source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/include/Constants.h @ 116

Last change on this file since 116 was 116, checked in by moulu, 15 years ago

1) added a generic multiplier (systemC isn't working with 8bits)
2) added a partial functionnal unit vhdl.

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.2 KB
Line 
1#ifndef morpheo_behavioural_Constants_h
2#define morpheo_behavioural_Constants_h
3
4/*
5  WARNING :
6 
7  I Use reserved exception :
8
9  0x10 - EXCEPTION_MEMORY_MISS_SPECULATION   - Load miss speculation
10  0x11 - EXCEPTION_MEMORY_LOAD_SPECULATIVE   - The load is speculative : write in register file, but don't commit
11  0x12 - EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_INVALID    - SPR     present in ALU but not compatible privilege
12  0x13 - EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_READ  - SPR not present in ALU
13  0x14 - EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_WRITE - SPR not present in ALU
14
15  I Use reserved SPR :
16  [0][21] - SPR_CID : Context Id     
17  [0][22] - SPR_TID : Thread  Id     
18  [0][23] - SPR_TSR : Thread  Status Register (Priority)
19*/
20
21#include "Common/include/ToString.h"
22
23namespace morpheo {
24namespace behavioural {
25
26#  define SET_FLAG(     x,pos)  {(x) |=  (1<<(pos));} while (0)
27#  define UNSET_FLAG(   x,pos)  {(x) &= ~(1<<(pos));} while (0)
28#  define IS_SET_FLAG(  x,pos) (((x) &   (1<<(pos))) != 0)
29#  define IS_UNSET_FLAG(x,pos) (((x) &   (1<<(pos))) == 0)
30#  define CHANGE_FLAG(  x,pos,f) \
31   {                        \
32     if (f)                 \
33       {SET_FLAG(x,pos);}   \
34     else                   \
35       {UNSET_FLAG(x,pos);} \
36   } while (0)
37
38  //=========================================================[ Type ]=====
39typedef enum
40  {
41    TYPE_ALU                               = 0x0,       // 00000 - unit multiple
42    TYPE_SHIFT                             = 0x1,       // 00001 - unit multiple
43    TYPE_MOVE                              = 0x2,       // 00010 - unit multiple
44    TYPE_TEST                              = 0x3,       // 00011 - unit multiple
45    TYPE_MUL                               = 0x4,       // 00100 - unit multiple
46    TYPE_DIV                               = 0x5,       // 00101 - unit multiple, type optionnal
47    TYPE_EXTEND                            = 0x6,       // 00110 - unit multiple, type optionnal
48    TYPE_FIND                              = 0x7,       // 00111 - unit multiple, type optionnal
49    TYPE_SPECIAL                           = 0x8,       // 01000 - unit uniq
50    TYPE_CUSTOM                            = 0x9,       // 01001 - unit uniq    , type optionnal
51    TYPE_BRANCH                            = 0xa,       // 01010 - unit multiple
52    TYPE_MEMORY                            = 0xb        // 01011 - unit uniq
53  } type_t;
54
55//#define NB_TYPE                                  11
56#  define SIZE_TYPE                                5
57#  define MAX_TYPE                                 (1<<SIZE_TYPE)
58
59    // TYPE         | multiple? | Optionnal? | Exclusive? | Comment
60    //--------------+-----------+------------+------------+---------
61    // TYPE_ALU     |     X     |            |            |
62    // TYPE_SHIFT   |     X     |            |            | ror is optionnal
63    // TYPE_MOVE    |     X     |            |            | cmov is optionnal
64    // TYPE_TEST    |     X     |            |            |
65    // TYPE_MUL     |     X     |            |            |
66    // TYPE_DIV     |     X     |     X      |            |
67    // TYPE_EXTEND  |     X     |     X      |            |
68    // TYPE_FIND    |     X     |     X      |            |
69    // TYPE_SPECIAL |           |            |            | mac unit is optionnal
70    // TYPE_CUSTOM  |           |     X      |            |
71    // TYPE_BRANCH  |     X     |            |            |
72    // TYPE_MEMORY  |           |            |     X      |
73
74#  define is_type_valid(x) \
75  ((x == TYPE_ALU    ) or \
76   (x == TYPE_SHIFT  ) or \
77   (x == TYPE_MOVE   ) or \
78   (x == TYPE_TEST   ) or \
79   (x == TYPE_MUL    ) or \
80   (x == TYPE_DIV    ) or \
81   (x == TYPE_EXTEND ) or \
82   (x == TYPE_FIND   ) or \
83   (x == TYPE_SPECIAL) or \
84   (x == TYPE_CUSTOM ) or \
85   (x == TYPE_BRANCH ) or \
86   (x == TYPE_MEMORY ))
87
88#  define is_type_uniq(x) \
89  ((x == TYPE_SPECIAL) or \
90   (x == TYPE_CUSTOM ) or \
91   (x == TYPE_MEMORY ))
92
93#  define is_type_optionnal(x) \
94  ((x == TYPE_DIV    ) or \
95   (x == TYPE_EXTEND ) or \
96   (x == TYPE_FIND   ) or \
97   (x == TYPE_CUSTOM ))
98
99#  define is_type_exclusive(x) \
100  ((x == TYPE_MEMORY ))
101
102  //====================================================[ Operation ]=====
103
104  //-------------------------------------------------------[ Memory ]-----
105#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z                0x08       // 0_1000
106#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z               0x09       // 0_1001
107#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z               0x0a       // 0_1010
108#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z               0x0b       // 0_1011
109#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S                0x18       // 1_1000
110#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S               0x19       // 1_1001
111#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S               0x1a       // 1_1010
112#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S               0x1b       // 1_1011
113
114#  define OPERATION_MEMORY_STORE_8                 0x0c       // 0_1100
115#  define OPERATION_MEMORY_STORE_16                0x0d       // 0_1101
116#  define OPERATION_MEMORY_STORE_32                0x0e       // 0_1110
117#  define OPERATION_MEMORY_STORE_64                0x0f       // 0_1111
118#  define OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK           0x1c       // 1_1100
119#  define OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO           0x1d       // 1_1101
120
121#  define OPERATION_MEMORY_LOCK                    0x01       // 0_0001
122#  define OPERATION_MEMORY_INVALIDATE              0x02       // 0_0010
123#  define OPERATION_MEMORY_PREFETCH                0x03       // 0_0011
124#  define OPERATION_MEMORY_FLUSH                   0x06       // 0_0110
125#  define OPERATION_MEMORY_SYNCHRONIZATION         0x07       // 0_0111
126 
127#define is_operation_memory_load(x)             \
128  ((x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ) or         \
129   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z) or         \
130   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z) or         \
131   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z) or         \
132   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ) or         \
133   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S) or         \
134   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S) or         \
135   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S) )
136 
137#define is_operation_memory_store(x)            \
138  ((x == OPERATION_MEMORY_STORE_8      ) or     \
139   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_16     ) or     \
140   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_32     ) or     \
141   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_64     ) or     \
142   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK) or     \
143   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO))
144
145#define is_operation_memory_store_head(x)       \
146  ((x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK) or     \
147   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO))
148 
149#define is_operation_memory_load_signed(x)      \
150  ((x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ) or         \
151   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S) or         \
152   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S) or         \
153   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S) )
154
155#  define MEMORY_ACCESS_8                          0x0
156#  define MEMORY_ACCESS_16                         0x1
157#  define MEMORY_ACCESS_32                         0x2
158#  define MEMORY_ACCESS_64                         0x3
159
160#  define MEMORY_SIZE_8                            8
161#  define MEMORY_SIZE_16                           16
162#  define MEMORY_SIZE_32                           32
163#  define MEMORY_SIZE_64                           64
164
165#  define MASK_MEMORY_ACCESS_8                     0x0
166#  define MASK_MEMORY_ACCESS_16                    0x1
167#  define MASK_MEMORY_ACCESS_32                    0x3
168#  define MASK_MEMORY_ACCESS_64                    0x7
169
170#define memory_size(x)                                                  \
171  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
172    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
173    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MEMORY_SIZE_16:                    \
174   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
175     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
176     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MEMORY_SIZE_32:                   \
177    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
178      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
179      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MEMORY_SIZE_64:MEMORY_SIZE_8)))
180 
181#define memory_access(x)                                                \
182  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
183    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
184    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MEMORY_ACCESS_16:                  \
185   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
186     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
187     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MEMORY_ACCESS_32:                 \
188    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
189      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
190      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MEMORY_ACCESS_64:MEMORY_ACCESS_8)))
191 
192#define mask_memory_access(x)                                           \
193  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
194    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
195    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_16:             \
196   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
197     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
198     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_32:            \
199    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
200      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
201      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_64:MASK_MEMORY_ACCESS_8)))
202
203  //---------------------------------------------[ Functionnal Unit ]-----
204
205  // WARNING : Operations are coded in a one-hot implementation that is used in the functional unit's vhdl code.
