This patch adds support to objdump for disassembly of NFP (Netronome Flow Processor...
[external/binutils.git] / include / opcode / cgen.h
1 /* Header file for targets using CGEN: Cpu tools GENerator.
2
3    Copyright (C) 1996-2018 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB, the GNU debugger, and the GNU Binutils.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License along
18    with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
19    51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.  */
20
21 #ifndef OPCODE_CGEN_H
22 #define OPCODE_CGEN_H
23
24 #include "symcat.h"
25 #include "cgen/bitset.h"
26
27 /* ??? IWBN to replace bfd in the name.  */
28 #include "bfd_stdint.h"
29
30 #ifdef __cplusplus
31 extern "C" {
32 #endif
33
34 /* ??? This file requires bfd.h but only to get bfd_vma.
35    Seems like an awful lot to require just to get such a fundamental type.
36    Perhaps the definition of bfd_vma can be moved outside of bfd.h.
37    Or perhaps one could duplicate its definition in another file.
38    Until such time, this file conditionally compiles definitions that require
39    bfd_vma using __BFD_H_SEEN__.  */
40
41 /* Enums must be defined before they can be used.
42    Allow them to be used in struct definitions, even though the enum must
43    be defined elsewhere.
44    If CGEN_ARCH isn't defined, this file is being included by something other
45    than <arch>-desc.h.  */
46
47 /* Prepend the arch name, defined in <arch>-desc.h, and _cgen_ to symbol S.
48    The lack of spaces in the arg list is important for non-stdc systems.
49    This file is included by <arch>-desc.h.
50    It can be included independently of <arch>-desc.h, in which case the arch
51    dependent portions will be declared as "unknown_cgen_foo".  */
52
53 #ifndef CGEN_SYM
54 #define CGEN_SYM(s) CONCAT3 (unknown,_cgen_,s)
55 #endif
56
57 /* This file contains the static (unchanging) pieces and as much other stuff
58    as we can reasonably put here.  It's generally cleaner to put stuff here
59    rather than having it machine generated if possible.  */
60
61 /* The assembler syntax is made up of expressions (duh...).
62    At the lowest level the values are mnemonics, register names, numbers, etc.
63    Above that are subexpressions, if any (an example might be the
64    "effective address" in m68k cpus).  Subexpressions are wip.
65    At the second highest level are the insns themselves.  Above that are
66    pseudo-insns, synthetic insns, and macros, if any.  */
67 \f
68 /* Lots of cpu's have a fixed insn size, or one which rarely changes,
69    and it's generally easier to handle these by treating the insn as an
70    integer type, rather than an array of characters.  So we allow targets
71    to control this.  When an integer type the value is in host byte order,
72    when an array of characters the value is in target byte order.  */
73
74 typedef unsigned int CGEN_INSN_INT;
75 typedef int64_t CGEN_INSN_LGSINT; /* large/long SINT */
76 typedef uint64_t CGEN_INSN_LGUINT; /* large/long UINT */
77
78 #if CGEN_INT_INSN_P
79 typedef CGEN_INSN_INT CGEN_INSN_BYTES;
80 typedef CGEN_INSN_INT *CGEN_INSN_BYTES_PTR;
81 #else
82 typedef unsigned char *CGEN_INSN_BYTES;
83 typedef unsigned char *CGEN_INSN_BYTES_PTR;
84 #endif
85
86 #ifdef __GNUC__
87 #define CGEN_INLINE __inline__
88 #else
89 #define CGEN_INLINE
90 #endif
91
92 enum cgen_endian
93 {
94   CGEN_ENDIAN_UNKNOWN,
95   CGEN_ENDIAN_LITTLE,
96   CGEN_ENDIAN_BIG
97 };
98
99 /* Forward decl.  */
100
101 typedef struct cgen_insn CGEN_INSN;
102
103 /* Opaque pointer version for use by external world.  */
104
105 typedef struct cgen_cpu_desc *CGEN_CPU_DESC;
106 \f
107 /* Attributes.
108    Attributes are used to describe various random things associated with
109    an object (ifield, hardware, operand, insn, whatever) and are specified
110    as name/value pairs.
