source: trunk/IPs/systemC/processor/Morpheo/Behavioural/include/Constants.h @ 117

Last change on this file since 117 was 117, checked in by rosiere, 15 years ago

1) Platforms : add new organization for test
2) Load_Store_Unit : add array to count nb_check in store_queue
3) Issue_queue and Core_Glue : rewrite the issue network
4) Special_Register_Unit : add reset value to register CID
5) Softwares : add multicontext test
6) Softwares : add SPECINT
7) Softwares : add MiBench?
7) Read_queue : inhib access for r0
8) Change Core_Glue (network) - dont yet support priority and load balancing scheme

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 65.3 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,       // 0000 - unit multiple
42    TYPE_SHIFT                             = 0x1,       // 0000 - unit multiple
43    TYPE_MOVE                              = 0x2,       // 0000 - unit multiple
44    TYPE_TEST                              = 0x3,       // 0000 - unit multiple
45    TYPE_MUL                               = 0x4,       // 0000 - unit multiple
46    TYPE_DIV                               = 0x5,       // 0000 - unit multiple, type optionnal
47    TYPE_EXTEND                            = 0x6,       // 0000 - unit multiple, type optionnal
48    TYPE_FIND                              = 0x7,       // 0000 - unit multiple, type optionnal
49    TYPE_SPECIAL                           = 0x8,       // 0000 - unit uniq
50    TYPE_CUSTOM                            = 0x9,       // 0000 - unit uniq    , type optionnal
51    TYPE_BRANCH                            = 0xa,       // 0000 - unit multiple
52    TYPE_MEMORY                            = 0xb,       // 0000 - unit uniq    , type exclusive
53    TYPE_INVALID                           = 0xf        // 1111 - none
54  } type_t;
55
56//#define NB_TYPE                                  11
57#  define SIZE_TYPE                                5
58#  define MAX_TYPE                                 (1<<SIZE_TYPE)
59
60    // TYPE         | multiple? | Optionnal? | Exclusive? | Comment
61    //--------------+-----------+------------+------------+---------
62    // TYPE_ALU     |     X     |            |            |
63    // TYPE_SHIFT   |     X     |            |            | ror is optionnal
64    // TYPE_MOVE    |     X     |            |            | cmov is optionnal
65    // TYPE_TEST    |     X     |            |            |
66    // TYPE_MUL     |     X     |            |            |
67    // TYPE_DIV     |     X     |     X      |            |
68    // TYPE_EXTEND  |     X     |     X      |            |
69    // TYPE_FIND    |     X     |     X      |            |
70    // TYPE_SPECIAL |           |            |            | mac unit is optionnal
71    // TYPE_CUSTOM  |           |     X      |            |
72    // TYPE_BRANCH  |     X     |            |            |
73    // TYPE_MEMORY  |           |            |     X      |
74
75#  define is_type_valid(x) \
76  ((x == TYPE_ALU    ) or \
77   (x == TYPE_SHIFT  ) or \
78   (x == TYPE_MOVE   ) or \
79   (x == TYPE_TEST   ) or \
80   (x == TYPE_MUL    ) or \
81   (x == TYPE_DIV    ) or \
82   (x == TYPE_EXTEND ) or \
83   (x == TYPE_FIND   ) or \
84   (x == TYPE_SPECIAL) or \
85   (x == TYPE_CUSTOM ) or \
86   (x == TYPE_BRANCH ) or \
87   (x == TYPE_MEMORY ))
88
89#  define is_type_uniq(x) \
90  ((x == TYPE_SPECIAL) or \
91   (x == TYPE_CUSTOM ) or \
92   (x == TYPE_MEMORY ))
93
94#  define is_type_optionnal(x) \
95  ((x == TYPE_DIV    ) or \
96   (x == TYPE_EXTEND ) or \
97   (x == TYPE_FIND   ) or \
98   (x == TYPE_CUSTOM ))
99
100#  define is_type_exclusive(x) \
101  ((x == TYPE_MEMORY ))
102
103  //====================================================[ Operation ]=====
104
105  //-------------------------------------------------------[ Memory ]-----
106#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z                0x08       // 0_1000
107#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z               0x09       // 0_1001
108#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z               0x0a       // 0_1010
109#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z               0x0b       // 0_1011
110#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S                0x18       // 1_1000
111#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S               0x19       // 1_1001
112#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S               0x1a       // 1_1010
113#  define OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S               0x1b       // 1_1011
114
115#  define OPERATION_MEMORY_STORE_8                 0x0c       // 0_1100
116#  define OPERATION_MEMORY_STORE_16                0x0d       // 0_1101
117#  define OPERATION_MEMORY_STORE_32                0x0e       // 0_1110
118#  define OPERATION_MEMORY_STORE_64                0x0f       // 0_1111
119#  define OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK           0x1c       // 1_1100
120#  define OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO           0x1d       // 1_1101
121
122#  define OPERATION_MEMORY_LOCK                    0x01       // 0_0001
123#  define OPERATION_MEMORY_INVALIDATE              0x02       // 0_0010
124#  define OPERATION_MEMORY_PREFETCH                0x03       // 0_0011
125#  define OPERATION_MEMORY_FLUSH                   0x06       // 0_0110
126#  define OPERATION_MEMORY_SYNCHRONIZATION         0x07       // 0_0111
127 
128#define is_operation_memory_load(x)             \
129  ((x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_Z ) or         \
130   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z) or         \
131   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z) or         \
132   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z) or         \
133   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ) or         \
134   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S) or         \
135   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S) or         \
136   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S) )
137 
138#define is_operation_memory_store(x)            \
139  ((x == OPERATION_MEMORY_STORE_8      ) or     \
140   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_16     ) or     \
141   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_32     ) or     \
142   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_64     ) or     \
143   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK) or     \
144   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO))
145
146#define is_operation_memory_store_head(x)       \
147  ((x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_OK) or     \
148   (x == OPERATION_MEMORY_STORE_HEAD_KO))
149 
150#define is_operation_memory_load_signed(x)      \
151  ((x == OPERATION_MEMORY_LOAD_8_S ) or         \
152   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S) or         \
153   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S) or         \
154   (x == OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S) )
155
156#  define MEMORY_ACCESS_8                          0x0
157#  define MEMORY_ACCESS_16                         0x1
158#  define MEMORY_ACCESS_32                         0x2
159#  define MEMORY_ACCESS_64                         0x3
160
161#  define MEMORY_SIZE_8                            8
162#  define MEMORY_SIZE_16                           16
163#  define MEMORY_SIZE_32                           32
164#  define MEMORY_SIZE_64                           64
165
166#  define MASK_MEMORY_ACCESS_8                     0x0
167#  define MASK_MEMORY_ACCESS_16                    0x1
168#  define MASK_MEMORY_ACCESS_32                    0x3
169#  define MASK_MEMORY_ACCESS_64                    0x7
170
171#define memory_size(x)                                                  \
172  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
173    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
174    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MEMORY_SIZE_16:                    \
175   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
176     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
177     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MEMORY_SIZE_32:                   \
178    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
179      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
180      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MEMORY_SIZE_64:MEMORY_SIZE_8)))
181 
182#define memory_access(x)                                                \
183  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
184    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
185    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MEMORY_ACCESS_16:                  \
186   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
187     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
188     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MEMORY_ACCESS_32:                 \
189    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
190      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
191      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MEMORY_ACCESS_64:MEMORY_ACCESS_8)))
192 
193#define mask_memory_access(x)                                           \
194  (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_Z)or                                   \
195    (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_16_S)or                                   \
196    (x==OPERATION_MEMORY_STORE_16 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_16:             \
197   (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_Z)or                                  \
198     (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_32_S)or                                  \
199     (x==OPERATION_MEMORY_STORE_32 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_32:            \
200    (((x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_Z)or                                 \
201      (x==OPERATION_MEMORY_LOAD_64_S)or                                 \
202      (x==OPERATION_MEMORY_STORE_64 ))?MASK_MEMORY_ACCESS_64:MASK_MEMORY_ACCESS_8)))
203
204  //---------------------------------------------[ Functionnal Unit ]-----
205
206  // WARNING : Operations are coded in a one-hot implementation that is used in the functional unit's vhdl code.
207  //           Do not change that (you can still change the values as long as it respects the one-hot encoding).