206  //           Do not change that (you can still change the values as long as it respects the one-hot encoding).
207
208#  define OPERATION_ALU_L_ADD                      0x1        // 000_0001 l.add   , l.addi
209#  define OPERATION_ALU_L_ADDC                     0x2        // 000_0010 l.addc  , l.addic
210#  define OPERATION_ALU_L_SUB                      0x4        // 000_0100 l.sub
211#  define OPERATION_ALU_L_AND                      0x8        // 000_1000 l.and   , l.andi
212#  define OPERATION_ALU_L_OR                       0x10       // 001_0000 l.or    , l.ori
213#  define OPERATION_ALU_L_XOR                      0x20       // 010_0000 l.xor   , l.xori
214
215  // WARNING : Shift and rotate operation codes are hard-coded in the functional unit's vhdl code,
216  //           with bit 0 corresponding to the direction (0 for right, and 1 for left),
217  //           bit 1 to the type (0 for shift, 1 for rotate) and bit 2 is to be set to 0 for a logic
218  //           operation and 1 for an arithmetic operation.
219  //           Do not change that (unless you respect the one-hot encoding described above).
220
221#  define OPERATION_SHIFT_L_SLL                    0x1        // 000_0001 l.sll   , l.slli
222#  define OPERATION_SHIFT_L_SRA                    0x4        // 000_0100 l.sra   , l.srai
223#  define OPERATION_SHIFT_L_SRL                    0x0        // 000_0000 l.srl   , l.srli
224#  define OPERATION_SHIFT_L_ROR                    0x2        // 000_0010 l.ror   , l.rori
225
226#  define OPERATION_MOVE_L_MOVHI                   0x1        // 000_0001 l.movhi
227#  define OPERATION_MOVE_L_CMOV                    0x2        // 000_0010 l.cmov
228
229#  define OPERATION_TEST_L_SFGES                   0x45       // 100_0101 l.sfges , l.sfges
230#  define OPERATION_TEST_L_SFGEU                   0x5        // 000_0101 l.sfgeu , l.sfgeu
231#  define OPERATION_TEST_L_SFGTS                   0x46       // 100_0110 L.sfgts , l.sfgts
232#  define OPERATION_TEST_L_SFGTU                   0x6        // 000_0110 l.sfgtu , l.sfgtu
233#  define OPERATION_TEST_L_SFLES                   0x49       // 100_1001 l.sfles , l.sfles
234#  define OPERATION_TEST_L_SFLEU                   0x9        // 000_1001 l.sfleu , l.sfleu
235#  define OPERATION_TEST_L_SFLTS                   0x4A       // 100_1010 l.sflts , l.sflts
236#  define OPERATION_TEST_L_SFLTU                   0xA        // 000_1010 l.sfltu , l.sfltu
237#  define OPERATION_TEST_L_SFEQ                    0x10       // 001_0000 l.sfeq  , l.sfeqi
238#  define OPERATION_TEST_L_SFNE                    0x20       // 010_0000 l.sfne  , l.sfnei
239
240#  define OPERATION_MUL_L_MUL                      0x1        // 000_0001 l.mul   , l.muli
241#  define OPERATION_MUL_L_MULU                     0x2        // 000_0010 l.mulu
242
243#  define OPERATION_DIV_L_DIV                      0x1        // 000_0001 l.div
244#  define OPERATION_DIV_L_DIVU                     0x2        // 000_0010 l.divu
245
246#  define OPERATION_EXTEND_L_EXTEND_Z              0x1        // 000_0001 l.extbz , l.exthz, l.extwz
247#  define OPERATION_EXTEND_L_EXTEND_S              0x2        // 000_0010 l.extbs , l.exths, l.extws
248
249#  define OPERATION_FIND_L_FF1                     0x1        // 000_0001 l.ff1
250#  define OPERATION_FIND_L_FL1                     0x2        // 000_0010 l.fl1
251
252#  define OPERATION_SPECIAL_L_NOP                  0x7f       // 111_1111 l.nop   
253#  define OPERATION_SPECIAL_L_MFSPR                0x1        // 000_0001 l.mfspr
254#  define OPERATION_SPECIAL_L_MTSPR                0x2        // 000_0010 l.mtspr
255#  define OPERATION_SPECIAL_L_RFE                  0x4        // 000_0100 l.rfe 
256#  define OPERATION_SPECIAL_L_MAC                  0x11       // 001_0001 l.mac   , l.maci
257#  define OPERATION_SPECIAL_L_MACRC                0x12       // 001_0010 l.macrc
258#  define OPERATION_SPECIAL_L_MSB                  0x14       // 001_0100 l.msb
259//#define OPERATION_SPECIAL_L_MSYNC                0x21       // 010_0001 l.msync
260//#define OPERATION_SPECIAL_L_PSYNC                0x22       // 010_0010 l.psync
261//#define OPERATION_SPECIAL_L_CSYNC                0x24       // 010_0100 l.csync
262#  define OPERATION_SPECIAL_L_SYS                  0x41       // 100_0001 l.sys 
263#  define OPERATION_SPECIAL_L_TRAP                 0x42       // 100_0010 l.trap
264
265#  define OPERATION_BRANCH_NONE                    0x1        // 000_0001 l.j
266#  define OPERATION_BRANCH_L_TEST_NF               0x2        // 000_0010 l.bnf
267#  define OPERATION_BRANCH_L_TEST_F                0x4        // 000_0100 l.bf
268#  define OPERATION_BRANCH_L_JALR                  0x8        // 000_1000 l.jal   , l.jalr , l.jr
269
270  //-------------------------------------------------------[ Custom ]-----
271
272#  define OPERATION_CUSTOM_L_1                     0x40       // 100_0000
273#  define OPERATION_CUSTOM_L_2                     0x41       // 100_0001
274#  define OPERATION_CUSTOM_L_3                     0x42       // 100_0010
275#  define OPERATION_CUSTOM_L_4                     0x43       // 100_0011
276#  define OPERATION_CUSTOM_L_5                     0x44       // 100_0100
277#  define OPERATION_CUSTOM_L_6                     0x45       // 100_0101
278#  define OPERATION_CUSTOM_L_7                     0x46       // 100_0110
279#  define OPERATION_CUSTOM_L_8                     0x47       // 100_0111
280#  define OPERATION_CUSTOM_LF_1_D                  0x48       // 100_1000
281#  define OPERATION_CUSTOM_LF_1_S                  0x49       // 100_1001
282#  define OPERATION_CUSTOM_LV_1                    0x4c       // 100_1100
283#  define OPERATION_CUSTOM_LV_2                    0x4d       // 100_1101
284#  define OPERATION_CUSTOM_LV_3                    0x4e       // 100_1110
285#  define OPERATION_CUSTOM_LV_4                    0x4f       // 100_1111
286
287#  define SIZE_OPERATION                           7
288#  define MAX_OPERATION                            (1<<SIZE_OPERATION)
289
290  //====================================================[ Exception ]=====
291  // Exception - OpenRISC
292
293#  define SIZE_EXCEPTION                           5
294#  define SIZE_EXCEPTION_USE                       4
295#  define SIZE_EXCEPTION_MEMORY                    5
296#  define SIZE_EXCEPTION_CUSTOM                    5
297#  define SIZE_EXCEPTION_ALU                       5
298#  define SIZE_EXCEPTION_DECOD                     5
299#  define SIZE_EXCEPTION_IFETCH                    5
300
301#  define EXCEPTION_NONE                           0x00       // none exception
302#  define EXCEPTION_RESET                          0x01       // software or hardware reset
303#  define EXCEPTION_BUS_ERROR                      0x02       // Access at a invalid physical adress
304#  define EXCEPTION_DATA_PAGE                      0x03       // No matching or page violation protection in pages tables
305#  define EXCEPTION_INSTRUCTION_PAGE               0x04       // No matching or page violation protection in pages tables
306#  define EXCEPTION_TICK_TIMER                     0x05       // Tick timer interruption
307#  define EXCEPTION_ALIGNMENT                      0x06       // Load/Store access is not aligned
308#  define EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION            0x07       // Instruction is illegal (no implemented)
309#  define EXCEPTION_INTERRUPT                      0x08       // External interruption
310#  define EXCEPTION_DATA_TLB                       0x09       // DTLB miss
311#  define EXCEPTION_INSTRUCTION_TLB                0x0a       // ITLB miss
312#  define EXCEPTION_RANGE                          0x0b       // Overflow or access at a unimplemented register or context
313#  define EXCEPTION_SYSCALL                        0x0c       // System Call
314#  define EXCEPTION_FLOATING_POINT                 0x0d       // Caused by a floating instruction
315#  define EXCEPTION_TRAP                           0x0e       // L.trap or debug unit