111    Integer attributes computed at compile time are currently all that's
112    supported, though adding string attributes and run-time computation is
113    straightforward.  Integer attribute values are always host int's
114    (signed or unsigned).  For portability, this means 32 bits.
115    Integer attributes are further categorized as boolean, bitset, integer,
116    and enum types.  Boolean attributes appear frequently enough that they're
117    recorded in one host int.  This limits the maximum number of boolean
118    attributes to 32, though that's a *lot* of attributes.  */
119
120 /* Type of attribute values.  */
121
122 typedef CGEN_BITSET     CGEN_ATTR_VALUE_BITSET_TYPE;
123 typedef int             CGEN_ATTR_VALUE_ENUM_TYPE;
124 typedef union
125 {
126   CGEN_ATTR_VALUE_BITSET_TYPE bitset;
127   CGEN_ATTR_VALUE_ENUM_TYPE   nonbitset;
128 } CGEN_ATTR_VALUE_TYPE;
129
130 /* Struct to record attribute information.  */
131
132 typedef struct
133 {
134   /* Boolean attributes.  */
135   unsigned int bool_;
136   /* Non-boolean integer attributes.  */
137   CGEN_ATTR_VALUE_TYPE nonbool[1];
138 } CGEN_ATTR;
139
140 /* Define a structure member for attributes with N non-boolean entries.
141    There is no maximum number of non-boolean attributes.
142    There is a maximum of 32 boolean attributes (since they are all recorded
143    in one host int).  */
144
145 #define CGEN_ATTR_TYPE(n) \
146 struct { unsigned int bool_; \
147          CGEN_ATTR_VALUE_TYPE nonbool[(n) ? (n) : 1]; }
148
149 /* Return the boolean attributes.  */
150
151 #define CGEN_ATTR_BOOLS(a) ((a)->bool_)
152
153 /* Non-boolean attribute numbers are offset by this much.  */
154
155 #define CGEN_ATTR_NBOOL_OFFSET 32
156
157 /* Given a boolean attribute number, return its mask.  */
158
159 #define CGEN_ATTR_MASK(attr) (1 << (attr))
160
161 /* Return the value of boolean attribute ATTR in ATTRS.  */
162
163 #define CGEN_BOOL_ATTR(attrs, attr) ((CGEN_ATTR_MASK (attr) & (attrs)) != 0)
164
165 /* Return value of attribute ATTR in ATTR_TABLE for OBJ.
166    OBJ is a pointer to the entity that has the attributes
167    (??? not used at present but is reserved for future purposes - eventually
168    the goal is to allow recording attributes in source form and computing
169    them lazily at runtime, not sure of the details yet).  */
170
171 #define CGEN_ATTR_VALUE(obj, attr_table, attr) \
172 ((unsigned int) (attr) < CGEN_ATTR_NBOOL_OFFSET \
173  ? ((CGEN_ATTR_BOOLS (attr_table) & CGEN_ATTR_MASK (attr)) != 0) \
174  : ((attr_table)->nonbool[(attr) - CGEN_ATTR_NBOOL_OFFSET].nonbitset))
175 #define CGEN_BITSET_ATTR_VALUE(obj, attr_table, attr) \
176  ((attr_table)->nonbool[(attr) - CGEN_ATTR_NBOOL_OFFSET].bitset)
177
178 /* Attribute name/value tables.
179    These are used to assist parsing of descriptions at run-time.  */
180
181 typedef struct
182 {
183   const char * name;
184   unsigned value;
185 } CGEN_ATTR_ENTRY;
186
187 /* For each domain (ifld,hw,operand,insn), list of attributes.  */
188
189 typedef struct
190 {
191   const char * name;
192   const CGEN_ATTR_ENTRY * dfault;
193   const CGEN_ATTR_ENTRY * vals;
194 } CGEN_ATTR_TABLE;
195 \f
196 /* Instruction set variants.  */
197
198 typedef struct {
199   const char *name;
200
201   /* Default instruction size (in bits).
