tcg_rmode;
4906
4907         if (extract32(opcode, 2, 1)) {
4908             /* There are too many rounding modes to all fit into rmode,
4909              * so FCVTA[US] is a special case.
4910              */
4911             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
4912         }
4913
4914         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
4915
4916         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4917
4918         if (is_double) {
4919             TCGv_i64 tcg_double = read_fp_dreg(s, rn);
4920             if (is_signed) {
4921                 if (!sf) {
4922                     gen_helper_vfp_tosld(tcg_int, tcg_double,
4923                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4924                 } else {
4925                     gen_helper_vfp_tosqd(tcg_int, tcg_double,
4926                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4927                 }
4928             } else {
4929                 if (!sf) {
4930                     gen_helper_vfp_tould(tcg_int, tcg_double,
4931                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4932                 } else {
4933                     gen_helper_vfp_touqd(tcg_int, tcg_double,
4934                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4935                 }
4936             }
4937             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
4938         } else {
4939             TCGv_i32 tcg_single = read_fp_sreg(s, rn);
4940             if (sf) {
4941                 if (is_signed) {
4942                     gen_helper_vfp_tosqs(tcg_int, tcg_single,
4943                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4944                 } else {
4945                     gen_helper_vfp_touqs(tcg_int, tcg_single,
4946                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4947                 }
4948             } else {
4949                 TCGv_i32 tcg_dest = tcg_temp_new_i32();
4950                 if (is_signed) {
4951                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_dest, tcg_single,
4952                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4953                 } else {
4954                     gen_helper_vfp_touls(tcg_dest, tcg_single,
4955                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
4956                 }
4957                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_int, tcg_dest);
4958                 tcg_temp_free_i32(tcg_dest);
4959             }
4960             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
4961         }
4962
4963         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
4964         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
4965
4966         if (!sf) {
4967             tcg_gen_ext32u_i64(tcg_int, tcg_int);
4968         }
4969     }
4970
4971     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
4972     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
4973 }
4974
4975 /* C3.6.29 Floating point <-> fixed point conversions
4976  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18    16 15   10 9    5 4    0
4977  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
4978  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 0 | rmode | opcode | scale |  Rn  |  Rd  |
4979  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+--------+-------+------+------+
4980  */
4981 static void disas_fp_fixed_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
4982 {
4983     int rd = extract32(insn, 0, 5);
4984     int rn = extract32(insn, 5, 5);
4985     int scale = extract32(insn, 10, 6);
4986     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
4987     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
4988     int type = extract32(insn, 22, 2);
4989     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
4990     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
4991     bool itof;
4992
4993     if (sbit || (type > 1)
4994         || (!sf && scale < 32)) {
4995         unallocated_encoding(s);
4996         return;
4997     }
4998
4999     switch ((rmode << 3) | opcode) {
5000     case 0x2: /* SCVTF */
5001     case 0x3: /* UCVTF */
5002         itof = true;
5003         break;
5004     case 0x18: /* FCVTZS */
5005     case 0x19: /* FCVTZU */
5006         itof = false;
5007         break;
5008     default:
5009         unallocated_encoding(s);
5010         return;
5011     }
5012
5013     if (!fp_access_check(s)) {
5014         return;
5015     }
5016
5017     handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, FPROUNDING_ZERO, scale, sf, type);
5018 }
5019
5020 static void handle_fmov(DisasContext *s, int rd, int rn, int type, bool itof)
5021 {
5022     /* FMOV: gpr to or from float, double, or top half of quad fp reg,
5023      * without conversion.
5024      */
5025
5026     if (itof) {
5027         TCGv_i64 tcg_rn = cpu_reg(s, rn);
5028
5029         switch (type) {
5030         case 0:
5031         {
5032             /* 32 bit */
5033             TCGv_i64 tmp = tcg_temp_new_i64();
5034             tcg_gen_ext32u_i64(tmp, tcg_rn);
5035             tcg_gen_st_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_offset(s, rd, MO_64));
5036             tcg_gen_movi_i64(tmp, 0);
5037             tcg_gen_st_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
5038             tcg_temp_free_i64(tmp);
5039             break;
5040         }
5041         case 1:
5042         {
5043             /* 64 bit */
5044             TCGv_i64 tmp = tcg_const_i64(0);
5045             tcg_gen_st_i64(tcg_rn, cpu_env, fp_reg_offset(s, rd, MO_64));
5046             tcg_gen_st_i64(tmp, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
5047             tcg_temp_free_i64(tmp);
5048             break;
5049         }
5050         case 2:
5051             /* 64 bit to top half. */
5052             tcg_gen_st_i64(tcg_rn, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rd));
5053             break;
5054         }
5055     } else {
5056         TCGv_i64 tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
5057
5058         switch (type) {
5059         case 0:
5060             /* 32 bit */
5061             tcg_gen_ld32u_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_32));
5062             break;
5063         case 1:
5064             /* 64 bit */
5065             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_offset(s, rn, MO_64));
5066             break;
5067         case 2:
5068             /* 64 bits from top half */
5069             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, fp_reg_hi_offset(s, rn));
5070             break;
5071         }
5072     }
5073 }
5074
5075 /* C3.6.30 Floating point <-> integer conversions
5076  *   31   30  29 28       24 23  22  21 20   19 18 16 15         10 9  5 4  0
5077  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
5078  * | sf | 0 | S | 1 1 1 1 0 | type | 1 | rmode | opc | 0 0 0 0 0 0 | Rn | Rd |
5079  * +----+---+---+-----------+------+---+-------+-----+-------------+----+----+
5080  */
5081 static void disas_fp_int_conv(DisasContext *s, uint32_t insn)
5082 {
5083     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5084     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5085     int opcode = extract32(insn, 16, 3);
5086     int rmode = extract32(insn, 19, 2);
5087     int type = extract32(insn, 22, 2);
5088     bool sbit = extract32(insn, 29, 1);
5089     bool sf = extract32(insn, 31, 1);
5090
5091     if (sbit) {
5092         unallocated_encoding(s);
5093         return;
5094     }
5095
5096     if (opcode > 5) {
5097         /* FMOV */
5098         bool itof = opcode & 1;
5099
5100         if (rmode >= 2) {
5101             unallocated_encoding(s);
5102             return;
5103         }
5104
5105         switch (sf << 3 | type << 1 | rmode) {
5106         case 0x0: /* 32 bit */
5107         case 0xa: /* 64 bit */
5108         case 0xd: /* 64 bit to top half of quad */
5109             break;
5110         default:
5111             /* all other sf/type/rmode combinations are invalid */
5112             unallocated_encoding(s);
5113             break;
5114         }
5115
5116         if (!fp_access_check(s)) {
5117             return;
5118         }
5119         handle_fmov(s, rd, rn, type, itof);
5120     } else {
5121         /* actual FP conversions */
5122         bool itof = extract32(opcode, 1, 1);
5123
5124         if (type > 1 || (rmode != 0 && opcode > 1)) {
5125             unallocated_encoding(s);
5126             return;
5127         }
5128
5129         if (!fp_access_check(s)) {
5130             return;
5131         }
5132         handle_fpfpcvt(s, rd, rn, opcode, itof, rmode, 64, sf, type);
5133     }
5134 }
5135
5136 /* FP-specific subcases of table C3-6 (SIMD and FP data processing)
5137  *   31  30  29 28     25 24                          0
5138  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
5139  * |   | 0 |   | 1 1 1 1 |                             |
5140  * +---+---+---+---------+-----------------------------+
5141  */
5142 static void disas_data_proc_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
5143 {
5144     if (extract32(insn, 24, 1)) {
5145         /* Floating point data-processing (3 source) */
5146         disas_fp_3src(s, insn);
5147     } else if (extract32(insn, 21, 1) == 0) {
5148         /* Floating point to fixed point conversions */
5149         disas_fp_fixed_conv(s, insn);
5150     } else {
5151         switch (extract32(insn, 10, 2)) {
5152         case 1:
5153             /* Floating point conditional compare */
5154             disas_fp_ccomp(s, insn);
5155             break;
5156         case 2:
5157             /* Floating point data-processing (2 source) */
5158             disas_fp_2src(s, insn);
5159             break;
5160         case 3:
5161             /* Floating point conditional select */
5162             disas_fp_csel(s, insn);
5163             break;
5164         case 0:
5165             switch (ctz32(extract32(insn, 12, 4))) {
5166             case 0: /* [15:12] == xxx1 */
5167                 /* Floating point immediate */
5168                 disas_fp_imm(s, insn);
5169                 break;
5170             case 1: /* [15:12] == xx10 */
5171                 /* Floating point compare */
5172                 disas_fp_compare(s, insn);
5173                 break;
5174             case 2: /* [15:12] == x100 */
5175                 /* Floating point data-processing (1 source) */
5176                 disas_fp_1src(s, insn);
5177                 break;
5178             case 3: /* [15:12] == 1000 */
5179                 unallocated_encoding(s);
5180                 break;
5181             default: /* [15:12] == 0000 */
5182                 /* Floating point <-> integer conversions */
5183                 disas_fp_int_conv(s, insn);
5184                 break;
5185             }
5186             break;
5187         }
5188     }
5189 }
5190
5191 static void do_ext64(DisasContext *s, TCGv_i64 tcg_left, TCGv_i64 tcg_right,
5192                      int pos)
5193 {
5194     /* Extract 64 bits from the middle of two concatenated 64 bit
5195      * vector register slices left:right. The extracted bits start
5196      * at 'pos' bits into the right (least significant) side.
5197      * We return the result in tcg_right, and guarantee not to
5198      * trash tcg_left.
5199      */
5200     TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
5201     assert(pos > 0 && pos < 64);
5202
5203     tcg_gen_shri_i64(tcg_right, tcg_right, pos);
5204     tcg_gen_shli_i64(tcg_tmp, tcg_left, 64 - pos);
5205     tcg_gen_or_i64(tcg_right, tcg_right, tcg_tmp);
5206
5207     tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
5208 }
5209
5210 /* C3.6.1 EXT
5211  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
5212  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
5213  * | 0 | Q | 1 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | imm4 | 0 |  Rn  |  Rd  |
5214  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+------+---+------+------+
5215  */
5216 static void disas_simd_ext(DisasContext *s, uint32_t insn)
5217 {
5218     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
5219     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
5220     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
5221     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5222     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5223     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5224     int pos = imm4 << 3;
5225     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh;
5226
5227     if (op2 != 0 || (!is_q && extract32(imm4, 3, 1))) {
5228         unallocated_encoding(s);
5229         return;
5230     }
5231
5232     if (!fp_access_check(s)) {
5233         return;
5234     }
5235
5236     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
5237     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
5238
5239     /* Vd gets bits starting at pos bits into Vm:Vn. This is
5240      * either extracting 128 bits from a 128:128 concatenation, or
5241      * extracting 64 bits from a 64:64 concatenation.
5242      */
5243     if (!is_q) {
5244         read_vec_element(s, tcg_resl, rn, 0, MO_64);
5245         if (pos != 0) {
5246             read_vec_element(s, tcg_resh, rm, 0, MO_64);
5247             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
5248         }
5249         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
5250     } else {
5251         TCGv_i64 tcg_hh;
5252         typedef struct {
5253             int reg;
5254             int elt;
5255         } EltPosns;
5256         EltPosns eltposns[] = { {rn, 0}, {rn, 1}, {rm, 0}, {rm, 1} };
5257         EltPosns *elt = eltposns;
5258
5259         if (pos >= 64) {
5260             elt++;
5261             pos -= 64;
5262         }
5263
5264         read_vec_element(s, tcg_resl, elt->reg, elt->elt, MO_64);
5265         elt++;
5266         read_vec_element(s, tcg_resh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
5267         elt++;
5268         if (pos != 0) {
5269             do_ext64(s, tcg_resh, tcg_resl, pos);
5270             tcg_hh = tcg_temp_new_i64();
5271             read_vec_element(s, tcg_hh, elt->reg, elt->elt, MO_64);
5272             do_ext64(s, tcg_hh, tcg_resh, pos);
5273             tcg_temp_free_i64(tcg_hh);
5274         }
5275     }
5276
5277     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
5278     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
5279     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
5280     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
5281 }
5282
5283 /* C3.6.2 TBL/TBX
5284  *   31  30 29         24 23 22  21 20  16 15  14 13  12  11 10 9    5 4    0
5285  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
5286  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | op2 | 0 |  Rm  | 0 | len | op | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
5287  * +---+---+-------------+-----+---+------+---+-----+----+-----+------+------+
5288  */
5289 static void disas_simd_tb(DisasContext *s, uint32_t insn)
5290 {
5291     int op2 = extract32(insn, 22, 2);
5292     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
5293     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5294     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5295     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5296     int is_tblx = extract32(insn, 12, 1);
5297     int len = extract32(insn, 13, 2);
5298     TCGv_i64 tcg_resl, tcg_resh, tcg_idx;
5299     TCGv_i32 tcg_regno, tcg_numregs;
5300
5301     if (op2 != 0) {
5302         unallocated_encoding(s);
5303         return;
5304     }
5305
5306     if (!fp_access_check(s)) {
5307         return;
5308     }
5309
5310     /* This does a table lookup: for every byte element in the input
5311      * we index into a table formed from up to four vector registers,
5312      * and then the output is the result of the lookups. Our helper
5313      * function does the lookup operation for a single 64 bit part of
5314      * the input.
5315      */
5316     tcg_resl = tcg_temp_new_i64();
5317     tcg_resh = tcg_temp_new_i64();
5318
5319     if (is_tblx) {
5320         read_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
5321     } else {
5322         tcg_gen_movi_i64(tcg_resl, 0);
5323     }
5324     if (is_tblx && is_q) {
5325         read_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
5326     } else {
5327         tcg_gen_movi_i64(tcg_resh, 0);
5328     }
5329
5330     tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
5331     tcg_regno = tcg_const_i32(rn);
5332     tcg_numregs = tcg_const_i32(len + 1);
5333     read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 0, MO_64);
5334     gen_helper_simd_tbl(tcg_resl, cpu_env, tcg_resl, tcg_idx,
5335                         tcg_regno, tcg_numregs);
5336     if (is_q) {
5337         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, 1, MO_64);
5338         gen_helper_simd_tbl(tcg_resh, cpu_env, tcg_resh, tcg_idx,
5339                             tcg_regno, tcg_numregs);
5340     }
5341     tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
5342     tcg_temp_free_i32(tcg_regno);
5343     tcg_temp_free_i32(tcg_numregs);
5344
5345     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
5346     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
5347     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
5348     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
5349 }
5350
5351 /* C3.6.3 ZIP/UZP/TRN
5352  *   31  30 29         24 23  22  21 20   16 15 14 12 11 10 9    5 4    0
5353  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
5354  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opc | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
5355  * +---+---+-------------+------+---+------+---+------------------+------+
5356  */
5357 static void disas_simd_zip_trn(DisasContext *s, uint32_t insn)
5358 {
5359     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5360     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5361     int rm = extract32(insn, 16, 5);
5362     int size = extract32(insn, 22, 2);
5363     /* opc field bits [1:0] indicate ZIP/UZP/TRN;
5364      * bit 2 indicates 1 vs 2 variant of the insn.
5365      */
5366     int opcode = extract32(insn, 12, 2);
5367     bool part = extract32(insn, 14, 1);
5368     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
5369     int esize = 8 << size;
5370     int i, ofs;
5371     int datasize = is_q ? 128 : 64;
5372     int elements = datasize / esize;
5373     TCGv_i64 tcg_res, tcg_resl, tcg_resh;
5374
5375     if (opcode == 0 || (size == 3 && !is_q)) {
5376         unallocated_encoding(s);
5377         return;
5378     }
5379
5380     if (!fp_access_check(s)) {
5381         return;
5382     }
5383
5384     tcg_resl = tcg_const_i64(0);
5385     tcg_resh = tcg_const_i64(0);
5386     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5387
5388     for (i = 0; i < elements; i++) {
5389         switch (opcode) {
5390         case 1: /* UZP1/2 */
5391         {
5392             int midpoint = elements / 2;
5393             if (i < midpoint) {
5394                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, 2 * i + part, size);
5395             } else {
5396                 read_vec_element(s, tcg_res, rm,
5397                                  2 * (i - midpoint) + part, size);
5398             }
5399             break;
5400         }
5401         case 2: /* TRN1/2 */
5402             if (i & 1) {
5403                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, (i & ~1) + part, size);
5404             } else {
5405                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, (i & ~1) + part, size);
5406             }
5407             break;
5408         case 3: /* ZIP1/2 */
5409         {
5410             int base = part * elements / 2;
5411             if (i & 1) {
5412                 read_vec_element(s, tcg_res, rm, base + (i >> 1), size);
5413             } else {
5414                 read_vec_element(s, tcg_res, rn, base + (i >> 1), size);
5415             }
5416             break;
5417         }
5418         default:
5419             g_assert_not_reached();
5420         }
5421
5422         ofs = i * esize;
5423         if (ofs < 64) {
5424             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs);
5425             tcg_gen_or_i64(tcg_resl, tcg_resl, tcg_res);
5426         } else {
5427             tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_res, ofs - 64);
5428             tcg_gen_or_i64(tcg_resh, tcg_resh, tcg_res);
5429         }
5430     }
5431
5432     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5433
5434     write_vec_element(s, tcg_resl, rd, 0, MO_64);
5435     tcg_temp_free_i64(tcg_resl);
5436     write_vec_element(s, tcg_resh, rd, 1, MO_64);
5437     tcg_temp_free_i64(tcg_resh);
5438 }
5439
5440 static void do_minmaxop(DisasContext *s, TCGv_i32 tcg_elt1, TCGv_i32 tcg_elt2,
5441                         int opc, bool is_min, TCGv_ptr fpst)
5442 {
5443     /* Helper function for disas_simd_across_lanes: do a single precision
5444      * min/max operation on the specified two inputs,
5445      * and return the result in tcg_elt1.
5446      */
5447     if (opc == 0xc) {
5448         if (is_min) {
5449             gen_helper_vfp_minnums(tcg_elt1, tcg_elt1, tcg_elt2, fpst);
5450         } else {
5451             gen_helper_vfp_maxnums(tcg_elt1, tcg_elt1, tcg_elt2, fpst);
5452         }
5453     } else {
5454         assert(opc == 0xf);
5455         if (is_min) {
5456             gen_helper_vfp_mins(tcg_elt1, tcg_elt1, tcg_elt2, fpst);
5457         } else {
5458             gen_helper_vfp_maxs(tcg_elt1, tcg_elt1, tcg_elt2, fpst);
5459         }
5460     }
5461 }
5462
5463 /* C3.6.4 AdvSIMD across lanes
5464  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
5465  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
5466  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
5467  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
5468  */
5469 static void disas_simd_across_lanes(DisasContext *s, uint32_t insn)
5470 {
5471     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5472     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5473     int size = extract32(insn, 22, 2);
5474     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
5475     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
5476     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
5477     bool is_fp = false;
5478     bool is_min = false;
5479     int esize;
5480     int elements;
5481     int i;
5482     TCGv_i64 tcg_res, tcg_elt;
5483
5484     switch (opcode) {
5485     case 0x1b: /* ADDV */
5486         if (is_u) {
5487             unallocated_encoding(s);
5488             return;
5489         }
5490         /* fall through */
5491     case 0x3: /* SADDLV, UADDLV */
5492     case 0xa: /* SMAXV, UMAXV */
5493     case 0x1a: /* SMINV, UMINV */
5494         if (size == 3 || (size == 2 && !is_q)) {
5495             unallocated_encoding(s);
5496             return;
5497         }
5498         break;
5499     case 0xc: /* FMAXNMV, FMINNMV */
5500     case 0xf: /* FMAXV, FMINV */
5501         if (!is_u || !is_q || extract32(size, 0, 1)) {
5502             unallocated_encoding(s);
5503             return;
5504         }
5505         /* Bit 1 of size field encodes min vs max, and actual size is always
5506          * 32 bits: adjust the size variable so following code can rely on it
5507          */
5508         is_min = extract32(size, 1, 1);
5509         is_fp = true;
5510         size = 2;
5511         break;
5512     default:
5513         unallocated_encoding(s);
5514         return;
5515     }
5516
5517     if (!fp_access_check(s)) {
5518         return;
5519     }
5520
5521     esize = 8 << size;
5522     elements = (is_q ? 128 : 64) / esize;
5523
5524     tcg_res = tcg_temp_new_i64();
5525     tcg_elt = tcg_temp_new_i64();
5526
5527     /* These instructions operate across all lanes of a vector
5528      * to produce a single result. We can guarantee that a 64
5529      * bit intermediate is sufficient:
5530      *  + for [US]ADDLV the maximum element size is 32 bits, and
5531      *    the result type is 64 bits
5532      *  + for FMAX*V, FMIN*V, ADDV the intermediate type is the
5533      *    same as the element size, which is 32 bits at most
5534      * For the integer operations we can choose to work at 64
5535      * or 32 bits and truncate at the end; for simplicity
5536      * we use 64 bits always. The floating point
5537      * ops do require 32 bit intermediates, though.
5538      */
5539     if (!is_fp) {
5540         read_vec_element(s, tcg_res, rn, 0, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
5541
5542         for (i = 1; i < elements; i++) {
5543             read_vec_element(s, tcg_elt, rn, i, size | (is_u ? 0 : MO_SIGN));
5544
5545             switch (opcode) {
5546             case 0x03: /* SADDLV / UADDLV */
5547             case 0x1b: /* ADDV */
5548                 tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_elt);
5549                 break;
5550             case 0x0a: /* SMAXV / UMAXV */
5551                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE,
5552                                     tcg_res,
5553                                     tcg_res, tcg_elt, tcg_res, tcg_elt);
5554                 break;
5555             case 0x1a: /* SMINV / UMINV */
5556                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_LEU : TCG_COND_LE,
5557                                     tcg_res,
5558                                     tcg_res, tcg_elt, tcg_res, tcg_elt);
5559                 break;
5560                 break;
5561             default:
5562                 g_assert_not_reached();
5563             }
5564
5565         }
5566     } else {
5567         /* Floating point ops which work on 32 bit (single) intermediates.
5568          * Note that correct NaN propagation requires that we do these
5569          * operations in exactly the order specified by the pseudocode.
5570          */
5571         TCGv_i32 tcg_elt1 = tcg_temp_new_i32();
5572         TCGv_i32 tcg_elt2 = tcg_temp_new_i32();
5573         TCGv_i32 tcg_elt3 = tcg_temp_new_i32();
5574         TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
5575
5576         assert(esize == 32);
5577         assert(elements == 4);
5578
5579         read_vec_element(s, tcg_elt, rn, 0, MO_32);
5580         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_elt1, tcg_elt);
5581         read_vec_element(s, tcg_elt, rn, 1, MO_32);
5582         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_elt2, tcg_elt);
5583
5584         do_minmaxop(s, tcg_elt1, tcg_elt2, opcode, is_min, fpst);
5585
5586         read_vec_element(s, tcg_elt, rn, 2, MO_32);
5587         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_elt2, tcg_elt);
5588         read_vec_element(s, tcg_elt, rn, 3, MO_32);
5589         tcg_gen_extrl_i64_i32(tcg_elt3, tcg_elt);
5590
5591         do_minmaxop(s, tcg_elt2, tcg_elt3, opcode, is_min, fpst);
5592
5593         do_minmaxop(s, tcg_elt1, tcg_elt2, opcode, is_min, fpst);
5594
5595         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_res, tcg_elt1);
5596         tcg_temp_free_i32(tcg_elt1);
5597         tcg_temp_free_i32(tcg_elt2);
5598         tcg_temp_free_i32(tcg_elt3);
5599         tcg_temp_free_ptr(fpst);
5600     }
5601
5602     tcg_temp_free_i64(tcg_elt);
5603
5604     /* Now truncate the result to the width required for the final output */
5605     if (opcode == 0x03) {
5606         /* SADDLV, UADDLV: result is 2*esize */
5607         size++;
5608     }
5609
5610     switch (size) {
5611     case 0:
5612         tcg_gen_ext8u_i64(tcg_res, tcg_res);
5613         break;
5614     case 1:
5615         tcg_gen_ext16u_i64(tcg_res, tcg_res);
5616         break;
5617     case 2:
5618         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
5619         break;
5620     case 3:
5621         break;
5622     default:
5623         g_assert_not_reached();
5624     }
5625
5626     write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
5627     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
5628 }
5629
5630 /* C6.3.31 DUP (Element, Vector)
5631  *
5632  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
5633  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5634  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
5635  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5636  *
5637  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
5638  */
5639 static void handle_simd_dupe(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
5640                              int imm5)
5641 {
5642     int size = ctz32(imm5);
5643     int esize = 8 << size;
5644     int elements = (is_q ? 128 : 64) / esize;
5645     int index, i;
5646     TCGv_i64 tmp;
5647
5648     if (size > 3 || (size == 3 && !is_q)) {
5649         unallocated_encoding(s);
5650         return;
5651     }
5652
5653     if (!fp_access_check(s)) {
5654         return;
5655     }
5656
5657     index = imm5 >> (size + 1);
5658
5659     tmp = tcg_temp_new_i64();
5660     read_vec_element(s, tmp, rn, index, size);
5661
5662     for (i = 0; i < elements; i++) {
5663         write_vec_element(s, tmp, rd, i, size);
5664     }
5665
5666     if (!is_q) {
5667         clear_vec_high(s, rd);
5668     }
5669
5670     tcg_temp_free_i64(tmp);
5671 }
5672
5673 /* C6.3.31 DUP (element, scalar)
5674  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
5675  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
5676  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 0 1 |  Rn  |  Rd  |
5677  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
5678  */
5679 static void handle_simd_dupes(DisasContext *s, int rd, int rn,
5680                               int imm5)
5681 {
5682     int size = ctz32(imm5);
5683     int index;
5684     TCGv_i64 tmp;
5685
5686     if (size > 3) {
5687         unallocated_encoding(s);
5688         return;
5689     }
5690
5691     if (!fp_access_check(s)) {
5692         return;
5693     }
5694
5695     index = imm5 >> (size + 1);
5696
5697     /* This instruction just extracts the specified element and
5698      * zero-extends it into the bottom of the destination register.