316#  define EXCEPTION_RESERVED_0                     0x0f       // Reserved for a futur usage
317#  define EXCEPTION_RESERVED_1                     0x10       // Reserved for a futur usage
318#  define EXCEPTION_RESERVED_2                     0x11       // Reserved for a futur usage
319#  define EXCEPTION_RESERVED_3                     0x12       // Reserved for a futur usage
320#  define EXCEPTION_RESERVED_4                     0x13       // Reserved for a futur usage
321#  define EXCEPTION_RESERVED_5                     0x14       // Reserved for a futur usage
322#  define EXCEPTION_RESERVED_6                     0x15       // Reserved for implemented specific exceptions
323#  define EXCEPTION_RESERVED_7                     0x16       // Reserved for implemented specific exceptions
324#  define EXCEPTION_RESERVED_8                     0x17       // Reserved for implemented specific exceptions
325#  define EXCEPTION_RESERVED_9                     0x18       // Reserved for implemented specific exceptions
326#  define EXCEPTION_CUSTOM_0                       0x19       // Reserved for custom exceptions
327#  define EXCEPTION_CUSTOM_1                       0x1a       // Reserved for custom exceptions
328#  define EXCEPTION_CUSTOM_2                       0x1b       // Reserved for custom exceptions
329#  define EXCEPTION_CUSTOM_3                       0x1c       // Reserved for custom exceptions
330#  define EXCEPTION_CUSTOM_4                       0x1d       // Reserved for custom exceptions
331#  define EXCEPTION_CUSTOM_5                       0x1e       // Reserved for custom exceptions
332#  define EXCEPTION_CUSTOM_6                       0x1f       // Reserved for custom exceptions
333
334  //SR[14].EPH : Exception Prefix High
335  // EPH = 0 Exceptions vectors are located in memory area starting at 0x0
336  // EPH = 1 Exception vectors are located in memory area starting at 0xF0000000
337
338#define exception_to_address(eph,x) (((eph==0)?0x0:0xF0000000)+(x<<8))
339
340  // Exception Execution
341#  define EXCEPTION_IFETCH_NONE                    0x00       //   Fetch Unit generate none exception
342#  define EXCEPTION_IFETCH_INSTRUCTION_TLB         0x0a       //   ITLB miss
343#  define EXCEPTION_IFETCH_INSTRUCTION_PAGE        0x04       //   No matching or page violation protection in pages tables
344#  define EXCEPTION_IFETCH_BUS_ERROR               0x02       //   Access at a invalid physical address
345                                                                   
346#  define EXCEPTION_DECOD_NONE                     0x00       //   none exception
347#  define EXCEPTION_DECOD_ILLEGAL_INSTRUCTION      0x01       //   Instruction is illegal (no implemented)
348#  define EXCEPTION_DECOD_SYSCALL                  0x02       //   System Call
349//#define EXCEPTION_DECOD_TRAP                     0x0e       //   L.trap or debug unit (note : must read SR !)
350#  define EXCEPTION_DECOD_INSTRUCTION_TLB          0x0a       //   ITLB miss
351#  define EXCEPTION_DECOD_INSTRUCTION_PAGE         0x04       //   No matching or page violation protection in pages tables
352#  define EXCEPTION_DECOD_BUS_ERROR                0x02       //   Access at a invalid physical address
353                                                                   
354  // WARNING : Keep EXCEPTION_ALU_NONE value at 0x00 (kind of hard coded in functional unit's vhdl code).
355#  define EXCEPTION_ALU_NONE                       0x00       //   Functionnal unit generate none exception
356#  define EXCEPTION_ALU_RANGE                      0x0b       //   
357#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_INVALID         0x12       // * SPR     present in ALU but not compatible privilege
358#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_READ       0x13       // * SPR not present in ALU
359#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_WRITE      0x14       // * SPR not present in ALU
360                                                                   
361#  define EXCEPTION_MEMORY_NONE                    0x00       //   Load/Store generate none exception
362#  define EXCEPTION_MEMORY_ALIGNMENT               0x06       //   Load/Store access is not aligned
363#  define EXCEPTION_MEMORY_DATA_TLB                0x09       //   DTLB miss
364#  define EXCEPTION_MEMORY_DATA_PAGE               0x03       //   No matching or page violation protection in pages tables
365#  define EXCEPTION_MEMORY_BUS_ERROR               0x02       //   Access at a invalid physical address
366#  define EXCEPTION_MEMORY_MISS_SPECULATION        0x10       // * Load miss speculation
367#  define EXCEPTION_MEMORY_LOAD_SPECULATIVE        0x11       // * The load is speculative : write in register file, but don't commit
368                                                                   
369#  define EXCEPTION_CUSTOM_NONE                    0x00       //   Custom unit generate none exception
370#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_0                  0x19       //   Reserved for custom exceptions
371#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_1                  0x1a       //   Reserved for custom exceptions
372#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_2                  0x1b       //   Reserved for custom exceptions
373#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_3                  0x1c       //   Reserved for custom exceptions
374#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_4                  0x1d       //   Reserved for custom exceptions
375#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_5                  0x1e       //   Reserved for custom exceptions
376#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_6                  0x1f       //   Reserved for custom exceptions
377                                                                   
378#  define EXCEPTION_USE_NONE                       0x00       //   
379#  define EXCEPTION_USE_ILLEGAL_INSTRUCTION        0x01       //   illegal_instruction
380#  define EXCEPTION_USE_RANGE                      0x02       //   range
381#  define EXCEPTION_USE_MEMORY_WITH_ALIGNMENT      0x03       //   TLB miss, page fault, bus error, alignment
382#  define EXCEPTION_USE_MEMORY_WITHOUT_ALIGNMENT   0x04       //   TLB miss, page fault, bus error
383#  define EXCEPTION_USE_SYSCALL                    0x05       //   syscall
384#  define EXCEPTION_USE_TRAP                       0x06       //   trap
385#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_0                   0x07       //   
386#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_1                   0x08       //   
387#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_2                   0x09       //   
388#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_3                   0x0a       //   
389#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_4                   0x0b       //   
390#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_5                   0x0c       //   
391#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_6                   0x0d       //   
392
393#  define exception_ifetch_to_exception_decod(x) x
394#  define exception_decod_to_exception(x)        x
395#  define exception_alu_to_exception(x)          x
396#  define exception_memory_to_exception(x)       x
397#  define exception_custom_to_exception(x)       x
398
399  //=======================================================[ icache ]=====
400
401  //--------------------------------------------------[ icache_type ]-----
402
403#  define SIZE_ICACHE_TYPE                         2
404
405#  define ICACHE_TYPE_LOAD                         0x0        // 0000
406#  define ICACHE_TYPE_LOCK                         0x1        // 0001
407#  define ICACHE_TYPE_INVALIDATE                   0x2        // 0010
408#  define ICACHE_TYPE_PREFETCH                     0x3        // 0011
409
410// just take the 2 less significative bits.