202      This is used by the assembler when it encounters an unknown insn.  */
203   unsigned int default_insn_bitsize;
204
205   /* Base instruction size (in bits).
206      For non-LIW cpus this is generally the length of the smallest insn.
207      For LIW cpus its wip (work-in-progress).  For the m32r its 32.  */
208   unsigned int base_insn_bitsize;
209
210   /* Minimum/maximum instruction size (in bits).  */
211   unsigned int min_insn_bitsize;
212   unsigned int max_insn_bitsize;
213 } CGEN_ISA;
214
215 /* Machine variants.  */
216
217 typedef struct {
218   const char *name;
219   /* The argument to bfd_arch_info->scan.  */
220   const char *bfd_name;
221   /* one of enum mach_attr */
222   int num;
223   /* parameter from mach->cpu */
224   unsigned int insn_chunk_bitsize;
225 } CGEN_MACH;
226 \f
227 /* Parse result (also extraction result).
228
229    The result of parsing an insn is stored here.
230    To generate the actual insn, this is passed to the insert handler.
231    When printing an insn, the result of extraction is stored here.
232    To print the insn, this is passed to the print handler.
233
234    It is machine generated so we don't define it here,
235    but we do need a forward decl for the handler fns.
236
237    There is one member for each possible field in the insn.
238    The type depends on the field.
239    Also recorded here is the computed length of the insn for architectures
240    where it varies.
241 */
242
243 typedef struct cgen_fields CGEN_FIELDS;
244
245 /* Total length of the insn, as recorded in the `fields' struct.  */
246 /* ??? The field insert handler has lots of opportunities for optimization
247    if it ever gets inlined.  On architectures where insns all have the same
248    size, may wish to detect that and make this macro a constant - to allow
249    further optimizations.  */
250
251 #define CGEN_FIELDS_BITSIZE(fields) ((fields)->length)
252 \f
253 /* Extraction support for variable length insn sets.  */
254
255 /* When disassembling we don't know the number of bytes to read at the start.
256    So the first CGEN_BASE_INSN_SIZE bytes are read at the start and the rest
257    are read when needed.  This struct controls this.  It is basically the
258    disassemble_info stuff, except that we provide a cache for values already
259    read (since bytes can typically be read several times to fetch multiple
260    operands that may be in them), and that extraction of fields is needed
261    in contexts other than disassembly.  */
262
263 typedef struct {
264   /* A pointer to the disassemble_info struct.
265      We don't require dis-asm.h so we use void * for the type here.
266      If NULL, BYTES is full of valid data (VALID == -1).  */
267   void *dis_info;
268   /* Points to a working buffer of sufficient size.  */
269   unsigned char *insn_bytes;
270   /* Mask of bytes that are valid in INSN_BYTES.  */
271   unsigned int valid;
272 } CGEN_EXTRACT_INFO;
273 \f
274 /* Associated with each insn or expression is a set of "handlers" for
275    performing operations like parsing, printing, etc.  These require a bfd_vma
276    value to be passed around but we don't want all applications to need bfd.h.
277    So this stuff is only provided if bfd.h has been included.  */
278
279 /* Parse handler.
280    CD is a cpu table descriptor.
281    INSN is a pointer to a struct describing the insn being parsed.
282    STRP is a pointer to a pointer to the text being parsed.
283    FIELDS is a pointer to a cgen_fields struct in which the results are placed.
284    If the expression is successfully parsed, *STRP is updated.
285    If not it is left alone.
286    The result is NULL if success or an error message.  */
287 typedef const char * (cgen_parse_fn)
288   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN *insn_,
289    const char **strp_, CGEN_FIELDS *fields_);
290
291 /* Insert handler.
292    CD is a cpu table descriptor.
293    INSN is a pointer to a struct describing the insn being parsed.
294    FIELDS is a pointer to a cgen_fields struct from which the values
295    are fetched.