5699      */
5700     tmp = tcg_temp_new_i64();
5701     read_vec_element(s, tmp, rn, index, size);
5702     write_fp_dreg(s, rd, tmp);
5703     tcg_temp_free_i64(tmp);
5704 }
5705
5706 /* C6.3.32 DUP (General)
5707  *
5708  *  31  30   29              21 20    16 15        10  9    5 4    0
5709  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5710  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 0 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5711  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5712  *
5713  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
5714  */
5715 static void handle_simd_dupg(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn,
5716                              int imm5)
5717 {
5718     int size = ctz32(imm5);
5719     int esize = 8 << size;
5720     int elements = (is_q ? 128 : 64)/esize;
5721     int i = 0;
5722
5723     if (size > 3 || ((size == 3) && !is_q)) {
5724         unallocated_encoding(s);
5725         return;
5726     }
5727
5728     if (!fp_access_check(s)) {
5729         return;
5730     }
5731
5732     for (i = 0; i < elements; i++) {
5733         write_vec_element(s, cpu_reg(s, rn), rd, i, size);
5734     }
5735     if (!is_q) {
5736         clear_vec_high(s, rd);
5737     }
5738 }
5739
5740 /* C6.3.150 INS (Element)
5741  *
5742  *  31                   21 20    16 15  14    11  10 9    5 4    0
5743  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
5744  * | 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 |  imm4  | 1 |  Rn  |  Rd  |
5745  * +-----------------------+--------+------------+---+------+------+
5746  *
5747  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
5748  * index: encoded in imm5<4:size+1>
5749  */
5750 static void handle_simd_inse(DisasContext *s, int rd, int rn,
5751                              int imm4, int imm5)
5752 {
5753     int size = ctz32(imm5);
5754     int src_index, dst_index;
5755     TCGv_i64 tmp;
5756
5757     if (size > 3) {
5758         unallocated_encoding(s);
5759         return;
5760     }
5761
5762     if (!fp_access_check(s)) {
5763         return;
5764     }
5765
5766     dst_index = extract32(imm5, 1+size, 5);
5767     src_index = extract32(imm4, size, 4);
5768
5769     tmp = tcg_temp_new_i64();
5770
5771     read_vec_element(s, tmp, rn, src_index, size);
5772     write_vec_element(s, tmp, rd, dst_index, size);
5773
5774     tcg_temp_free_i64(tmp);
5775 }
5776
5777
5778 /* C6.3.151 INS (General)
5779  *
5780  *  31                   21 20    16 15        10  9    5 4    0
5781  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
5782  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 0 1 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5783  * +-----------------------+--------+-------------+------+------+
5784  *
5785  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
5786  * index: encoded in imm5<4:size+1>
5787  */
5788 static void handle_simd_insg(DisasContext *s, int rd, int rn, int imm5)
5789 {
5790     int size = ctz32(imm5);
5791     int idx;
5792
5793     if (size > 3) {
5794         unallocated_encoding(s);
5795         return;
5796     }
5797
5798     if (!fp_access_check(s)) {
5799         return;
5800     }
5801
5802     idx = extract32(imm5, 1 + size, 4 - size);
5803     write_vec_element(s, cpu_reg(s, rn), rd, idx, size);
5804 }
5805
5806 /*
5807  * C6.3.321 UMOV (General)
5808  * C6.3.237 SMOV (General)
5809  *
5810  *  31  30   29              21 20    16 15    12   10 9    5 4    0
5811  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5812  * | 0 | Q | 0 0 1 1 1 0 0 0 0 |  imm5  | 0 0 1 U 1 1 |  Rn  |  Rd  |
5813  * +---+---+-------------------+--------+-------------+------+------+
5814  *
5815  * U: unsigned when set
5816  * size: encoded in imm5 (see ARM ARM LowestSetBit())
5817  */
5818 static void handle_simd_umov_smov(DisasContext *s, int is_q, int is_signed,
5819                                   int rn, int rd, int imm5)
5820 {
5821     int size = ctz32(imm5);
5822     int element;
5823     TCGv_i64 tcg_rd;
5824
5825     /* Check for UnallocatedEncodings */
5826     if (is_signed) {
5827         if (size > 2 || (size == 2 && !is_q)) {
5828             unallocated_encoding(s);
5829             return;
5830         }
5831     } else {
5832         if (size > 3
5833             || (size < 3 && is_q)
5834             || (size == 3 && !is_q)) {
5835             unallocated_encoding(s);
5836             return;
5837         }
5838     }
5839
5840     if (!fp_access_check(s)) {
5841         return;
5842     }
5843
5844     element = extract32(imm5, 1+size, 4);
5845
5846     tcg_rd = cpu_reg(s, rd);
5847     read_vec_element(s, tcg_rd, rn, element, size | (is_signed ? MO_SIGN : 0));
5848     if (is_signed && !is_q) {
5849         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_rd, tcg_rd);
5850     }
5851 }
5852
5853 /* C3.6.5 AdvSIMD copy
5854  *   31  30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
5855  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
5856  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
5857  * +---+---+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
5858  */
5859 static void disas_simd_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
5860 {
5861     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5862     int rn = extract32(insn, 5, 5);
5863     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
5864     int op = extract32(insn, 29, 1);
5865     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
5866     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
5867
5868     if (op) {
5869         if (is_q) {
5870             /* INS (element) */
5871             handle_simd_inse(s, rd, rn, imm4, imm5);
5872         } else {
5873             unallocated_encoding(s);
5874         }
5875     } else {
5876         switch (imm4) {
5877         case 0:
5878             /* DUP (element - vector) */
5879             handle_simd_dupe(s, is_q, rd, rn, imm5);
5880             break;
5881         case 1:
5882             /* DUP (general) */
5883             handle_simd_dupg(s, is_q, rd, rn, imm5);
5884             break;
5885         case 3:
5886             if (is_q) {
5887                 /* INS (general) */
5888                 handle_simd_insg(s, rd, rn, imm5);
5889             } else {
5890                 unallocated_encoding(s);
5891             }
5892             break;
5893         case 5:
5894         case 7:
5895             /* UMOV/SMOV (is_q indicates 32/64; imm4 indicates signedness) */
5896             handle_simd_umov_smov(s, is_q, (imm4 == 5), rn, rd, imm5);
5897             break;
5898         default:
5899             unallocated_encoding(s);
5900             break;
5901         }
5902     }
5903 }
5904
5905 /* C3.6.6 AdvSIMD modified immediate
5906  *  31  30   29  28                 19 18 16 15   12  11  10  9     5 4    0
5907  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
5908  * | 0 | Q | op | 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 | abc | cmode | o2 | 1 | defgh |  Rd  |
5909  * +---+---+----+---------------------+-----+-------+----+---+-------+------+
5910  *
5911  * There are a number of operations that can be carried out here:
5912  *   MOVI - move (shifted) imm into register
5913  *   MVNI - move inverted (shifted) imm into register
5914  *   ORR  - bitwise OR of (shifted) imm with register
5915  *   BIC  - bitwise clear of (shifted) imm with register
5916  */
5917 static void disas_simd_mod_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
5918 {
5919     int rd = extract32(insn, 0, 5);
5920     int cmode = extract32(insn, 12, 4);
5921     int cmode_3_1 = extract32(cmode, 1, 3);
5922     int cmode_0 = extract32(cmode, 0, 1);
5923     int o2 = extract32(insn, 11, 1);
5924     uint64_t abcdefgh = extract32(insn, 5, 5) | (extract32(insn, 16, 3) << 5);
5925     bool is_neg = extract32(insn, 29, 1);
5926     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
5927     uint64_t imm = 0;
5928     TCGv_i64 tcg_rd, tcg_imm;
5929     int i;
5930
5931     if (o2 != 0 || ((cmode == 0xf) && is_neg && !is_q)) {
5932         unallocated_encoding(s);
5933         return;
5934     }
5935
5936     if (!fp_access_check(s)) {
5937         return;
5938     }
5939
5940     /* See AdvSIMDExpandImm() in ARM ARM */
5941     switch (cmode_3_1) {
5942     case 0: /* Replicate(Zeros(24):imm8, 2) */
5943     case 1: /* Replicate(Zeros(16):imm8:Zeros(8), 2) */
5944     case 2: /* Replicate(Zeros(8):imm8:Zeros(16), 2) */
5945     case 3: /* Replicate(imm8:Zeros(24), 2) */
5946     {
5947         int shift = cmode_3_1 * 8;
5948         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 32);
5949         break;
5950     }
5951     case 4: /* Replicate(Zeros(8):imm8, 4) */
5952     case 5: /* Replicate(imm8:Zeros(8), 4) */
5953     {
5954         int shift = (cmode_3_1 & 0x1) * 8;
5955         imm = bitfield_replicate(abcdefgh << shift, 16);
5956         break;
5957     }
5958     case 6:
5959         if (cmode_0) {
5960             /* Replicate(Zeros(8):imm8:Ones(16), 2) */
5961             imm = (abcdefgh << 16) | 0xffff;
5962         } else {
5963             /* Replicate(Zeros(16):imm8:Ones(8), 2) */
5964             imm = (abcdefgh << 8) | 0xff;
5965         }
5966         imm = bitfield_replicate(imm, 32);
5967         break;
5968     case 7:
5969         if (!cmode_0 && !is_neg) {
5970             imm = bitfield_replicate(abcdefgh, 8);
5971         } else if (!cmode_0 && is_neg) {
5972             int i;
5973             imm = 0;
5974             for (i = 0; i < 8; i++) {
5975                 if ((abcdefgh) & (1 << i)) {
5976                     imm |= 0xffULL << (i * 8);
5977                 }
5978             }
5979         } else if (cmode_0) {
5980             if (is_neg) {
5981                 imm = (abcdefgh & 0x3f) << 48;
5982                 if (abcdefgh & 0x80) {
5983                     imm |= 0x8000000000000000ULL;
5984                 }
5985                 if (abcdefgh & 0x40) {
5986                     imm |= 0x3fc0000000000000ULL;
5987                 } else {
5988                     imm |= 0x4000000000000000ULL;
5989                 }
5990             } else {
5991                 imm = (abcdefgh & 0x3f) << 19;
5992                 if (abcdefgh & 0x80) {
5993                     imm |= 0x80000000;
5994                 }
5995                 if (abcdefgh & 0x40) {
5996                     imm |= 0x3e000000;
5997                 } else {
5998                     imm |= 0x40000000;
5999                 }
6000                 imm |= (imm << 32);
6001             }
6002         }
6003         break;
6004     }
6005
6006     if (cmode_3_1 != 7 && is_neg) {
6007         imm = ~imm;
6008     }
6009
6010     tcg_imm = tcg_const_i64(imm);
6011     tcg_rd = new_tmp_a64(s);
6012
6013     for (i = 0; i < 2; i++) {
6014         int foffs = i ? fp_reg_hi_offset(s, rd) : fp_reg_offset(s, rd, MO_64);
6015
6016         if (i == 1 && !is_q) {
6017             /* non-quad ops clear high half of vector */
6018             tcg_gen_movi_i64(tcg_rd, 0);
6019         } else if ((cmode & 0x9) == 0x1 || (cmode & 0xd) == 0x9) {
6020             tcg_gen_ld_i64(tcg_rd, cpu_env, foffs);
6021             if (is_neg) {
6022                 /* AND (BIC) */
6023                 tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm);
6024             } else {
6025                 /* ORR */
6026                 tcg_gen_or_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_imm);
6027             }
6028         } else {
6029             /* MOVI */
6030             tcg_gen_mov_i64(tcg_rd, tcg_imm);
6031         }
6032         tcg_gen_st_i64(tcg_rd, cpu_env, foffs);
6033     }
6034
6035     tcg_temp_free_i64(tcg_imm);
6036 }
6037
6038 /* C3.6.7 AdvSIMD scalar copy
6039  *  31 30  29  28             21 20  16 15  14  11 10  9    5 4    0
6040  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
6041  * | 0 1 | op | 1 1 1 1 0 0 0 0 | imm5 | 0 | imm4 | 1 |  Rn  |  Rd  |
6042  * +-----+----+-----------------+------+---+------+---+------+------+
6043  */
6044 static void disas_simd_scalar_copy(DisasContext *s, uint32_t insn)
6045 {
6046     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6047     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6048     int imm4 = extract32(insn, 11, 4);
6049     int imm5 = extract32(insn, 16, 5);
6050     int op = extract32(insn, 29, 1);
6051
6052     if (op != 0 || imm4 != 0) {
6053         unallocated_encoding(s);
6054         return;
6055     }
6056
6057     /* DUP (element, scalar) */
6058     handle_simd_dupes(s, rd, rn, imm5);
6059 }
6060
6061 /* C3.6.8 AdvSIMD scalar pairwise
6062  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
6063  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6064  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 1 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
6065  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
6066  */
6067 static void disas_simd_scalar_pairwise(DisasContext *s, uint32_t insn)
6068 {
6069     int u = extract32(insn, 29, 1);
6070     int size = extract32(insn, 22, 2);
6071     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
6072     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6073     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6074     TCGv_ptr fpst;
6075
6076     /* For some ops (the FP ones), size[1] is part of the encoding.
6077      * For ADDP strictly it is not but size[1] is always 1 for valid
6078      * encodings.
6079      */
6080     opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5);
6081
6082     switch (opcode) {
6083     case 0x3b: /* ADDP */
6084         if (u || size != 3) {
6085             unallocated_encoding(s);
6086             return;
6087         }
6088         if (!fp_access_check(s)) {
6089             return;
6090         }
6091
6092         TCGV_UNUSED_PTR(fpst);
6093         break;
6094     case 0xc: /* FMAXNMP */
6095     case 0xd: /* FADDP */
6096     case 0xf: /* FMAXP */
6097     case 0x2c: /* FMINNMP */
6098     case 0x2f: /* FMINP */
6099         /* FP op, size[0] is 32 or 64 bit */
6100         if (!u) {
6101             unallocated_encoding(s);
6102             return;
6103         }
6104         if (!fp_access_check(s)) {
6105             return;
6106         }
6107
6108         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
6109         fpst = get_fpstatus_ptr();
6110         break;
6111     default:
6112         unallocated_encoding(s);
6113         return;
6114     }
6115
6116     if (size == 3) {
6117         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
6118         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
6119         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6120
6121         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_64);
6122         read_vec_element(s, tcg_op2, rn, 1, MO_64);
6123
6124         switch (opcode) {
6125         case 0x3b: /* ADDP */
6126             tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
6127             break;
6128         case 0xc: /* FMAXNMP */
6129             gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6130             break;
6131         case 0xd: /* FADDP */
6132             gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6133             break;
6134         case 0xf: /* FMAXP */
6135             gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6136             break;
6137         case 0x2c: /* FMINNMP */
6138             gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6139             break;
6140         case 0x2f: /* FMINP */
6141             gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6142             break;
6143         default:
6144             g_assert_not_reached();
6145         }
6146
6147         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6148
6149         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
6150         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
6151         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6152     } else {
6153         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
6154         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
6155         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
6156
6157         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 0, MO_32);
6158         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rn, 1, MO_32);
6159
6160         switch (opcode) {
6161         case 0xc: /* FMAXNMP */
6162             gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6163             break;
6164         case 0xd: /* FADDP */
6165             gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6166             break;
6167         case 0xf: /* FMAXP */
6168             gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6169             break;
6170         case 0x2c: /* FMINNMP */
6171             gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6172             break;
6173         case 0x2f: /* FMINP */
6174             gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
6175             break;
6176         default:
6177             g_assert_not_reached();
6178         }
6179
6180         write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
6181
6182         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6183         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6184         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
6185     }
6186
6187     if (!TCGV_IS_UNUSED_PTR(fpst)) {
6188         tcg_temp_free_ptr(fpst);
6189     }
6190 }
6191
6192 /*
6193  * Common SSHR[RA]/USHR[RA] - Shift right (optional rounding/accumulate)
6194  *
6195  * This code is handles the common shifting code and is used by both
6196  * the vector and scalar code.
6197  */
6198 static void handle_shri_with_rndacc(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
6199                                     TCGv_i64 tcg_rnd, bool accumulate,
6200                                     bool is_u, int size, int shift)
6201 {
6202     bool extended_result = false;
6203     bool round = !TCGV_IS_UNUSED_I64(tcg_rnd);
6204     int ext_lshift = 0;
6205     TCGv_i64 tcg_src_hi;
6206
6207     if (round && size == 3) {
6208         extended_result = true;
6209         ext_lshift = 64 - shift;
6210         tcg_src_hi = tcg_temp_new_i64();
6211     } else if (shift == 64) {
6212         if (!accumulate && is_u) {
6213             /* result is zero */
6214             tcg_gen_movi_i64(tcg_res, 0);
6215             return;
6216         }
6217     }
6218
6219     /* Deal with the rounding step */
6220     if (round) {
6221         if (extended_result) {
6222             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
6223             if (!is_u) {
6224                 /* take care of sign extending tcg_res */
6225                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src_hi, tcg_src, 63);
6226                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
6227                                  tcg_src, tcg_src_hi,
6228                                  tcg_rnd, tcg_zero);
6229             } else {
6230                 tcg_gen_add2_i64(tcg_src, tcg_src_hi,
6231                                  tcg_src, tcg_zero,
6232                                  tcg_rnd, tcg_zero);
6233             }
6234             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
6235         } else {
6236             tcg_gen_add_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_rnd);
6237         }
6238     }
6239
6240     /* Now do the shift right */
6241     if (round && extended_result) {
6242         /* extended case, >64 bit precision required */
6243         if (ext_lshift == 0) {
6244             /* special case, only high bits matter */
6245             tcg_gen_mov_i64(tcg_src, tcg_src_hi);
6246         } else {
6247             tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
6248             tcg_gen_shli_i64(tcg_src_hi, tcg_src_hi, ext_lshift);
6249             tcg_gen_or_i64(tcg_src, tcg_src, tcg_src_hi);
6250         }
6251     } else {
6252         if (is_u) {
6253             if (shift == 64) {
6254                 /* essentially shifting in 64 zeros */
6255                 tcg_gen_movi_i64(tcg_src, 0);
6256             } else {
6257                 tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
6258             }
6259         } else {
6260             if (shift == 64) {
6261                 /* effectively extending the sign-bit */
6262                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, 63);
6263             } else {
6264                 tcg_gen_sari_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
6265             }
6266         }
6267     }
6268
6269     if (accumulate) {
6270         tcg_gen_add_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src);
6271     } else {
6272         tcg_gen_mov_i64(tcg_res, tcg_src);
6273     }
6274
6275     if (extended_result) {
6276         tcg_temp_free_i64(tcg_src_hi);
6277     }
6278 }
6279
6280 /* Common SHL/SLI - Shift left with an optional insert */
6281 static void handle_shli_with_ins(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
6282                                  bool insert, int shift)
6283 {
6284     if (insert) { /* SLI */
6285         tcg_gen_deposit_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src, shift, 64 - shift);
6286     } else { /* SHL */
6287         tcg_gen_shli_i64(tcg_res, tcg_src, shift);
6288     }
6289 }
6290
6291 /* SRI: shift right with insert */
6292 static void handle_shri_with_ins(TCGv_i64 tcg_res, TCGv_i64 tcg_src,
6293                                  int size, int shift)
6294 {
6295     int esize = 8 << size;
6296
6297     /* shift count same as element size is valid but does nothing;
6298      * special case to avoid potential shift by 64.
6299      */
6300     if (shift != esize) {
6301         tcg_gen_shri_i64(tcg_src, tcg_src, shift);
6302         tcg_gen_deposit_i64(tcg_res, tcg_res, tcg_src, 0, esize - shift);
6303     }
6304 }
6305
6306 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Scalar shift right (optional rounding/accumulate) */
6307 static void handle_scalar_simd_shri(DisasContext *s,
6308                                     bool is_u, int immh, int immb,
6309                                     int opcode, int rn, int rd)
6310 {
6311     const int size = 3;
6312     int immhb = immh << 3 | immb;
6313     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
6314     bool accumulate = false;
6315     bool round = false;
6316     bool insert = false;
6317     TCGv_i64 tcg_rn;
6318     TCGv_i64 tcg_rd;
6319     TCGv_i64 tcg_round;
6320
6321     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
6322         unallocated_encoding(s);
6323         return;
6324     }
6325
6326     if (!fp_access_check(s)) {
6327         return;
6328     }
6329
6330     switch (opcode) {
6331     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
6332         accumulate = true;
6333         break;
6334     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
6335         round = true;
6336         break;
6337     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
6338         accumulate = round = true;
6339         break;
6340     case 0x08: /* SRI */
6341         insert = true;
6342         break;
6343     }
6344
6345     if (round) {
6346         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
6347         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
6348     } else {
6349         TCGV_UNUSED_I64(tcg_round);
6350     }
6351
6352     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
6353     tcg_rd = (accumulate || insert) ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
6354
6355     if (insert) {
6356         handle_shri_with_ins(tcg_rd, tcg_rn, size, shift);
6357     } else {
6358         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
6359                                 accumulate, is_u, size, shift);
6360     }
6361
6362     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
6363
6364     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
6365     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
6366     if (round) {
6367         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
6368     }
6369 }
6370
6371 /* SHL/SLI - Scalar shift left */
6372 static void handle_scalar_simd_shli(DisasContext *s, bool insert,
6373                                     int immh, int immb, int opcode,
6374                                     int rn, int rd)
6375 {
6376     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
6377     int immhb = immh << 3 | immb;
6378     int shift = immhb - (8 << size);
6379     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
6380     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
6381
6382     if (!extract32(immh, 3, 1)) {
6383         unallocated_encoding(s);
6384         return;
6385     }
6386
6387     if (!fp_access_check(s)) {
6388         return;
6389     }
6390
6391     tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
6392     tcg_rd = insert ? read_fp_dreg(s, rd) : tcg_temp_new_i64();
6393
6394     handle_shli_with_ins(tcg_rd, tcg_rn, insert, shift);
6395
6396     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
6397
6398     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
6399     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
6400 }
6401
6402 /* SQSHRN/SQSHRUN - Saturating (signed/unsigned) shift right with
6403  * (signed/unsigned) narrowing */
6404 static void handle_vec_simd_sqshrn(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_q,
6405                                    bool is_u_shift, bool is_u_narrow,
6406                                    int immh, int immb, int opcode,
6407                                    int rn, int rd)
6408 {
6409     int immhb = immh << 3 | immb;
6410     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
6411     int esize = 8 << size;
6412     int shift = (2 * esize) - immhb;
6413     int elements = is_scalar ? 1 : (64 / esize);
6414     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
6415     TCGMemOp ldop = (size + 1) | (is_u_shift ? 0 : MO_SIGN);
6416     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_round;
6417     TCGv_i32 tcg_rd_narrowed;
6418     TCGv_i64 tcg_final;
6419
6420     static NeonGenNarrowEnvFn * const signed_narrow_fns[4][2] = {
6421         { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
6422           gen_helper_neon_unarrow_sat8 },
6423         { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
6424           gen_helper_neon_unarrow_sat16 },
6425         { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
6426           gen_helper_neon_unarrow_sat32 },
6427         { NULL, NULL },
6428     };
6429     static NeonGenNarrowEnvFn * const unsigned_narrow_fns[4] = {
6430         gen_helper_neon_narrow_sat_u8,
6431         gen_helper_neon_narrow_sat_u16,
6432         gen_helper_neon_narrow_sat_u32,
6433         NULL
6434     };
6435     NeonGenNarrowEnvFn *narrowfn;
6436
6437     int i;
6438
6439     assert(size < 4);
6440
6441     if (extract32(immh, 3, 1)) {
6442         unallocated_encoding(s);
6443         return;
6444     }
6445
6446     if (!fp_access_check(s)) {
6447         return;
6448     }
6449
6450     if (is_u_shift) {
6451         narrowfn = unsigned_narrow_fns[size];
6452     } else {
6453         narrowfn = signed_narrow_fns[size][is_u_narrow ? 1 : 0];
6454     }
6455
6456     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
6457     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
6458     tcg_rd_narrowed = tcg_temp_new_i32();
6459     tcg_final = tcg_const_i64(0);
6460
6461     if (round) {
6462         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
6463         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
6464     } else {
6465         TCGV_UNUSED_I64(tcg_round);
6466     }
6467
6468     for (i = 0; i < elements; i++) {
6469         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, ldop);
6470         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
6471                                 false, is_u_shift, size+1, shift);
6472         narrowfn(tcg_rd_narrowed, cpu_env, tcg_rd);
6473         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd_narrowed);
6474         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
6475     }
6476
6477     if (!is_q) {
6478         clear_vec_high(s, rd);
6479         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
6480     } else {
6481         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
6482     }
6483
6484     if (round) {
6485         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
6486     }
6487     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
6488     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
6489     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_narrowed);
6490     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
6491     return;
6492 }
6493
6494 /* SQSHLU, UQSHL, SQSHL: saturating left shifts */
6495 static void handle_simd_qshl(DisasContext *s, bool scalar, bool is_q,
6496                              bool src_unsigned, bool dst_unsigned,
6497                              int immh, int immb, int rn, int rd)
6498 {
6499     int immhb = immh << 3 | immb;
6500     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
6501     int shift = immhb - (8 << size);
6502     int pass;
6503
6504     assert(immh != 0);
6505     assert(!(scalar && is_q));
6506
6507     if (!scalar) {
6508         if (!is_q && extract32(immh, 3, 1)) {
6509             unallocated_encoding(s);
6510             return;
6511         }
6512
6513         /* Since we use the variable-shift helpers we must
6514          * replicate the shift count into each element of
6515          * the tcg_shift value.