208
209#  define OPERATION_ALU_L_ADD                      0x1        // 000_0001 l.add   , l.addi
210#  define OPERATION_ALU_L_ADDC                     0x2        // 000_0010 l.addc  , l.addic
211#  define OPERATION_ALU_L_SUB                      0x4        // 000_0100 l.sub
212#  define OPERATION_ALU_L_AND                      0x8        // 000_1000 l.and   , l.andi
213#  define OPERATION_ALU_L_OR                       0x10       // 001_0000 l.or    , l.ori
214#  define OPERATION_ALU_L_XOR                      0x20       // 010_0000 l.xor   , l.xori
215
216  // WARNING : Shift and rotate operation codes are hard-coded in the functional unit's vhdl code,
217  //           with bit 0 corresponding to the direction (0 for right, and 1 for left),
218  //           bit 1 to the type (0 for shift, 1 for rotate) and bit 2 is to be set to 0 for a logic
219  //           operation and 1 for an arithmetic operation.
220  //           Do not change that (unless you respect the one-hot encoding described above).
221
222#  define OPERATION_SHIFT_L_SLL                    0x1        // 000_0001 l.sll   , l.slli
223#  define OPERATION_SHIFT_L_SRA                    0x4        // 000_0100 l.sra   , l.srai
224#  define OPERATION_SHIFT_L_SRL                    0x0        // 000_0000 l.srl   , l.srli
225#  define OPERATION_SHIFT_L_ROR                    0x2        // 000_0010 l.ror   , l.rori
226
227#  define OPERATION_MOVE_L_MOVHI                   0x1        // 000_0001 l.movhi
228#  define OPERATION_MOVE_L_CMOV                    0x2        // 000_0010 l.cmov
229
230#  define OPERATION_TEST_L_SFGES                   0x45       // 100_0101 l.sfges , l.sfges
231#  define OPERATION_TEST_L_SFGEU                   0x5        // 000_0101 l.sfgeu , l.sfgeu
232#  define OPERATION_TEST_L_SFGTS                   0x46       // 100_0110 L.sfgts , l.sfgts
233#  define OPERATION_TEST_L_SFGTU                   0x6        // 000_0110 l.sfgtu , l.sfgtu
234#  define OPERATION_TEST_L_SFLES                   0x49       // 100_1001 l.sfles , l.sfles
235#  define OPERATION_TEST_L_SFLEU                   0x9        // 000_1001 l.sfleu , l.sfleu
236#  define OPERATION_TEST_L_SFLTS                   0x4A       // 100_1010 l.sflts , l.sflts
237#  define OPERATION_TEST_L_SFLTU                   0xA        // 000_1010 l.sfltu , l.sfltu
238#  define OPERATION_TEST_L_SFEQ                    0x10       // 001_0000 l.sfeq  , l.sfeqi
239#  define OPERATION_TEST_L_SFNE                    0x20       // 010_0000 l.sfne  , l.sfnei
240
241#  define OPERATION_MUL_L_MUL                      0x1        // 000_0001 l.mul   , l.muli
242#  define OPERATION_MUL_L_MULU                     0x2        // 000_0010 l.mulu
243
244#  define OPERATION_DIV_L_DIV                      0x1        // 000_0001 l.div
245#  define OPERATION_DIV_L_DIVU                     0x2        // 000_0010 l.divu
246
247#  define OPERATION_EXTEND_L_EXTEND_Z              0x1        // 000_0001 l.extbz , l.exthz, l.extwz
248#  define OPERATION_EXTEND_L_EXTEND_S              0x2        // 000_0010 l.extbs , l.exths, l.extws
249
250#  define OPERATION_FIND_L_FF1                     0x1        // 000_0001 l.ff1
251#  define OPERATION_FIND_L_FL1                     0x2        // 000_0010 l.fl1
252
253#  define OPERATION_SPECIAL_L_NOP                  0x7f       // 111_1111 l.nop   
254#  define OPERATION_SPECIAL_L_MFSPR                0x1        // 000_0001 l.mfspr
255#  define OPERATION_SPECIAL_L_MTSPR                0x2        // 000_0010 l.mtspr
256#  define OPERATION_SPECIAL_L_RFE                  0x4        // 000_0100 l.rfe 
257#  define OPERATION_SPECIAL_L_MAC                  0x11       // 001_0001 l.mac   , l.maci
258#  define OPERATION_SPECIAL_L_MACRC                0x12       // 001_0010 l.macrc
259#  define OPERATION_SPECIAL_L_MSB                  0x14       // 001_0100 l.msb
260//#define OPERATION_SPECIAL_L_MSYNC                0x21       // 010_0001 l.msync
261//#define OPERATION_SPECIAL_L_PSYNC                0x22       // 010_0010 l.psync
262//#define OPERATION_SPECIAL_L_CSYNC                0x24       // 010_0100 l.csync
263#  define OPERATION_SPECIAL_L_SYS                  0x41       // 100_0001 l.sys 
264#  define OPERATION_SPECIAL_L_TRAP                 0x42       // 100_0010 l.trap
265
266#  define OPERATION_BRANCH_NONE                    0x1        // 000_0001 l.j
267#  define OPERATION_BRANCH_L_TEST_NF               0x2        // 000_0010 l.bnf
268#  define OPERATION_BRANCH_L_TEST_F                0x4        // 000_0100 l.bf
269#  define OPERATION_BRANCH_L_JALR                  0x8        // 000_1000 l.jal   , l.jalr , l.jr
270
271  //-------------------------------------------------------[ Custom ]-----
272
273#  define OPERATION_CUSTOM_L_1                     0x40       // 100_0000
274#  define OPERATION_CUSTOM_L_2                     0x41       // 100_0001
275#  define OPERATION_CUSTOM_L_3                     0x42       // 100_0010
276#  define OPERATION_CUSTOM_L_4                     0x43       // 100_0011
277#  define OPERATION_CUSTOM_L_5                     0x44       // 100_0100
278#  define OPERATION_CUSTOM_L_6                     0x45       // 100_0101
279#  define OPERATION_CUSTOM_L_7                     0x46       // 100_0110
280#  define OPERATION_CUSTOM_L_8                     0x47       // 100_0111
281#  define OPERATION_CUSTOM_LF_1_D                  0x48       // 100_1000
282#  define OPERATION_CUSTOM_LF_1_S                  0x49       // 100_1001
283#  define OPERATION_CUSTOM_LV_1                    0x4c       // 100_1100
284#  define OPERATION_CUSTOM_LV_2                    0x4d       // 100_1101
285#  define OPERATION_CUSTOM_LV_3                    0x4e       // 100_1110
286#  define OPERATION_CUSTOM_LV_4                    0x4f       // 100_1111
287
288#  define SIZE_OPERATION                           7
289#  define MAX_OPERATION                            (1<<SIZE_OPERATION)
290
291  //====================================================[ Exception ]=====
292  // Exception - OpenRISC
293
294#  define SIZE_EXCEPTION                           5
295#  define SIZE_EXCEPTION_USE                       4
296#  define SIZE_EXCEPTION_MEMORY                    5
297#  define SIZE_EXCEPTION_CUSTOM                    5
298#  define SIZE_EXCEPTION_ALU                       5
299#  define SIZE_EXCEPTION_DECOD                     5
300#  define SIZE_EXCEPTION_IFETCH                    5
301
302#  define EXCEPTION_NONE                           0x00       // none exception
303#  define EXCEPTION_RESET                          0x01       // software or hardware reset
304#  define EXCEPTION_BUS_ERROR                      0x02       // Access at a invalid physical adress
305#  define EXCEPTION_DATA_PAGE                      0x03       // No matching or page violation protection in pages tables
306#  define EXCEPTION_INSTRUCTION_PAGE               0x04       // No matching or page violation protection in pages tables
307#  define EXCEPTION_TICK_TIMER                     0x05       // Tick timer interruption
308#  define EXCEPTION_ALIGNMENT                      0x06       // Load/Store access is not aligned
309#  define EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION            0x07       // Instruction is illegal (no implemented)
310#  define EXCEPTION_INTERRUPT                      0x08       // External interruption
311#  define EXCEPTION_DATA_TLB                       0x09       // DTLB miss
312#  define EXCEPTION_INSTRUCTION_TLB                0x0a       // ITLB miss
313#  define EXCEPTION_RANGE                          0x0b       // Overflow or access at a unimplemented register or context
314#  define EXCEPTION_SYSCALL                        0x0c       // System Call
315#  define EXCEPTION_FLOATING_POINT                 0x0d       // Caused by a floating instruction
316#  define EXCEPTION_TRAP                           0x0e       // L.trap or debug unit