411#define operation_to_icache_type(x) (x&0x3)
412
413  //-------------------------------------------------[ icache_error ]-----
414
415#  define SIZE_ICACHE_ERROR                        1
416
417#  define ICACHE_ERROR_NONE                        0x0
418#  define ICACHE_ERROR_BUS_ERROR                   0x1
419
420  //=======================================================[ dcache ]=====
421
422  //--------------------------------------------------[ dcache_type ]-----
423
424#  define SIZE_DCACHE_TYPE                         4
425
426//#define DCACHE_TYPE_                             0x0        // 0000
427#  define DCACHE_TYPE_LOCK                         0x1        // 0001
428#  define DCACHE_TYPE_INVALIDATE                   0x2        // 0010
429#  define DCACHE_TYPE_PREFETCH                     0x3        // 0011
430//#define DCACHE_TYPE_                             0x4        // 0100
431//#define DCACHE_TYPE_                             0x5        // 0101
432#  define DCACHE_TYPE_FLUSH                        0x6        // 0110
433#  define DCACHE_TYPE_SYNCHRONIZATION              0x7        // 0111
434#  define DCACHE_TYPE_LOAD_8                       0x8        // 1000
435#  define DCACHE_TYPE_LOAD_16                      0x9        // 1001
436#  define DCACHE_TYPE_LOAD_32                      0xa        // 1010
437#  define DCACHE_TYPE_LOAD_64                      0xb        // 1011
438#  define DCACHE_TYPE_STORE_8                      0xc        // 1100
439#  define DCACHE_TYPE_STORE_16                     0xd        // 1101
440#  define DCACHE_TYPE_STORE_32                     0xe        // 1110
441#  define DCACHE_TYPE_STORE_64                     0xf        // 1111
442
443// just take the 4 less significative bits.
444#define operation_to_dcache_type(x) (x&0xf)
445
446  //-------------------------------------------------[ dcache_error ]-----
447
448#  define SIZE_DCACHE_ERROR                        1
449
450#  define DCACHE_ERROR_NONE                        0x0
451#  define DCACHE_ERROR_BUS_ERROR                   0x1
452
453  //=================================================[ special_data ]=====
454
455#  define SIZE_SPECIAL_DATA                        2
456
457// Position of flag in "rename register SR" (NOT IN "SR")
458#  define FLAG_POSITION_F                          0x0         // Conditionnal branch flag
459#  define FLAG_POSITION_CY                         0x1         // Carry was produced by last arithmetic operation
460#  define FLAG_POSITION_OV                         0x0         // Overflow occured during last arithmetic operation
461
462#  define FLAG_F                                   (1<<FLAG_POSITION_F ) // Conditionnal branch flag
463#  define FLAG_CY                                  (1<<FLAG_POSITION_CY) // Carry was produced by last arithmetic operation
464#  define FLAG_OV                                  (1<<FLAG_POSITION_OV) // Overflow occured during last arithmetic operation
465
466  //==========================================================[ spr ]=====
467
468  enum
469    {
470      GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL,  // 0
471      GROUP_DMMU,                // 1
472      GROUP_IMMU,                // 2
473      GROUP_DCACHE,              // 3
474      GROUP_ICACHE,              // 4
475      GROUP_MAC,                 // 5
476      GROUP_DEBUG,               // 6
477      GROUP_PERFORMANCE_COUNTER, // 7
478      GROUP_POWER_MANAGEMENT,    // 8
479      GROUP_PIC,                 // 9
480      GROUP_TICK_TIMER,          // 10
481      GROUP_FLOATING_POINT,      // 11
482      GROUP_RESERVED_1,          // 12     
483      GROUP_RESERVED_2,          // 13     
484      GROUP_RESERVED_3,          // 14     
485      GROUP_RESERVED_4,          // 15     
486      GROUP_RESERVED_5,          // 16     
487      GROUP_RESERVED_6,          // 17     
488      GROUP_RESERVED_7,          // 18     
489      GROUP_RESERVED_8,          // 19     
490      GROUP_RESERVED_9,          // 20     
491      GROUP_RESERVED_10,         // 21     
492      GROUP_RESERVED_11,         // 22     
493      GROUP_RESERVED_12,         // 23
494      GROUP_CUSTOM_1,            // 24     
495      GROUP_CUSTOM_2,            // 25     
496      GROUP_CUSTOM_3,            // 26     
497      GROUP_CUSTOM_4,            // 27     
498      GROUP_CUSTOM_5,            // 28     
499      GROUP_CUSTOM_6,            // 29     
500      GROUP_CUSTOM_7,            // 30     
501      GROUP_CUSTOM_8,            // 31     
502      NB_GROUP
503    };
504
505#  define NB_REG_GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL          1536
506#  define NB_REG_GROUP_DMMU                        1536
507#  define NB_REG_GROUP_IMMU                        1536
508#  define NB_REG_GROUP_DCACHE                      6
509#  define NB_REG_GROUP_ICACHE                      4
510#  define NB_REG_GROUP_MAC                         3
511#  define NB_REG_GROUP_DEBUG                       22
512#  define NB_REG_GROUP_PERFORMANCE_COUNTER         16
513#  define NB_REG_GROUP_POWER_MANAGEMENT            1
514#  define NB_REG_GROUP_PIC                         3
515#  define NB_REG_GROUP_TICK_TIMER                  2
516#  define NB_REG_GROUP_FLOATING_POINT              0
517#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_1                  0
518#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_2                  0
519#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_3                  0
520#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_4                  0
521#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_5                  0
522#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_6                  0
523#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_7                  0
524#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_8                  0
525#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_9                  0
526#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_10                 0
527#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_11                 0
528#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_12                 0
529#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_1                    0
530#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_2                    0
531#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_3                    0
532#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_4                    0
533#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_5                    0
534#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_6                    0
535#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_7                    0
536#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_8                    0
537
538  static const uint32_t NB_REG_GROUP [] =
539    {NB_REG_GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL  ,
540     NB_REG_GROUP_DMMU                ,
541     NB_REG_GROUP_IMMU                ,
542     NB_REG_GROUP_DCACHE              ,
543     NB_REG_GROUP_ICACHE              ,
544     NB_REG_GROUP_MAC                 ,
545     NB_REG_GROUP_DEBUG               ,
546     NB_REG_GROUP_PERFORMANCE_COUNTER ,
547     NB_REG_GROUP_POWER_MANAGEMENT    ,
548     NB_REG_GROUP_PIC                 ,
549     NB_REG_GROUP_TICK_TIMER          ,
550     NB_REG_GROUP_FLOATING_POINT      ,
551     NB_REG_GROUP_RESERVED_1          ,
552     NB_REG_GROUP_RESERVED_2          ,
553     NB_REG_GROUP_RESERVED_3          ,
554     NB_REG_GROUP_RESERVED_4          ,
555     NB_REG_GROUP_RESERVED_5          ,
556     NB_REG_GROUP_RESERVED_6          ,
557     NB_REG_GROUP_RESERVED_7          ,
558     NB_REG_GROUP_RESERVED_8          ,
559     NB_REG_GROUP_RESERVED_9          ,
560     NB_REG_GROUP_RESERVED_10         ,
561     NB_REG_GROUP_RESERVED_11         ,
562     NB_REG_GROUP_RESERVED_12         ,
563     NB_REG_GROUP_CUSTOM_1            ,
564     NB_REG_GROUP_CUSTOM_2            ,
565     NB_REG_GROUP_CUSTOM_3            ,
566     NB_REG_GROUP_CUSTOM_4            ,
567     NB_REG_GROUP_CUSTOM_5            ,
568     NB_REG_GROUP_CUSTOM_6            ,
569     NB_REG_GROUP_CUSTOM_7            ,
570     NB_REG_GROUP_CUSTOM_8            };
571 
572  // GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL
573#  define SPR_VR                                   0          // Version register
574#  define SPR_UPR                                  1          // Unit Present register
575#  define SPR_CPUCFGR                              2          // CPU Configuration register
576#  define SPR_DMMUCFGR                             3          // Data MMU Configuration register
577#  define SPR_IMMUCFGR                             4          // Instruction MMU Configuration register
578#  define SPR_DCCFGR                               5          // Data Cache Configuration register
579#  define SPR_ICCFGR                               6          // Instruction Cache Configuration register
580#  define SPR_DCFGR                                7          // Debug Configuration register
581#  define SPR_PCCFGR                               8          // Performance Counters Configuration register