6516          */
6517         switch (size) {
6518         case 0:
6519             shift |= shift << 8;
6520             /* fall through */
6521         case 1:
6522             shift |= shift << 16;
6523             break;
6524         case 2:
6525         case 3:
6526             break;
6527         default:
6528             g_assert_not_reached();
6529         }
6530     }
6531
6532     if (!fp_access_check(s)) {
6533         return;
6534     }
6535
6536     if (size == 3) {
6537         TCGv_i64 tcg_shift = tcg_const_i64(shift);
6538         static NeonGenTwo64OpEnvFn * const fns[2][2] = {
6539             { gen_helper_neon_qshl_s64, gen_helper_neon_qshlu_s64 },
6540             { NULL, gen_helper_neon_qshl_u64 },
6541         };
6542         NeonGenTwo64OpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned];
6543         int maxpass = is_q ? 2 : 1;
6544
6545         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
6546             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
6547
6548             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
6549             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
6550             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
6551
6552             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
6553         }
6554         tcg_temp_free_i64(tcg_shift);
6555
6556         if (!is_q) {
6557             clear_vec_high(s, rd);
6558         }
6559     } else {
6560         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(shift);
6561         static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2][3] = {
6562             {
6563                 { gen_helper_neon_qshl_s8,
6564                   gen_helper_neon_qshl_s16,
6565                   gen_helper_neon_qshl_s32 },
6566                 { gen_helper_neon_qshlu_s8,
6567                   gen_helper_neon_qshlu_s16,
6568                   gen_helper_neon_qshlu_s32 }
6569             }, {
6570                 { NULL, NULL, NULL },
6571                 { gen_helper_neon_qshl_u8,
6572                   gen_helper_neon_qshl_u16,
6573                   gen_helper_neon_qshl_u32 }
6574             }
6575         };
6576         NeonGenTwoOpEnvFn *genfn = fns[src_unsigned][dst_unsigned][size];
6577         TCGMemOp memop = scalar ? size : MO_32;
6578         int maxpass = scalar ? 1 : is_q ? 4 : 2;
6579
6580         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
6581             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
6582
6583             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, memop);
6584             genfn(tcg_op, cpu_env, tcg_op, tcg_shift);
6585             if (scalar) {
6586                 switch (size) {
6587                 case 0:
6588                     tcg_gen_ext8u_i32(tcg_op, tcg_op);
6589                     break;
6590                 case 1:
6591                     tcg_gen_ext16u_i32(tcg_op, tcg_op);
6592                     break;
6593                 case 2:
6594                     break;
6595                 default:
6596                     g_assert_not_reached();
6597                 }
6598                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
6599             } else {
6600                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
6601             }
6602
6603             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
6604         }
6605         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6606
6607         if (!is_q && !scalar) {
6608             clear_vec_high(s, rd);
6609         }
6610     }
6611 }
6612
6613 /* Common vector code for handling integer to FP conversion */
6614 static void handle_simd_intfp_conv(DisasContext *s, int rd, int rn,
6615                                    int elements, int is_signed,
6616                                    int fracbits, int size)
6617 {
6618     bool is_double = size == 3 ? true : false;
6619     TCGv_ptr tcg_fpst = get_fpstatus_ptr();
6620     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
6621     TCGv_i64 tcg_int = tcg_temp_new_i64();
6622     TCGMemOp mop = size | (is_signed ? MO_SIGN : 0);
6623     int pass;
6624
6625     for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
6626         read_vec_element(s, tcg_int, rn, pass, mop);
6627
6628         if (is_double) {
6629             TCGv_i64 tcg_double = tcg_temp_new_i64();
6630             if (is_signed) {
6631                 gen_helper_vfp_sqtod(tcg_double, tcg_int,
6632                                      tcg_shift, tcg_fpst);
6633             } else {
6634                 gen_helper_vfp_uqtod(tcg_double, tcg_int,
6635                                      tcg_shift, tcg_fpst);
6636             }
6637             if (elements == 1) {
6638                 write_fp_dreg(s, rd, tcg_double);
6639             } else {
6640                 write_vec_element(s, tcg_double, rd, pass, MO_64);
6641             }
6642             tcg_temp_free_i64(tcg_double);
6643         } else {
6644             TCGv_i32 tcg_single = tcg_temp_new_i32();
6645             if (is_signed) {
6646                 gen_helper_vfp_sqtos(tcg_single, tcg_int,
6647                                      tcg_shift, tcg_fpst);
6648             } else {
6649                 gen_helper_vfp_uqtos(tcg_single, tcg_int,
6650                                      tcg_shift, tcg_fpst);
6651             }
6652             if (elements == 1) {
6653                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_single);
6654             } else {
6655                 write_vec_element_i32(s, tcg_single, rd, pass, MO_32);
6656             }
6657             tcg_temp_free_i32(tcg_single);
6658         }
6659     }
6660
6661     if (!is_double && elements == 2) {
6662         clear_vec_high(s, rd);
6663     }
6664
6665     tcg_temp_free_i64(tcg_int);
6666     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpst);
6667     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6668 }
6669
6670 /* UCVTF/SCVTF - Integer to FP conversion */
6671 static void handle_simd_shift_intfp_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
6672                                          bool is_q, bool is_u,
6673                                          int immh, int immb, int opcode,
6674                                          int rn, int rd)
6675 {
6676     bool is_double = extract32(immh, 3, 1);
6677     int size = is_double ? MO_64 : MO_32;
6678     int elements;
6679     int immhb = immh << 3 | immb;
6680     int fracbits = (is_double ? 128 : 64) - immhb;
6681
6682     if (!extract32(immh, 2, 2)) {
6683         unallocated_encoding(s);
6684         return;
6685     }
6686
6687     if (is_scalar) {
6688         elements = 1;
6689     } else {
6690         elements = is_double ? 2 : is_q ? 4 : 2;
6691         if (is_double && !is_q) {
6692             unallocated_encoding(s);
6693             return;
6694         }
6695     }
6696
6697     if (!fp_access_check(s)) {
6698         return;
6699     }
6700
6701     /* immh == 0 would be a failure of the decode logic */
6702     g_assert(immh);
6703
6704     handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, !is_u, fracbits, size);
6705 }
6706
6707 /* FCVTZS, FVCVTZU - FP to fixedpoint conversion */
6708 static void handle_simd_shift_fpint_conv(DisasContext *s, bool is_scalar,
6709                                          bool is_q, bool is_u,
6710                                          int immh, int immb, int rn, int rd)
6711 {
6712     bool is_double = extract32(immh, 3, 1);
6713     int immhb = immh << 3 | immb;
6714     int fracbits = (is_double ? 128 : 64) - immhb;
6715     int pass;
6716     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
6717     TCGv_i32 tcg_rmode, tcg_shift;
6718
6719     if (!extract32(immh, 2, 2)) {
6720         unallocated_encoding(s);
6721         return;
6722     }
6723
6724     if (!is_scalar && !is_q && is_double) {
6725         unallocated_encoding(s);
6726         return;
6727     }
6728
6729     if (!fp_access_check(s)) {
6730         return;
6731     }
6732
6733     assert(!(is_scalar && is_q));
6734
6735     tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(FPROUNDING_ZERO));
6736     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
6737     tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr();
6738     tcg_shift = tcg_const_i32(fracbits);
6739
6740     if (is_double) {
6741         int maxpass = is_scalar ? 1 : 2;
6742
6743         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
6744             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
6745
6746             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
6747             if (is_u) {
6748                 gen_helper_vfp_touqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
6749             } else {
6750                 gen_helper_vfp_tosqd(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
6751             }
6752             write_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
6753             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
6754         }
6755         if (!is_q) {
6756             clear_vec_high(s, rd);
6757         }
6758     } else {
6759         int maxpass = is_scalar ? 1 : is_q ? 4 : 2;
6760         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
6761             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
6762
6763             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
6764             if (is_u) {
6765                 gen_helper_vfp_touls(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
6766             } else {
6767                 gen_helper_vfp_tosls(tcg_op, tcg_op, tcg_shift, tcg_fpstatus);
6768             }
6769             if (is_scalar) {
6770                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_op);
6771             } else {
6772                 write_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
6773             }
6774             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
6775         }
6776         if (!is_q && !is_scalar) {
6777             clear_vec_high(s, rd);
6778         }
6779     }
6780
6781     tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
6782     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
6783     gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
6784     tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
6785 }
6786
6787 /* C3.6.9 AdvSIMD scalar shift by immediate
6788  *  31 30  29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
6789  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
6790  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
6791  * +-----+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
6792  *
6793  * This is the scalar version so it works on a fixed sized registers
6794  */
6795 static void disas_simd_scalar_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
6796 {
6797     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6798     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6799     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
6800     int immb = extract32(insn, 16, 3);
6801     int immh = extract32(insn, 19, 4);
6802     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
6803
6804     if (immh == 0) {
6805         unallocated_encoding(s);
6806         return;
6807     }
6808
6809     switch (opcode) {
6810     case 0x08: /* SRI */
6811         if (!is_u) {
6812             unallocated_encoding(s);
6813             return;
6814         }
6815         /* fall through */
6816     case 0x00: /* SSHR / USHR */
6817     case 0x02: /* SSRA / USRA */
6818     case 0x04: /* SRSHR / URSHR */
6819     case 0x06: /* SRSRA / URSRA */
6820         handle_scalar_simd_shri(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
6821         break;
6822     case 0x0a: /* SHL / SLI */
6823         handle_scalar_simd_shli(s, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
6824         break;
6825     case 0x1c: /* SCVTF, UCVTF */
6826         handle_simd_shift_intfp_conv(s, true, false, is_u, immh, immb,
6827                                      opcode, rn, rd);
6828         break;
6829     case 0x10: /* SQSHRUN, SQSHRUN2 */
6830     case 0x11: /* SQRSHRUN, SQRSHRUN2 */
6831         if (!is_u) {
6832             unallocated_encoding(s);
6833             return;
6834         }
6835         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, false, true,
6836                                immh, immb, opcode, rn, rd);
6837         break;
6838     case 0x12: /* SQSHRN, SQSHRN2, UQSHRN */
6839     case 0x13: /* SQRSHRN, SQRSHRN2, UQRSHRN, UQRSHRN2 */
6840         handle_vec_simd_sqshrn(s, true, false, is_u, is_u,
6841                                immh, immb, opcode, rn, rd);
6842         break;
6843     case 0xc: /* SQSHLU */
6844         if (!is_u) {
6845             unallocated_encoding(s);
6846             return;
6847         }
6848         handle_simd_qshl(s, true, false, false, true, immh, immb, rn, rd);
6849         break;
6850     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
6851         handle_simd_qshl(s, true, false, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
6852         break;
6853     case 0x1f: /* FCVTZS, FCVTZU */
6854         handle_simd_shift_fpint_conv(s, true, false, is_u, immh, immb, rn, rd);
6855         break;
6856     default:
6857         unallocated_encoding(s);
6858         break;
6859     }
6860 }
6861
6862 /* C3.6.10 AdvSIMD scalar three different
6863  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
6864  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
6865  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
6866  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
6867  */
6868 static void disas_simd_scalar_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
6869 {
6870     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
6871     int size = extract32(insn, 22, 2);
6872     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
6873     int rm = extract32(insn, 16, 5);
6874     int rn = extract32(insn, 5, 5);
6875     int rd = extract32(insn, 0, 5);
6876
6877     if (is_u) {
6878         unallocated_encoding(s);
6879         return;
6880     }
6881
6882     switch (opcode) {
6883     case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
6884     case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
6885     case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
6886         if (size == 0 || size == 3) {
6887             unallocated_encoding(s);
6888             return;
6889         }
6890         break;
6891     default:
6892         unallocated_encoding(s);
6893         return;
6894     }
6895
6896     if (!fp_access_check(s)) {
6897         return;
6898     }
6899
6900     if (size == 2) {
6901         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
6902         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
6903         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6904
6905         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, 0, MO_32 | MO_SIGN);
6906         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, 0, MO_32 | MO_SIGN);
6907
6908         tcg_gen_mul_i64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
6909         gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
6910
6911         switch (opcode) {
6912         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
6913             break;
6914         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
6915             tcg_gen_neg_i64(tcg_res, tcg_res);
6916             /* fall through */
6917         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
6918             read_vec_element(s, tcg_op1, rd, 0, MO_64);
6919             gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res, cpu_env,
6920                                               tcg_res, tcg_op1);
6921             break;
6922         default:
6923             g_assert_not_reached();
6924         }
6925
6926         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6927
6928         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
6929         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
6930         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6931     } else {
6932         TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
6933         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
6934         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
6935
6936         read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, 0, MO_16);
6937         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, 0, MO_16);
6938
6939         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
6940         gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_res, tcg_res);
6941
6942         switch (opcode) {
6943         case 0xd: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
6944             break;
6945         case 0xb: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
6946             gen_helper_neon_negl_u32(tcg_res, tcg_res);
6947             /* fall through */
6948         case 0x9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
6949         {
6950             TCGv_i64 tcg_op3 = tcg_temp_new_i64();
6951             read_vec_element(s, tcg_op3, rd, 0, MO_32);
6952             gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res, cpu_env,
6953                                               tcg_res, tcg_op3);
6954             tcg_temp_free_i64(tcg_op3);
6955             break;
6956         }
6957         default:
6958             g_assert_not_reached();
6959         }
6960
6961         tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res, tcg_res);
6962         write_fp_dreg(s, rd, tcg_res);
6963
6964         tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
6965         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
6966         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
6967     }
6968 }
6969
6970 static void handle_3same_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
6971                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn, TCGv_i64 tcg_rm)
6972 {
6973     /* Handle 64x64->64 opcodes which are shared between the scalar
6974      * and vector 3-same groups. We cover every opcode where size == 3
6975      * is valid in either the three-reg-same (integer, not pairwise)
6976      * or scalar-three-reg-same groups. (Some opcodes are not yet
6977      * implemented.)
6978      */
6979     TCGCond cond;
6980
6981     switch (opcode) {
6982     case 0x1: /* SQADD */
6983         if (u) {
6984             gen_helper_neon_qadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
6985         } else {
6986             gen_helper_neon_qadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
6987         }
6988         break;
6989     case 0x5: /* SQSUB */
6990         if (u) {
6991             gen_helper_neon_qsub_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
6992         } else {
6993             gen_helper_neon_qsub_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
6994         }
6995         break;
6996     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
6997         /* 64 bit integer comparison, result = test ? (2^64 - 1) : 0.
6998          * We implement this using setcond (test) and then negating.
6999          */
7000         cond = u ? TCG_COND_GTU : TCG_COND_GT;
7001     do_cmop:
7002         tcg_gen_setcond_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7003         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7004         break;
7005     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
7006         cond = u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE;
7007         goto do_cmop;
7008     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
7009         if (u) {
7010             cond = TCG_COND_EQ;
7011             goto do_cmop;
7012         }
7013         /* CMTST : test is "if (X & Y != 0)". */
7014         tcg_gen_and_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7015         tcg_gen_setcondi_i64(TCG_COND_NE, tcg_rd, tcg_rd, 0);
7016         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7017         break;
7018     case 0x8: /* SSHL, USHL */
7019         if (u) {
7020             gen_helper_neon_shl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7021         } else {
7022             gen_helper_neon_shl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7023         }
7024         break;
7025     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
7026         if (u) {
7027             gen_helper_neon_qshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
7028         } else {
7029             gen_helper_neon_qshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
7030         }
7031         break;
7032     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
7033         if (u) {
7034             gen_helper_neon_rshl_u64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7035         } else {
7036             gen_helper_neon_rshl_s64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7037         }
7038         break;
7039     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
7040         if (u) {
7041             gen_helper_neon_qrshl_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
7042         } else {
7043             gen_helper_neon_qrshl_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
7044         }
7045         break;
7046     case 0x10: /* ADD, SUB */
7047         if (u) {
7048             tcg_gen_sub_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7049         } else {
7050             tcg_gen_add_i64(tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7051         }
7052         break;
7053     default:
7054         g_assert_not_reached();
7055     }
7056 }
7057
7058 /* Handle the 3-same-operands float operations; shared by the scalar
7059  * and vector encodings. The caller must filter out any encodings
7060  * not allocated for the encoding it is dealing with.
7061  */
7062 static void handle_3same_float(DisasContext *s, int size, int elements,
7063                                int fpopcode, int rd, int rn, int rm)
7064 {
7065     int pass;
7066     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
7067
7068     for (pass = 0; pass < elements; pass++) {
7069         if (size) {
7070             /* Double */
7071             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
7072             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
7073             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7074
7075             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
7076             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
7077
7078             switch (fpopcode) {
7079             case 0x39: /* FMLS */
7080                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
7081                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op1, tcg_op1);
7082                 /* fall through */
7083             case 0x19: /* FMLA */
7084                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
7085                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
7086                                        tcg_res, fpst);
7087                 break;
7088             case 0x18: /* FMAXNM */
7089                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7090                 break;
7091             case 0x1a: /* FADD */
7092                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7093                 break;
7094             case 0x1b: /* FMULX */
7095                 gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7096                 break;
7097             case 0x1c: /* FCMEQ */
7098                 gen_helper_neon_ceq_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7099                 break;
7100             case 0x1e: /* FMAX */
7101                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7102                 break;
7103             case 0x1f: /* FRECPS */
7104                 gen_helper_recpsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7105                 break;
7106             case 0x38: /* FMINNM */
7107                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7108                 break;
7109             case 0x3a: /* FSUB */
7110                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7111                 break;
7112             case 0x3e: /* FMIN */
7113                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7114                 break;
7115             case 0x3f: /* FRSQRTS */
7116                 gen_helper_rsqrtsf_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7117                 break;
7118             case 0x5b: /* FMUL */
7119                 gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7120                 break;
7121             case 0x5c: /* FCMGE */
7122                 gen_helper_neon_cge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7123                 break;
7124             case 0x5d: /* FACGE */
7125                 gen_helper_neon_acge_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7126                 break;
7127             case 0x5f: /* FDIV */
7128                 gen_helper_vfp_divd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7129                 break;
7130             case 0x7a: /* FABD */
7131                 gen_helper_vfp_subd(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7132                 gen_helper_vfp_absd(tcg_res, tcg_res);
7133                 break;
7134             case 0x7c: /* FCMGT */
7135                 gen_helper_neon_cgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7136                 break;
7137             case 0x7d: /* FACGT */
7138                 gen_helper_neon_acgt_f64(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7139                 break;
7140             default:
7141                 g_assert_not_reached();
7142             }
7143
7144             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
7145
7146             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7147             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
7148             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
7149         } else {
7150             /* Single */
7151             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
7152             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
7153             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7154
7155             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
7156             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
7157
7158             switch (fpopcode) {
7159             case 0x39: /* FMLS */
7160                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
7161                 gen_helper_vfp_negs(tcg_op1, tcg_op1);
7162                 /* fall through */
7163             case 0x19: /* FMLA */
7164                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
7165                 gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2,
7166                                        tcg_res, fpst);
7167                 break;
7168             case 0x1a: /* FADD */
7169                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7170                 break;
7171             case 0x1b: /* FMULX */
7172                 gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7173                 break;
7174             case 0x1c: /* FCMEQ */
7175                 gen_helper_neon_ceq_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7176                 break;
7177             case 0x1e: /* FMAX */
7178                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7179                 break;
7180             case 0x1f: /* FRECPS */
7181                 gen_helper_recpsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7182                 break;
7183             case 0x18: /* FMAXNM */
7184                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7185                 break;
7186             case 0x38: /* FMINNM */
7187                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7188                 break;
7189             case 0x3a: /* FSUB */
7190                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7191                 break;
7192             case 0x3e: /* FMIN */
7193                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7194                 break;
7195             case 0x3f: /* FRSQRTS */
7196                 gen_helper_rsqrtsf_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7197                 break;
7198             case 0x5b: /* FMUL */
7199                 gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7200                 break;
7201             case 0x5c: /* FCMGE */
7202                 gen_helper_neon_cge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7203                 break;
7204             case 0x5d: /* FACGE */
7205                 gen_helper_neon_acge_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7206                 break;
7207             case 0x5f: /* FDIV */
7208                 gen_helper_vfp_divs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7209                 break;
7210             case 0x7a: /* FABD */
7211                 gen_helper_vfp_subs(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7212                 gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_res);
7213                 break;
7214             case 0x7c: /* FCMGT */
7215                 gen_helper_neon_cgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7216                 break;
7217             case 0x7d: /* FACGT */
7218                 gen_helper_neon_acgt_f32(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2, fpst);
7219                 break;
7220             default:
7221                 g_assert_not_reached();
7222             }
7223
7224             if (elements == 1) {
7225                 /* scalar single so clear high part */
7226                 TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
7227
7228                 tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_tmp, tcg_res);
7229                 write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, pass, MO_64);
7230                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
7231             } else {
7232                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
7233             }
7234
7235             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7236             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
7237             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
7238         }
7239     }
7240
7241     tcg_temp_free_ptr(fpst);
7242
7243     if ((elements << size) < 4) {
7244         /* scalar, or non-quad vector op */
7245         clear_vec_high(s, rd);
7246     }
7247 }
7248
7249 /* C3.6.11 AdvSIMD scalar three same
7250  *  31 30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
7251  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
7252  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
7253  * +-----+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
7254  */
7255 static void disas_simd_scalar_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
7256 {
7257     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7258     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7259     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
7260     int rm = extract32(insn, 16, 5);
7261     int size = extract32(insn, 22, 2);
7262     bool u = extract32(insn, 29, 1);
7263     TCGv_i64 tcg_rd;
7264
7265     if (opcode >= 0x18) {
7266         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation */
7267         int fpopcode = opcode | (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
7268         switch (fpopcode) {
7269         case 0x1b: /* FMULX */
7270         case 0x1f: /* FRECPS */
7271         case 0x3f: /* FRSQRTS */
7272         case 0x5d: /* FACGE */
7273         case 0x7d: /* FACGT */
7274         case 0x1c: /* FCMEQ */
7275         case 0x5c: /* FCMGE */
7276         case 0x7c: /* FCMGT */
7277         case 0x7a: /* FABD */
7278             break;
7279         default:
7280             unallocated_encoding(s);
7281             return;
7282         }
7283
7284         if (!fp_access_check(s)) {
7285             return;
7286         }
7287
7288         handle_3same_float(s, extract32(size, 0, 1), 1, fpopcode, rd, rn, rm);
7289         return;
7290     }
7291
7292     switch (opcode) {
7293     case 0x1: /* SQADD, UQADD */
7294     case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
7295     case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
7296     case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
7297         break;
7298     case 0x8: /* SSHL, USHL */
7299     case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
7300     case 0x6: /* CMGT, CMHI */
7301     case 0x7: /* CMGE, CMHS */
7302     case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
7303     case 0x10: /* ADD, SUB (vector) */
7304         if (size != 3) {
7305             unallocated_encoding(s);
7306             return;
7307         }
7308         break;
7309     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH (vector) */
7310         if (size != 1 && size != 2) {
7311             unallocated_encoding(s);
7312             return;
7313         }
7314         break;
7315     default:
7316         unallocated_encoding(s);
7317         return;
7318     }
7319
7320     if (!fp_access_check(s)) {
7321         return;
7322     }
7323
7324     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
7325
7326     if (size == 3) {
7327         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
7328         TCGv_i64 tcg_rm = read_fp_dreg(s, rm);
7329
7330         handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rm);
7331         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7332         tcg_temp_free_i64(tcg_rm);
7333     } else {
7334         /* Do a single operation on the lowest element in the vector.
7335          * We use the standard Neon helpers and rely on 0 OP 0 == 0 with
7336          * no side effects for all these operations.
7337          * OPTME: special-purpose helpers would avoid doing some
7338          * unnecessary work in the helper for the 8 and 16 bit cases.
7339          */
7340         NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn;
7341         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
7342         TCGv_i32 tcg_rm = tcg_temp_new_i32();
7343         TCGv_i32 tcg_rd32 = tcg_temp_new_i32();
7344
7345         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
7346         read_vec_element_i32(s, tcg_rm, rm, 0, size);
7347
7348         switch (opcode) {
7349         case 0x1: /* SQADD, UQADD */
7350         {
7351             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
7352                 { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
7353                 { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
7354                 { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
7355             };
7356             genenvfn = fns[size][u];
7357             break;
7358         }
7359         case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
7360         {
7361             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
7362                 { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
7363                 { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
7364                 { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
7365             };
7366             genenvfn = fns[size][u];
7367             break;
7368         }
7369         case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
7370         {
7371             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
7372                 { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
7373                 { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
7374                 { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
7375             };
7376             genenvfn = fns[size][u];
7377             break;
7378         }
7379         case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
7380         {
7381             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
7382                 { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
7383                 { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
7384                 { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
7385             };
7386             genenvfn = fns[size][u];
7387             break;
7388         }
7389         case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
7390         {
7391             static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
7392                 { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
7393                 { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
7394             };
7395             assert(size == 1 || size == 2);
7396             genenvfn = fns[size - 1][u];
7397             break;
7398         }
7399         default:
7400             g_assert_not_reached();
7401         }
7402
7403         genenvfn(tcg_rd32, cpu_env, tcg_rn, tcg_rm);
7404         tcg_gen_extu_i32_i64(tcg_rd, tcg_rd32);
7405         tcg_temp_free_i32(tcg_rd32);
7406         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
7407         tcg_temp_free_i32(tcg_rm);
7408     }
7409
7410     write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
7411
7412     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7413 }
7414
7415 static void handle_2misc_64(DisasContext *s, int opcode, bool u,
7416                             TCGv_i64 tcg_rd, TCGv_i64 tcg_rn,
7417                             TCGv_i32 tcg_rmode, TCGv_ptr tcg_fpstatus)
7418 {
7419     /* Handle 64->64 opcodes which are shared between the scalar and
7420      * vector 2-reg-misc groups. We cover every integer opcode where size == 3
7421      * is valid in either group and also the double-precision fp ops.