296    INSNP is a pointer to a buffer in which to place the insn.
297    PC is the pc value of the insn.
298    The result is an error message or NULL if success.  */
299
300 #ifdef __BFD_H_SEEN__
301 typedef const char * (cgen_insert_fn)
302   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN *insn_,
303    CGEN_FIELDS *fields_, CGEN_INSN_BYTES_PTR insnp_,
304    bfd_vma pc_);
305 #else
306 typedef const char * (cgen_insert_fn) ();
307 #endif
308
309 /* Extract handler.
310    CD is a cpu table descriptor.
311    INSN is a pointer to a struct describing the insn being parsed.
312    The second argument is a pointer to a struct controlling extraction
313    (only used for variable length insns).
314    EX_INFO is a pointer to a struct for controlling reading of further
315    bytes for the insn.
316    BASE_INSN is the first CGEN_BASE_INSN_SIZE bytes (host order).
317    FIELDS is a pointer to a cgen_fields struct in which the results are placed.
318    PC is the pc value of the insn.
319    The result is the length of the insn in bits or zero if not recognized.  */
320
321 #ifdef __BFD_H_SEEN__
322 typedef int (cgen_extract_fn)
323   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN *insn_,
324    CGEN_EXTRACT_INFO *ex_info_, CGEN_INSN_INT base_insn_,
325    CGEN_FIELDS *fields_, bfd_vma pc_);
326 #else
327 typedef int (cgen_extract_fn) ();
328 #endif
329
330 /* Print handler.
331    CD is a cpu table descriptor.
332    INFO is a pointer to the disassembly info.
333    Eg: disassemble_info.  It's defined as `PTR' so this file can be included
334    without dis-asm.h.
335    INSN is a pointer to a struct describing the insn being printed.
336    FIELDS is a pointer to a cgen_fields struct.
337    PC is the pc value of the insn.
338    LEN is the length of the insn, in bits.  */
339
340 #ifdef __BFD_H_SEEN__
341 typedef void (cgen_print_fn)
342   (CGEN_CPU_DESC, void * info_, const CGEN_INSN *insn_,
343    CGEN_FIELDS *fields_, bfd_vma pc_, int len_);
344 #else
345 typedef void (cgen_print_fn) ();
346 #endif
347
348 /* Parse/insert/extract/print handlers.
349
350    Indices into the handler tables.
351    We could use pointers here instead, but 90% of them are generally identical
352    and that's a lot of redundant data.  Making these unsigned char indices
353    into tables of pointers saves a bit of space.
354    Using indices also keeps assembler code out of the disassembler and
355    vice versa.  */
356
357 struct cgen_opcode_handler
358 {
359   unsigned char parse, insert, extract, print;
360 };
361 \f
362 /* Assembler interface.
363
364    The interface to the assembler is intended to be clean in the sense that
365    libopcodes.a is a standalone entity and could be used with any assembler.
366    Not that one would necessarily want to do that but rather that it helps
367    keep a clean interface.  The interface will obviously be slanted towards
368    GAS, but at least it's a start.
369    ??? Note that one possible user of the assembler besides GAS is GDB.
370
371    Parsing is controlled by the assembler which calls
372    CGEN_SYM (assemble_insn).  If it can parse and build the entire insn
373    it doesn't call back to the assembler.  If it needs/wants to call back
374    to the assembler, cgen_parse_operand_fn is called which can either
375
376    - return a number to be inserted in the insn
377    - return a "register" value to be inserted
378      (the register might not be a register per pe)
379    - queue the argument and return a marker saying the expression has been
380      queued (eg: a fix-up)