582#  define SPR_NPC                                  16         // PC mapped to SPR space (next PC)
583#  define SPR_SR                                   17         // Supervision register
584#  define SPR_PPC                                  18         // PC mapped to SPR space (previous PC)
585#  define SPR_FPCSR                                20         // FP Control Status register
586#  define SPR_CID                                  21         // Context Id
587#  define SPR_TID                                  22         // Thread  Id
588#  define SPR_TSR                                  23         // Thread  Priority
589#  define SPR_EPCR                                 32         // Exception PC register
590#  define SPR_EEAR                                 48         // Exception EA register
591#  define SPR_ESR                                  64         // Exception SR register
592#  define SPR_GPR                                  1024       // GPRs mappted to SPR space
593 
594  // GROUP_DCACHE
595#  define SPR_DCCR                                 0          // DC Control register
596#  define SPR_DCBPR                                1          // DC Block Prefetch register
597#  define SPR_DCBFR                                2          // DC Block Flush register
598#  define SPR_DCBIR                                3          // DC Block Invalidate register
599#  define SPR_DCBWR                                4          // DC Block Write-back register
600#  define SPR_DCBLR                                5          // DC Block Lock register
601
602  // GROUP_ICACHE
603#  define SPR_ICCR                                 0          // IC Control register
604#  define SPR_ICBPR                                1          // IC Block Prefetch register
605#  define SPR_ICBIR                                2          // IC Block Invalidate register
606#  define SPR_ICBLR                                3          // IC Block Lock register
607                                                   
608  // GROUP_MAC                                     
609#  define SPR_MACLO                                1          // MAC Low
610#  define SPR_MACHI                                2          // MAC High
611
612  // SR RENAME
613#  define NB_SPR_LOGIC                             2
614#  define LOG2_NB_SPR_LOGIC                        1
615  // SPR_LOGIC[0] = F
616  // SPR_LOGIC[1] = Carry, Overflow
617#  define SPR_LOGIC_SR_F                           0x0        // Status register bit F                   (size = 1)
618#  define SPR_LOGIC_SR_CY_OV                       0x1        // Status register bit overflow and carry  (size = 2)
619
620  //----------------------------------------------[ spr_mode_access ]-----
621
622#  define SPR_ACCESS_MODE_NONE                     0x0        // 000
623#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_ONLY                0x1        // 001
624#  define SPR_ACCESS_MODE_WRITE_ONLY               0x2        // 010
625#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_WRITE               0x3        // 011
626#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_ONLY_COND           0x5        // 101 special read
627
628  //--------------------------------------------------------[ event ]-----
629#  define SIZE_EVENT_STATE                         2
630
631#  define EVENT_STATE_NO_EVENT                     0          // no event : current case
632#  define EVENT_STATE_EVENT                        1          // Have a event : make necessary to manage the event
633#  define EVENT_STATE_WAITEND                      2          // Wait end of manage event (restaure a good context)
634#  define EVENT_STATE_END                          3          // CPU can continue
635                                                     
636#  define SIZE_EVENT_TYPE                          3
637                                                     
638#  define EVENT_TYPE_NONE                          0          // no event
639#  define EVENT_TYPE_BRANCH_MISS_SPECULATION       1          // miss of speculation (load or branch miss speculation)
640#  define EVENT_TYPE_LOAD_MISS_SPECULATION         2          // miss of speculation (load or branch miss speculation)
641#  define EVENT_TYPE_EXCEPTION                     3          // exception or interruption occure
642//#define EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE            3          // branch is no accurate (old speculation is a miss)
643#  define EVENT_TYPE_SPR_ACCESS                    4          // decod a mtspr or mfspr instruction
644#  define EVENT_TYPE_MSYNC                         5          // decod a memory   synchronization
645#  define EVENT_TYPE_PSYNC                         6          // decod a pipeline synchronization
646#  define EVENT_TYPE_CSYNC                         7          // decod a context  synchronization
647
648  //-------------------------------------------------[ branch_state ]-----
649#  define SIZE_BRANCH_STATE                        2
650
651#  define BRANCH_STATE_NONE                        0x0        // 0 0
652#  define BRANCH_STATE_NSPEC_TAKE                  0x1        // 0 1  -> incondionnal
653#  define BRANCH_STATE_SPEC_NTAKE                  0x2        // 1 0
654#  define BRANCH_STATE_SPEC_TAKE                   0x3        // 1 1
655
656  //---------------------------------------------[ branch_condition ]-----
657
658#  define SIZE_BRANCH_CONDITION                    4
659#  define MAX_BRANCH_CONDITION                     (1<<SIZE_BRANCH_CONDITION)
660  typedef enum
661    {
662      BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK          = 0x0,        // None condition (jump)
663      BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK             = 0x8,        // None condition (jump)
664      BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                        = 0x2,        // Branch if Flag is clear
665      BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                          = 0x3,        // Branch if Flag is set
666      BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK = 0x4,        // Branch if a register is read
667      BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK    = 0xc,        // Branch if a register is read
668      BRANCH_CONDITION_READ_STACK                        = 0xf         // Branch with pop  in stack pointer
669    } branch_condition_t;
670
671#  define is_branch_condition_valid(x)                           \
672  (( x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK         ) or \
673   ( x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK            ) or \
674   ( x == BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                       ) or \
675   ( x == BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                         ) or \
676   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK) or \
677   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK   ) or \
678   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_STACK                       ))
679
680
681  /*
682enum
683  {
684    BRANCH_TYPE_SEQUENTIAL,
685    BRANCH_TYPE_JUMP,
686    BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL,
687    BRANCH_TYPE_REGISTER,
688    BRANCH_TYPE_CALL,
689    BRANCH_TYPE_RETURN,
690    NB_BRANCH_TYPE
691  };
692
693#  define branch_condition_to_type(x)                                   \
694  (x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK         )?BRANCH_TYPE_JUMP: \
695  ((x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK            )?BRANCH_TYPE_CALL: \
696   ((x == BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                       )?BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL: \
697    ((x == BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                         )?BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL: \
698     ((x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK)?BRANCH_TYPE_REGISTER: \
699      ((x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK   )?BRANCH_TYPE_CALL: \
700       ((x == BRANCH_CONDITION_READ_STACK                       )?BRANCH_TYPE_RETURN:BRANCH_TYPE_SEQUENTIAL))))));
701  */
702 
703  //--------------------------------------------------[ instruction ]-----
704#  define NB_INSTRUCTION                           213        // 92 ORBIS, 30 ORFPX (15 simple, 15 double), 91 ORVDX (38 on byte, 41 on half, 12 independant format)
705
706  enum 
707    {
708      // ORBIS
709      INSTRUCTION_L_ADD,                         //0
710      INSTRUCTION_L_ADDC,                        //1
711      INSTRUCTION_L_ADDI,                        //2
712      INSTRUCTION_L_ADDIC,                       //3
713      INSTRUCTION_L_AND,                         //4
714      INSTRUCTION_L_ANDI,                        //5
715      INSTRUCTION_L_BF,                          //6
716      INSTRUCTION_L_BNF,                         //7
717      INSTRUCTION_L_CMOV,                        //8
718      INSTRUCTION_L_CSYNC,                       //9
719      INSTRUCTION_L_CUST1,                       //10
720      INSTRUCTION_L_CUST2,                       //11
721      INSTRUCTION_L_CUST3,                       //12