7422      * The caller only need provide tcg_rmode and tcg_fpstatus if the op
7423      * requires them.
7424      */
7425     TCGCond cond;
7426
7427     switch (opcode) {
7428     case 0x4: /* CLS, CLZ */
7429         if (u) {
7430             gen_helper_clz64(tcg_rd, tcg_rn);
7431         } else {
7432             gen_helper_cls64(tcg_rd, tcg_rn);
7433         }
7434         break;
7435     case 0x5: /* NOT */
7436         /* This opcode is shared with CNT and RBIT but we have earlier
7437          * enforced that size == 3 if and only if this is the NOT insn.
7438          */
7439         tcg_gen_not_i64(tcg_rd, tcg_rn);
7440         break;
7441     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
7442         if (u) {
7443             gen_helper_neon_qneg_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
7444         } else {
7445             gen_helper_neon_qabs_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
7446         }
7447         break;
7448     case 0xa: /* CMLT */
7449         /* 64 bit integer comparison against zero, result is
7450          * test ? (2^64 - 1) : 0. We implement via setcond(!test) and
7451          * subtracting 1.
7452          */
7453         cond = TCG_COND_LT;
7454     do_cmop:
7455         tcg_gen_setcondi_i64(cond, tcg_rd, tcg_rn, 0);
7456         tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rd);
7457         break;
7458     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
7459         cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
7460         goto do_cmop;
7461     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
7462         cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
7463         goto do_cmop;
7464     case 0xb: /* ABS, NEG */
7465         if (u) {
7466             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
7467         } else {
7468             TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7469             tcg_gen_neg_i64(tcg_rd, tcg_rn);
7470             tcg_gen_movcond_i64(TCG_COND_GT, tcg_rd, tcg_rn, tcg_zero,
7471                                 tcg_rn, tcg_rd);
7472             tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7473         }
7474         break;
7475     case 0x2f: /* FABS */
7476         gen_helper_vfp_absd(tcg_rd, tcg_rn);
7477         break;
7478     case 0x6f: /* FNEG */
7479         gen_helper_vfp_negd(tcg_rd, tcg_rn);
7480         break;
7481     case 0x7f: /* FSQRT */
7482         gen_helper_vfp_sqrtd(tcg_rd, tcg_rn, cpu_env);
7483         break;
7484     case 0x1a: /* FCVTNS */
7485     case 0x1b: /* FCVTMS */
7486     case 0x1c: /* FCVTAS */
7487     case 0x3a: /* FCVTPS */
7488     case 0x3b: /* FCVTZS */
7489     {
7490         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
7491         gen_helper_vfp_tosqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
7492         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
7493         break;
7494     }
7495     case 0x5a: /* FCVTNU */
7496     case 0x5b: /* FCVTMU */
7497     case 0x5c: /* FCVTAU */
7498     case 0x7a: /* FCVTPU */
7499     case 0x7b: /* FCVTZU */
7500     {
7501         TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
7502         gen_helper_vfp_touqd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
7503         tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
7504         break;
7505     }
7506     case 0x18: /* FRINTN */
7507     case 0x19: /* FRINTM */
7508     case 0x38: /* FRINTP */
7509     case 0x39: /* FRINTZ */
7510     case 0x58: /* FRINTA */
7511     case 0x79: /* FRINTI */
7512         gen_helper_rintd(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
7513         break;
7514     case 0x59: /* FRINTX */
7515         gen_helper_rintd_exact(tcg_rd, tcg_rn, tcg_fpstatus);
7516         break;
7517     default:
7518         g_assert_not_reached();
7519     }
7520 }
7521
7522 static void handle_2misc_fcmp_zero(DisasContext *s, int opcode,
7523                                    bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
7524                                    int size, int rn, int rd)
7525 {
7526     bool is_double = (size == 3);
7527     TCGv_ptr fpst;
7528
7529     if (!fp_access_check(s)) {
7530         return;
7531     }
7532
7533     fpst = get_fpstatus_ptr();
7534
7535     if (is_double) {
7536         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
7537         TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7538         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7539         NeonGenTwoDoubleOPFn *genfn;
7540         bool swap = false;
7541         int pass;
7542
7543         switch (opcode) {
7544         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
7545             swap = true;
7546             /* fallthrough */
7547         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
7548             genfn = gen_helper_neon_cgt_f64;
7549             break;
7550         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
7551             genfn = gen_helper_neon_ceq_f64;
7552             break;
7553         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
7554             swap = true;
7555             /* fall through */
7556         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
7557             genfn = gen_helper_neon_cge_f64;
7558             break;
7559         default:
7560             g_assert_not_reached();
7561         }
7562
7563         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
7564             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
7565             if (swap) {
7566                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
7567             } else {
7568                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
7569             }
7570             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
7571         }
7572         if (is_scalar) {
7573             clear_vec_high(s, rd);
7574         }
7575
7576         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7577         tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7578         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
7579     } else {
7580         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
7581         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
7582         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7583         NeonGenTwoSingleOPFn *genfn;
7584         bool swap = false;
7585         int pass, maxpasses;
7586
7587         switch (opcode) {
7588         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
7589             swap = true;
7590             /* fall through */
7591         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
7592             genfn = gen_helper_neon_cgt_f32;
7593             break;
7594         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
7595             genfn = gen_helper_neon_ceq_f32;
7596             break;
7597         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
7598             swap = true;
7599             /* fall through */
7600         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
7601             genfn = gen_helper_neon_cge_f32;
7602             break;
7603         default:
7604             g_assert_not_reached();
7605         }
7606
7607         if (is_scalar) {
7608             maxpasses = 1;
7609         } else {
7610             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
7611         }
7612
7613         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
7614             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
7615             if (swap) {
7616                 genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op, fpst);
7617             } else {
7618                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero, fpst);
7619             }
7620             if (is_scalar) {
7621                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
7622             } else {
7623                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
7624             }
7625         }
7626         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7627         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
7628         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
7629         if (!is_q && !is_scalar) {
7630             clear_vec_high(s, rd);
7631         }
7632     }
7633
7634     tcg_temp_free_ptr(fpst);
7635 }
7636
7637 static void handle_2misc_reciprocal(DisasContext *s, int opcode,
7638                                     bool is_scalar, bool is_u, bool is_q,
7639                                     int size, int rn, int rd)
7640 {
7641     bool is_double = (size == 3);
7642     TCGv_ptr fpst = get_fpstatus_ptr();
7643
7644     if (is_double) {
7645         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
7646         TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
7647         int pass;
7648
7649         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
7650             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
7651             switch (opcode) {
7652             case 0x3d: /* FRECPE */
7653                 gen_helper_recpe_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
7654                 break;
7655             case 0x3f: /* FRECPX */
7656                 gen_helper_frecpx_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
7657                 break;
7658             case 0x7d: /* FRSQRTE */
7659                 gen_helper_rsqrte_f64(tcg_res, tcg_op, fpst);
7660                 break;
7661             default:
7662                 g_assert_not_reached();
7663             }
7664             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
7665         }
7666         if (is_scalar) {
7667             clear_vec_high(s, rd);
7668         }
7669
7670         tcg_temp_free_i64(tcg_res);
7671         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
7672     } else {
7673         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
7674         TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
7675         int pass, maxpasses;
7676
7677         if (is_scalar) {
7678             maxpasses = 1;
7679         } else {
7680             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
7681         }
7682
7683         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
7684             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
7685
7686             switch (opcode) {
7687             case 0x3c: /* URECPE */
7688                 gen_helper_recpe_u32(tcg_res, tcg_op, fpst);
7689                 break;
7690             case 0x3d: /* FRECPE */
7691                 gen_helper_recpe_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
7692                 break;
7693             case 0x3f: /* FRECPX */
7694                 gen_helper_frecpx_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
7695                 break;
7696             case 0x7d: /* FRSQRTE */
7697                 gen_helper_rsqrte_f32(tcg_res, tcg_op, fpst);
7698                 break;
7699             default:
7700                 g_assert_not_reached();
7701             }
7702
7703             if (is_scalar) {
7704                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
7705             } else {
7706                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
7707             }
7708         }
7709         tcg_temp_free_i32(tcg_res);
7710         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
7711         if (!is_q && !is_scalar) {
7712             clear_vec_high(s, rd);
7713         }
7714     }
7715     tcg_temp_free_ptr(fpst);
7716 }
7717
7718 static void handle_2misc_narrow(DisasContext *s, bool scalar,
7719                                 int opcode, bool u, bool is_q,
7720                                 int size, int rn, int rd)
7721 {
7722     /* Handle 2-reg-misc ops which are narrowing (so each 2*size element
7723      * in the source becomes a size element in the destination).
7724      */
7725     int pass;
7726     TCGv_i32 tcg_res[2];
7727     int destelt = is_q ? 2 : 0;
7728     int passes = scalar ? 1 : 2;
7729
7730     if (scalar) {
7731         tcg_res[1] = tcg_const_i32(0);
7732     }
7733
7734     for (pass = 0; pass < passes; pass++) {
7735         TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
7736         NeonGenNarrowFn *genfn = NULL;
7737         NeonGenNarrowEnvFn *genenvfn = NULL;
7738
7739         if (scalar) {
7740             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, size + 1);
7741         } else {
7742             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
7743         }
7744         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
7745
7746         switch (opcode) {
7747         case 0x12: /* XTN, SQXTUN */
7748         {
7749             static NeonGenNarrowFn * const xtnfns[3] = {
7750                 gen_helper_neon_narrow_u8,
7751                 gen_helper_neon_narrow_u16,
7752                 tcg_gen_extrl_i64_i32,
7753             };
7754             static NeonGenNarrowEnvFn * const sqxtunfns[3] = {
7755                 gen_helper_neon_unarrow_sat8,
7756                 gen_helper_neon_unarrow_sat16,
7757                 gen_helper_neon_unarrow_sat32,
7758             };
7759             if (u) {
7760                 genenvfn = sqxtunfns[size];
7761             } else {
7762                 genfn = xtnfns[size];
7763             }
7764             break;
7765         }
7766         case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
7767         {
7768             static NeonGenNarrowEnvFn * const fns[3][2] = {
7769                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s8,
7770                   gen_helper_neon_narrow_sat_u8 },
7771                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s16,
7772                   gen_helper_neon_narrow_sat_u16 },
7773                 { gen_helper_neon_narrow_sat_s32,
7774                   gen_helper_neon_narrow_sat_u32 },
7775             };
7776             genenvfn = fns[size][u];
7777             break;
7778         }
7779         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
7780             /* 32 bit to 16 bit or 64 bit to 32 bit float conversion */
7781             if (size == 2) {
7782                 gen_helper_vfp_fcvtsd(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
7783             } else {
7784                 TCGv_i32 tcg_lo = tcg_temp_new_i32();
7785                 TCGv_i32 tcg_hi = tcg_temp_new_i32();
7786                 tcg_gen_extr_i64_i32(tcg_lo, tcg_hi, tcg_op);
7787                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_lo, tcg_lo, cpu_env);
7788                 gen_helper_vfp_fcvt_f32_to_f16(tcg_hi, tcg_hi, cpu_env);
7789                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_res[pass], tcg_lo, tcg_hi, 16, 16);
7790                 tcg_temp_free_i32(tcg_lo);
7791                 tcg_temp_free_i32(tcg_hi);
7792             }
7793             break;
7794         case 0x56:  /* FCVTXN, FCVTXN2 */
7795             /* 64 bit to 32 bit float conversion
7796              * with von Neumann rounding (round to odd)
7797              */
7798             assert(size == 2);
7799             gen_helper_fcvtx_f64_to_f32(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
7800             break;
7801         default:
7802             g_assert_not_reached();
7803         }
7804
7805         if (genfn) {
7806             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
7807         } else if (genenvfn) {
7808             genenvfn(tcg_res[pass], cpu_env, tcg_op);
7809         }
7810
7811         tcg_temp_free_i64(tcg_op);
7812     }
7813
7814     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
7815         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, destelt + pass, MO_32);
7816         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
7817     }
7818     if (!is_q) {
7819         clear_vec_high(s, rd);
7820     }
7821 }
7822
7823 /* Remaining saturating accumulating ops */
7824 static void handle_2misc_satacc(DisasContext *s, bool is_scalar, bool is_u,
7825                                 bool is_q, int size, int rn, int rd)
7826 {
7827     bool is_double = (size == 3);
7828
7829     if (is_double) {
7830         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
7831         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
7832         int pass;
7833
7834         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
7835             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, pass, MO_64);
7836             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
7837
7838             if (is_u) { /* USQADD */
7839                 gen_helper_neon_uqadd_s64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7840             } else { /* SUQADD */
7841                 gen_helper_neon_sqadd_u64(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7842             }
7843             write_vec_element(s, tcg_rd, rd, pass, MO_64);
7844         }
7845         if (is_scalar) {
7846             clear_vec_high(s, rd);
7847         }
7848
7849         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
7850         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
7851     } else {
7852         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
7853         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
7854         int pass, maxpasses;
7855
7856         if (is_scalar) {
7857             maxpasses = 1;
7858         } else {
7859             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
7860         }
7861
7862         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
7863             if (is_scalar) {
7864                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, size);
7865                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, size);
7866             } else {
7867                 read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, pass, MO_32);
7868                 read_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
7869             }
7870
7871             if (is_u) { /* USQADD */
7872                 switch (size) {
7873                 case 0:
7874                     gen_helper_neon_uqadd_s8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7875                     break;
7876                 case 1:
7877                     gen_helper_neon_uqadd_s16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7878                     break;
7879                 case 2:
7880                     gen_helper_neon_uqadd_s32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7881                     break;
7882                 default:
7883                     g_assert_not_reached();
7884                 }
7885             } else { /* SUQADD */
7886                 switch (size) {
7887                 case 0:
7888                     gen_helper_neon_sqadd_u8(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7889                     break;
7890                 case 1:
7891                     gen_helper_neon_sqadd_u16(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7892                     break;
7893                 case 2:
7894                     gen_helper_neon_sqadd_u32(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn, tcg_rd);
7895                     break;
7896                 default:
7897                     g_assert_not_reached();
7898                 }
7899             }
7900
7901             if (is_scalar) {
7902                 TCGv_i64 tcg_zero = tcg_const_i64(0);
7903                 write_vec_element(s, tcg_zero, rd, 0, MO_64);
7904                 tcg_temp_free_i64(tcg_zero);
7905             }
7906             write_vec_element_i32(s, tcg_rd, rd, pass, MO_32);
7907         }
7908
7909         if (!is_q) {
7910             clear_vec_high(s, rd);
7911         }
7912
7913         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
7914         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
7915     }
7916 }
7917
7918 /* C3.6.12 AdvSIMD scalar two reg misc
7919  *  31 30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
7920  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7921  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
7922  * +-----+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
7923  */
7924 static void disas_simd_scalar_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
7925 {
7926     int rd = extract32(insn, 0, 5);
7927     int rn = extract32(insn, 5, 5);
7928     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
7929     int size = extract32(insn, 22, 2);
7930     bool u = extract32(insn, 29, 1);
7931     bool is_fcvt = false;
7932     int rmode;
7933     TCGv_i32 tcg_rmode;
7934     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
7935
7936     switch (opcode) {
7937     case 0x3: /* USQADD / SUQADD*/
7938         if (!fp_access_check(s)) {
7939             return;
7940         }
7941         handle_2misc_satacc(s, true, u, false, size, rn, rd);
7942         return;
7943     case 0x7: /* SQABS / SQNEG */
7944         break;
7945     case 0xa: /* CMLT */
7946         if (u) {
7947             unallocated_encoding(s);
7948             return;
7949         }
7950         /* fall through */
7951     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
7952     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
7953     case 0xb: /* ABS, NEG */
7954         if (size != 3) {
7955             unallocated_encoding(s);
7956             return;
7957         }
7958         break;
7959     case 0x12: /* SQXTUN */
7960         if (!u) {
7961             unallocated_encoding(s);
7962             return;
7963         }
7964         /* fall through */
7965     case 0x14: /* SQXTN, UQXTN */
7966         if (size == 3) {
7967             unallocated_encoding(s);
7968             return;
7969         }
7970         if (!fp_access_check(s)) {
7971             return;
7972         }
7973         handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size, rn, rd);
7974         return;
7975     case 0xc ... 0xf:
7976     case 0x16 ... 0x1d:
7977     case 0x1f:
7978         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
7979          * size[0] indicates single or double precision.
7980          */
7981         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
7982         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
7983         switch (opcode) {
7984         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
7985         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
7986         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
7987         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
7988         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
7989             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
7990             return;
7991         case 0x1d: /* SCVTF */
7992         case 0x5d: /* UCVTF */
7993         {
7994             bool is_signed = (opcode == 0x1d);
7995             if (!fp_access_check(s)) {
7996                 return;
7997             }
7998             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, 1, is_signed, 0, size);
7999             return;
8000         }
8001         case 0x3d: /* FRECPE */
8002         case 0x3f: /* FRECPX */
8003         case 0x7d: /* FRSQRTE */
8004             if (!fp_access_check(s)) {
8005                 return;
8006             }
8007             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, true, u, true, size, rn, rd);
8008             return;
8009         case 0x1a: /* FCVTNS */
8010         case 0x1b: /* FCVTMS */
8011         case 0x3a: /* FCVTPS */
8012         case 0x3b: /* FCVTZS */
8013         case 0x5a: /* FCVTNU */
8014         case 0x5b: /* FCVTMU */
8015         case 0x7a: /* FCVTPU */
8016         case 0x7b: /* FCVTZU */
8017             is_fcvt = true;
8018             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
8019             break;
8020         case 0x1c: /* FCVTAS */
8021         case 0x5c: /* FCVTAU */
8022             /* TIEAWAY doesn't fit in the usual rounding mode encoding */
8023             is_fcvt = true;
8024             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
8025             break;
8026         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
8027             if (size == 2) {
8028                 unallocated_encoding(s);
8029                 return;
8030             }
8031             if (!fp_access_check(s)) {
8032                 return;
8033             }
8034             handle_2misc_narrow(s, true, opcode, u, false, size - 1, rn, rd);
8035             return;
8036         default:
8037             unallocated_encoding(s);
8038             return;
8039         }
8040         break;
8041     default:
8042         unallocated_encoding(s);
8043         return;
8044     }
8045
8046     if (!fp_access_check(s)) {
8047         return;
8048     }
8049
8050     if (is_fcvt) {
8051         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
8052         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
8053         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr();
8054     } else {
8055         TCGV_UNUSED_I32(tcg_rmode);
8056         TCGV_UNUSED_PTR(tcg_fpstatus);
8057     }
8058
8059     if (size == 3) {
8060         TCGv_i64 tcg_rn = read_fp_dreg(s, rn);
8061         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8062
8063         handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_rd, tcg_rn, tcg_rmode, tcg_fpstatus);
8064         write_fp_dreg(s, rd, tcg_rd);
8065         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
8066         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8067     } else {
8068         TCGv_i32 tcg_rn = tcg_temp_new_i32();
8069         TCGv_i32 tcg_rd = tcg_temp_new_i32();
8070
8071         read_vec_element_i32(s, tcg_rn, rn, 0, size);
8072
8073         switch (opcode) {
8074         case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
8075         {
8076             NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
8077             static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[3][2] = {
8078                 { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
8079                 { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
8080                 { gen_helper_neon_qabs_s32, gen_helper_neon_qneg_s32 },
8081             };
8082             genfn = fns[size][u];
8083             genfn(tcg_rd, cpu_env, tcg_rn);
8084             break;
8085         }
8086         case 0x1a: /* FCVTNS */
8087         case 0x1b: /* FCVTMS */
8088         case 0x1c: /* FCVTAS */
8089         case 0x3a: /* FCVTPS */
8090         case 0x3b: /* FCVTZS */
8091         {
8092             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
8093             gen_helper_vfp_tosls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8094             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8095             break;
8096         }
8097         case 0x5a: /* FCVTNU */
8098         case 0x5b: /* FCVTMU */
8099         case 0x5c: /* FCVTAU */
8100         case 0x7a: /* FCVTPU */
8101         case 0x7b: /* FCVTZU */
8102         {
8103             TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
8104             gen_helper_vfp_touls(tcg_rd, tcg_rn, tcg_shift, tcg_fpstatus);
8105             tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
8106             break;
8107         }
8108         default:
8109             g_assert_not_reached();
8110         }
8111
8112         write_fp_sreg(s, rd, tcg_rd);
8113         tcg_temp_free_i32(tcg_rd);
8114         tcg_temp_free_i32(tcg_rn);
8115     }
8116
8117     if (is_fcvt) {
8118         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
8119         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
8120         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
8121     }
8122 }
8123
8124 /* SSHR[RA]/USHR[RA] - Vector shift right (optional rounding/accumulate) */
8125 static void handle_vec_simd_shri(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
8126                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
8127 {
8128     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8129     int immhb = immh << 3 | immb;
8130     int shift = 2 * (8 << size) - immhb;
8131     bool accumulate = false;
8132     bool round = false;
8133     bool insert = false;
8134     int dsize = is_q ? 128 : 64;
8135     int esize = 8 << size;
8136     int elements = dsize/esize;
8137     TCGMemOp memop = size | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
8138     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
8139     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
8140     TCGv_i64 tcg_round;
8141     int i;
8142
8143     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
8144         unallocated_encoding(s);
8145         return;
8146     }
8147
8148     if (size > 3 && !is_q) {
8149         unallocated_encoding(s);
8150         return;
8151     }
8152
8153     if (!fp_access_check(s)) {
8154         return;
8155     }
8156
8157     switch (opcode) {
8158     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
8159         accumulate = true;
8160         break;
8161     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
8162         round = true;
8163         break;
8164     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
8165         accumulate = round = true;
8166         break;
8167     case 0x08: /* SRI */
8168         insert = true;
8169         break;
8170     }
8171
8172     if (round) {
8173         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
8174         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
8175     } else {
8176         TCGV_UNUSED_I64(tcg_round);
8177     }
8178
8179     for (i = 0; i < elements; i++) {
8180         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, memop);
8181         if (accumulate || insert) {
8182             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, memop);
8183         }
8184
8185         if (insert) {
8186             handle_shri_with_ins(tcg_rd, tcg_rn, size, shift);
8187         } else {
8188             handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
8189                                     accumulate, is_u, size, shift);
8190         }
8191
8192         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
8193     }
8194
8195     if (!is_q) {
8196         clear_vec_high(s, rd);
8197     }
8198
8199     if (round) {
8200         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
8201     }
8202 }
8203
8204 /* SHL/SLI - Vector shift left */
8205 static void handle_vec_simd_shli(DisasContext *s, bool is_q, bool insert,
8206                                 int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
8207 {
8208     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8209     int immhb = immh << 3 | immb;
8210     int shift = immhb - (8 << size);
8211     int dsize = is_q ? 128 : 64;
8212     int esize = 8 << size;
8213     int elements = dsize/esize;
8214     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
8215     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
8216     int i;
8217
8218     if (extract32(immh, 3, 1) && !is_q) {
8219         unallocated_encoding(s);
8220         return;
8221     }
8222
8223     if (size > 3 && !is_q) {
8224         unallocated_encoding(s);
8225         return;
8226     }
8227
8228     if (!fp_access_check(s)) {
8229         return;
8230     }
8231
8232     for (i = 0; i < elements; i++) {
8233         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size);
8234         if (insert) {
8235             read_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
8236         }
8237
8238         handle_shli_with_ins(tcg_rd, tcg_rn, insert, shift);
8239
8240         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size);
8241     }
8242
8243     if (!is_q) {
8244         clear_vec_high(s, rd);
8245     }
8246 }
8247
8248 /* USHLL/SHLL - Vector shift left with widening */
8249 static void handle_vec_simd_wshli(DisasContext *s, bool is_q, bool is_u,
8250                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
8251 {
8252     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8253     int immhb = immh << 3 | immb;
8254     int shift = immhb - (8 << size);
8255     int dsize = 64;
8256     int esize = 8 << size;
8257     int elements = dsize/esize;
8258     TCGv_i64 tcg_rn = new_tmp_a64(s);
8259     TCGv_i64 tcg_rd = new_tmp_a64(s);
8260     int i;
8261
8262     if (size >= 3) {
8263         unallocated_encoding(s);
8264         return;
8265     }
8266
8267     if (!fp_access_check(s)) {
8268         return;
8269     }
8270
8271     /* For the LL variants the store is larger than the load,
8272      * so if rd == rn we would overwrite parts of our input.
8273      * So load everything right now and use shifts in the main loop.