317#  define EXCEPTION_RESERVED_0                     0x0f       // Reserved for a futur usage
318#  define EXCEPTION_RESERVED_1                     0x10       // Reserved for a futur usage
319#  define EXCEPTION_RESERVED_2                     0x11       // Reserved for a futur usage
320#  define EXCEPTION_RESERVED_3                     0x12       // Reserved for a futur usage
321#  define EXCEPTION_RESERVED_4                     0x13       // Reserved for a futur usage
322#  define EXCEPTION_RESERVED_5                     0x14       // Reserved for a futur usage
323#  define EXCEPTION_RESERVED_6                     0x15       // Reserved for implemented specific exceptions
324#  define EXCEPTION_RESERVED_7                     0x16       // Reserved for implemented specific exceptions
325#  define EXCEPTION_RESERVED_8                     0x17       // Reserved for implemented specific exceptions
326#  define EXCEPTION_RESERVED_9                     0x18       // Reserved for implemented specific exceptions
327#  define EXCEPTION_CUSTOM_0                       0x19       // Reserved for custom exceptions
328#  define EXCEPTION_CUSTOM_1                       0x1a       // Reserved for custom exceptions
329#  define EXCEPTION_CUSTOM_2                       0x1b       // Reserved for custom exceptions
330#  define EXCEPTION_CUSTOM_3                       0x1c       // Reserved for custom exceptions
331#  define EXCEPTION_CUSTOM_4                       0x1d       // Reserved for custom exceptions
332#  define EXCEPTION_CUSTOM_5                       0x1e       // Reserved for custom exceptions
333#  define EXCEPTION_CUSTOM_6                       0x1f       // Reserved for custom exceptions
334
335  //SR[14].EPH : Exception Prefix High
336  // EPH = 0 Exceptions vectors are located in memory area starting at 0x0
337  // EPH = 1 Exception vectors are located in memory area starting at 0xF0000000
338
339#define exception_to_address(eph,x) (((eph==0)?0x0:0xF0000000)+(x<<8))
340
341  // Exception Execution
342#  define EXCEPTION_IFETCH_NONE                    0x00       //   Fetch Unit generate none exception
343#  define EXCEPTION_IFETCH_INSTRUCTION_TLB         0x0a       //   ITLB miss
344#  define EXCEPTION_IFETCH_INSTRUCTION_PAGE        0x04       //   No matching or page violation protection in pages tables
345#  define EXCEPTION_IFETCH_BUS_ERROR               0x02       //   Access at a invalid physical address
346                                                                   
347#  define EXCEPTION_DECOD_NONE                     0x00       //   none exception
348#  define EXCEPTION_DECOD_ILLEGAL_INSTRUCTION      0x01       //   Instruction is illegal (no implemented)
349#  define EXCEPTION_DECOD_SYSCALL                  0x02       //   System Call
350//#define EXCEPTION_DECOD_TRAP                     0x0e       //   L.trap or debug unit (note : must read SR !)
351#  define EXCEPTION_DECOD_INSTRUCTION_TLB          0x0a       //   ITLB miss
352#  define EXCEPTION_DECOD_INSTRUCTION_PAGE         0x04       //   No matching or page violation protection in pages tables
353#  define EXCEPTION_DECOD_BUS_ERROR                0x02       //   Access at a invalid physical address
354                                                                   
355  // WARNING : Keep EXCEPTION_ALU_NONE value at 0x00 (kind of hard coded in functional unit's vhdl code).
356#  define EXCEPTION_ALU_NONE                       0x00       //   Functionnal unit generate none exception
357#  define EXCEPTION_ALU_RANGE                      0x0b       //   
358#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_INVALID         0x12       // * SPR     present in ALU but not compatible privilege
359#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_READ       0x13       // * SPR not present in ALU
360#  define EXCEPTION_ALU_SPR_ACCESS_MUST_WRITE      0x14       // * SPR not present in ALU
361                                                                   
362#  define EXCEPTION_MEMORY_NONE                    0x00       //   Load/Store generate none exception
363#  define EXCEPTION_MEMORY_ALIGNMENT               0x06       //   Load/Store access is not aligned
364#  define EXCEPTION_MEMORY_DATA_TLB                0x09       //   DTLB miss
365#  define EXCEPTION_MEMORY_DATA_PAGE               0x03       //   No matching or page violation protection in pages tables
366#  define EXCEPTION_MEMORY_BUS_ERROR               0x02       //   Access at a invalid physical address
367#  define EXCEPTION_MEMORY_MISS_SPECULATION        0x10       // * Load miss speculation
368#  define EXCEPTION_MEMORY_LOAD_SPECULATIVE        0x11       // * The load is speculative : write in register file, but don't commit
369                                                                   
370#  define EXCEPTION_CUSTOM_NONE                    0x00       //   Custom unit generate none exception
371#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_0                  0x19       //   Reserved for custom exceptions
372#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_1                  0x1a       //   Reserved for custom exceptions
373#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_2                  0x1b       //   Reserved for custom exceptions
374#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_3                  0x1c       //   Reserved for custom exceptions
375#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_4                  0x1d       //   Reserved for custom exceptions
376#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_5                  0x1e       //   Reserved for custom exceptions
377#  define EXCEPTION_CUSTOM_CUST_6                  0x1f       //   Reserved for custom exceptions
378                                                                   
379#  define EXCEPTION_USE_NONE                       0x00       //   
380#  define EXCEPTION_USE_ILLEGAL_INSTRUCTION        0x01       //   illegal_instruction
381#  define EXCEPTION_USE_RANGE                      0x02       //   range
382#  define EXCEPTION_USE_MEMORY_WITH_ALIGNMENT      0x03       //   TLB miss, page fault, bus error, alignment
383#  define EXCEPTION_USE_MEMORY_WITHOUT_ALIGNMENT   0x04       //   TLB miss, page fault, bus error
384#  define EXCEPTION_USE_SYSCALL                    0x05       //   syscall
385#  define EXCEPTION_USE_TRAP                       0x06       //   trap
386#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_0                   0x07       //   
387#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_1                   0x08       //   
388#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_2                   0x09       //   
389#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_3                   0x0a       //   
390#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_4                   0x0b       //   
391#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_5                   0x0c       //   
392#  define EXCEPTION_USE_CUSTOM_6                   0x0d       //   
393
394#  define exception_ifetch_to_exception_decod(x) x
395#  define exception_decod_to_exception(x)        x
396#  define exception_alu_to_exception(x)          x
397#  define exception_memory_to_exception(x)       x
398#  define exception_custom_to_exception(x)       x
399
400  //=======================================================[ icache ]=====
401
402  //--------------------------------------------------[ icache_type ]-----
403
404#  define SIZE_ICACHE_TYPE                         2
405
406#  define ICACHE_TYPE_LOAD                         0x0        // 0000
407#  define ICACHE_TYPE_LOCK                         0x1        // 0001
408#  define ICACHE_TYPE_INVALIDATE                   0x2        // 0010
409#  define ICACHE_TYPE_PREFETCH                     0x3        // 0011
410
411// just take the 2 less significative bits.