722      INSTRUCTION_L_CUST4,                       //13
723      INSTRUCTION_L_CUST5,                       //14
724      INSTRUCTION_L_CUST6,                       //15
725      INSTRUCTION_L_CUST7,                       //16
726      INSTRUCTION_L_CUST8,                       //17
727      INSTRUCTION_L_DIV,                         //18
728      INSTRUCTION_L_DIVU,                        //19
729      INSTRUCTION_L_EXTBS,                       //20
730      INSTRUCTION_L_EXTBZ,                       //21
731      INSTRUCTION_L_EXTHS,                       //22
732      INSTRUCTION_L_EXTHZ,                       //23
733      INSTRUCTION_L_EXTWS,                       //24
734      INSTRUCTION_L_EXTWZ,                       //25
735      INSTRUCTION_L_FF1,                         //26
736      INSTRUCTION_L_FL1,                         //27
737      INSTRUCTION_L_J,                           //28
738      INSTRUCTION_L_JAL,                         //29
739      INSTRUCTION_L_JALR,                        //30
740      INSTRUCTION_L_JR,                          //31
741      INSTRUCTION_L_LBS,                         //32
742      INSTRUCTION_L_LBZ,                         //33
743      INSTRUCTION_L_LD,                          //34
744      INSTRUCTION_L_LHS,                         //35
745      INSTRUCTION_L_LHZ,                         //36
746      INSTRUCTION_L_LWS,                         //37
747      INSTRUCTION_L_LWZ,                         //38
748      INSTRUCTION_L_MAC,                         //39
749      INSTRUCTION_L_MACI,                        //40
750      INSTRUCTION_L_MACRC,                       //41
751      INSTRUCTION_L_MFSPR,                       //42
752      INSTRUCTION_L_MOVHI,                       //43
753      INSTRUCTION_L_MSB,                         //44
754      INSTRUCTION_L_MSYNC,                       //45
755      INSTRUCTION_L_MTSPR,                       //46
756      INSTRUCTION_L_MUL,                         //47
757      INSTRUCTION_L_MULI,                        //48
758      INSTRUCTION_L_MULU,                        //49
759      INSTRUCTION_L_NOP,                         //50
760      INSTRUCTION_L_OR,                          //51
761      INSTRUCTION_L_ORI,                         //52
762      INSTRUCTION_L_PSYNC,                       //53
763      INSTRUCTION_L_RFE,                         //54
764      INSTRUCTION_L_ROR,                         //55
765      INSTRUCTION_L_RORI,                        //56
766      INSTRUCTION_L_SB,                          //57
767      INSTRUCTION_L_SD,                          //58
768      INSTRUCTION_L_SFEQ,                        //59
769      INSTRUCTION_L_SFEQI,                       //60
770      INSTRUCTION_L_SFGES,                       //61
771      INSTRUCTION_L_SFGESI,                      //62
772      INSTRUCTION_L_SFGEU,                       //63
773      INSTRUCTION_L_SFGEUI,                      //64
774      INSTRUCTION_L_SFGTS,                       //65
775      INSTRUCTION_L_SFGTSI,                      //66
776      INSTRUCTION_L_SFGTU,                       //67
777      INSTRUCTION_L_SFGTUI,                      //68
778      INSTRUCTION_L_SFLES,                       //69
779      INSTRUCTION_L_SFLESI,                      //70
780      INSTRUCTION_L_SFLEU,                       //71
781      INSTRUCTION_L_SFLEUI,                      //72
782      INSTRUCTION_L_SFLTS,                       //73
783      INSTRUCTION_L_SFLTSI,                      //74
784      INSTRUCTION_L_SFLTU,                       //75
785      INSTRUCTION_L_SFLTUI,                      //76
786      INSTRUCTION_L_SFNE,                        //77
787      INSTRUCTION_L_SFNEI,                       //78
788      INSTRUCTION_L_SH,                          //79
789      INSTRUCTION_L_SLL,                         //80
790      INSTRUCTION_L_SLLI,                        //81
791      INSTRUCTION_L_SRA,                         //82
792      INSTRUCTION_L_SRAI,                        //83
793      INSTRUCTION_L_SRL,                         //84
794      INSTRUCTION_L_SRLI,                        //85
795      INSTRUCTION_L_SUB,                         //86
796      INSTRUCTION_L_SW,                          //87
797      INSTRUCTION_L_SYS,                         //88
798      INSTRUCTION_L_TRAP,                        //89
799      INSTRUCTION_L_XOR,                         //90
800      INSTRUCTION_L_XORI,                        //91
801      // ORFPX                                     
802      INSTRUCTION_LF_ADD_D,                      //92
803      INSTRUCTION_LF_ADD_S,                      //93
804      INSTRUCTION_LF_CUST1_D,                    //94
805      INSTRUCTION_LF_CUST1_S,                    //95
806      INSTRUCTION_LF_DIV_D,                      //96
807      INSTRUCTION_LF_DIV_S,                      //97
808      INSTRUCTION_LF_FTOI_D,                     //98
809      INSTRUCTION_LF_FTOI_S,                     //99
810      INSTRUCTION_LF_ITOF_D,                     //100
811      INSTRUCTION_LF_ITOF_S,                     //101
812      INSTRUCTION_LF_MADD_D,                     //102
813      INSTRUCTION_LF_MADD_S,                     //103
814      INSTRUCTION_LF_MUL_D,                      //104
815      INSTRUCTION_LF_MUL_S,                      //105
816      INSTRUCTION_LF_REM_D,                      //106
817      INSTRUCTION_LF_REM_S,                      //107
818      INSTRUCTION_LF_SFEQ_D,                     //108
819      INSTRUCTION_LF_SFEQ_S,                     //109
820      INSTRUCTION_LF_SFGE_D,                     //110
821      INSTRUCTION_LF_SFGE_S,                     //111
822      INSTRUCTION_LF_SFGT_D,                     //112
823      INSTRUCTION_LF_SFGT_S,                     //113
824      INSTRUCTION_LF_SFLE_D,                     //114
825      INSTRUCTION_LF_SFLE_S,                     //115
826      INSTRUCTION_LF_SFLT_D,                     //116
827      INSTRUCTION_LF_SFLT_S,                     //117
828      INSTRUCTION_LF_SFNE_D,                     //118
829      INSTRUCTION_LF_SFNE_S,                     //119
830      INSTRUCTION_LF_SUB_D,                      //120
831      INSTRUCTION_LF_SUB_S,                      //121
832      // ORVDX                                     
833      INSTRUCTION_LV_ADD_B,                      //122
834      INSTRUCTION_LV_ADD_H,                      //123
835      INSTRUCTION_LV_ADDS_B,                     //124
836      INSTRUCTION_LV_ADDS_H,                     //125
837      INSTRUCTION_LV_ADDU_B,                     //126
838      INSTRUCTION_LV_ADDU_H,                     //127
839      INSTRUCTION_LV_ADDUS_B,                    //128
840      INSTRUCTION_LV_ADDUS_H,                    //129
841      INSTRUCTION_LV_ALL_EQ_B,                   //130
842      INSTRUCTION_LV_ALL_EQ_H,                   //131
843      INSTRUCTION_LV_ALL_GE_B,                   //132
844      INSTRUCTION_LV_ALL_GE_H,                   //133
845      INSTRUCTION_LV_ALL_GT_B,                   //134
846      INSTRUCTION_LV_ALL_GT_H,                   //135
847      INSTRUCTION_LV_ALL_LE_B,                   //136
848      INSTRUCTION_LV_ALL_LE_H,                   //137
849      INSTRUCTION_LV_ALL_LT_B,                   //138
850      INSTRUCTION_LV_ALL_LT_H,                   //139
851      INSTRUCTION_LV_ALL_NE_B,                   //140
852      INSTRUCTION_LV_ALL_NE_H,                   //141
853      INSTRUCTION_LV_AND,                        //142
854      INSTRUCTION_LV_ANY_EQ_B,                   //143
855      INSTRUCTION_LV_ANY_EQ_H,                   //144
856      INSTRUCTION_LV_ANY_GE_B,                   //145
857      INSTRUCTION_LV_ANY_GE_H,                   //146
858      INSTRUCTION_LV_ANY_GT_B,                   //147
859      INSTRUCTION_LV_ANY_GT_H,                   //148
860      INSTRUCTION_LV_ANY_LE_B,                   //149
861      INSTRUCTION_LV_ANY_LE_H,                   //150
862      INSTRUCTION_LV_ANY_LT_B,                   //151
863      INSTRUCTION_LV_ANY_LT_H,                   //152
864      INSTRUCTION_LV_ANY_NE_B,                   //153
865      INSTRUCTION_LV_ANY_NE_H,                   //154
866      INSTRUCTION_LV_AVG_B,                      //155
867      INSTRUCTION_LV_AVG_H,                      //156
868      INSTRUCTION_LV_CMP_EQ_B,                   //157
869      INSTRUCTION_LV_CMP_EQ_H,                   //158
870      INSTRUCTION_LV_CMP_GE_B,                   //159
871      INSTRUCTION_LV_CMP_GE_H,                   //160
872      INSTRUCTION_LV_CMP_GT_B,                   //161
873      INSTRUCTION_LV_CMP_GT_H,                   //162
874      INSTRUCTION_LV_CMP_LE_B,                   //163
875      INSTRUCTION_LV_CMP_LE_H,                   //164
876      INSTRUCTION_LV_CMP_LT_B,                   //165
877      INSTRUCTION_LV_CMP_LT_H,                   //166
878      INSTRUCTION_LV_CMP_NE_B,                   //167
879      INSTRUCTION_LV_CMP_NE_H,                   //168
880      INSTRUCTION_LV_CUST1,                      //169
881      INSTRUCTION_LV_CUST2,                      //170
882      INSTRUCTION_LV_CUST3,                      //171
883      INSTRUCTION_LV_CUST4,                      //172