8274      */
8275     read_vec_element(s, tcg_rn, rn, is_q ? 1 : 0, MO_64);
8276
8277     for (i = 0; i < elements; i++) {
8278         tcg_gen_shri_i64(tcg_rd, tcg_rn, i * esize);
8279         ext_and_shift_reg(tcg_rd, tcg_rd, size | (!is_u << 2), 0);
8280         tcg_gen_shli_i64(tcg_rd, tcg_rd, shift);
8281         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, i, size + 1);
8282     }
8283 }
8284
8285 /* SHRN/RSHRN - Shift right with narrowing (and potential rounding) */
8286 static void handle_vec_simd_shrn(DisasContext *s, bool is_q,
8287                                  int immh, int immb, int opcode, int rn, int rd)
8288 {
8289     int immhb = immh << 3 | immb;
8290     int size = 32 - clz32(immh) - 1;
8291     int dsize = 64;
8292     int esize = 8 << size;
8293     int elements = dsize/esize;
8294     int shift = (2 * esize) - immhb;
8295     bool round = extract32(opcode, 0, 1);
8296     TCGv_i64 tcg_rn, tcg_rd, tcg_final;
8297     TCGv_i64 tcg_round;
8298     int i;
8299
8300     if (extract32(immh, 3, 1)) {
8301         unallocated_encoding(s);
8302         return;
8303     }
8304
8305     if (!fp_access_check(s)) {
8306         return;
8307     }
8308
8309     tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
8310     tcg_rd = tcg_temp_new_i64();
8311     tcg_final = tcg_temp_new_i64();
8312     read_vec_element(s, tcg_final, rd, is_q ? 1 : 0, MO_64);
8313
8314     if (round) {
8315         uint64_t round_const = 1ULL << (shift - 1);
8316         tcg_round = tcg_const_i64(round_const);
8317     } else {
8318         TCGV_UNUSED_I64(tcg_round);
8319     }
8320
8321     for (i = 0; i < elements; i++) {
8322         read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size+1);
8323         handle_shri_with_rndacc(tcg_rd, tcg_rn, tcg_round,
8324                                 false, true, size+1, shift);
8325
8326         tcg_gen_deposit_i64(tcg_final, tcg_final, tcg_rd, esize * i, esize);
8327     }
8328
8329     if (!is_q) {
8330         clear_vec_high(s, rd);
8331         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 0, MO_64);
8332     } else {
8333         write_vec_element(s, tcg_final, rd, 1, MO_64);
8334     }
8335
8336     if (round) {
8337         tcg_temp_free_i64(tcg_round);
8338     }
8339     tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
8340     tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
8341     tcg_temp_free_i64(tcg_final);
8342     return;
8343 }
8344
8345
8346 /* C3.6.14 AdvSIMD shift by immediate
8347  *  31  30   29 28         23 22  19 18  16 15    11  10 9    5 4    0
8348  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8349  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 0 | immh | immb | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
8350  * +---+---+---+-------------+------+------+--------+---+------+------+
8351  */
8352 static void disas_simd_shift_imm(DisasContext *s, uint32_t insn)
8353 {
8354     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8355     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8356     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
8357     int immb = extract32(insn, 16, 3);
8358     int immh = extract32(insn, 19, 4);
8359     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8360     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
8361
8362     switch (opcode) {
8363     case 0x08: /* SRI */
8364         if (!is_u) {
8365             unallocated_encoding(s);
8366             return;
8367         }
8368         /* fall through */
8369     case 0x00: /* SSHR / USHR */
8370     case 0x02: /* SSRA / USRA (accumulate) */
8371     case 0x04: /* SRSHR / URSHR (rounding) */
8372     case 0x06: /* SRSRA / URSRA (accum + rounding) */
8373         handle_vec_simd_shri(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8374         break;
8375     case 0x0a: /* SHL / SLI */
8376         handle_vec_simd_shli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8377         break;
8378     case 0x10: /* SHRN */
8379     case 0x11: /* RSHRN / SQRSHRUN */
8380         if (is_u) {
8381             handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, false, true, immh, immb,
8382                                    opcode, rn, rd);
8383         } else {
8384             handle_vec_simd_shrn(s, is_q, immh, immb, opcode, rn, rd);
8385         }
8386         break;
8387     case 0x12: /* SQSHRN / UQSHRN */
8388     case 0x13: /* SQRSHRN / UQRSHRN */
8389         handle_vec_simd_sqshrn(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb,
8390                                opcode, rn, rd);
8391         break;
8392     case 0x14: /* SSHLL / USHLL */
8393         handle_vec_simd_wshli(s, is_q, is_u, immh, immb, opcode, rn, rd);
8394         break;
8395     case 0x1c: /* SCVTF / UCVTF */
8396         handle_simd_shift_intfp_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb,
8397                                      opcode, rn, rd);
8398         break;
8399     case 0xc: /* SQSHLU */
8400         if (!is_u) {
8401             unallocated_encoding(s);
8402             return;
8403         }
8404         handle_simd_qshl(s, false, is_q, false, true, immh, immb, rn, rd);
8405         break;
8406     case 0xe: /* SQSHL, UQSHL */
8407         handle_simd_qshl(s, false, is_q, is_u, is_u, immh, immb, rn, rd);
8408         break;
8409     case 0x1f: /* FCVTZS/ FCVTZU */
8410         handle_simd_shift_fpint_conv(s, false, is_q, is_u, immh, immb, rn, rd);
8411         return;
8412     default:
8413         unallocated_encoding(s);
8414         return;
8415     }
8416 }
8417
8418 /* Generate code to do a "long" addition or subtraction, ie one done in
8419  * TCGv_i64 on vector lanes twice the width specified by size.
8420  */
8421 static void gen_neon_addl(int size, bool is_sub, TCGv_i64 tcg_res,
8422                           TCGv_i64 tcg_op1, TCGv_i64 tcg_op2)
8423 {
8424     static NeonGenTwo64OpFn * const fns[3][2] = {
8425         { gen_helper_neon_addl_u16, gen_helper_neon_subl_u16 },
8426         { gen_helper_neon_addl_u32, gen_helper_neon_subl_u32 },
8427         { tcg_gen_add_i64, tcg_gen_sub_i64 },
8428     };
8429     NeonGenTwo64OpFn *genfn;
8430     assert(size < 3);
8431
8432     genfn = fns[size][is_sub];
8433     genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8434 }
8435
8436 static void handle_3rd_widening(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
8437                                 int opcode, int rd, int rn, int rm)
8438 {
8439     /* 3-reg-different widening insns: 64 x 64 -> 128 */
8440     TCGv_i64 tcg_res[2];
8441     int pass, accop;
8442
8443     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
8444     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
8445
8446     /* Does this op do an adding accumulate, a subtracting accumulate,
8447      * or no accumulate at all?
8448      */
8449     switch (opcode) {
8450     case 5:
8451     case 8:
8452     case 9:
8453         accop = 1;
8454         break;
8455     case 10:
8456     case 11:
8457         accop = -1;
8458         break;
8459     default:
8460         accop = 0;
8461         break;
8462     }
8463
8464     if (accop != 0) {
8465         read_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
8466         read_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
8467     }
8468
8469     /* size == 2 means two 32x32->64 operations; this is worth special
8470      * casing because we can generally handle it inline.
8471      */
8472     if (size == 2) {
8473         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8474             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8475             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8476             TCGv_i64 tcg_passres;
8477             TCGMemOp memop = MO_32 | (is_u ? 0 : MO_SIGN);
8478
8479             int elt = pass + is_q * 2;
8480
8481             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, elt, memop);
8482             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, elt, memop);
8483
8484             if (accop == 0) {
8485                 tcg_passres = tcg_res[pass];
8486             } else {
8487                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
8488             }
8489
8490             switch (opcode) {
8491             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
8492                 tcg_gen_add_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8493                 break;
8494             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
8495                 tcg_gen_sub_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8496                 break;
8497             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
8498             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
8499             {
8500                 TCGv_i64 tcg_tmp1 = tcg_temp_new_i64();
8501                 TCGv_i64 tcg_tmp2 = tcg_temp_new_i64();
8502
8503                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp1, tcg_op1, tcg_op2);
8504                 tcg_gen_sub_i64(tcg_tmp2, tcg_op2, tcg_op1);
8505                 tcg_gen_movcond_i64(is_u ? TCG_COND_GEU : TCG_COND_GE,
8506                                     tcg_passres,
8507                                     tcg_op1, tcg_op2, tcg_tmp1, tcg_tmp2);
8508                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp1);
8509                 tcg_temp_free_i64(tcg_tmp2);
8510                 break;
8511             }
8512             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
8513             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
8514             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
8515                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8516                 break;
8517             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8518             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8519             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8520                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8521                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
8522                                                   tcg_passres, tcg_passres);
8523                 break;
8524             default:
8525                 g_assert_not_reached();
8526             }
8527
8528             if (opcode == 9 || opcode == 11) {
8529                 /* saturating accumulate ops */
8530                 if (accop < 0) {
8531                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
8532                 }
8533                 gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
8534                                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
8535             } else if (accop > 0) {
8536                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
8537             } else if (accop < 0) {
8538                 tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
8539             }
8540
8541             if (accop != 0) {
8542                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
8543             }
8544
8545             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8546             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8547         }
8548     } else {
8549         /* size 0 or 1, generally helper functions */
8550         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8551             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
8552             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
8553             TCGv_i64 tcg_passres;
8554             int elt = pass + is_q * 2;
8555
8556             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, elt, MO_32);
8557             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, elt, MO_32);
8558
8559             if (accop == 0) {
8560                 tcg_passres = tcg_res[pass];
8561             } else {
8562                 tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
8563             }
8564
8565             switch (opcode) {
8566             case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
8567             case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
8568             {
8569                 TCGv_i64 tcg_op2_64 = tcg_temp_new_i64();
8570                 static NeonGenWidenFn * const widenfns[2][2] = {
8571                     { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
8572                     { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
8573                 };
8574                 NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
8575
8576                 widenfn(tcg_op2_64, tcg_op2);
8577                 widenfn(tcg_passres, tcg_op1);
8578                 gen_neon_addl(size, (opcode == 2), tcg_passres,
8579                               tcg_passres, tcg_op2_64);
8580                 tcg_temp_free_i64(tcg_op2_64);
8581                 break;
8582             }
8583             case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
8584             case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
8585                 if (size == 0) {
8586                     if (is_u) {
8587                         gen_helper_neon_abdl_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8588                     } else {
8589                         gen_helper_neon_abdl_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8590                     }
8591                 } else {
8592                     if (is_u) {
8593                         gen_helper_neon_abdl_u32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8594                     } else {
8595                         gen_helper_neon_abdl_s32(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8596                     }
8597                 }
8598                 break;
8599             case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
8600             case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
8601             case 12: /* UMULL, UMULL2, SMULL, SMULL2 */
8602                 if (size == 0) {
8603                     if (is_u) {
8604                         gen_helper_neon_mull_u8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8605                     } else {
8606                         gen_helper_neon_mull_s8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8607                     }
8608                 } else {
8609                     if (is_u) {
8610                         gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8611                     } else {
8612                         gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8613                     }
8614                 }
8615                 break;
8616             case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8617             case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8618             case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8619                 assert(size == 1);
8620                 gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8621                 gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
8622                                                   tcg_passres, tcg_passres);
8623                 break;
8624             case 14: /* PMULL */
8625                 assert(size == 0);
8626                 gen_helper_neon_mull_p8(tcg_passres, tcg_op1, tcg_op2);
8627                 break;
8628             default:
8629                 g_assert_not_reached();
8630             }
8631             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
8632             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8633
8634             if (accop != 0) {
8635                 if (opcode == 9 || opcode == 11) {
8636                     /* saturating accumulate ops */
8637                     if (accop < 0) {
8638                         gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
8639                     }
8640                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
8641                                                       tcg_res[pass],
8642                                                       tcg_passres);
8643                 } else {
8644                     gen_neon_addl(size, (accop < 0), tcg_res[pass],
8645                                   tcg_res[pass], tcg_passres);
8646                 }
8647                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
8648             }
8649         }
8650     }
8651
8652     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
8653     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
8654     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
8655     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
8656 }
8657
8658 static void handle_3rd_wide(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
8659                             int opcode, int rd, int rn, int rm)
8660 {
8661     TCGv_i64 tcg_res[2];
8662     int part = is_q ? 2 : 0;
8663     int pass;
8664
8665     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8666         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8667         TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
8668         TCGv_i64 tcg_op2_wide = tcg_temp_new_i64();
8669         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3][2] = {
8670             { gen_helper_neon_widen_s8, gen_helper_neon_widen_u8 },
8671             { gen_helper_neon_widen_s16, gen_helper_neon_widen_u16 },
8672             { tcg_gen_ext_i32_i64, tcg_gen_extu_i32_i64 },
8673         };
8674         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size][is_u];
8675
8676         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8677         read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, part + pass, MO_32);
8678         widenfn(tcg_op2_wide, tcg_op2);
8679         tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
8680         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
8681         gen_neon_addl(size, (opcode == 3),
8682                       tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2_wide);
8683         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8684         tcg_temp_free_i64(tcg_op2_wide);
8685     }
8686
8687     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8688         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
8689         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
8690     }
8691 }
8692
8693 static void do_narrow_round_high_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i64 in)
8694 {
8695     tcg_gen_addi_i64(in, in, 1U << 31);
8696     tcg_gen_extrh_i64_i32(res, in);
8697 }
8698
8699 static void handle_3rd_narrowing(DisasContext *s, int is_q, int is_u, int size,
8700                                  int opcode, int rd, int rn, int rm)
8701 {
8702     TCGv_i32 tcg_res[2];
8703     int part = is_q ? 2 : 0;
8704     int pass;
8705
8706     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8707         TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8708         TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8709         TCGv_i64 tcg_wideres = tcg_temp_new_i64();
8710         static NeonGenNarrowFn * const narrowfns[3][2] = {
8711             { gen_helper_neon_narrow_high_u8,
8712               gen_helper_neon_narrow_round_high_u8 },
8713             { gen_helper_neon_narrow_high_u16,
8714               gen_helper_neon_narrow_round_high_u16 },
8715             { tcg_gen_extrh_i64_i32, do_narrow_round_high_u32 },
8716         };
8717         NeonGenNarrowFn *gennarrow = narrowfns[size][is_u];
8718
8719         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8720         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
8721
8722         gen_neon_addl(size, (opcode == 6), tcg_wideres, tcg_op1, tcg_op2);
8723
8724         tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8725         tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8726
8727         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
8728         gennarrow(tcg_res[pass], tcg_wideres);
8729         tcg_temp_free_i64(tcg_wideres);
8730     }
8731
8732     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8733         write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass + part, MO_32);
8734         tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
8735     }
8736     if (!is_q) {
8737         clear_vec_high(s, rd);
8738     }
8739 }
8740
8741 static void handle_pmull_64(DisasContext *s, int is_q, int rd, int rn, int rm)
8742 {
8743     /* PMULL of 64 x 64 -> 128 is an odd special case because it
8744      * is the only three-reg-diff instruction which produces a
8745      * 128-bit wide result from a single operation. However since
8746      * it's possible to calculate the two halves more or less
8747      * separately we just use two helper calls.
8748      */
8749     TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8750     TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8751     TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
8752
8753     read_vec_element(s, tcg_op1, rn, is_q, MO_64);
8754     read_vec_element(s, tcg_op2, rm, is_q, MO_64);
8755     gen_helper_neon_pmull_64_lo(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8756     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 0, MO_64);
8757     gen_helper_neon_pmull_64_hi(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
8758     write_vec_element(s, tcg_res, rd, 1, MO_64);
8759
8760     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8761     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8762     tcg_temp_free_i64(tcg_res);
8763 }
8764
8765 /* C3.6.15 AdvSIMD three different
8766  *   31  30  29 28       24 23  22  21 20  16 15    12 11 10 9    5 4    0
8767  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8768  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
8769  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+-----+------+------+
8770  */
8771 static void disas_simd_three_reg_diff(DisasContext *s, uint32_t insn)
8772 {
8773     /* Instructions in this group fall into three basic classes
8774      * (in each case with the operation working on each element in
8775      * the input vectors):
8776      * (1) widening 64 x 64 -> 128 (with possibly Vd as an extra
8777      *     128 bit input)
8778      * (2) wide 64 x 128 -> 128
8779      * (3) narrowing 128 x 128 -> 64
8780      * Here we do initial decode, catch unallocated cases and
8781      * dispatch to separate functions for each class.
8782      */
8783     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
8784     int is_u = extract32(insn, 29, 1);
8785     int size = extract32(insn, 22, 2);
8786     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
8787     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8788     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8789     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8790
8791     switch (opcode) {
8792     case 1: /* SADDW, SADDW2, UADDW, UADDW2 */
8793     case 3: /* SSUBW, SSUBW2, USUBW, USUBW2 */
8794         /* 64 x 128 -> 128 */
8795         if (size == 3) {
8796             unallocated_encoding(s);
8797             return;
8798         }
8799         if (!fp_access_check(s)) {
8800             return;
8801         }
8802         handle_3rd_wide(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
8803         break;
8804     case 4: /* ADDHN, ADDHN2, RADDHN, RADDHN2 */
8805     case 6: /* SUBHN, SUBHN2, RSUBHN, RSUBHN2 */
8806         /* 128 x 128 -> 64 */
8807         if (size == 3) {
8808             unallocated_encoding(s);
8809             return;
8810         }
8811         if (!fp_access_check(s)) {
8812             return;
8813         }
8814         handle_3rd_narrowing(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
8815         break;
8816     case 14: /* PMULL, PMULL2 */
8817         if (is_u || size == 1 || size == 2) {
8818             unallocated_encoding(s);
8819             return;
8820         }
8821         if (size == 3) {
8822             if (!arm_dc_feature(s, ARM_FEATURE_V8_PMULL)) {
8823                 unallocated_encoding(s);
8824                 return;
8825             }
8826             if (!fp_access_check(s)) {
8827                 return;
8828             }
8829             handle_pmull_64(s, is_q, rd, rn, rm);
8830             return;
8831         }
8832         goto is_widening;
8833     case 9: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
8834     case 11: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
8835     case 13: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
8836         if (is_u || size == 0) {
8837             unallocated_encoding(s);
8838             return;
8839         }
8840         /* fall through */
8841     case 0: /* SADDL, SADDL2, UADDL, UADDL2 */
8842     case 2: /* SSUBL, SSUBL2, USUBL, USUBL2 */
8843     case 5: /* SABAL, SABAL2, UABAL, UABAL2 */
8844     case 7: /* SABDL, SABDL2, UABDL, UABDL2 */
8845     case 8: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
8846     case 10: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
8847     case 12: /* SMULL, SMULL2, UMULL, UMULL2 */
8848         /* 64 x 64 -> 128 */
8849         if (size == 3) {
8850             unallocated_encoding(s);
8851             return;
8852         }
8853     is_widening:
8854         if (!fp_access_check(s)) {
8855             return;
8856         }
8857
8858         handle_3rd_widening(s, is_q, is_u, size, opcode, rd, rn, rm);
8859         break;
8860     default:
8861         /* opcode 15 not allocated */
8862         unallocated_encoding(s);
8863         break;
8864     }
8865 }
8866
8867 /* Logic op (opcode == 3) subgroup of C3.6.16. */
8868 static void disas_simd_3same_logic(DisasContext *s, uint32_t insn)
8869 {
8870     int rd = extract32(insn, 0, 5);
8871     int rn = extract32(insn, 5, 5);
8872     int rm = extract32(insn, 16, 5);
8873     int size = extract32(insn, 22, 2);
8874     bool is_u = extract32(insn, 29, 1);
8875     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
8876     TCGv_i64 tcg_op1, tcg_op2, tcg_res[2];
8877     int pass;
8878
8879     if (!fp_access_check(s)) {
8880         return;
8881     }
8882
8883     tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8884     tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
8885     tcg_res[0] = tcg_temp_new_i64();
8886     tcg_res[1] = tcg_temp_new_i64();
8887
8888     for (pass = 0; pass < (is_q ? 2 : 1); pass++) {
8889         read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
8890         read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
8891
8892         if (!is_u) {
8893             switch (size) {
8894             case 0: /* AND */
8895                 tcg_gen_and_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
8896                 break;
8897             case 1: /* BIC */
8898                 tcg_gen_andc_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
8899                 break;
8900             case 2: /* ORR */
8901                 tcg_gen_or_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
8902                 break;
8903             case 3: /* ORN */
8904                 tcg_gen_orc_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
8905                 break;
8906             }
8907         } else {
8908             if (size != 0) {
8909                 /* B* ops need res loaded to operate on */
8910                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
8911             }
8912
8913             switch (size) {
8914             case 0: /* EOR */
8915                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
8916                 break;
8917             case 1: /* BSL bitwise select */
8918                 tcg_gen_xor_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_op2);
8919                 tcg_gen_and_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_res[pass]);
8920                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_op2, tcg_op1);
8921                 break;
8922             case 2: /* BIT, bitwise insert if true */
8923                 tcg_gen_xor_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_res[pass]);
8924                 tcg_gen_and_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_op2);
8925                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
8926                 break;
8927             case 3: /* BIF, bitwise insert if false */
8928                 tcg_gen_xor_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_res[pass]);
8929                 tcg_gen_andc_i64(tcg_op1, tcg_op1, tcg_op2);
8930                 tcg_gen_xor_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
8931                 break;
8932             }
8933         }
8934     }
8935
8936     write_vec_element(s, tcg_res[0], rd, 0, MO_64);
8937     if (!is_q) {
8938         tcg_gen_movi_i64(tcg_res[1], 0);
8939     }
8940     write_vec_element(s, tcg_res[1], rd, 1, MO_64);
8941
8942     tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
8943     tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
8944     tcg_temp_free_i64(tcg_res[0]);
8945     tcg_temp_free_i64(tcg_res[1]);
8946 }
8947
8948 /* Helper functions for 32 bit comparisons */
8949 static void gen_max_s32(TCGv_i32 res, TCGv_i32 op1, TCGv_i32 op2)
8950 {
8951     tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_GE, res, op1, op2, op1, op2);
8952 }
8953
8954 static void gen_max_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i32 op1, TCGv_i32 op2)
8955 {
8956     tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_GEU, res, op1, op2, op1, op2);
8957 }
8958
8959 static void gen_min_s32(TCGv_i32 res, TCGv_i32 op1, TCGv_i32 op2)
8960 {
8961     tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_LE, res, op1, op2, op1, op2);
8962 }
8963
8964 static void gen_min_u32(TCGv_i32 res, TCGv_i32 op1, TCGv_i32 op2)
8965 {
8966     tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_LEU, res, op1, op2, op1, op2);
8967 }
8968
8969 /* Pairwise op subgroup of C3.6.16.
8970  *
8971  * This is called directly or via the handle_3same_float for float pairwise
8972  * operations where the opcode and size are calculated differently.
8973  */
8974 static void handle_simd_3same_pair(DisasContext *s, int is_q, int u, int opcode,
8975                                    int size, int rn, int rm, int rd)
8976 {
8977     TCGv_ptr fpst;
8978     int pass;
8979
8980     /* Floating point operations need fpst */
8981     if (opcode >= 0x58) {
8982         fpst = get_fpstatus_ptr();
8983     } else {
8984         TCGV_UNUSED_PTR(fpst);
8985     }
8986
8987     if (!fp_access_check(s)) {
8988         return;
8989     }
8990
8991     /* These operations work on the concatenated rm:rn, with each pair of
8992      * adjacent elements being operated on to produce an element in the result.
8993      */
8994     if (size == 3) {
8995         TCGv_i64 tcg_res[2];
8996
8997         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
8998             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
8999             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
9000             int passreg = (pass == 0) ? rn : rm;
9001
9002             read_vec_element(s, tcg_op1, passreg, 0, MO_64);
9003             read_vec_element(s, tcg_op2, passreg, 1, MO_64);
9004             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
9005
9006             switch (opcode) {
9007             case 0x17: /* ADDP */
9008                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
9009                 break;
9010             case 0x58: /* FMAXNMP */
9011                 gen_helper_vfp_maxnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9012                 break;
9013             case 0x5a: /* FADDP */
9014                 gen_helper_vfp_addd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9015                 break;
9016             case 0x5e: /* FMAXP */
9017                 gen_helper_vfp_maxd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9018                 break;
9019             case 0x78: /* FMINNMP */
9020                 gen_helper_vfp_minnumd(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9021                 break;
9022             case 0x7e: /* FMINP */
9023                 gen_helper_vfp_mind(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9024                 break;
9025             default:
9026                 g_assert_not_reached();
9027             }
9028
9029             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
9030             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
9031         }
9032
9033         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9034             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
9035             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
9036         }
9037     } else {
9038         int maxpass = is_q ? 4 : 2;
9039         TCGv_i32 tcg_res[4];
9040
9041         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
9042             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
9043             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
9044             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
9045             int passreg = pass < (maxpass / 2) ? rn : rm;
9046             int passelt = (is_q && (pass & 1)) ? 2 : 0;
9047
9048             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, passreg, passelt, MO_32);
9049             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, passreg, passelt + 1, MO_32);
9050             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
9051
9052             switch (opcode) {
9053             case 0x17: /* ADDP */
9054             {
9055                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
9056                     gen_helper_neon_padd_u8,
9057                     gen_helper_neon_padd_u16,
9058                     tcg_gen_add_i32,
9059                 };
9060                 genfn = fns[size];
9061                 break;
9062             }
9063             case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
9064             {
9065                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9066                     { gen_helper_neon_pmax_s8, gen_helper_neon_pmax_u8 },
9067                     { gen_helper_neon_pmax_s16, gen_helper_neon_pmax_u16 },
9068                     { gen_max_s32, gen_max_u32 },
9069                 };
9070                 genfn = fns[size][u];
9071                 break;
9072             }
9073             case 0x15: /* SMINP, UMINP */
9074             {
9075                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9076                     { gen_helper_neon_pmin_s8, gen_helper_neon_pmin_u8 },
9077                     { gen_helper_neon_pmin_s16, gen_helper_neon_pmin_u16 },
9078                     { gen_min_s32, gen_min_u32 },
9079                 };
9080                 genfn = fns[size][u];
9081                 break;
9082             }
9083             /* The FP operations are all on single floats (32 bit) */
9084             case 0x58: /* FMAXNMP */
9085                 gen_helper_vfp_maxnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9086                 break;
9087             case 0x5a: /* FADDP */
9088                 gen_helper_vfp_adds(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9089                 break;
9090             case 0x5e: /* FMAXP */
9091                 gen_helper_vfp_maxs(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9092                 break;
9093             case 0x78: /* FMINNMP */
9094                 gen_helper_vfp_minnums(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9095                 break;
9096             case 0x7e: /* FMINP */
9097                 gen_helper_vfp_mins(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2, fpst);
9098                 break;
9099             default:
9100                 g_assert_not_reached();
9101             }
9102
9103             /* FP ops called directly, otherwise call now */
9104             if (genfn) {
9105                 genfn(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
9106             }
9107
9108             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
9109             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
9110         }
9111
9112         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
9113             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
9114             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
9115         }
9116         if (!is_q) {
9117             clear_vec_high(s, rd);
9118         }
9119     }
9120
9121     if (!TCGV_IS_UNUSED_PTR(fpst)) {
9122         tcg_temp_free_ptr(fpst);
9123     }
9124 }
9125
9126 /* Floating point op subgroup of C3.6.16. */
9127 static void disas_simd_3same_float(DisasContext *s, uint32_t insn)
9128 {
9129     /* For floating point ops, the U, size[1] and opcode bits
9130      * together indicate the operation. size[0] indicates single
9131      * or double.