412#define operation_to_icache_type(x) (x&0x3)
413
414  //-------------------------------------------------[ icache_error ]-----
415
416#  define SIZE_ICACHE_ERROR                        1
417
418#  define ICACHE_ERROR_NONE                        0x0
419#  define ICACHE_ERROR_BUS_ERROR                   0x1
420
421  //=======================================================[ dcache ]=====
422
423  //--------------------------------------------------[ dcache_type ]-----
424
425#  define SIZE_DCACHE_TYPE                         4
426
427//#define DCACHE_TYPE_                             0x0        // 0000
428#  define DCACHE_TYPE_LOCK                         0x1        // 0001
429#  define DCACHE_TYPE_INVALIDATE                   0x2        // 0010
430#  define DCACHE_TYPE_PREFETCH                     0x3        // 0011
431//#define DCACHE_TYPE_                             0x4        // 0100
432//#define DCACHE_TYPE_                             0x5        // 0101
433#  define DCACHE_TYPE_FLUSH                        0x6        // 0110
434#  define DCACHE_TYPE_SYNCHRONIZATION              0x7        // 0111
435#  define DCACHE_TYPE_LOAD_8                       0x8        // 1000
436#  define DCACHE_TYPE_LOAD_16                      0x9        // 1001
437#  define DCACHE_TYPE_LOAD_32                      0xa        // 1010
438#  define DCACHE_TYPE_LOAD_64                      0xb        // 1011
439#  define DCACHE_TYPE_STORE_8                      0xc        // 1100
440#  define DCACHE_TYPE_STORE_16                     0xd        // 1101
441#  define DCACHE_TYPE_STORE_32                     0xe        // 1110
442#  define DCACHE_TYPE_STORE_64                     0xf        // 1111
443
444// just take the 4 less significative bits.
445#define operation_to_dcache_type(x) (x&0xf)
446
447  //-------------------------------------------------[ dcache_error ]-----
448
449#  define SIZE_DCACHE_ERROR                        1
450
451#  define DCACHE_ERROR_NONE                        0x0
452#  define DCACHE_ERROR_BUS_ERROR                   0x1
453
454  //=================================================[ special_data ]=====
455
456#  define SIZE_SPECIAL_DATA                        2
457
458// Position of flag in "rename register SR" (NOT IN "SR")
459#  define FLAG_POSITION_F                          0x0         // Conditionnal branch flag
460#  define FLAG_POSITION_CY                         0x1         // Carry was produced by last arithmetic operation
461#  define FLAG_POSITION_OV                         0x0         // Overflow occured during last arithmetic operation
462
463#  define FLAG_F                                   (1<<FLAG_POSITION_F ) // Conditionnal branch flag
464#  define FLAG_CY                                  (1<<FLAG_POSITION_CY) // Carry was produced by last arithmetic operation
465#  define FLAG_OV                                  (1<<FLAG_POSITION_OV) // Overflow occured during last arithmetic operation
466
467  //==========================================================[ spr ]=====
468
469  enum
470    {
471      GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL,  // 0
472      GROUP_DMMU,                // 1
473      GROUP_IMMU,                // 2
474      GROUP_DCACHE,              // 3
475      GROUP_ICACHE,              // 4
476      GROUP_MAC,                 // 5
477      GROUP_DEBUG,               // 6
478      GROUP_PERFORMANCE_COUNTER, // 7
479      GROUP_POWER_MANAGEMENT,    // 8
480      GROUP_PIC,                 // 9
481      GROUP_TICK_TIMER,          // 10
482      GROUP_FLOATING_POINT,      // 11
483      GROUP_RESERVED_1,          // 12     
484      GROUP_RESERVED_2,          // 13     
485      GROUP_RESERVED_3,          // 14     
486      GROUP_RESERVED_4,          // 15     
487      GROUP_RESERVED_5,          // 16     
488      GROUP_RESERVED_6,          // 17     
489      GROUP_RESERVED_7,          // 18     
490      GROUP_RESERVED_8,          // 19     
491      GROUP_RESERVED_9,          // 20     
492      GROUP_RESERVED_10,         // 21     
493      GROUP_RESERVED_11,         // 22     
494      GROUP_RESERVED_12,         // 23
495      GROUP_CUSTOM_1,            // 24     
496      GROUP_CUSTOM_2,            // 25     
497      GROUP_CUSTOM_3,            // 26     
498      GROUP_CUSTOM_4,            // 27     
499      GROUP_CUSTOM_5,            // 28     
500      GROUP_CUSTOM_6,            // 29     
501      GROUP_CUSTOM_7,            // 30     
502      GROUP_CUSTOM_8,            // 31     
503      NB_GROUP
504    };
505
506#  define NB_REG_GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL          1536
507#  define NB_REG_GROUP_DMMU                        1536
508#  define NB_REG_GROUP_IMMU                        1536
509#  define NB_REG_GROUP_DCACHE                      6
510#  define NB_REG_GROUP_ICACHE                      4
511#  define NB_REG_GROUP_MAC                         3
512#  define NB_REG_GROUP_DEBUG                       22
513#  define NB_REG_GROUP_PERFORMANCE_COUNTER         16
514#  define NB_REG_GROUP_POWER_MANAGEMENT            1
515#  define NB_REG_GROUP_PIC                         3
516#  define NB_REG_GROUP_TICK_TIMER                  2
517#  define NB_REG_GROUP_FLOATING_POINT              0
518#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_1                  0
519#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_2                  0
520#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_3                  0
521#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_4                  0
522#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_5                  0
523#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_6                  0
524#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_7                  0
525#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_8                  0
526#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_9                  0
527#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_10                 0
528#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_11                 0
529#  define NB_REG_GROUP_RESERVED_12                 0
530#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_1                    0
531#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_2                    0
532#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_3                    0
533#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_4                    0
534#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_5                    0
535#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_6                    0
536#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_7                    0
537#  define NB_REG_GROUP_CUSTOM_8                    0
538
539  static const uint32_t NB_REG_GROUP [] =
540    {NB_REG_GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL  ,
541     NB_REG_GROUP_DMMU                ,
542     NB_REG_GROUP_IMMU                ,
543     NB_REG_GROUP_DCACHE              ,
544     NB_REG_GROUP_ICACHE              ,
545     NB_REG_GROUP_MAC                 ,
546     NB_REG_GROUP_DEBUG               ,
547     NB_REG_GROUP_PERFORMANCE_COUNTER ,
548     NB_REG_GROUP_POWER_MANAGEMENT    ,
549     NB_REG_GROUP_PIC                 ,
550     NB_REG_GROUP_TICK_TIMER          ,
551     NB_REG_GROUP_FLOATING_POINT      ,
552     NB_REG_GROUP_RESERVED_1          ,
553     NB_REG_GROUP_RESERVED_2          ,
554     NB_REG_GROUP_RESERVED_3          ,
555     NB_REG_GROUP_RESERVED_4          ,
556     NB_REG_GROUP_RESERVED_5          ,
557     NB_REG_GROUP_RESERVED_6          ,
558     NB_REG_GROUP_RESERVED_7          ,
559     NB_REG_GROUP_RESERVED_8          ,
560     NB_REG_GROUP_RESERVED_9          ,
561     NB_REG_GROUP_RESERVED_10         ,
562     NB_REG_GROUP_RESERVED_11         ,
563     NB_REG_GROUP_RESERVED_12         ,
564     NB_REG_GROUP_CUSTOM_1            ,
565     NB_REG_GROUP_CUSTOM_2            ,
566     NB_REG_GROUP_CUSTOM_3            ,
567     NB_REG_GROUP_CUSTOM_4            ,
568     NB_REG_GROUP_CUSTOM_5            ,
569     NB_REG_GROUP_CUSTOM_6            ,
570     NB_REG_GROUP_CUSTOM_7            ,
571     NB_REG_GROUP_CUSTOM_8            };
572 
573  // GROUP_SYSTEM_AND_CONTROL
574#  define SPR_VR                                   0          // Version register
575#  define SPR_UPR                                  1          // Unit Present register
576#  define SPR_CPUCFGR                              2          // CPU Configuration register
577#  define SPR_DMMUCFGR                             3          // Data MMU Configuration register
578#  define SPR_IMMUCFGR                             4          // Instruction MMU Configuration register
579#  define SPR_DCCFGR                               5          // Data Cache Configuration register
580#  define SPR_ICCFGR                               6          // Instruction Cache Configuration register
581#  define SPR_DCFGR                                7          // Debug Configuration register
582#  define SPR_PCCFGR                               8          // Performance Counters Configuration register
583#  define SPR_NPC                                  16         // PC mapped to SPR space (next PC)