884      INSTRUCTION_LV_MADDS_H,                    //173
885      INSTRUCTION_LV_MAX_B,                      //174
886      INSTRUCTION_LV_MAX_H,                      //175
887      INSTRUCTION_LV_MERGE_B,                    //176
888      INSTRUCTION_LV_MERGE_H,                    //177
889      INSTRUCTION_LV_MIN_B,                      //178
890      INSTRUCTION_LV_MIN_H,                      //179
891      INSTRUCTION_LV_MSUBS_H,                    //180
892      INSTRUCTION_LV_MULS_H,                     //181
893      INSTRUCTION_LV_NAND,                       //182
894      INSTRUCTION_LV_NOR,                        //183
895      INSTRUCTION_LV_OR,                         //184
896      INSTRUCTION_LV_PACK_B,                     //185
897      INSTRUCTION_LV_PACK_H,                     //186
898      INSTRUCTION_LV_PACKS_B,                    //187
899      INSTRUCTION_LV_PACKS_H,                    //188
900      INSTRUCTION_LV_PACKUS_B,                   //189
901      INSTRUCTION_LV_PACKUS_H,                   //290
902      INSTRUCTION_LV_PERM_N,                     //291
903      INSTRUCTION_LV_RL_B,                       //292
904      INSTRUCTION_LV_RL_H,                       //293
905      INSTRUCTION_LV_SLL,                        //294
906      INSTRUCTION_LV_SLL_B,                      //295
907      INSTRUCTION_LV_SLL_H,                      //296
908      INSTRUCTION_LV_SRA_B,                      //297
909      INSTRUCTION_LV_SRA_H,                      //298
910      INSTRUCTION_LV_SRL,                        //299
911      INSTRUCTION_LV_SRL_B,                      //200
912      INSTRUCTION_LV_SRL_H,                      //201
913      INSTRUCTION_LV_SUB_B,                      //202
914      INSTRUCTION_LV_SUB_H,                      //203
915      INSTRUCTION_LV_SUBS_B,                     //204
916      INSTRUCTION_LV_SUBS_H,                     //205
917      INSTRUCTION_LV_SUBU_B,                     //206
918      INSTRUCTION_LV_SUBU_H,                     //207
919      INSTRUCTION_LV_SUBUS_B,                    //208
920      INSTRUCTION_LV_SUBUS_H,                    //209
921      INSTRUCTION_LV_UNPACK_B,                   //210
922      INSTRUCTION_LV_UNPACK_H,                   //211
923      INSTRUCTION_LV_XOR                         //212
924    };
925
926  //-----------------------------------------------[ Code Operation ]-----
927
928#  define MAX_OPCOD_0                              64            // Instructions with immediat
929#  define MAX_OPCOD_1                              64            // Instruction ORFPX32/64                 
930#  define MAX_OPCOD_2                              256           // Instruction ORVDX64
931#  define MAX_OPCOD_3                              256           // Instructions Register-Register
932#  define MAX_OPCOD_4                              32            // Instructions "set flag" with register
933#  define MAX_OPCOD_5                              32            // Instructions "set flag" with immediat
934#  define MAX_OPCOD_6                              4             // Instruction Shift/Rotate with immediat
935#  define MAX_OPCOD_7                              16            // Instructions multiply with HI-LO
936#  define MAX_OPCOD_8                              2             // Instructions acces at HI-LO
937#  define MAX_OPCOD_9                              8             // Instructions special       
938#  define MAX_OPCOD_10                             4             // Instructions no operation
939#  define MAX_OPCOD_11                             4             // Instruction Shift/Rotate with register
940#  define MAX_OPCOD_12                             4             // Instructions extend
941#  define MAX_OPCOD_13                             4             // Instructions extend (64b)
942
943// OPCOD_0                                         - [31:26]      Instructions with immediat
944#  define OPCOD_L_J                                0x00          // 000_000
945#  define OPCOD_L_JAL                              0x01          // 000_001
946#  define OPCOD_L_BNF                              0x03          // 000_011
947#  define OPCOD_L_BF                               0x04          // 000_100
948#  define OPCOD_L_RFE                              0x09          // 001_001
949#  define OPCOD_L_JR                               0x11          // 010_001
950#  define OPCOD_L_JALR                             0x12          // 010_010
951#  define OPCOD_L_MACI                             0x13          // 010_011
952#  define OPCOD_L_CUST1                            0x1c          // 011_100
953#  define OPCOD_L_CUST2                            0x1d          // 011_101
954#  define OPCOD_L_CUST3                            0x1e          // 011_110
955#  define OPCOD_L_CUST4                            0x1f          // 011_111
956#  define OPCOD_L_CUST5                            0x3c          // 111_100
957#  define OPCOD_L_CUST6                            0x3d          // 111_101
958#  define OPCOD_L_CUST7                            0x3e          // 111_110
959#  define OPCOD_L_CUST8                            0x3f          // 111_111
960#  define OPCOD_L_LD                               0x20          // 100_000
961#  define OPCOD_L_LWZ                              0x21          // 100_001
962#  define OPCOD_L_LWS                              0x22          // 100_010
963#  define OPCOD_L_LBZ                              0x23          // 100_011
964#  define OPCOD_L_LBS                              0x24          // 100_100
965#  define OPCOD_L_LHZ                              0x25          // 100_101
966#  define OPCOD_L_LHS                              0x26          // 100_110
967#  define OPCOD_L_ADDI                             0x27          // 100_111
968#  define OPCOD_L_ADDIC                            0x28          // 101_000
969#  define OPCOD_L_ANDI                             0x29          // 101_001
970#  define OPCOD_L_ORI                              0x2a          // 101_010
971#  define OPCOD_L_XORI                             0x2b          // 101_011
972#  define OPCOD_L_MULI                             0x2c          // 101_100
973#  define OPCOD_L_MFSPR                            0x2d          // 101_101
974#  define OPCOD_L_MTSPR                            0x30          // 110_000
975#  define OPCOD_L_SD                               0x34          // 110_100
976#  define OPCOD_L_SW                               0x35          // 110_101
977#  define OPCOD_L_SB                               0x36          // 110_110
978#  define OPCOD_L_SH                               0x37          // 110_111
979                                                   
980#  define OPCOD_1                                  0x33          // 110_011         // Instruction ORFPX32/64
981#  define OPCOD_2                                  0x0a          // 001_010         // Instruction ORVDX64
982#  define OPCOD_3                                  0x38          // 111_000         // Instructions Register-Register
983#  define OPCOD_4                                  0x39          // 111_001         // Instructions "set flag" with register
984#  define OPCOD_5                                  0x2f          // 101_111         // Instructions "set flag" with immediat
985#  define OPCOD_6                                  0x2e          // 101_110         // Instruction Shift/Rotate with immediat
986#  define OPCOD_7                                  0x31          // 110_001         // Instructions multiply with HI-LO
987#  define OPCOD_8                                  0x06          // 000_110         // Instructions acces at HI-LO
988#  define OPCOD_9                                  0x08          // 001_000         // Instructions special
989#  define OPCOD_10                                 0x05          // 000_101         // Instructions no operation
990                                                   
991// OPCOD_3         instructions                    - [9:8] [3:0]  Instructions Register-Register
992#  define OPCOD_L_ADD                              0x00          // 00_0000
993#  define OPCOD_L_ADDC                             0x01          // 00_0001
994#  define OPCOD_L_SUB                              0x02          // 00_0010
995#  define OPCOD_L_AND                              0x03          // 00_0011
996#  define OPCOD_L_OR                               0x04          // 00_0100
997#  define OPCOD_L_XOR                              0x05          // 00_0101
998#  define OPCOD_L_CMOV                             0x0e          // 00_1110
999#  define OPCOD_L_FF1                              0x0f          // 00_1111
1000#  define OPCOD_L_FL1                              0x1f          // 01_1111
1001#  define OPCOD_L_MUL                              0x36          // 11_0110
1002#  define OPCOD_L_DIV                              0x39          // 11_1001
1003#  define OPCOD_L_DIVU                             0x3a          // 11_1010
1004#  define OPCOD_L_MULU                             0x3b          // 11_1011
1005                                                   
1006#  define OPCOD_11                                 0x8           // 1000          // Instruction Shift/Rotate with register