9132      */
9133     int fpopcode = extract32(insn, 11, 5)
9134         | (extract32(insn, 23, 1) << 5)
9135         | (extract32(insn, 29, 1) << 6);
9136     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
9137     int size = extract32(insn, 22, 1);
9138     int rm = extract32(insn, 16, 5);
9139     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9140     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9141
9142     int datasize = is_q ? 128 : 64;
9143     int esize = 32 << size;
9144     int elements = datasize / esize;
9145
9146     if (size == 1 && !is_q) {
9147         unallocated_encoding(s);
9148         return;
9149     }
9150
9151     switch (fpopcode) {
9152     case 0x58: /* FMAXNMP */
9153     case 0x5a: /* FADDP */
9154     case 0x5e: /* FMAXP */
9155     case 0x78: /* FMINNMP */
9156     case 0x7e: /* FMINP */
9157         if (size && !is_q) {
9158             unallocated_encoding(s);
9159             return;
9160         }
9161         handle_simd_3same_pair(s, is_q, 0, fpopcode, size ? MO_64 : MO_32,
9162                                rn, rm, rd);
9163         return;
9164     case 0x1b: /* FMULX */
9165     case 0x1f: /* FRECPS */
9166     case 0x3f: /* FRSQRTS */
9167     case 0x5d: /* FACGE */
9168     case 0x7d: /* FACGT */
9169     case 0x19: /* FMLA */
9170     case 0x39: /* FMLS */
9171     case 0x18: /* FMAXNM */
9172     case 0x1a: /* FADD */
9173     case 0x1c: /* FCMEQ */
9174     case 0x1e: /* FMAX */
9175     case 0x38: /* FMINNM */
9176     case 0x3a: /* FSUB */
9177     case 0x3e: /* FMIN */
9178     case 0x5b: /* FMUL */
9179     case 0x5c: /* FCMGE */
9180     case 0x5f: /* FDIV */
9181     case 0x7a: /* FABD */
9182     case 0x7c: /* FCMGT */
9183         if (!fp_access_check(s)) {
9184             return;
9185         }
9186
9187         handle_3same_float(s, size, elements, fpopcode, rd, rn, rm);
9188         return;
9189     default:
9190         unallocated_encoding(s);
9191         return;
9192     }
9193 }
9194
9195 /* Integer op subgroup of C3.6.16. */
9196 static void disas_simd_3same_int(DisasContext *s, uint32_t insn)
9197 {
9198     int is_q = extract32(insn, 30, 1);
9199     int u = extract32(insn, 29, 1);
9200     int size = extract32(insn, 22, 2);
9201     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
9202     int rm = extract32(insn, 16, 5);
9203     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9204     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9205     int pass;
9206
9207     switch (opcode) {
9208     case 0x13: /* MUL, PMUL */
9209         if (u && size != 0) {
9210             unallocated_encoding(s);
9211             return;
9212         }
9213         /* fall through */
9214     case 0x0: /* SHADD, UHADD */
9215     case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
9216     case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
9217     case 0xc: /* SMAX, UMAX */
9218     case 0xd: /* SMIN, UMIN */
9219     case 0xe: /* SABD, UABD */
9220     case 0xf: /* SABA, UABA */
9221     case 0x12: /* MLA, MLS */
9222         if (size == 3) {
9223             unallocated_encoding(s);
9224             return;
9225         }
9226         break;
9227     case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
9228         if (size == 0 || size == 3) {
9229             unallocated_encoding(s);
9230             return;
9231         }
9232         break;
9233     default:
9234         if (size == 3 && !is_q) {
9235             unallocated_encoding(s);
9236             return;
9237         }
9238         break;
9239     }
9240
9241     if (!fp_access_check(s)) {
9242         return;
9243     }
9244
9245     if (size == 3) {
9246         assert(is_q);
9247         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9248             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
9249             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
9250             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
9251
9252             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass, MO_64);
9253             read_vec_element(s, tcg_op2, rm, pass, MO_64);
9254
9255             handle_3same_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
9256
9257             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
9258
9259             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
9260             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
9261             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
9262         }
9263     } else {
9264         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
9265             TCGv_i32 tcg_op1 = tcg_temp_new_i32();
9266             TCGv_i32 tcg_op2 = tcg_temp_new_i32();
9267             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
9268             NeonGenTwoOpFn *genfn = NULL;
9269             NeonGenTwoOpEnvFn *genenvfn = NULL;
9270
9271             read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rn, pass, MO_32);
9272             read_vec_element_i32(s, tcg_op2, rm, pass, MO_32);
9273
9274             switch (opcode) {
9275             case 0x0: /* SHADD, UHADD */
9276             {
9277                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9278                     { gen_helper_neon_hadd_s8, gen_helper_neon_hadd_u8 },
9279                     { gen_helper_neon_hadd_s16, gen_helper_neon_hadd_u16 },
9280                     { gen_helper_neon_hadd_s32, gen_helper_neon_hadd_u32 },
9281                 };
9282                 genfn = fns[size][u];
9283                 break;
9284             }
9285             case 0x1: /* SQADD, UQADD */
9286             {
9287                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9288                     { gen_helper_neon_qadd_s8, gen_helper_neon_qadd_u8 },
9289                     { gen_helper_neon_qadd_s16, gen_helper_neon_qadd_u16 },
9290                     { gen_helper_neon_qadd_s32, gen_helper_neon_qadd_u32 },
9291                 };
9292                 genenvfn = fns[size][u];
9293                 break;
9294             }
9295             case 0x2: /* SRHADD, URHADD */
9296             {
9297                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9298                     { gen_helper_neon_rhadd_s8, gen_helper_neon_rhadd_u8 },
9299                     { gen_helper_neon_rhadd_s16, gen_helper_neon_rhadd_u16 },
9300                     { gen_helper_neon_rhadd_s32, gen_helper_neon_rhadd_u32 },
9301                 };
9302                 genfn = fns[size][u];
9303                 break;
9304             }
9305             case 0x4: /* SHSUB, UHSUB */
9306             {
9307                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9308                     { gen_helper_neon_hsub_s8, gen_helper_neon_hsub_u8 },
9309                     { gen_helper_neon_hsub_s16, gen_helper_neon_hsub_u16 },
9310                     { gen_helper_neon_hsub_s32, gen_helper_neon_hsub_u32 },
9311                 };
9312                 genfn = fns[size][u];
9313                 break;
9314             }
9315             case 0x5: /* SQSUB, UQSUB */
9316             {
9317                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9318                     { gen_helper_neon_qsub_s8, gen_helper_neon_qsub_u8 },
9319                     { gen_helper_neon_qsub_s16, gen_helper_neon_qsub_u16 },
9320                     { gen_helper_neon_qsub_s32, gen_helper_neon_qsub_u32 },
9321                 };
9322                 genenvfn = fns[size][u];
9323                 break;
9324             }
9325             case 0x6: /* CMGT, CMHI */
9326             {
9327                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9328                     { gen_helper_neon_cgt_s8, gen_helper_neon_cgt_u8 },
9329                     { gen_helper_neon_cgt_s16, gen_helper_neon_cgt_u16 },
9330                     { gen_helper_neon_cgt_s32, gen_helper_neon_cgt_u32 },
9331                 };
9332                 genfn = fns[size][u];
9333                 break;
9334             }
9335             case 0x7: /* CMGE, CMHS */
9336             {
9337                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9338                     { gen_helper_neon_cge_s8, gen_helper_neon_cge_u8 },
9339                     { gen_helper_neon_cge_s16, gen_helper_neon_cge_u16 },
9340                     { gen_helper_neon_cge_s32, gen_helper_neon_cge_u32 },
9341                 };
9342                 genfn = fns[size][u];
9343                 break;
9344             }
9345             case 0x8: /* SSHL, USHL */
9346             {
9347                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9348                     { gen_helper_neon_shl_s8, gen_helper_neon_shl_u8 },
9349                     { gen_helper_neon_shl_s16, gen_helper_neon_shl_u16 },
9350                     { gen_helper_neon_shl_s32, gen_helper_neon_shl_u32 },
9351                 };
9352                 genfn = fns[size][u];
9353                 break;
9354             }
9355             case 0x9: /* SQSHL, UQSHL */
9356             {
9357                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9358                     { gen_helper_neon_qshl_s8, gen_helper_neon_qshl_u8 },
9359                     { gen_helper_neon_qshl_s16, gen_helper_neon_qshl_u16 },
9360                     { gen_helper_neon_qshl_s32, gen_helper_neon_qshl_u32 },
9361                 };
9362                 genenvfn = fns[size][u];
9363                 break;
9364             }
9365             case 0xa: /* SRSHL, URSHL */
9366             {
9367                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9368                     { gen_helper_neon_rshl_s8, gen_helper_neon_rshl_u8 },
9369                     { gen_helper_neon_rshl_s16, gen_helper_neon_rshl_u16 },
9370                     { gen_helper_neon_rshl_s32, gen_helper_neon_rshl_u32 },
9371                 };
9372                 genfn = fns[size][u];
9373                 break;
9374             }
9375             case 0xb: /* SQRSHL, UQRSHL */
9376             {
9377                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[3][2] = {
9378                     { gen_helper_neon_qrshl_s8, gen_helper_neon_qrshl_u8 },
9379                     { gen_helper_neon_qrshl_s16, gen_helper_neon_qrshl_u16 },
9380                     { gen_helper_neon_qrshl_s32, gen_helper_neon_qrshl_u32 },
9381                 };
9382                 genenvfn = fns[size][u];
9383                 break;
9384             }
9385             case 0xc: /* SMAX, UMAX */
9386             {
9387                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9388                     { gen_helper_neon_max_s8, gen_helper_neon_max_u8 },
9389                     { gen_helper_neon_max_s16, gen_helper_neon_max_u16 },
9390                     { gen_max_s32, gen_max_u32 },
9391                 };
9392                 genfn = fns[size][u];
9393                 break;
9394             }
9395
9396             case 0xd: /* SMIN, UMIN */
9397             {
9398                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9399                     { gen_helper_neon_min_s8, gen_helper_neon_min_u8 },
9400                     { gen_helper_neon_min_s16, gen_helper_neon_min_u16 },
9401                     { gen_min_s32, gen_min_u32 },
9402                 };
9403                 genfn = fns[size][u];
9404                 break;
9405             }
9406             case 0xe: /* SABD, UABD */
9407             case 0xf: /* SABA, UABA */
9408             {
9409                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9410                     { gen_helper_neon_abd_s8, gen_helper_neon_abd_u8 },
9411                     { gen_helper_neon_abd_s16, gen_helper_neon_abd_u16 },
9412                     { gen_helper_neon_abd_s32, gen_helper_neon_abd_u32 },
9413                 };
9414                 genfn = fns[size][u];
9415                 break;
9416             }
9417             case 0x10: /* ADD, SUB */
9418             {
9419                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9420                     { gen_helper_neon_add_u8, gen_helper_neon_sub_u8 },
9421                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
9422                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
9423                 };
9424                 genfn = fns[size][u];
9425                 break;
9426             }
9427             case 0x11: /* CMTST, CMEQ */
9428             {
9429                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9430                     { gen_helper_neon_tst_u8, gen_helper_neon_ceq_u8 },
9431                     { gen_helper_neon_tst_u16, gen_helper_neon_ceq_u16 },
9432                     { gen_helper_neon_tst_u32, gen_helper_neon_ceq_u32 },
9433                 };
9434                 genfn = fns[size][u];
9435                 break;
9436             }
9437             case 0x13: /* MUL, PMUL */
9438                 if (u) {
9439                     /* PMUL */
9440                     assert(size == 0);
9441                     genfn = gen_helper_neon_mul_p8;
9442                     break;
9443                 }
9444                 /* fall through : MUL */
9445             case 0x12: /* MLA, MLS */
9446             {
9447                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3] = {
9448                     gen_helper_neon_mul_u8,
9449                     gen_helper_neon_mul_u16,
9450                     tcg_gen_mul_i32,
9451                 };
9452                 genfn = fns[size];
9453                 break;
9454             }
9455             case 0x16: /* SQDMULH, SQRDMULH */
9456             {
9457                 static NeonGenTwoOpEnvFn * const fns[2][2] = {
9458                     { gen_helper_neon_qdmulh_s16, gen_helper_neon_qrdmulh_s16 },
9459                     { gen_helper_neon_qdmulh_s32, gen_helper_neon_qrdmulh_s32 },
9460                 };
9461                 assert(size == 1 || size == 2);
9462                 genenvfn = fns[size - 1][u];
9463                 break;
9464             }
9465             default:
9466                 g_assert_not_reached();
9467             }
9468
9469             if (genenvfn) {
9470                 genenvfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op1, tcg_op2);
9471             } else {
9472                 genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_op2);
9473             }
9474
9475             if (opcode == 0xf || opcode == 0x12) {
9476                 /* SABA, UABA, MLA, MLS: accumulating ops */
9477                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
9478                     { gen_helper_neon_add_u8, gen_helper_neon_sub_u8 },
9479                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
9480                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
9481                 };
9482                 bool is_sub = (opcode == 0x12 && u); /* MLS */
9483
9484                 genfn = fns[size][is_sub];
9485                 read_vec_element_i32(s, tcg_op1, rd, pass, MO_32);
9486                 genfn(tcg_res, tcg_op1, tcg_res);
9487             }
9488
9489             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
9490
9491             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
9492             tcg_temp_free_i32(tcg_op1);
9493             tcg_temp_free_i32(tcg_op2);
9494         }
9495     }
9496
9497     if (!is_q) {
9498         clear_vec_high(s, rd);
9499     }
9500 }
9501
9502 /* C3.6.16 AdvSIMD three same
9503  *  31  30  29  28       24 23  22  21 20  16 15    11  10 9    5 4    0
9504  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
9505  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 |  Rm  | opcode | 1 |  Rn  |  Rd  |
9506  * +---+---+---+-----------+------+---+------+--------+---+------+------+
9507  */
9508 static void disas_simd_three_reg_same(DisasContext *s, uint32_t insn)
9509 {
9510     int opcode = extract32(insn, 11, 5);
9511
9512     switch (opcode) {
9513     case 0x3: /* logic ops */
9514         disas_simd_3same_logic(s, insn);
9515         break;
9516     case 0x17: /* ADDP */
9517     case 0x14: /* SMAXP, UMAXP */
9518     case 0x15: /* SMINP, UMINP */
9519     {
9520         /* Pairwise operations */
9521         int is_q = extract32(insn, 30, 1);
9522         int u = extract32(insn, 29, 1);
9523         int size = extract32(insn, 22, 2);
9524         int rm = extract32(insn, 16, 5);
9525         int rn = extract32(insn, 5, 5);
9526         int rd = extract32(insn, 0, 5);
9527         if (opcode == 0x17) {
9528             if (u || (size == 3 && !is_q)) {
9529                 unallocated_encoding(s);
9530                 return;
9531             }
9532         } else {
9533             if (size == 3) {
9534                 unallocated_encoding(s);
9535                 return;
9536             }
9537         }
9538         handle_simd_3same_pair(s, is_q, u, opcode, size, rn, rm, rd);
9539         break;
9540     }
9541     case 0x18 ... 0x31:
9542         /* floating point ops, sz[1] and U are part of opcode */
9543         disas_simd_3same_float(s, insn);
9544         break;
9545     default:
9546         disas_simd_3same_int(s, insn);
9547         break;
9548     }
9549 }
9550
9551 static void handle_2misc_widening(DisasContext *s, int opcode, bool is_q,
9552                                   int size, int rn, int rd)
9553 {
9554     /* Handle 2-reg-misc ops which are widening (so each size element
9555      * in the source becomes a 2*size element in the destination.
9556      * The only instruction like this is FCVTL.
9557      */
9558     int pass;
9559
9560     if (size == 3) {
9561         /* 32 -> 64 bit fp conversion */
9562         TCGv_i64 tcg_res[2];
9563         int srcelt = is_q ? 2 : 0;
9564
9565         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9566             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9567             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
9568
9569             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, srcelt + pass, MO_32);
9570             gen_helper_vfp_fcvtds(tcg_res[pass], tcg_op, cpu_env);
9571             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9572         }
9573         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9574             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
9575             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
9576         }
9577     } else {
9578         /* 16 -> 32 bit fp conversion */
9579         int srcelt = is_q ? 4 : 0;
9580         TCGv_i32 tcg_res[4];
9581
9582         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
9583             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i32();
9584
9585             read_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rn, srcelt + pass, MO_16);
9586             gen_helper_vfp_fcvt_f16_to_f32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
9587                                            cpu_env);
9588         }
9589         for (pass = 0; pass < 4; pass++) {
9590             write_vec_element_i32(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_32);
9591             tcg_temp_free_i32(tcg_res[pass]);
9592         }
9593     }
9594 }
9595
9596 static void handle_rev(DisasContext *s, int opcode, bool u,
9597                        bool is_q, int size, int rn, int rd)
9598 {
9599     int op = (opcode << 1) | u;
9600     int opsz = op + size;
9601     int grp_size = 3 - opsz;
9602     int dsize = is_q ? 128 : 64;
9603     int i;
9604
9605     if (opsz >= 3) {
9606         unallocated_encoding(s);
9607         return;
9608     }
9609
9610     if (!fp_access_check(s)) {
9611         return;
9612     }
9613
9614     if (size == 0) {
9615         /* Special case bytes, use bswap op on each group of elements */
9616         int groups = dsize / (8 << grp_size);
9617
9618         for (i = 0; i < groups; i++) {
9619             TCGv_i64 tcg_tmp = tcg_temp_new_i64();
9620
9621             read_vec_element(s, tcg_tmp, rn, i, grp_size);
9622             switch (grp_size) {
9623             case MO_16:
9624                 tcg_gen_bswap16_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
9625                 break;
9626             case MO_32:
9627                 tcg_gen_bswap32_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
9628                 break;
9629             case MO_64:
9630                 tcg_gen_bswap64_i64(tcg_tmp, tcg_tmp);
9631                 break;
9632             default:
9633                 g_assert_not_reached();
9634             }
9635             write_vec_element(s, tcg_tmp, rd, i, grp_size);
9636             tcg_temp_free_i64(tcg_tmp);
9637         }
9638         if (!is_q) {
9639             clear_vec_high(s, rd);
9640         }
9641     } else {
9642         int revmask = (1 << grp_size) - 1;
9643         int esize = 8 << size;
9644         int elements = dsize / esize;
9645         TCGv_i64 tcg_rn = tcg_temp_new_i64();
9646         TCGv_i64 tcg_rd = tcg_const_i64(0);
9647         TCGv_i64 tcg_rd_hi = tcg_const_i64(0);
9648
9649         for (i = 0; i < elements; i++) {
9650             int e_rev = (i & 0xf) ^ revmask;
9651             int off = e_rev * esize;
9652             read_vec_element(s, tcg_rn, rn, i, size);
9653             if (off >= 64) {
9654                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd_hi, tcg_rd_hi,
9655                                     tcg_rn, off - 64, esize);
9656             } else {
9657                 tcg_gen_deposit_i64(tcg_rd, tcg_rd, tcg_rn, off, esize);
9658             }
9659         }
9660         write_vec_element(s, tcg_rd, rd, 0, MO_64);
9661         write_vec_element(s, tcg_rd_hi, rd, 1, MO_64);
9662
9663         tcg_temp_free_i64(tcg_rd_hi);
9664         tcg_temp_free_i64(tcg_rd);
9665         tcg_temp_free_i64(tcg_rn);
9666     }
9667 }
9668
9669 static void handle_2misc_pairwise(DisasContext *s, int opcode, bool u,
9670                                   bool is_q, int size, int rn, int rd)
9671 {
9672     /* Implement the pairwise operations from 2-misc:
9673      * SADDLP, UADDLP, SADALP, UADALP.
9674      * These all add pairs of elements in the input to produce a
9675      * double-width result element in the output (possibly accumulating).
9676      */
9677     bool accum = (opcode == 0x6);
9678     int maxpass = is_q ? 2 : 1;
9679     int pass;
9680     TCGv_i64 tcg_res[2];
9681
9682     if (size == 2) {
9683         /* 32 + 32 -> 64 op */
9684         TCGMemOp memop = size + (u ? 0 : MO_SIGN);
9685
9686         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
9687             TCGv_i64 tcg_op1 = tcg_temp_new_i64();
9688             TCGv_i64 tcg_op2 = tcg_temp_new_i64();
9689
9690             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
9691
9692             read_vec_element(s, tcg_op1, rn, pass * 2, memop);
9693             read_vec_element(s, tcg_op2, rn, pass * 2 + 1, memop);
9694             tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_op1, tcg_op2);
9695             if (accum) {
9696                 read_vec_element(s, tcg_op1, rd, pass, MO_64);
9697                 tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_op1);
9698             }
9699
9700             tcg_temp_free_i64(tcg_op1);
9701             tcg_temp_free_i64(tcg_op2);
9702         }
9703     } else {
9704         for (pass = 0; pass < maxpass; pass++) {
9705             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
9706             NeonGenOneOpFn *genfn;
9707             static NeonGenOneOpFn * const fns[2][2] = {
9708                 { gen_helper_neon_addlp_s8,  gen_helper_neon_addlp_u8 },
9709                 { gen_helper_neon_addlp_s16,  gen_helper_neon_addlp_u16 },
9710             };
9711
9712             genfn = fns[size][u];
9713
9714             tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
9715
9716             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
9717             genfn(tcg_res[pass], tcg_op);
9718
9719             if (accum) {
9720                 read_vec_element(s, tcg_op, rd, pass, MO_64);
9721                 if (size == 0) {
9722                     gen_helper_neon_addl_u16(tcg_res[pass],
9723                                              tcg_res[pass], tcg_op);
9724                 } else {
9725                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass],
9726                                              tcg_res[pass], tcg_op);
9727                 }
9728             }
9729             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
9730         }
9731     }
9732     if (!is_q) {
9733         tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
9734     }
9735     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9736         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
9737         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
9738     }
9739 }
9740
9741 static void handle_shll(DisasContext *s, bool is_q, int size, int rn, int rd)
9742 {
9743     /* Implement SHLL and SHLL2 */
9744     int pass;
9745     int part = is_q ? 2 : 0;
9746     TCGv_i64 tcg_res[2];
9747
9748     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9749         static NeonGenWidenFn * const widenfns[3] = {
9750             gen_helper_neon_widen_u8,
9751             gen_helper_neon_widen_u16,
9752             tcg_gen_extu_i32_i64,
9753         };
9754         NeonGenWidenFn *widenfn = widenfns[size];
9755         TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
9756
9757         read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, part + pass, MO_32);
9758         tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
9759         widenfn(tcg_res[pass], tcg_op);
9760         tcg_gen_shli_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], 8 << size);
9761
9762         tcg_temp_free_i32(tcg_op);
9763     }
9764
9765     for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
9766         write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
9767         tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
9768     }
9769 }
9770
9771 /* C3.6.17 AdvSIMD two reg misc
9772  *   31  30  29 28       24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
9773  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9774  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 0 | size | 1 0 0 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
9775  * +---+---+---+-----------+------+-----------+--------+-----+------+------+
9776  */
9777 static void disas_simd_two_reg_misc(DisasContext *s, uint32_t insn)
9778 {
9779     int size = extract32(insn, 22, 2);
9780     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
9781     bool u = extract32(insn, 29, 1);
9782     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
9783     int rn = extract32(insn, 5, 5);
9784     int rd = extract32(insn, 0, 5);
9785     bool need_fpstatus = false;
9786     bool need_rmode = false;
9787     int rmode = -1;
9788     TCGv_i32 tcg_rmode;
9789     TCGv_ptr tcg_fpstatus;
9790
9791     switch (opcode) {
9792     case 0x0: /* REV64, REV32 */
9793     case 0x1: /* REV16 */
9794         handle_rev(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
9795         return;
9796     case 0x5: /* CNT, NOT, RBIT */
9797         if (u && size == 0) {
9798             /* NOT: adjust size so we can use the 64-bits-at-a-time loop. */
9799             size = 3;
9800             break;
9801         } else if (u && size == 1) {
9802             /* RBIT */
9803             break;
9804         } else if (!u && size == 0) {
9805             /* CNT */
9806             break;
9807         }
9808         unallocated_encoding(s);
9809         return;
9810     case 0x12: /* XTN, XTN2, SQXTUN, SQXTUN2 */
9811     case 0x14: /* SQXTN, SQXTN2, UQXTN, UQXTN2 */
9812         if (size == 3) {
9813             unallocated_encoding(s);
9814             return;
9815         }
9816         if (!fp_access_check(s)) {
9817             return;
9818         }
9819
9820         handle_2misc_narrow(s, false, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
9821         return;
9822     case 0x4: /* CLS, CLZ */
9823         if (size == 3) {
9824             unallocated_encoding(s);
9825             return;
9826         }
9827         break;
9828     case 0x2: /* SADDLP, UADDLP */
9829     case 0x6: /* SADALP, UADALP */
9830         if (size == 3) {
9831             unallocated_encoding(s);
9832             return;
9833         }
9834         if (!fp_access_check(s)) {
9835             return;
9836         }
9837         handle_2misc_pairwise(s, opcode, u, is_q, size, rn, rd);
9838         return;
9839     case 0x13: /* SHLL, SHLL2 */
9840         if (u == 0 || size == 3) {
9841             unallocated_encoding(s);
9842             return;
9843         }
9844         if (!fp_access_check(s)) {
9845             return;
9846         }
9847         handle_shll(s, is_q, size, rn, rd);
9848         return;
9849     case 0xa: /* CMLT */
9850         if (u == 1) {
9851             unallocated_encoding(s);
9852             return;
9853         }
9854         /* fall through */
9855     case 0x8: /* CMGT, CMGE */
9856     case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
9857     case 0xb: /* ABS, NEG */
9858         if (size == 3 && !is_q) {
9859             unallocated_encoding(s);
9860             return;
9861         }
9862         break;
9863     case 0x3: /* SUQADD, USQADD */
9864         if (size == 3 && !is_q) {
9865             unallocated_encoding(s);
9866             return;
9867         }
9868         if (!fp_access_check(s)) {
9869             return;
9870         }
9871         handle_2misc_satacc(s, false, u, is_q, size, rn, rd);
9872         return;
9873     case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
9874         if (size == 3 && !is_q) {
9875             unallocated_encoding(s);
9876             return;
9877         }
9878         break;
9879     case 0xc ... 0xf:
9880     case 0x16 ... 0x1d:
9881     case 0x1f:
9882     {
9883         /* Floating point: U, size[1] and opcode indicate operation;
9884          * size[0] indicates single or double precision.