584#  define SPR_SR                                   17         // Supervision register
585#  define SPR_PPC                                  18         // PC mapped to SPR space (previous PC)
586#  define SPR_FPCSR                                20         // FP Control Status register
587#  define SPR_CID                                  21         // Context Id
588#  define SPR_TID                                  22         // Thread  Id
589#  define SPR_TSR                                  23         // Thread  Priority
590#  define SPR_EPCR                                 32         // Exception PC register
591#  define SPR_EEAR                                 48         // Exception EA register
592#  define SPR_ESR                                  64         // Exception SR register
593#  define SPR_GPR                                  1024       // GPRs mappted to SPR space
594 
595  // GROUP_DCACHE
596#  define SPR_DCCR                                 0          // DC Control register
597#  define SPR_DCBPR                                1          // DC Block Prefetch register
598#  define SPR_DCBFR                                2          // DC Block Flush register
599#  define SPR_DCBIR                                3          // DC Block Invalidate register
600#  define SPR_DCBWR                                4          // DC Block Write-back register
601#  define SPR_DCBLR                                5          // DC Block Lock register
602
603  // GROUP_ICACHE
604#  define SPR_ICCR                                 0          // IC Control register
605#  define SPR_ICBPR                                1          // IC Block Prefetch register
606#  define SPR_ICBIR                                2          // IC Block Invalidate register
607#  define SPR_ICBLR                                3          // IC Block Lock register
608                                                   
609  // GROUP_MAC                                     
610#  define SPR_MACLO                                1          // MAC Low
611#  define SPR_MACHI                                2          // MAC High
612
613  // SR RENAME
614#  define NB_SPR_LOGIC                             2
615#  define LOG2_NB_SPR_LOGIC                        1
616  // SPR_LOGIC[0] = F
617  // SPR_LOGIC[1] = Carry, Overflow
618#  define SPR_LOGIC_SR_F                           0x0        // Status register bit F                   (size = 1)
619#  define SPR_LOGIC_SR_CY_OV                       0x1        // Status register bit overflow and carry  (size = 2)
620
621  //----------------------------------------------[ spr_mode_access ]-----
622
623#  define SPR_ACCESS_MODE_NONE                     0x0        // 000
624#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_ONLY                0x1        // 001
625#  define SPR_ACCESS_MODE_WRITE_ONLY               0x2        // 010
626#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_WRITE               0x3        // 011
627#  define SPR_ACCESS_MODE_READ_ONLY_COND           0x5        // 101 special read
628
629  //--------------------------------------------------------[ event ]-----
630#  define SIZE_EVENT_STATE                         2
631
632#  define EVENT_STATE_NO_EVENT                     0          // no event : current case
633#  define EVENT_STATE_EVENT                        1          // Have a event : make necessary to manage the event
634#  define EVENT_STATE_WAITEND                      2          // Wait end of manage event (restaure a good context)
635#  define EVENT_STATE_END                          3          // CPU can continue
636                                                     
637#  define SIZE_EVENT_TYPE                          3
638                                                     
639#  define EVENT_TYPE_NONE                          0          // no event
640#  define EVENT_TYPE_BRANCH_MISS_SPECULATION       1          // miss of speculation (load or branch miss speculation)
641#  define EVENT_TYPE_LOAD_MISS_SPECULATION         2          // miss of speculation (load or branch miss speculation)
642#  define EVENT_TYPE_EXCEPTION                     3          // exception or interruption occure
643//#define EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE            3          // branch is no accurate (old speculation is a miss)
644#  define EVENT_TYPE_SPR_ACCESS                    4          // decod a mtspr or mfspr instruction
645#  define EVENT_TYPE_MSYNC                         5          // decod a memory   synchronization
646#  define EVENT_TYPE_PSYNC                         6          // decod a pipeline synchronization
647#  define EVENT_TYPE_CSYNC                         7          // decod a context  synchronization
648
649  //-------------------------------------------------[ branch_state ]-----
650#  define SIZE_BRANCH_STATE                        2
651
652#  define BRANCH_STATE_NONE                        0x0        // 0 0
653#  define BRANCH_STATE_NSPEC_TAKE                  0x1        // 0 1  -> incondionnal
654#  define BRANCH_STATE_SPEC_NTAKE                  0x2        // 1 0
655#  define BRANCH_STATE_SPEC_TAKE                   0x3        // 1 1
656
657  //---------------------------------------------[ branch_condition ]-----
658
659#  define SIZE_BRANCH_CONDITION                    4
660#  define MAX_BRANCH_CONDITION                     (1<<SIZE_BRANCH_CONDITION)
661  typedef enum
662    {
663      BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK          = 0x0,        // None condition (jump)
664      BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK             = 0x8,        // None condition (jump)
665      BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                        = 0x2,        // Branch if Flag is clear
666      BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                          = 0x3,        // Branch if Flag is set
667      BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK = 0x4,        // Branch if a register is read
668      BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK    = 0xc,        // Branch if a register is read
669      BRANCH_CONDITION_READ_STACK                        = 0xf         // Branch with pop  in stack pointer
670    } branch_condition_t;
671
672#  define is_branch_condition_valid(x)                           \
673  (( x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK         ) or \
674   ( x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK            ) or \
675   ( x == BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                       ) or \
676   ( x == BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                         ) or \
677   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK) or \
678   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK   ) or \
679   ( x == BRANCH_CONDITION_READ_STACK                       ))
680
681
682  /*
683enum
684  {
685    BRANCH_TYPE_SEQUENTIAL,
686    BRANCH_TYPE_JUMP,
687    BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL,
688    BRANCH_TYPE_REGISTER,
689    BRANCH_TYPE_CALL,
690    BRANCH_TYPE_RETURN,
691    NB_BRANCH_TYPE
692  };
693
694#  define branch_condition_to_type(x)                                   \
695  (x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK         )?BRANCH_TYPE_JUMP: \
696  ((x == BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK            )?BRANCH_TYPE_CALL: \
697   ((x == BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                       )?BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL: \
698    ((x == BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                         )?BRANCH_TYPE_CONDITIONNAL: \
699     ((x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK)?BRANCH_TYPE_REGISTER: \
700      ((x == BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK   )?BRANCH_TYPE_CALL: \
701       ((x == BRANCH_CONDITION_READ_STACK                       )?BRANCH_TYPE_RETURN:BRANCH_TYPE_SEQUENTIAL))))));
702  */
703 
704  //--------------------------------------------------[ instruction ]-----
705#  define NB_INSTRUCTION                           213        // 92 ORBIS, 30 ORFPX (15 simple, 15 double), 91 ORVDX (38 on byte, 41 on half, 12 independant format)
706
707  enum 
708    {
709      // ORBIS
710      INSTRUCTION_L_ADD,                         //0
711      INSTRUCTION_L_ADDC,                        //1
712      INSTRUCTION_L_ADDI,                        //2
713      INSTRUCTION_L_ADDIC,                       //3
714      INSTRUCTION_L_AND,                         //4
715      INSTRUCTION_L_ANDI,                        //5
716      INSTRUCTION_L_BF,                          //6
717      INSTRUCTION_L_BNF,                         //7
718      INSTRUCTION_L_CMOV,                        //8
719      INSTRUCTION_L_CSYNC,                       //9
720      INSTRUCTION_L_CUST1,                       //10
721      INSTRUCTION_L_CUST2,                       //11
722      INSTRUCTION_L_CUST3,                       //12
723      INSTRUCTION_L_CUST4,                       //13
724      INSTRUCTION_L_CUST5,                       //14