1007#  define OPCOD_12                                 0xc           // 1100          // Instructions extend
1008#  define OPCOD_13                                 0xd           // 1101          // Instructions extend (64b)
1009                                                   
1010// OPCOD_4         instructions                    - [25:21]      Instructions "set flag" with register
1011#  define OPCOD_L_SFEQ                             0x00          // 00000
1012#  define OPCOD_L_SFNE                             0x01          // 00001
1013#  define OPCOD_L_SFGTU                            0x02          // 00010
1014#  define OPCOD_L_SFGEU                            0x03          // 00011
1015#  define OPCOD_L_SFLTU                            0x04          // 00100
1016#  define OPCOD_L_SFLEU                            0x05          // 00101
1017#  define OPCOD_L_SFGTS                            0x0a          // 01010
1018#  define OPCOD_L_SFGES                            0x0b          // 01011
1019#  define OPCOD_L_SFLTS                            0x0c          // 01100
1020#  define OPCOD_L_SFLES                            0x0d          // 01101
1021                                                   
1022// OPCOD_5         instructions                    - [25:21]      Instructions "set flag" with immediat
1023#  define OPCOD_L_SFEQI                            0x00          // 00000
1024#  define OPCOD_L_SFNEI                            0x01          // 00001
1025#  define OPCOD_L_SFGTUI                           0x02          // 00010
1026#  define OPCOD_L_SFGEUI                           0x03          // 00011
1027#  define OPCOD_L_SFLTUI                           0x04          // 00100
1028#  define OPCOD_L_SFLEUI                           0x05          // 00101
1029#  define OPCOD_L_SFGTSI                           0x0a          // 01010
1030#  define OPCOD_L_SFGESI                           0x0b          // 01011
1031#  define OPCOD_L_SFLTSI                           0x0c          // 01100
1032#  define OPCOD_L_SFLESI                           0x0d          // 01101
1033                                                   
1034// OPCOD_6         instructions                    - [7:6]        Instruction Shift/Rotate with immediat
1035#  define OPCOD_L_SLLI                             0x0           // 00
1036#  define OPCOD_L_SRLI                             0x1           // 01
1037#  define OPCOD_L_SRAI                             0x2           // 10
1038#  define OPCOD_L_RORI                             0x3           // 11
1039                                                   
1040// OPCOD_7         instructions                    - [3:0]        Instructions multiply with HI-LO
1041#  define OPCOD_L_MAC                              0x1           // 0001
1042#  define OPCOD_L_MSB                              0x2           // 0010
1043                                                   
1044// OPCOD_8         instructions                    - [17]         Instructions acces at HI-LO
1045#  define OPCOD_L_MOVHI                            0x0           // 0
1046#  define OPCOD_L_MACRC                            0x1           // 1
1047
1048// OPCOD_9         instructions                    - [25:23]      Instruction special
1049#  define OPCOD_L_SYS                              0x0           // 000
1050#  define OPCOD_L_TRAP                             0x2           // 010
1051#  define OPCOD_L_MSYNC                            0x4           // 100
1052#  define OPCOD_L_PSYNC                            0x5           // 101
1053#  define OPCOD_L_CSYNC                            0x6           // 110
1054
1055// OPCOD_10        instructions                    - [25:24]      Instruction no operation
1056#  define OPCOD_L_NOP                              0x1           // 01
1057                                                   
1058// OPCOD_11        instructions                    - [7:6]        Instruction Shift/Rotate with register
1059#  define OPCOD_L_SLL                              0x0           // 00
1060#  define OPCOD_L_SRL                              0x1           // 01
1061#  define OPCOD_L_SRA                              0x2           // 10
1062#  define OPCOD_L_ROR                              0x3           // 11
1063                                                   
1064// OPCOD_12        instructions                    - [9:6]          Instructions extend
1065#  define OPCOD_L_EXTHS                            0x0           // 0000
1066#  define OPCOD_L_EXTHZ                            0x2           // 0010
1067#  define OPCOD_L_EXTBS                            0x1           // 0001
1068#  define OPCOD_L_EXTBZ                            0x3           // 0011
1069                                                   
1070// OPCOD_13        instructions                    - [9:6]        Instructions extend (64b)
1071#  define OPCOD_L_EXTWS                            0x0           // 0000
1072#  define OPCOD_L_EXTWZ                            0x1           // 0001
1073
1074}; // end namespace behavioural
1075
1076  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::type_t>(const morpheo::behavioural::type_t& x)
1077  {
1078    switch (x)
1079      {
1080      case morpheo::behavioural::TYPE_ALU     : return "ALU"        ;
1081      case morpheo::behavioural::TYPE_SHIFT   : return "SHIFT"      ;
1082      case morpheo::behavioural::TYPE_MOVE    : return "MOVE"       ;
1083      case morpheo::behavioural::TYPE_TEST    : return "TEST"       ;
1084      case morpheo::behavioural::TYPE_MUL     : return "MUL"        ;
1085      case morpheo::behavioural::TYPE_DIV     : return "DIV"        ;
1086      case morpheo::behavioural::TYPE_EXTEND  : return "EXTEND"     ;
1087      case morpheo::behavioural::TYPE_FIND    : return "FIND"       ;
1088      case morpheo::behavioural::TYPE_SPECIAL : return "SPECIAL"    ;
1089      case morpheo::behavioural::TYPE_CUSTOM  : return "CUSTOM"     ;
1090      case morpheo::behavioural::TYPE_BRANCH  : return "BRANCH"     ;
1091      case morpheo::behavioural::TYPE_MEMORY  : return "MEMORY"     ;
1092      default : return "";
1093      }
1094  };
1095
1096  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::branch_condition_t>(const morpheo::behavioural::branch_condition_t& x)
1097  {
1098    switch (x)
1099      {
1100      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK          : return "none_without_write_stack"         ;
1101      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK             : return "none_with_write_stack"            ;
1102      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                        : return "flag_unset"                       ;
1103      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                          : return "flag_set"                         ;
1104      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK : return "read_register_without_write_stack";
1105      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK    : return "read_register_with_write_stack"   ;
1106      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_STACK                        : return "read_stack"                       ;
1107      default : return "";
1108      }
1109  };
1110
1111//   template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::event_state_t>(const morpheo::behavioural::event_state_t& x)
1112//   {
1113//     switch (x)
1114//       {
1115//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_NO_EVENT : return "EVENT_STATE_NO_EVENT";
1116//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_EVENT    : return "EVENT_STATE_EVENT"   ;
1117//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_WAITEND  : return "EVENT_STATE_WAITEND" ;
1118//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_END      : return "EVENT_STATE_END"     ;
1119//       default : return "";
1120//       }
1121//   };
1122
1123//   template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::event_type_t>(const morpheo::behavioural::event_type_t& x)
1124//   {
1125//     switch (x)
1126//       {
1127//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_NONE               : return "EVENT_TYPE_NONE"              ;
1128//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_MISS_SPECULATION   : return "EVENT_TYPE_MISS_SPECULATION"  ;
1129//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_EXCEPTION          : return "EVENT_TYPE_EXCEPTION"         ;
1130//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE : return "EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE";
1131//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_SPR_ACCESS         : return "EVENT_TYPE_SPR_ACCESS"        ;
1132//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_MSYNC              : return "EVENT_TYPE_MSYNC"             ;
1133//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_PSYNC              : return "EVENT_TYPE_PSYNC"             ;
1134//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_CSYNC              : return "EVENT_TYPE_CSYNC"             ;
1135//       default : return "";
1136//       }
1137//   };
1138
1139}; // end namespace morpheo             
1140
1141#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.