9885          */
9886         int is_double = extract32(size, 0, 1);
9887         opcode |= (extract32(size, 1, 1) << 5) | (u << 6);
9888         size = is_double ? 3 : 2;
9889         switch (opcode) {
9890         case 0x2f: /* FABS */
9891         case 0x6f: /* FNEG */
9892             if (size == 3 && !is_q) {
9893                 unallocated_encoding(s);
9894                 return;
9895             }
9896             break;
9897         case 0x1d: /* SCVTF */
9898         case 0x5d: /* UCVTF */
9899         {
9900             bool is_signed = (opcode == 0x1d) ? true : false;
9901             int elements = is_double ? 2 : is_q ? 4 : 2;
9902             if (is_double && !is_q) {
9903                 unallocated_encoding(s);
9904                 return;
9905             }
9906             if (!fp_access_check(s)) {
9907                 return;
9908             }
9909             handle_simd_intfp_conv(s, rd, rn, elements, is_signed, 0, size);
9910             return;
9911         }
9912         case 0x2c: /* FCMGT (zero) */
9913         case 0x2d: /* FCMEQ (zero) */
9914         case 0x2e: /* FCMLT (zero) */
9915         case 0x6c: /* FCMGE (zero) */
9916         case 0x6d: /* FCMLE (zero) */
9917             if (size == 3 && !is_q) {
9918                 unallocated_encoding(s);
9919                 return;
9920             }
9921             handle_2misc_fcmp_zero(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
9922             return;
9923         case 0x7f: /* FSQRT */
9924             if (size == 3 && !is_q) {
9925                 unallocated_encoding(s);
9926                 return;
9927             }
9928             break;
9929         case 0x1a: /* FCVTNS */
9930         case 0x1b: /* FCVTMS */
9931         case 0x3a: /* FCVTPS */
9932         case 0x3b: /* FCVTZS */
9933         case 0x5a: /* FCVTNU */
9934         case 0x5b: /* FCVTMU */
9935         case 0x7a: /* FCVTPU */
9936         case 0x7b: /* FCVTZU */
9937             need_fpstatus = true;
9938             need_rmode = true;
9939             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
9940             if (size == 3 && !is_q) {
9941                 unallocated_encoding(s);
9942                 return;
9943             }
9944             break;
9945         case 0x5c: /* FCVTAU */
9946         case 0x1c: /* FCVTAS */
9947             need_fpstatus = true;
9948             need_rmode = true;
9949             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
9950             if (size == 3 && !is_q) {
9951                 unallocated_encoding(s);
9952                 return;
9953             }
9954             break;
9955         case 0x3c: /* URECPE */
9956             if (size == 3) {
9957                 unallocated_encoding(s);
9958                 return;
9959             }
9960             /* fall through */
9961         case 0x3d: /* FRECPE */
9962         case 0x7d: /* FRSQRTE */
9963             if (size == 3 && !is_q) {
9964                 unallocated_encoding(s);
9965                 return;
9966             }
9967             if (!fp_access_check(s)) {
9968                 return;
9969             }
9970             handle_2misc_reciprocal(s, opcode, false, u, is_q, size, rn, rd);
9971             return;
9972         case 0x56: /* FCVTXN, FCVTXN2 */
9973             if (size == 2) {
9974                 unallocated_encoding(s);
9975                 return;
9976             }
9977             /* fall through */
9978         case 0x16: /* FCVTN, FCVTN2 */
9979             /* handle_2misc_narrow does a 2*size -> size operation, but these
9980              * instructions encode the source size rather than dest size.
9981              */
9982             if (!fp_access_check(s)) {
9983                 return;
9984             }
9985             handle_2misc_narrow(s, false, opcode, 0, is_q, size - 1, rn, rd);
9986             return;
9987         case 0x17: /* FCVTL, FCVTL2 */
9988             if (!fp_access_check(s)) {
9989                 return;
9990             }
9991             handle_2misc_widening(s, opcode, is_q, size, rn, rd);
9992             return;
9993         case 0x18: /* FRINTN */
9994         case 0x19: /* FRINTM */
9995         case 0x38: /* FRINTP */
9996         case 0x39: /* FRINTZ */
9997             need_rmode = true;
9998             rmode = extract32(opcode, 5, 1) | (extract32(opcode, 0, 1) << 1);
9999             /* fall through */
10000         case 0x59: /* FRINTX */
10001         case 0x79: /* FRINTI */
10002             need_fpstatus = true;
10003             if (size == 3 && !is_q) {
10004                 unallocated_encoding(s);
10005                 return;
10006             }
10007             break;
10008         case 0x58: /* FRINTA */
10009             need_rmode = true;
10010             rmode = FPROUNDING_TIEAWAY;
10011             need_fpstatus = true;
10012             if (size == 3 && !is_q) {
10013                 unallocated_encoding(s);
10014                 return;
10015             }
10016             break;
10017         case 0x7c: /* URSQRTE */
10018             if (size == 3) {
10019                 unallocated_encoding(s);
10020                 return;
10021             }
10022             need_fpstatus = true;
10023             break;
10024         default:
10025             unallocated_encoding(s);
10026             return;
10027         }
10028         break;
10029     }
10030     default:
10031         unallocated_encoding(s);
10032         return;
10033     }
10034
10035     if (!fp_access_check(s)) {
10036         return;
10037     }
10038
10039     if (need_fpstatus) {
10040         tcg_fpstatus = get_fpstatus_ptr();
10041     } else {
10042         TCGV_UNUSED_PTR(tcg_fpstatus);
10043     }
10044     if (need_rmode) {
10045         tcg_rmode = tcg_const_i32(arm_rmode_to_sf(rmode));
10046         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
10047     } else {
10048         TCGV_UNUSED_I32(tcg_rmode);
10049     }
10050
10051     if (size == 3) {
10052         /* All 64-bit element operations can be shared with scalar 2misc */
10053         int pass;
10054
10055         for (pass = 0; pass < (is_q ? 2 : 1); pass++) {
10056             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
10057             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10058
10059             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
10060
10061             handle_2misc_64(s, opcode, u, tcg_res, tcg_op,
10062                             tcg_rmode, tcg_fpstatus);
10063
10064             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
10065
10066             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10067             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
10068         }
10069     } else {
10070         int pass;
10071
10072         for (pass = 0; pass < (is_q ? 4 : 2); pass++) {
10073             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
10074             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
10075             TCGCond cond;
10076
10077             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, MO_32);
10078
10079             if (size == 2) {
10080                 /* Special cases for 32 bit elements */
10081                 switch (opcode) {
10082                 case 0xa: /* CMLT */
10083                     /* 32 bit integer comparison against zero, result is
10084                      * test ? (2^32 - 1) : 0. We implement via setcond(test)
10085                      * and inverting.
10086                      */
10087                     cond = TCG_COND_LT;
10088                 do_cmop:
10089                     tcg_gen_setcondi_i32(cond, tcg_res, tcg_op, 0);
10090                     tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_res);
10091                     break;
10092                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
10093                     cond = u ? TCG_COND_GE : TCG_COND_GT;
10094                     goto do_cmop;
10095                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
10096                     cond = u ? TCG_COND_LE : TCG_COND_EQ;
10097                     goto do_cmop;
10098                 case 0x4: /* CLS */
10099                     if (u) {
10100                         gen_helper_clz32(tcg_res, tcg_op);
10101                     } else {
10102                         gen_helper_cls32(tcg_res, tcg_op);
10103                     }
10104                     break;
10105                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
10106                     if (u) {
10107                         gen_helper_neon_qneg_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
10108                     } else {
10109                         gen_helper_neon_qabs_s32(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
10110                     }
10111                     break;
10112                 case 0xb: /* ABS, NEG */
10113                     if (u) {
10114                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
10115                     } else {
10116                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
10117                         tcg_gen_neg_i32(tcg_res, tcg_op);
10118                         tcg_gen_movcond_i32(TCG_COND_GT, tcg_res, tcg_op,
10119                                             tcg_zero, tcg_op, tcg_res);
10120                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
10121                     }
10122                     break;
10123                 case 0x2f: /* FABS */
10124                     gen_helper_vfp_abss(tcg_res, tcg_op);
10125                     break;
10126                 case 0x6f: /* FNEG */
10127                     gen_helper_vfp_negs(tcg_res, tcg_op);
10128                     break;
10129                 case 0x7f: /* FSQRT */
10130                     gen_helper_vfp_sqrts(tcg_res, tcg_op, cpu_env);
10131                     break;
10132                 case 0x1a: /* FCVTNS */
10133                 case 0x1b: /* FCVTMS */
10134                 case 0x1c: /* FCVTAS */
10135                 case 0x3a: /* FCVTPS */
10136                 case 0x3b: /* FCVTZS */
10137                 {
10138                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
10139                     gen_helper_vfp_tosls(tcg_res, tcg_op,
10140                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
10141                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
10142                     break;
10143                 }
10144                 case 0x5a: /* FCVTNU */
10145                 case 0x5b: /* FCVTMU */
10146                 case 0x5c: /* FCVTAU */
10147                 case 0x7a: /* FCVTPU */
10148                 case 0x7b: /* FCVTZU */
10149                 {
10150                     TCGv_i32 tcg_shift = tcg_const_i32(0);
10151                     gen_helper_vfp_touls(tcg_res, tcg_op,
10152                                          tcg_shift, tcg_fpstatus);
10153                     tcg_temp_free_i32(tcg_shift);
10154                     break;
10155                 }
10156                 case 0x18: /* FRINTN */
10157                 case 0x19: /* FRINTM */
10158                 case 0x38: /* FRINTP */
10159                 case 0x39: /* FRINTZ */
10160                 case 0x58: /* FRINTA */
10161                 case 0x79: /* FRINTI */
10162                     gen_helper_rints(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
10163                     break;
10164                 case 0x59: /* FRINTX */
10165                     gen_helper_rints_exact(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
10166                     break;
10167                 case 0x7c: /* URSQRTE */
10168                     gen_helper_rsqrte_u32(tcg_res, tcg_op, tcg_fpstatus);
10169                     break;
10170                 default:
10171                     g_assert_not_reached();
10172                 }
10173             } else {
10174                 /* Use helpers for 8 and 16 bit elements */
10175                 switch (opcode) {
10176                 case 0x5: /* CNT, RBIT */
10177                     /* For these two insns size is part of the opcode specifier
10178                      * (handled earlier); they always operate on byte elements.
10179                      */
10180                     if (u) {
10181                         gen_helper_neon_rbit_u8(tcg_res, tcg_op);
10182                     } else {
10183                         gen_helper_neon_cnt_u8(tcg_res, tcg_op);
10184                     }
10185                     break;
10186                 case 0x7: /* SQABS, SQNEG */
10187                 {
10188                     NeonGenOneOpEnvFn *genfn;
10189                     static NeonGenOneOpEnvFn * const fns[2][2] = {
10190                         { gen_helper_neon_qabs_s8, gen_helper_neon_qneg_s8 },
10191                         { gen_helper_neon_qabs_s16, gen_helper_neon_qneg_s16 },
10192                     };
10193                     genfn = fns[size][u];
10194                     genfn(tcg_res, cpu_env, tcg_op);
10195                     break;
10196                 }
10197                 case 0x8: /* CMGT, CMGE */
10198                 case 0x9: /* CMEQ, CMLE */
10199                 case 0xa: /* CMLT */
10200                 {
10201                     static NeonGenTwoOpFn * const fns[3][2] = {
10202                         { gen_helper_neon_cgt_s8, gen_helper_neon_cgt_s16 },
10203                         { gen_helper_neon_cge_s8, gen_helper_neon_cge_s16 },
10204                         { gen_helper_neon_ceq_u8, gen_helper_neon_ceq_u16 },
10205                     };
10206                     NeonGenTwoOpFn *genfn;
10207                     int comp;
10208                     bool reverse;
10209                     TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
10210
10211                     /* comp = index into [CMGT, CMGE, CMEQ, CMLE, CMLT] */
10212                     comp = (opcode - 0x8) * 2 + u;
10213                     /* ...but LE, LT are implemented as reverse GE, GT */
10214                     reverse = (comp > 2);
10215                     if (reverse) {
10216                         comp = 4 - comp;
10217                     }
10218                     genfn = fns[comp][size];
10219                     if (reverse) {
10220                         genfn(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
10221                     } else {
10222                         genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_zero);
10223                     }
10224                     tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
10225                     break;
10226                 }
10227                 case 0xb: /* ABS, NEG */
10228                     if (u) {
10229                         TCGv_i32 tcg_zero = tcg_const_i32(0);
10230                         if (size) {
10231                             gen_helper_neon_sub_u16(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
10232                         } else {
10233                             gen_helper_neon_sub_u8(tcg_res, tcg_zero, tcg_op);
10234                         }
10235                         tcg_temp_free_i32(tcg_zero);
10236                     } else {
10237                         if (size) {
10238                             gen_helper_neon_abs_s16(tcg_res, tcg_op);
10239                         } else {
10240                             gen_helper_neon_abs_s8(tcg_res, tcg_op);
10241                         }
10242                     }
10243                     break;
10244                 case 0x4: /* CLS, CLZ */
10245                     if (u) {
10246                         if (size == 0) {
10247                             gen_helper_neon_clz_u8(tcg_res, tcg_op);
10248                         } else {
10249                             gen_helper_neon_clz_u16(tcg_res, tcg_op);
10250                         }
10251                     } else {
10252                         if (size == 0) {
10253                             gen_helper_neon_cls_s8(tcg_res, tcg_op);
10254                         } else {
10255                             gen_helper_neon_cls_s16(tcg_res, tcg_op);
10256                         }
10257                     }
10258                     break;
10259                 default:
10260                     g_assert_not_reached();
10261                 }
10262             }
10263
10264             write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
10265
10266             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
10267             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
10268         }
10269     }
10270     if (!is_q) {
10271         clear_vec_high(s, rd);
10272     }
10273
10274     if (need_rmode) {
10275         gen_helper_set_rmode(tcg_rmode, tcg_rmode, cpu_env);
10276         tcg_temp_free_i32(tcg_rmode);
10277     }
10278     if (need_fpstatus) {
10279         tcg_temp_free_ptr(tcg_fpstatus);
10280     }
10281 }
10282
10283 /* C3.6.13 AdvSIMD scalar x indexed element
10284  *  31 30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
10285  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
10286  * | 0 1 | U | 1 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
10287  * +-----+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
10288  * C3.6.18 AdvSIMD vector x indexed element
10289  *   31  30  29 28       24 23  22 21  20  19  16 15 12  11  10 9    5 4    0
10290  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
10291  * | 0 | Q | U | 0 1 1 1 1 | size | L | M |  Rm  | opc | H | 0 |  Rn  |  Rd  |
10292  * +---+---+---+-----------+------+---+---+------+-----+---+---+------+------+
10293  */
10294 static void disas_simd_indexed(DisasContext *s, uint32_t insn)
10295 {
10296     /* This encoding has two kinds of instruction:
10297      *  normal, where we perform elt x idxelt => elt for each
10298      *     element in the vector
10299      *  long, where we perform elt x idxelt and generate a result of
10300      *     double the width of the input element
10301      * The long ops have a 'part' specifier (ie come in INSN, INSN2 pairs).
10302      */
10303     bool is_scalar = extract32(insn, 28, 1);
10304     bool is_q = extract32(insn, 30, 1);
10305     bool u = extract32(insn, 29, 1);
10306     int size = extract32(insn, 22, 2);
10307     int l = extract32(insn, 21, 1);
10308     int m = extract32(insn, 20, 1);
10309     /* Note that the Rm field here is only 4 bits, not 5 as it usually is */
10310     int rm = extract32(insn, 16, 4);
10311     int opcode = extract32(insn, 12, 4);
10312     int h = extract32(insn, 11, 1);
10313     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10314     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10315     bool is_long = false;
10316     bool is_fp = false;
10317     int index;
10318     TCGv_ptr fpst;
10319
10320     switch (opcode) {
10321     case 0x0: /* MLA */
10322     case 0x4: /* MLS */
10323         if (!u || is_scalar) {
10324             unallocated_encoding(s);
10325             return;
10326         }
10327         break;
10328     case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10329     case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10330     case 0xa: /* SMULL, SMULL2, UMULL, UMULL2 */
10331         if (is_scalar) {
10332             unallocated_encoding(s);
10333             return;
10334         }
10335         is_long = true;
10336         break;
10337     case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10338     case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10339     case 0xb: /* SQDMULL, SQDMULL2 */
10340         is_long = true;
10341         /* fall through */
10342     case 0xc: /* SQDMULH */
10343     case 0xd: /* SQRDMULH */
10344         if (u) {
10345             unallocated_encoding(s);
10346             return;
10347         }
10348         break;
10349     case 0x8: /* MUL */
10350         if (u || is_scalar) {
10351             unallocated_encoding(s);
10352             return;
10353         }
10354         break;
10355     case 0x1: /* FMLA */
10356     case 0x5: /* FMLS */
10357         if (u) {
10358             unallocated_encoding(s);
10359             return;
10360         }
10361         /* fall through */
10362     case 0x9: /* FMUL, FMULX */
10363         if (!extract32(size, 1, 1)) {
10364             unallocated_encoding(s);
10365             return;
10366         }
10367         is_fp = true;
10368         break;
10369     default:
10370         unallocated_encoding(s);
10371         return;
10372     }
10373
10374     if (is_fp) {
10375         /* low bit of size indicates single/double */
10376         size = extract32(size, 0, 1) ? 3 : 2;
10377         if (size == 2) {
10378             index = h << 1 | l;
10379         } else {
10380             if (l || !is_q) {
10381                 unallocated_encoding(s);
10382                 return;
10383             }
10384             index = h;
10385         }
10386         rm |= (m << 4);
10387     } else {
10388         switch (size) {
10389         case 1:
10390             index = h << 2 | l << 1 | m;
10391             break;
10392         case 2:
10393             index = h << 1 | l;
10394             rm |= (m << 4);
10395             break;
10396         default:
10397             unallocated_encoding(s);
10398             return;
10399         }
10400     }
10401
10402     if (!fp_access_check(s)) {
10403         return;
10404     }
10405
10406     if (is_fp) {
10407         fpst = get_fpstatus_ptr();
10408     } else {
10409         TCGV_UNUSED_PTR(fpst);
10410     }
10411
10412     if (size == 3) {
10413         TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
10414         int pass;
10415
10416         assert(is_fp && is_q && !is_long);
10417
10418         read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, MO_64);
10419
10420         for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
10421             TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
10422             TCGv_i64 tcg_res = tcg_temp_new_i64();
10423
10424             read_vec_element(s, tcg_op, rn, pass, MO_64);
10425
10426             switch (opcode) {
10427             case 0x5: /* FMLS */
10428                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
10429                 gen_helper_vfp_negd(tcg_op, tcg_op);
10430                 /* fall through */
10431             case 0x1: /* FMLA */
10432                 read_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
10433                 gen_helper_vfp_muladdd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, tcg_res, fpst);
10434                 break;
10435             case 0x9: /* FMUL, FMULX */
10436                 if (u) {
10437                     gen_helper_vfp_mulxd(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
10438                 } else {
10439                     gen_helper_vfp_muld(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
10440                 }
10441                 break;
10442             default:
10443                 g_assert_not_reached();
10444             }
10445
10446             write_vec_element(s, tcg_res, rd, pass, MO_64);
10447             tcg_temp_free_i64(tcg_op);
10448             tcg_temp_free_i64(tcg_res);
10449         }
10450
10451         if (is_scalar) {
10452             clear_vec_high(s, rd);
10453         }
10454
10455         tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
10456     } else if (!is_long) {
10457         /* 32 bit floating point, or 16 or 32 bit integer.
10458          * For the 16 bit scalar case we use the usual Neon helpers and
10459          * rely on the fact that 0 op 0 == 0 with no side effects.
10460          */
10461         TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
10462         int pass, maxpasses;
10463
10464         if (is_scalar) {
10465             maxpasses = 1;
10466         } else {
10467             maxpasses = is_q ? 4 : 2;
10468         }
10469
10470         read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
10471
10472         if (size == 1 && !is_scalar) {
10473             /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to duplicate
10474              * the index into both halves of the 32 bit tcg_idx and then use
10475              * the usual Neon helpers.
10476              */
10477             tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
10478         }
10479
10480         for (pass = 0; pass < maxpasses; pass++) {
10481             TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
10482             TCGv_i32 tcg_res = tcg_temp_new_i32();
10483
10484             read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, is_scalar ? size : MO_32);
10485
10486             switch (opcode) {
10487             case 0x0: /* MLA */
10488             case 0x4: /* MLS */
10489             case 0x8: /* MUL */
10490             {
10491                 static NeonGenTwoOpFn * const fns[2][2] = {
10492                     { gen_helper_neon_add_u16, gen_helper_neon_sub_u16 },
10493                     { tcg_gen_add_i32, tcg_gen_sub_i32 },
10494                 };
10495                 NeonGenTwoOpFn *genfn;
10496                 bool is_sub = opcode == 0x4;
10497
10498                 if (size == 1) {
10499                     gen_helper_neon_mul_u16(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
10500                 } else {
10501                     tcg_gen_mul_i32(tcg_res, tcg_op, tcg_idx);
10502                 }
10503                 if (opcode == 0x8) {
10504                     break;
10505                 }
10506                 read_vec_element_i32(s, tcg_op, rd, pass, MO_32);
10507                 genfn = fns[size - 1][is_sub];
10508                 genfn(tcg_res, tcg_op, tcg_res);
10509                 break;
10510             }
10511             case 0x5: /* FMLS */
10512                 /* As usual for ARM, separate negation for fused multiply-add */
10513                 gen_helper_vfp_negs(tcg_op, tcg_op);
10514                 /* fall through */
10515             case 0x1: /* FMLA */
10516                 read_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
10517                 gen_helper_vfp_muladds(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, tcg_res, fpst);
10518                 break;
10519             case 0x9: /* FMUL, FMULX */
10520                 if (u) {
10521                     gen_helper_vfp_mulxs(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
10522                 } else {
10523                     gen_helper_vfp_muls(tcg_res, tcg_op, tcg_idx, fpst);
10524                 }
10525                 break;
10526             case 0xc: /* SQDMULH */
10527                 if (size == 1) {
10528                     gen_helper_neon_qdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
10529                                                tcg_op, tcg_idx);
10530                 } else {
10531                     gen_helper_neon_qdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
10532                                                tcg_op, tcg_idx);
10533                 }
10534                 break;
10535             case 0xd: /* SQRDMULH */
10536                 if (size == 1) {
10537                     gen_helper_neon_qrdmulh_s16(tcg_res, cpu_env,
10538                                                 tcg_op, tcg_idx);
10539                 } else {
10540                     gen_helper_neon_qrdmulh_s32(tcg_res, cpu_env,
10541                                                 tcg_op, tcg_idx);
10542                 }
10543                 break;
10544             default:
10545                 g_assert_not_reached();
10546             }
10547
10548             if (is_scalar) {
10549                 write_fp_sreg(s, rd, tcg_res);
10550             } else {
10551                 write_vec_element_i32(s, tcg_res, rd, pass, MO_32);
10552             }
10553
10554             tcg_temp_free_i32(tcg_op);
10555             tcg_temp_free_i32(tcg_res);
10556         }
10557
10558         tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
10559
10560         if (!is_q) {
10561             clear_vec_high(s, rd);
10562         }
10563     } else {
10564         /* long ops: 16x16->32 or 32x32->64 */
10565         TCGv_i64 tcg_res[2];
10566         int pass;
10567         bool satop = extract32(opcode, 0, 1);
10568         TCGMemOp memop = MO_32;
10569
10570         if (satop || !u) {
10571             memop |= MO_SIGN;
10572         }
10573
10574         if (size == 2) {
10575             TCGv_i64 tcg_idx = tcg_temp_new_i64();
10576
10577             read_vec_element(s, tcg_idx, rm, index, memop);
10578
10579             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
10580                 TCGv_i64 tcg_op = tcg_temp_new_i64();
10581                 TCGv_i64 tcg_passres;
10582                 int passelt;
10583
10584                 if (is_scalar) {
10585                     passelt = 0;
10586                 } else {
10587                     passelt = pass + (is_q * 2);
10588                 }
10589
10590                 read_vec_element(s, tcg_op, rn, passelt, memop);
10591
10592                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10593
10594                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
10595                     /* Non-accumulating ops */
10596                     tcg_passres = tcg_res[pass];
10597                 } else {
10598                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10599                 }
10600
10601                 tcg_gen_mul_i64(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
10602                 tcg_temp_free_i64(tcg_op);
10603
10604                 if (satop) {
10605                     /* saturating, doubling */
10606                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_passres, cpu_env,
10607                                                       tcg_passres, tcg_passres);
10608                 }
10609
10610                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
10611                     continue;
10612                 }
10613
10614                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
10615                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10616
10617                 switch (opcode) {
10618                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10619                     tcg_gen_add_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10620                     break;
10621                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10622                     tcg_gen_sub_i64(tcg_res[pass], tcg_res[pass], tcg_passres);
10623                     break;
10624                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10625                     tcg_gen_neg_i64(tcg_passres, tcg_passres);
10626                     /* fall through */
10627                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10628                     gen_helper_neon_addl_saturate_s64(tcg_res[pass], cpu_env,
10629                                                       tcg_res[pass],
10630                                                       tcg_passres);
10631                     break;
10632                 default:
10633                     g_assert_not_reached();
10634                 }
10635                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10636             }
10637             tcg_temp_free_i64(tcg_idx);
10638
10639             if (is_scalar) {
10640                 clear_vec_high(s, rd);
10641             }
10642         } else {
10643             TCGv_i32 tcg_idx = tcg_temp_new_i32();
10644
10645             assert(size == 1);
10646             read_vec_element_i32(s, tcg_idx, rm, index, size);
10647
10648             if (!is_scalar) {
10649                 /* The simplest way to handle the 16x16 indexed ops is to
10650                  * duplicate the index into both halves of the 32 bit tcg_idx
10651                  * and then use the usual Neon helpers.