725      INSTRUCTION_L_CUST6,                       //15
726      INSTRUCTION_L_CUST7,                       //16
727      INSTRUCTION_L_CUST8,                       //17
728      INSTRUCTION_L_DIV,                         //18
729      INSTRUCTION_L_DIVU,                        //19
730      INSTRUCTION_L_EXTBS,                       //20
731      INSTRUCTION_L_EXTBZ,                       //21
732      INSTRUCTION_L_EXTHS,                       //22
733      INSTRUCTION_L_EXTHZ,                       //23
734      INSTRUCTION_L_EXTWS,                       //24
735      INSTRUCTION_L_EXTWZ,                       //25
736      INSTRUCTION_L_FF1,                         //26
737      INSTRUCTION_L_FL1,                         //27
738      INSTRUCTION_L_J,                           //28
739      INSTRUCTION_L_JAL,                         //29
740      INSTRUCTION_L_JALR,                        //30
741      INSTRUCTION_L_JR,                          //31
742      INSTRUCTION_L_LBS,                         //32
743      INSTRUCTION_L_LBZ,                         //33
744      INSTRUCTION_L_LD,                          //34
745      INSTRUCTION_L_LHS,                         //35
746      INSTRUCTION_L_LHZ,                         //36
747      INSTRUCTION_L_LWS,                         //37
748      INSTRUCTION_L_LWZ,                         //38
749      INSTRUCTION_L_MAC,                         //39
750      INSTRUCTION_L_MACI,                        //40
751      INSTRUCTION_L_MACRC,                       //41
752      INSTRUCTION_L_MFSPR,                       //42
753      INSTRUCTION_L_MOVHI,                       //43
754      INSTRUCTION_L_MSB,                         //44
755      INSTRUCTION_L_MSYNC,                       //45
756      INSTRUCTION_L_MTSPR,                       //46
757      INSTRUCTION_L_MUL,                         //47
758      INSTRUCTION_L_MULI,                        //48
759      INSTRUCTION_L_MULU,                        //49
760      INSTRUCTION_L_NOP,                         //50
761      INSTRUCTION_L_OR,                          //51
762      INSTRUCTION_L_ORI,                         //52
763      INSTRUCTION_L_PSYNC,                       //53
764      INSTRUCTION_L_RFE,                         //54
765      INSTRUCTION_L_ROR,                         //55
766      INSTRUCTION_L_RORI,                        //56
767      INSTRUCTION_L_SB,                          //57
768      INSTRUCTION_L_SD,                          //58
769      INSTRUCTION_L_SFEQ,                        //59
770      INSTRUCTION_L_SFEQI,                       //60
771      INSTRUCTION_L_SFGES,                       //61
772      INSTRUCTION_L_SFGESI,                      //62
773      INSTRUCTION_L_SFGEU,                       //63
774      INSTRUCTION_L_SFGEUI,                      //64
775      INSTRUCTION_L_SFGTS,                       //65
776      INSTRUCTION_L_SFGTSI,                      //66
777      INSTRUCTION_L_SFGTU,                       //67
778      INSTRUCTION_L_SFGTUI,                      //68
779      INSTRUCTION_L_SFLES,                       //69
780      INSTRUCTION_L_SFLESI,                      //70
781      INSTRUCTION_L_SFLEU,                       //71
782      INSTRUCTION_L_SFLEUI,                      //72
783      INSTRUCTION_L_SFLTS,                       //73
784      INSTRUCTION_L_SFLTSI,                      //74
785      INSTRUCTION_L_SFLTU,                       //75
786      INSTRUCTION_L_SFLTUI,                      //76
787      INSTRUCTION_L_SFNE,                        //77
788      INSTRUCTION_L_SFNEI,                       //78
789      INSTRUCTION_L_SH,                          //79
790      INSTRUCTION_L_SLL,                         //80
791      INSTRUCTION_L_SLLI,                        //81
792      INSTRUCTION_L_SRA,                         //82
793      INSTRUCTION_L_SRAI,                        //83
794      INSTRUCTION_L_SRL,                         //84
795      INSTRUCTION_L_SRLI,                        //85
796      INSTRUCTION_L_SUB,                         //86
797      INSTRUCTION_L_SW,                          //87
798      INSTRUCTION_L_SYS,                         //88
799      INSTRUCTION_L_TRAP,                        //89
800      INSTRUCTION_L_XOR,                         //90
801      INSTRUCTION_L_XORI,                        //91
802      // ORFPX                                     
803      INSTRUCTION_LF_ADD_D,                      //92
804      INSTRUCTION_LF_ADD_S,                      //93
805      INSTRUCTION_LF_CUST1_D,                    //94
806      INSTRUCTION_LF_CUST1_S,                    //95
807      INSTRUCTION_LF_DIV_D,                      //96
808      INSTRUCTION_LF_DIV_S,                      //97
809      INSTRUCTION_LF_FTOI_D,                     //98
810      INSTRUCTION_LF_FTOI_S,                     //99
811      INSTRUCTION_LF_ITOF_D,                     //100
812      INSTRUCTION_LF_ITOF_S,                     //101
813      INSTRUCTION_LF_MADD_D,                     //102
814      INSTRUCTION_LF_MADD_S,                     //103
815      INSTRUCTION_LF_MUL_D,                      //104
816      INSTRUCTION_LF_MUL_S,                      //105
817      INSTRUCTION_LF_REM_D,                      //106
818      INSTRUCTION_LF_REM_S,                      //107
819      INSTRUCTION_LF_SFEQ_D,                     //108
820      INSTRUCTION_LF_SFEQ_S,                     //109
821      INSTRUCTION_LF_SFGE_D,                     //110
822      INSTRUCTION_LF_SFGE_S,                     //111
823      INSTRUCTION_LF_SFGT_D,                     //112
824      INSTRUCTION_LF_SFGT_S,                     //113
825      INSTRUCTION_LF_SFLE_D,                     //114
826      INSTRUCTION_LF_SFLE_S,                     //115
827      INSTRUCTION_LF_SFLT_D,                     //116
828      INSTRUCTION_LF_SFLT_S,                     //117
829      INSTRUCTION_LF_SFNE_D,                     //118
830      INSTRUCTION_LF_SFNE_S,                     //119
831      INSTRUCTION_LF_SUB_D,                      //120
832      INSTRUCTION_LF_SUB_S,                      //121
833      // ORVDX                                     
834      INSTRUCTION_LV_ADD_B,                      //122
835      INSTRUCTION_LV_ADD_H,                      //123
836      INSTRUCTION_LV_ADDS_B,                     //124
837      INSTRUCTION_LV_ADDS_H,                     //125
838      INSTRUCTION_LV_ADDU_B,                     //126
839      INSTRUCTION_LV_ADDU_H,                     //127
840      INSTRUCTION_LV_ADDUS_B,                    //128
841      INSTRUCTION_LV_ADDUS_H,                    //129
842      INSTRUCTION_LV_ALL_EQ_B,                   //130
843      INSTRUCTION_LV_ALL_EQ_H,                   //131
844      INSTRUCTION_LV_ALL_GE_B,                   //132
845      INSTRUCTION_LV_ALL_GE_H,                   //133
846      INSTRUCTION_LV_ALL_GT_B,                   //134
847      INSTRUCTION_LV_ALL_GT_H,                   //135
848      INSTRUCTION_LV_ALL_LE_B,                   //136
849      INSTRUCTION_LV_ALL_LE_H,                   //137
850      INSTRUCTION_LV_ALL_LT_B,                   //138
851      INSTRUCTION_LV_ALL_LT_H,                   //139
852      INSTRUCTION_LV_ALL_NE_B,                   //140
853      INSTRUCTION_LV_ALL_NE_H,                   //141
854      INSTRUCTION_LV_AND,                        //142
855      INSTRUCTION_LV_ANY_EQ_B,                   //143
856      INSTRUCTION_LV_ANY_EQ_H,                   //144
857      INSTRUCTION_LV_ANY_GE_B,                   //145
858      INSTRUCTION_LV_ANY_GE_H,                   //146
859      INSTRUCTION_LV_ANY_GT_B,                   //147
860      INSTRUCTION_LV_ANY_GT_H,                   //148
861      INSTRUCTION_LV_ANY_LE_B,                   //149
862      INSTRUCTION_LV_ANY_LE_H,                   //150
863      INSTRUCTION_LV_ANY_LT_B,                   //151
864      INSTRUCTION_LV_ANY_LT_H,                   //152
865      INSTRUCTION_LV_ANY_NE_B,                   //153
866      INSTRUCTION_LV_ANY_NE_H,                   //154
867      INSTRUCTION_LV_AVG_B,                      //155
868      INSTRUCTION_LV_AVG_H,                      //156
869      INSTRUCTION_LV_CMP_EQ_B,                   //157
870      INSTRUCTION_LV_CMP_EQ_H,                   //158
871      INSTRUCTION_LV_CMP_GE_B,                   //159
872      INSTRUCTION_LV_CMP_GE_H,                   //160
873      INSTRUCTION_LV_CMP_GT_B,                   //161
874      INSTRUCTION_LV_CMP_GT_H,                   //162
875      INSTRUCTION_LV_CMP_LE_B,                   //163
876      INSTRUCTION_LV_CMP_LE_H,                   //164
877      INSTRUCTION_LV_CMP_LT_B,                   //165
878      INSTRUCTION_LV_CMP_LT_H,                   //166
879      INSTRUCTION_LV_CMP_NE_B,                   //167
880      INSTRUCTION_LV_CMP_NE_H,                   //168
881      INSTRUCTION_LV_CUST1,                      //169
882      INSTRUCTION_LV_CUST2,                      //170
883      INSTRUCTION_LV_CUST3,                      //171
884      INSTRUCTION_LV_CUST4,                      //172
885      INSTRUCTION_LV_MADDS_H,                    //173
886      INSTRUCTION_LV_MAX_B,                      //174
887      INSTRUCTION_LV_MAX_H,                      //175
888      INSTRUCTION_LV_MERGE_B,                    //176
889      INSTRUCTION_LV_MERGE_H,                    //177
890      INSTRUCTION_LV_MIN_B,                      //178
891      INSTRUCTION_LV_MIN_H,                      //179
892      INSTRUCTION_LV_MSUBS_H,                    //180
893      INSTRUCTION_LV_MULS_H,                     //181
894      INSTRUCTION_LV_NAND,                       //182
895      INSTRUCTION_LV_NOR,                        //183
896      INSTRUCTION_LV_OR,                         //184
897      INSTRUCTION_LV_PACK_B,                     //185
898      INSTRUCTION_LV_PACK_H,                     //186
899      INSTRUCTION_LV_PACKS_B,                    //187
900      INSTRUCTION_LV_PACKS_H,                    //188
901      INSTRUCTION_LV_PACKUS_B,                   //189
902      INSTRUCTION_LV_PACKUS_H,                   //290
903      INSTRUCTION_LV_PERM_N,                     //291
904      INSTRUCTION_LV_RL_B,                       //292
905      INSTRUCTION_LV_RL_H,                       //293
906      INSTRUCTION_LV_SLL,                        //294
907      INSTRUCTION_LV_SLL_B,                      //295
908      INSTRUCTION_LV_SLL_H,                      //296
909      INSTRUCTION_LV_SRA_B,                      //297
910      INSTRUCTION_LV_SRA_H,                      //298
911      INSTRUCTION_LV_SRL,                        //299
912      INSTRUCTION_LV_SRL_B,                      //200
913      INSTRUCTION_LV_SRL_H,                      //201
914      INSTRUCTION_LV_SUB_B,                      //202
915      INSTRUCTION_LV_SUB_H,                      //203
916      INSTRUCTION_LV_SUBS_B,                     //204
917      INSTRUCTION_LV_SUBS_H,                     //205
918      INSTRUCTION_LV_SUBU_B,                     //206
919      INSTRUCTION_LV_SUBU_H,                     //207
920      INSTRUCTION_LV_SUBUS_B,                    //208
921      INSTRUCTION_LV_SUBUS_H,                    //209
922      INSTRUCTION_LV_UNPACK_B,                   //210
923      INSTRUCTION_LV_UNPACK_H,                   //211
924      INSTRUCTION_LV_XOR                         //212
925    };
926
927  //-----------------------------------------------[ Code Operation ]-----
928
929#  define MAX_OPCOD_0                              64            // Instructions with immediat
930#  define MAX_OPCOD_1                              64            // Instruction ORFPX32/64                 
931#  define MAX_OPCOD_2                              256           // Instruction ORVDX64
932#  define MAX_OPCOD_3                              256           // Instructions Register-Register
933#  define MAX_OPCOD_4                              32            // Instructions "set flag" with register
934#  define MAX_OPCOD_5                              32            // Instructions "set flag" with immediat
935#  define MAX_OPCOD_6                              4             // Instruction Shift/Rotate with immediat
936#  define MAX_OPCOD_7                              16            // Instructions multiply with HI-LO
937#  define MAX_OPCOD_8                              2             // Instructions acces at HI-LO
938#  define MAX_OPCOD_9                              8             // Instructions special       
939#  define MAX_OPCOD_10                             4             // Instructions no operation
940#  define MAX_OPCOD_11                             4             // Instruction Shift/Rotate with register
941#  define MAX_OPCOD_12                             4             // Instructions extend
942#  define MAX_OPCOD_13                             4             // Instructions extend (64b)
943
944// OPCOD_0                                         - [31:26]      Instructions with immediat
945#  define OPCOD_L_J                                0x00          // 000_000
946#  define OPCOD_L_JAL                              0x01          // 000_001
947#  define OPCOD_L_BNF                              0x03          // 000_011
948#  define OPCOD_L_BF                               0x04          // 000_100
949#  define OPCOD_L_RFE                              0x09          // 001_001
950#  define OPCOD_L_JR                               0x11          // 010_001
951#  define OPCOD_L_JALR                             0x12          // 010_010
952#  define OPCOD_L_MACI                             0x13          // 010_011
953#  define OPCOD_L_CUST1                            0x1c          // 011_100
954#  define OPCOD_L_CUST2                            0x1d          // 011_101
955#  define OPCOD_L_CUST3                            0x1e          // 011_110
956#  define OPCOD_L_CUST4                            0x1f          // 011_111
957#  define OPCOD_L_CUST5                            0x3c          // 111_100
958#  define OPCOD_L_CUST6                            0x3d          // 111_101
959#  define OPCOD_L_CUST7                            0x3e          // 111_110
960#  define OPCOD_L_CUST8                            0x3f          // 111_111
961#  define OPCOD_L_LD                               0x20          // 100_000
962#  define OPCOD_L_LWZ                              0x21          // 100_001
963#  define OPCOD_L_LWS                              0x22          // 100_010
964#  define OPCOD_L_LBZ                              0x23          // 100_011
965#  define OPCOD_L_LBS                              0x24          // 100_100
966#  define OPCOD_L_LHZ                              0x25          // 100_101
967#  define OPCOD_L_LHS                              0x26          // 100_110
968#  define OPCOD_L_ADDI                             0x27          // 100_111
969#  define OPCOD_L_ADDIC                            0x28          // 101_000
970#  define OPCOD_L_ANDI                             0x29          // 101_001
971#  define OPCOD_L_ORI                              0x2a          // 101_010
972#  define OPCOD_L_XORI                             0x2b          // 101_011
973#  define OPCOD_L_MULI                             0x2c          // 101_100
974#  define OPCOD_L_MFSPR                            0x2d          // 101_101
975#  define OPCOD_L_MTSPR                            0x30          // 110_000
976#  define OPCOD_L_SD                               0x34          // 110_100
977#  define OPCOD_L_SW                               0x35          // 110_101
978#  define OPCOD_L_SB                               0x36          // 110_110
979#  define OPCOD_L_SH                               0x37          // 110_111
980                                                   
981#  define OPCOD_1                                  0x33          // 110_011         // Instruction ORFPX32/64
982#  define OPCOD_2                                  0x0a          // 001_010         // Instruction ORVDX64
983#  define OPCOD_3                                  0x38          // 111_000         // Instructions Register-Register
984#  define OPCOD_4                                  0x39          // 111_001         // Instructions "set flag" with register
985#  define OPCOD_5                                  0x2f          // 101_111         // Instructions "set flag" with immediat
986#  define OPCOD_6                                  0x2e          // 101_110         // Instruction Shift/Rotate with immediat
987#  define OPCOD_7                                  0x31          // 110_001         // Instructions multiply with HI-LO
988#  define OPCOD_8                                  0x06          // 000_110         // Instructions acces at HI-LO
989#  define OPCOD_9                                  0x08          // 001_000         // Instructions special
990#  define OPCOD_10                                 0x05          // 000_101         // Instructions no operation
991                                                   
992// OPCOD_3         instructions                    - [9:8] [3:0]  Instructions Register-Register
993#  define OPCOD_L_ADD                              0x00          // 00_0000
994#  define OPCOD_L_ADDC                             0x01          // 00_0001
995#  define OPCOD_L_SUB                              0x02          // 00_0010
996#  define OPCOD_L_AND                              0x03          // 00_0011
997#  define OPCOD_L_OR                               0x04          // 00_0100
998#  define OPCOD_L_XOR                              0x05          // 00_0101
999#  define OPCOD_L_CMOV                             0x0e          // 00_1110
1000#  define OPCOD_L_FF1                              0x0f          // 00_1111
1001#  define OPCOD_L_FL1                              0x1f          // 01_1111
1002#  define OPCOD_L_MUL                              0x36          // 11_0110
1003#  define OPCOD_L_DIV                              0x39          // 11_1001
1004#  define OPCOD_L_DIVU                             0x3a          // 11_1010
1005#  define OPCOD_L_MULU                             0x3b          // 11_1011
1006                                                   
1007#  define OPCOD_11                                 0x8           // 1000          // Instruction Shift/Rotate with register
1008#  define OPCOD_12                                 0xc           // 1100          // Instructions extend