10652                  */
10653                 tcg_gen_deposit_i32(tcg_idx, tcg_idx, tcg_idx, 16, 16);
10654             }
10655
10656             for (pass = 0; pass < (is_scalar ? 1 : 2); pass++) {
10657                 TCGv_i32 tcg_op = tcg_temp_new_i32();
10658                 TCGv_i64 tcg_passres;
10659
10660                 if (is_scalar) {
10661                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn, pass, size);
10662                 } else {
10663                     read_vec_element_i32(s, tcg_op, rn,
10664                                          pass + (is_q * 2), MO_32);
10665                 }
10666
10667                 tcg_res[pass] = tcg_temp_new_i64();
10668
10669                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
10670                     /* Non-accumulating ops */
10671                     tcg_passres = tcg_res[pass];
10672                 } else {
10673                     tcg_passres = tcg_temp_new_i64();
10674                 }
10675
10676                 if (memop & MO_SIGN) {
10677                     gen_helper_neon_mull_s16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
10678                 } else {
10679                     gen_helper_neon_mull_u16(tcg_passres, tcg_op, tcg_idx);
10680                 }
10681                 if (satop) {
10682                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_passres, cpu_env,
10683                                                       tcg_passres, tcg_passres);
10684                 }
10685                 tcg_temp_free_i32(tcg_op);
10686
10687                 if (opcode == 0xa || opcode == 0xb) {
10688                     continue;
10689                 }
10690
10691                 /* Accumulating op: handle accumulate step */
10692                 read_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10693
10694                 switch (opcode) {
10695                 case 0x2: /* SMLAL, SMLAL2, UMLAL, UMLAL2 */
10696                     gen_helper_neon_addl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
10697                                              tcg_passres);
10698                     break;
10699                 case 0x6: /* SMLSL, SMLSL2, UMLSL, UMLSL2 */
10700                     gen_helper_neon_subl_u32(tcg_res[pass], tcg_res[pass],
10701                                              tcg_passres);
10702                     break;
10703                 case 0x7: /* SQDMLSL, SQDMLSL2 */
10704                     gen_helper_neon_negl_u32(tcg_passres, tcg_passres);
10705                     /* fall through */
10706                 case 0x3: /* SQDMLAL, SQDMLAL2 */
10707                     gen_helper_neon_addl_saturate_s32(tcg_res[pass], cpu_env,
10708                                                       tcg_res[pass],
10709                                                       tcg_passres);
10710                     break;
10711                 default:
10712                     g_assert_not_reached();
10713                 }
10714                 tcg_temp_free_i64(tcg_passres);
10715             }
10716             tcg_temp_free_i32(tcg_idx);
10717
10718             if (is_scalar) {
10719                 tcg_gen_ext32u_i64(tcg_res[0], tcg_res[0]);
10720             }
10721         }
10722
10723         if (is_scalar) {
10724             tcg_res[1] = tcg_const_i64(0);
10725         }
10726
10727         for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
10728             write_vec_element(s, tcg_res[pass], rd, pass, MO_64);
10729             tcg_temp_free_i64(tcg_res[pass]);
10730         }
10731     }
10732
10733     if (!TCGV_IS_UNUSED_PTR(fpst)) {
10734         tcg_temp_free_ptr(fpst);
10735     }
10736 }
10737
10738 /* C3.6.19 Crypto AES
10739  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
10740  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
10741  * | 0 1 0 0 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
10742  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
10743  */
10744 static void disas_crypto_aes(DisasContext *s, uint32_t insn)
10745 {
10746     int size = extract32(insn, 22, 2);
10747     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
10748     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10749     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10750     int decrypt;
10751     TCGv_i32 tcg_rd_regno, tcg_rn_regno, tcg_decrypt;
10752     CryptoThreeOpEnvFn *genfn;
10753
10754     if (!arm_dc_feature(s, ARM_FEATURE_V8_AES)
10755         || size != 0) {
10756         unallocated_encoding(s);
10757         return;
10758     }
10759
10760     switch (opcode) {
10761     case 0x4: /* AESE */
10762         decrypt = 0;
10763         genfn = gen_helper_crypto_aese;
10764         break;
10765     case 0x6: /* AESMC */
10766         decrypt = 0;
10767         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
10768         break;
10769     case 0x5: /* AESD */
10770         decrypt = 1;
10771         genfn = gen_helper_crypto_aese;
10772         break;
10773     case 0x7: /* AESIMC */
10774         decrypt = 1;
10775         genfn = gen_helper_crypto_aesmc;
10776         break;
10777     default:
10778         unallocated_encoding(s);
10779         return;
10780     }
10781
10782     /* Note that we convert the Vx register indexes into the
10783      * index within the vfp.regs[] array, so we can share the
10784      * helper with the AArch32 instructions.
10785      */
10786     tcg_rd_regno = tcg_const_i32(rd << 1);
10787     tcg_rn_regno = tcg_const_i32(rn << 1);
10788     tcg_decrypt = tcg_const_i32(decrypt);
10789
10790     genfn(cpu_env, tcg_rd_regno, tcg_rn_regno, tcg_decrypt);
10791
10792     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_regno);
10793     tcg_temp_free_i32(tcg_rn_regno);
10794     tcg_temp_free_i32(tcg_decrypt);
10795 }
10796
10797 /* C3.6.20 Crypto three-reg SHA
10798  *  31             24 23  22  21 20  16  15 14    12 11 10 9    5 4    0
10799  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
10800  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 0 |  Rm  | 0 | opcode | 0 0 |  Rn  |  Rd  |
10801  * +-----------------+------+---+------+---+--------+-----+------+------+
10802  */
10803 static void disas_crypto_three_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
10804 {
10805     int size = extract32(insn, 22, 2);
10806     int opcode = extract32(insn, 12, 3);
10807     int rm = extract32(insn, 16, 5);
10808     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10809     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10810     CryptoThreeOpEnvFn *genfn;
10811     TCGv_i32 tcg_rd_regno, tcg_rn_regno, tcg_rm_regno;
10812     int feature = ARM_FEATURE_V8_SHA256;
10813
10814     if (size != 0) {
10815         unallocated_encoding(s);
10816         return;
10817     }
10818
10819     switch (opcode) {
10820     case 0: /* SHA1C */
10821     case 1: /* SHA1P */
10822     case 2: /* SHA1M */
10823     case 3: /* SHA1SU0 */
10824         genfn = NULL;
10825         feature = ARM_FEATURE_V8_SHA1;
10826         break;
10827     case 4: /* SHA256H */
10828         genfn = gen_helper_crypto_sha256h;
10829         break;
10830     case 5: /* SHA256H2 */
10831         genfn = gen_helper_crypto_sha256h2;
10832         break;
10833     case 6: /* SHA256SU1 */
10834         genfn = gen_helper_crypto_sha256su1;
10835         break;
10836     default:
10837         unallocated_encoding(s);
10838         return;
10839     }
10840
10841     if (!arm_dc_feature(s, feature)) {
10842         unallocated_encoding(s);
10843         return;
10844     }
10845
10846     tcg_rd_regno = tcg_const_i32(rd << 1);
10847     tcg_rn_regno = tcg_const_i32(rn << 1);
10848     tcg_rm_regno = tcg_const_i32(rm << 1);
10849
10850     if (genfn) {
10851         genfn(cpu_env, tcg_rd_regno, tcg_rn_regno, tcg_rm_regno);
10852     } else {
10853         TCGv_i32 tcg_opcode = tcg_const_i32(opcode);
10854
10855         gen_helper_crypto_sha1_3reg(cpu_env, tcg_rd_regno,
10856                                     tcg_rn_regno, tcg_rm_regno, tcg_opcode);
10857         tcg_temp_free_i32(tcg_opcode);
10858     }
10859
10860     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_regno);
10861     tcg_temp_free_i32(tcg_rn_regno);
10862     tcg_temp_free_i32(tcg_rm_regno);
10863 }
10864
10865 /* C3.6.21 Crypto two-reg SHA
10866  *  31             24 23  22 21       17 16    12 11 10 9    5 4    0
10867  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
10868  * | 0 1 0 1 1 1 1 0 | size | 1 0 1 0 0 | opcode | 1 0 |  Rn  |  Rd  |
10869  * +-----------------+------+-----------+--------+-----+------+------+
10870  */
10871 static void disas_crypto_two_reg_sha(DisasContext *s, uint32_t insn)
10872 {
10873     int size = extract32(insn, 22, 2);
10874     int opcode = extract32(insn, 12, 5);
10875     int rn = extract32(insn, 5, 5);
10876     int rd = extract32(insn, 0, 5);
10877     CryptoTwoOpEnvFn *genfn;
10878     int feature;
10879     TCGv_i32 tcg_rd_regno, tcg_rn_regno;
10880
10881     if (size != 0) {
10882         unallocated_encoding(s);
10883         return;
10884     }
10885
10886     switch (opcode) {
10887     case 0: /* SHA1H */
10888         feature = ARM_FEATURE_V8_SHA1;
10889         genfn = gen_helper_crypto_sha1h;
10890         break;
10891     case 1: /* SHA1SU1 */
10892         feature = ARM_FEATURE_V8_SHA1;
10893         genfn = gen_helper_crypto_sha1su1;
10894         break;
10895     case 2: /* SHA256SU0 */
10896         feature = ARM_FEATURE_V8_SHA256;
10897         genfn = gen_helper_crypto_sha256su0;
10898         break;
10899     default:
10900         unallocated_encoding(s);
10901         return;
10902     }
10903
10904     if (!arm_dc_feature(s, feature)) {
10905         unallocated_encoding(s);
10906         return;
10907     }
10908
10909     tcg_rd_regno = tcg_const_i32(rd << 1);
10910     tcg_rn_regno = tcg_const_i32(rn << 1);
10911
10912     genfn(cpu_env, tcg_rd_regno, tcg_rn_regno);
10913
10914     tcg_temp_free_i32(tcg_rd_regno);
10915     tcg_temp_free_i32(tcg_rn_regno);
10916 }
10917
10918 /* C3.6 Data processing - SIMD, inc Crypto
10919  *
10920  * As the decode gets a little complex we are using a table based
10921  * approach for this part of the decode.
10922  */
10923 static const AArch64DecodeTable data_proc_simd[] = {
10924     /* pattern  ,  mask     ,  fn                        */
10925     { 0x0e200400, 0x9f200400, disas_simd_three_reg_same },
10926     { 0x0e200000, 0x9f200c00, disas_simd_three_reg_diff },
10927     { 0x0e200800, 0x9f3e0c00, disas_simd_two_reg_misc },
10928     { 0x0e300800, 0x9f3e0c00, disas_simd_across_lanes },
10929     { 0x0e000400, 0x9fe08400, disas_simd_copy },
10930     { 0x0f000000, 0x9f000400, disas_simd_indexed }, /* vector indexed */
10931     /* simd_mod_imm decode is a subset of simd_shift_imm, so must precede it */
10932     { 0x0f000400, 0x9ff80400, disas_simd_mod_imm },
10933     { 0x0f000400, 0x9f800400, disas_simd_shift_imm },
10934     { 0x0e000000, 0xbf208c00, disas_simd_tb },
10935     { 0x0e000800, 0xbf208c00, disas_simd_zip_trn },
10936     { 0x2e000000, 0xbf208400, disas_simd_ext },
10937     { 0x5e200400, 0xdf200400, disas_simd_scalar_three_reg_same },
10938     { 0x5e200000, 0xdf200c00, disas_simd_scalar_three_reg_diff },
10939     { 0x5e200800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_two_reg_misc },
10940     { 0x5e300800, 0xdf3e0c00, disas_simd_scalar_pairwise },
10941     { 0x5e000400, 0xdfe08400, disas_simd_scalar_copy },
10942     { 0x5f000000, 0xdf000400, disas_simd_indexed }, /* scalar indexed */
10943     { 0x5f000400, 0xdf800400, disas_simd_scalar_shift_imm },
10944     { 0x4e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_aes },
10945     { 0x5e000000, 0xff208c00, disas_crypto_three_reg_sha },
10946     { 0x5e280800, 0xff3e0c00, disas_crypto_two_reg_sha },
10947     { 0x00000000, 0x00000000, NULL }
10948 };
10949
10950 static void disas_data_proc_simd(DisasContext *s, uint32_t insn)
10951 {
10952     /* Note that this is called with all non-FP cases from
10953      * table C3-6 so it must UNDEF for entries not specifically
10954      * allocated to instructions in that table.
10955      */
10956     AArch64DecodeFn *fn = lookup_disas_fn(&data_proc_simd[0], insn);
10957     if (fn) {
10958         fn(s, insn);
10959     } else {
10960         unallocated_encoding(s);
10961     }
10962 }
10963
10964 /* C3.6 Data processing - SIMD and floating point */
10965 static void disas_data_proc_simd_fp(DisasContext *s, uint32_t insn)
10966 {
10967     if (extract32(insn, 28, 1) == 1 && extract32(insn, 30, 1) == 0) {
10968         disas_data_proc_fp(s, insn);
10969     } else {
10970         /* SIMD, including crypto */
10971         disas_data_proc_simd(s, insn);
10972     }
10973 }
10974
10975 /* C3.1 A64 instruction index by encoding */
10976 static void disas_a64_insn(CPUARMState *env, DisasContext *s)
10977 {
10978     uint32_t insn;
10979
10980     insn = arm_ldl_code(env, s->pc, s->sctlr_b);
10981     s->insn = insn;
10982     s->pc += 4;
10983
10984     s->fp_access_checked = false;
10985
10986     switch (extract32(insn, 25, 4)) {
10987     case 0x0: case 0x1: case 0x2: case 0x3: /* UNALLOCATED */
10988         unallocated_encoding(s);
10989         break;
10990     case 0x8: case 0x9: /* Data processing - immediate */
10991         disas_data_proc_imm(s, insn);
10992         break;
10993     case 0xa: case 0xb: /* Branch, exception generation and system insns */
10994         disas_b_exc_sys(s, insn);
10995         break;
10996     case 0x4:
10997     case 0x6:
10998     case 0xc:
10999     case 0xe:      /* Loads and stores */
11000         disas_ldst(s, insn);
11001         break;
11002     case 0x5:
11003     case 0xd:      /* Data processing - register */
11004         disas_data_proc_reg(s, insn);
11005         break;
11006     case 0x7:
11007     case 0xf:      /* Data processing - SIMD and floating point */
11008         disas_data_proc_simd_fp(s, insn);
11009         break;
11010     default:
11011         assert(FALSE); /* all 15 cases should be handled above */
11012         break;
11013     }
11014
11015     /* if we allocated any temporaries, free them here */
11016     free_tmp_a64(s);
11017 }
11018
11019 void gen_intermediate_code_a64(ARMCPU *cpu, TranslationBlock *tb)
11020 {
11021     CPUState *cs = CPU(cpu);
11022     CPUARMState *env = &cpu->env;
11023     DisasContext dc1, *dc = &dc1;
11024     target_ulong pc_start;
11025     target_ulong next_page_start;
11026     int num_insns;
11027     int max_insns;
11028
11029     pc_start = tb->pc;
11030
11031     dc->tb = tb;
11032
11033     dc->is_jmp = DISAS_NEXT;
11034     dc->pc = pc_start;
11035     dc->singlestep_enabled = cs->singlestep_enabled;
11036     dc->condjmp = 0;
11037
11038     dc->aarch64 = 1;
11039     /* If we are coming from secure EL0 in a system with a 32-bit EL3, then
11040      * there is no secure EL1, so we route exceptions to EL3.
11041      */
11042     dc->secure_routed_to_el3 = arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
11043                                !arm_el_is_aa64(env, 3);
11044     dc->thumb = 0;
11045     dc->sctlr_b = 0;
11046     dc->be_data = ARM_TBFLAG_BE_DATA(tb->flags) ? MO_BE : MO_LE;
11047     dc->condexec_mask = 0;
11048     dc->condexec_cond = 0;
11049     dc->mmu_idx = ARM_TBFLAG_MMUIDX(tb->flags);
11050     dc->current_el = arm_mmu_idx_to_el(dc->mmu_idx);
11051 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
11052     dc->user = (dc->current_el == 0);
11053 #endif
11054     dc->fp_excp_el = ARM_TBFLAG_FPEXC_EL(tb->flags);
11055     dc->vec_len = 0;
11056     dc->vec_stride = 0;
11057     dc->cp_regs = cpu->cp_regs;
11058     dc->features = env->features;
11059
11060     /* Single step state. The code-generation logic here is:
11061      *  SS_ACTIVE == 0:
11062      *   generate code with no special handling for single-stepping (except
11063      *   that anything that can make us go to SS_ACTIVE == 1 must end the TB;
11064      *   this happens anyway because those changes are all system register or
11065      *   PSTATE writes).
11066      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 1: (active-not-pending)
11067      *   emit code for one insn
11068      *   emit code to clear PSTATE.SS
11069      *   emit code to generate software step exception for completed step
11070      *   end TB (as usual for having generated an exception)
11071      *  SS_ACTIVE == 1, PSTATE.SS == 0: (active-pending)
11072      *   emit code to generate a software step exception
11073      *   end the TB
11074      */
11075     dc->ss_active = ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE(tb->flags);
11076     dc->pstate_ss = ARM_TBFLAG_PSTATE_SS(tb->flags);
11077     dc->is_ldex = false;
11078     dc->ss_same_el = (arm_debug_target_el(env) == dc->current_el);
11079
11080     init_tmp_a64_array(dc);
11081
11082     next_page_start = (pc_start & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE;
11083     num_insns = 0;
11084     max_insns = tb->cflags & CF_COUNT_MASK;
11085     if (max_insns == 0) {
11086         max_insns = CF_COUNT_MASK;
11087     }
11088     if (max_insns > TCG_MAX_INSNS) {
11089         max_insns = TCG_MAX_INSNS;
11090     }
11091
11092     gen_tb_start(tb);
11093
11094     tcg_clear_temp_count();
11095
11096     do {
11097         tcg_gen_insn_start(dc->pc, 0);
11098         num_insns++;
11099
11100         if (unlikely(!QTAILQ_EMPTY(&cs->breakpoints))) {
11101             CPUBreakpoint *bp;
11102             QTAILQ_FOREACH(bp, &cs->breakpoints, entry) {
11103                 if (bp->pc == dc->pc) {
11104                     if (bp->flags & BP_CPU) {
11105                         gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11106                         gen_helper_check_breakpoints(cpu_env);
11107                         /* End the TB early; it likely won't be executed */
11108                         dc->is_jmp = DISAS_UPDATE;
11109                     } else {
11110                         gen_exception_internal_insn(dc, 0, EXCP_DEBUG);
11111                         /* The address covered by the breakpoint must be
11112                            included in [tb->pc, tb->pc + tb->size) in order
11113                            to for it to be properly cleared -- thus we
11114                            increment the PC here so that the logic setting
11115                            tb->size below does the right thing.  */
11116                         dc->pc += 4;
11117                         goto done_generating;
11118                     }
11119                     break;
11120                 }
11121             }
11122         }
11123
11124         if (num_insns == max_insns && (tb->cflags & CF_LAST_IO)) {
11125             gen_io_start();
11126         }
11127
11128         if (dc->ss_active && !dc->pstate_ss) {
11129             /* Singlestep state is Active-pending.
11130              * If we're in this state at the start of a TB then either
11131              *  a) we just took an exception to an EL which is being debugged
11132              *     and this is the first insn in the exception handler
11133              *  b) debug exceptions were masked and we just unmasked them
11134              *     without changing EL (eg by clearing PSTATE.D)
11135              * In either case we're going to take a swstep exception in the
11136              * "did not step an insn" case, and so the syndrome ISV and EX
11137              * bits should be zero.
11138              */
11139             assert(num_insns == 1);
11140             gen_exception(EXCP_UDEF, syn_swstep(dc->ss_same_el, 0, 0),
11141                           default_exception_el(dc));
11142             dc->is_jmp = DISAS_EXC;
11143             break;
11144         }
11145
11146         disas_a64_insn(env, dc);
11147
11148         if (tcg_check_temp_count()) {
11149             fprintf(stderr, "TCG temporary leak before "TARGET_FMT_lx"\n",
11150                     dc->pc);
11151         }
11152
11153         /* Translation stops when a conditional branch is encountered.
11154          * Otherwise the subsequent code could get translated several times.
11155          * Also stop translation when a page boundary is reached.  This
11156          * ensures prefetch aborts occur at the right place.
11157          */
11158     } while (!dc->is_jmp && !tcg_op_buf_full() &&
11159              !cs->singlestep_enabled &&
11160              !singlestep &&
11161              !dc->ss_active &&
11162              dc->pc < next_page_start &&
11163              num_insns < max_insns);
11164
11165     if (tb->cflags & CF_LAST_IO) {
11166         gen_io_end();
11167     }
11168
11169     if (unlikely(cs->singlestep_enabled || dc->ss_active)
11170         && dc->is_jmp != DISAS_EXC) {
11171         /* Note that this means single stepping WFI doesn't halt the CPU.
11172          * For conditional branch insns this is harmless unreachable code as
11173          * gen_goto_tb() has already handled emitting the debug exception
11174          * (and thus a tb-jump is not possible when singlestepping).
11175          */
11176         assert(dc->is_jmp != DISAS_TB_JUMP);
11177         if (dc->is_jmp != DISAS_JUMP) {
11178             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11179         }
11180         if (cs->singlestep_enabled) {
11181             gen_exception_internal(EXCP_DEBUG);
11182         } else {
11183             gen_step_complete_exception(dc);
11184         }
11185     } else {
11186         switch (dc->is_jmp) {
11187         case DISAS_NEXT:
11188             gen_goto_tb(dc, 1, dc->pc);
11189             break;
11190         default:
11191         case DISAS_UPDATE:
11192             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11193             /* fall through */
11194         case DISAS_JUMP:
11195             /* indicate that the hash table must be used to find the next TB */
11196             tcg_gen_exit_tb(0);
11197             break;
11198         case DISAS_TB_JUMP:
11199         case DISAS_EXC:
11200         case DISAS_SWI:
11201             break;
11202         case DISAS_WFE:
11203             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11204             gen_helper_wfe(cpu_env);
11205             break;
11206         case DISAS_YIELD:
11207             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11208             gen_helper_yield(cpu_env);
11209             break;
11210         case DISAS_WFI:
11211             /* This is a special case because we don't want to just halt the CPU
11212              * if trying to debug across a WFI.
11213              */
11214             gen_a64_set_pc_im(dc->pc);
11215             gen_helper_wfi(cpu_env);
11216             /* The helper doesn't necessarily throw an exception, but we
11217              * must go back to the main loop to check for interrupts anyway.
11218              */
11219             tcg_gen_exit_tb(0);
11220             break;
11221         }
11222     }
11223
11224 done_generating:
11225     gen_tb_end(tb, num_insns);
11226
11227 #ifdef DEBUG_DISAS
11228     if (qemu_loglevel_mask(CPU_LOG_TB_IN_ASM) &&
11229         qemu_log_in_addr_range(pc_start)) {
11230         qemu_log("----------------\n");
11231         qemu_log("IN: %s\n", lookup_symbol(pc_start));
11232         log_target_disas(cs, pc_start, dc->pc - pc_start,
11233                          4 | (bswap_code(dc->sctlr_b) ? 2 : 0));
11234         qemu_log("\n");
11235     }
11236 #endif
11237     tb->size = dc->pc - pc_start;
11238     tb->icount = num_insns;
11239 }