1009#  define OPCOD_13                                 0xd           // 1101          // Instructions extend (64b)
1010                                                   
1011// OPCOD_4         instructions                    - [25:21]      Instructions "set flag" with register
1012#  define OPCOD_L_SFEQ                             0x00          // 00000
1013#  define OPCOD_L_SFNE                             0x01          // 00001
1014#  define OPCOD_L_SFGTU                            0x02          // 00010
1015#  define OPCOD_L_SFGEU                            0x03          // 00011
1016#  define OPCOD_L_SFLTU                            0x04          // 00100
1017#  define OPCOD_L_SFLEU                            0x05          // 00101
1018#  define OPCOD_L_SFGTS                            0x0a          // 01010
1019#  define OPCOD_L_SFGES                            0x0b          // 01011
1020#  define OPCOD_L_SFLTS                            0x0c          // 01100
1021#  define OPCOD_L_SFLES                            0x0d          // 01101
1022                                                   
1023// OPCOD_5         instructions                    - [25:21]      Instructions "set flag" with immediat
1024#  define OPCOD_L_SFEQI                            0x00          // 00000
1025#  define OPCOD_L_SFNEI                            0x01          // 00001
1026#  define OPCOD_L_SFGTUI                           0x02          // 00010
1027#  define OPCOD_L_SFGEUI                           0x03          // 00011
1028#  define OPCOD_L_SFLTUI                           0x04          // 00100
1029#  define OPCOD_L_SFLEUI                           0x05          // 00101
1030#  define OPCOD_L_SFGTSI                           0x0a          // 01010
1031#  define OPCOD_L_SFGESI                           0x0b          // 01011
1032#  define OPCOD_L_SFLTSI                           0x0c          // 01100
1033#  define OPCOD_L_SFLESI                           0x0d          // 01101
1034                                                   
1035// OPCOD_6         instructions                    - [7:6]        Instruction Shift/Rotate with immediat
1036#  define OPCOD_L_SLLI                             0x0           // 00
1037#  define OPCOD_L_SRLI                             0x1           // 01
1038#  define OPCOD_L_SRAI                             0x2           // 10
1039#  define OPCOD_L_RORI                             0x3           // 11
1040                                                   
1041// OPCOD_7         instructions                    - [3:0]        Instructions multiply with HI-LO
1042#  define OPCOD_L_MAC                              0x1           // 0001
1043#  define OPCOD_L_MSB                              0x2           // 0010
1044                                                   
1045// OPCOD_8         instructions                    - [17]         Instructions acces at HI-LO
1046#  define OPCOD_L_MOVHI                            0x0           // 0
1047#  define OPCOD_L_MACRC                            0x1           // 1
1048
1049// OPCOD_9         instructions                    - [25:23]      Instruction special
1050#  define OPCOD_L_SYS                              0x0           // 000
1051#  define OPCOD_L_TRAP                             0x2           // 010
1052#  define OPCOD_L_MSYNC                            0x4           // 100
1053#  define OPCOD_L_PSYNC                            0x5           // 101
1054#  define OPCOD_L_CSYNC                            0x6           // 110
1055
1056// OPCOD_10        instructions                    - [25:24]      Instruction no operation
1057#  define OPCOD_L_NOP                              0x1           // 01
1058                                                   
1059// OPCOD_11        instructions                    - [7:6]        Instruction Shift/Rotate with register
1060#  define OPCOD_L_SLL                              0x0           // 00
1061#  define OPCOD_L_SRL                              0x1           // 01
1062#  define OPCOD_L_SRA                              0x2           // 10
1063#  define OPCOD_L_ROR                              0x3           // 11
1064                                                   
1065// OPCOD_12        instructions                    - [9:6]          Instructions extend
1066#  define OPCOD_L_EXTHS                            0x0           // 0000
1067#  define OPCOD_L_EXTHZ                            0x2           // 0010
1068#  define OPCOD_L_EXTBS                            0x1           // 0001
1069#  define OPCOD_L_EXTBZ                            0x3           // 0011
1070                                                   
1071// OPCOD_13        instructions                    - [9:6]        Instructions extend (64b)
1072#  define OPCOD_L_EXTWS                            0x0           // 0000
1073#  define OPCOD_L_EXTWZ                            0x1           // 0001
1074
1075}; // end namespace behavioural
1076
1077  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::type_t>(const morpheo::behavioural::type_t& x)
1078  {
1079    switch (x)
1080      {
1081      case morpheo::behavioural::TYPE_ALU     : return "ALU"        ;
1082      case morpheo::behavioural::TYPE_SHIFT   : return "SHIFT"      ;
1083      case morpheo::behavioural::TYPE_MOVE    : return "MOVE"       ;
1084      case morpheo::behavioural::TYPE_TEST    : return "TEST"       ;
1085      case morpheo::behavioural::TYPE_MUL     : return "MUL"        ;
1086      case morpheo::behavioural::TYPE_DIV     : return "DIV"        ;
1087      case morpheo::behavioural::TYPE_EXTEND  : return "EXTEND"     ;
1088      case morpheo::behavioural::TYPE_FIND    : return "FIND"       ;
1089      case morpheo::behavioural::TYPE_SPECIAL : return "SPECIAL"    ;
1090      case morpheo::behavioural::TYPE_CUSTOM  : return "CUSTOM"     ;
1091      case morpheo::behavioural::TYPE_BRANCH  : return "BRANCH"     ;
1092      case morpheo::behavioural::TYPE_MEMORY  : return "MEMORY"     ;
1093      default : return "";
1094      }
1095  };
1096
1097  template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::branch_condition_t>(const morpheo::behavioural::branch_condition_t& x)
1098  {
1099    switch (x)
1100      {
1101      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_NONE_WITHOUT_WRITE_STACK          : return "none_without_write_stack"         ;
1102      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_NONE_WITH_WRITE_STACK             : return "none_with_write_stack"            ;
1103      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_FLAG_UNSET                        : return "flag_unset"                       ;
1104      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_FLAG_SET                          : return "flag_set"                         ;
1105      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITHOUT_WRITE_STACK : return "read_register_without_write_stack";
1106      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_REGISTER_WITH_WRITE_STACK    : return "read_register_with_write_stack"   ;
1107      case morpheo::behavioural::BRANCH_CONDITION_READ_STACK                        : return "read_stack"                       ;
1108      default : return "";
1109      }
1110  };
1111
1112//   template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::event_state_t>(const morpheo::behavioural::event_state_t& x)
1113//   {
1114//     switch (x)
1115//       {
1116//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_NO_EVENT : return "EVENT_STATE_NO_EVENT";
1117//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_EVENT    : return "EVENT_STATE_EVENT"   ;
1118//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_WAITEND  : return "EVENT_STATE_WAITEND" ;
1119//       case morpheo::behavioural::EVENT_STATE_END      : return "EVENT_STATE_END"     ;
1120//       default : return "";
1121//       }
1122//   };
1123
1124//   template<> inline std::string toString<morpheo::behavioural::event_type_t>(const morpheo::behavioural::event_type_t& x)
1125//   {
1126//     switch (x)
1127//       {
1128//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_NONE               : return "EVENT_TYPE_NONE"              ;
1129//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_MISS_SPECULATION   : return "EVENT_TYPE_MISS_SPECULATION"  ;
1130//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_EXCEPTION          : return "EVENT_TYPE_EXCEPTION"         ;
1131//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE : return "EVENT_TYPE_BRANCH_NO_ACCURATE";
1132//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_SPR_ACCESS         : return "EVENT_TYPE_SPR_ACCESS"        ;
1133//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_MSYNC              : return "EVENT_TYPE_MSYNC"             ;
1134//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_PSYNC              : return "EVENT_TYPE_PSYNC"             ;
1135//       case morpheo::behavioural::EVENT_TYPE_CSYNC              : return "EVENT_TYPE_CSYNC"             ;
1136//       default : return "";
1137//       }
1138//   };
1139
1140}; // end namespace morpheo             
1141
1142#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.