381    - return an error message indicating the expression wasn't recognizable
382
383    The result is an error message or NULL for success.
384    The parsed value is stored in the bfd_vma *.  */
385
386 /* Values for indicating what the caller wants.  */
387
388 enum cgen_parse_operand_type
389 {
390   CGEN_PARSE_OPERAND_INIT,
391   CGEN_PARSE_OPERAND_INTEGER,
392   CGEN_PARSE_OPERAND_ADDRESS,
393   CGEN_PARSE_OPERAND_SYMBOLIC
394 };
395
396 /* Values for indicating what was parsed.  */
397
398 enum cgen_parse_operand_result
399 {
400   CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_NUMBER,
401   CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_REGISTER,
402   CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_QUEUED,
403   CGEN_PARSE_OPERAND_RESULT_ERROR
404 };
405
406 #ifdef __BFD_H_SEEN__ /* Don't require bfd.h unnecessarily.  */
407 typedef const char * (cgen_parse_operand_fn)
408   (CGEN_CPU_DESC,
409    enum cgen_parse_operand_type, const char **, int, int,
410    enum cgen_parse_operand_result *, bfd_vma *);
411 #else
412 typedef const char * (cgen_parse_operand_fn) ();
413 #endif
414
415 /* Set the cgen_parse_operand_fn callback.  */
416
417 extern void cgen_set_parse_operand_fn
418   (CGEN_CPU_DESC, cgen_parse_operand_fn);
419
420 /* Called before trying to match a table entry with the insn.  */
421
422 extern void cgen_init_parse_operand (CGEN_CPU_DESC);
423 \f
424 /* Operand values (keywords, integers, symbols, etc.)  */
425
426 /* Types of assembler elements.  */
427
428 enum cgen_asm_type
429 {
430   CGEN_ASM_NONE, CGEN_ASM_KEYWORD, CGEN_ASM_MAX
431 };
432
433 #ifndef CGEN_ARCH
434 enum cgen_hw_type { CGEN_HW_MAX };
435 #endif
436
437 /* List of hardware elements.  */
438
439 typedef struct
440 {
441   char *name;
442   enum cgen_hw_type type;
443   /* There is currently no example where both index specs and value specs
444      are required, so for now both are clumped under "asm_data".  */
445   enum cgen_asm_type asm_type;
446   void *asm_data;
447 #ifndef CGEN_HW_NBOOL_ATTRS
448 #define CGEN_HW_NBOOL_ATTRS 1
449 #endif
450   CGEN_ATTR_TYPE (CGEN_HW_NBOOL_ATTRS) attrs;
451 #define CGEN_HW_ATTRS(hw) (&(hw)->attrs)
452 } CGEN_HW_ENTRY;
453
454 /* Return value of attribute ATTR in HW.  */
455
456 #define CGEN_HW_ATTR_VALUE(hw, attr) \
457 CGEN_ATTR_VALUE ((hw), CGEN_HW_ATTRS (hw), (attr))
458
459 /* Table of hardware elements for selected mach, computed at runtime.
460    enum cgen_hw_type is an index into this table (specifically `entries').  */
461
462 typedef struct {
463   /* Pointer to null terminated table of all compiled in entries.  */
464   const CGEN_HW_ENTRY *init_entries;
465   unsigned int entry_size; /* since the attribute member is variable sized */
466   /* Array of all entries, initial and run-time added.  */
467   const CGEN_HW_ENTRY **entries;
468   /* Number of elements in `entries'.  */
469   unsigned int num_entries;
470   /* For now, xrealloc is called each time a new entry is added at runtime.
471      ??? May wish to keep track of some slop to reduce the number of calls to
472      xrealloc, except that there's unlikely to be many and not expected to be
473      in speed critical code.  */
474 } CGEN_HW_TABLE;
475
476 extern const CGEN_HW_ENTRY * cgen_hw_lookup_by_name
477   (CGEN_CPU_DESC, const char *);
478 extern const CGEN_HW_ENTRY * cgen_hw_lookup_by_num
479   (CGEN_CPU_DESC, unsigned int);
480
481 /* This struct is used to describe things like register names, etc.  */
482
483 typedef struct cgen_keyword_entry
484 {
485   /* Name (as in register name).  */
486   char * name;
487
488   /* Value (as in register number).
489      The value cannot be -1 as that is used to indicate "not found".
490      IDEA: Have "FUNCTION" attribute? [function is called to fetch value].  */
491   int value;
492
493   /* Attributes.
494      This should, but technically needn't, appear last.  It is a variable sized
495      array in that one architecture may have 1 nonbool attribute and another
496      may have more.  Having this last means the non-architecture specific code
497      needn't care.  The goal is to eventually record
498      attributes in their raw form, evaluate them at run-time, and cache the
499      values, so this worry will go away anyway.  */
500   /* ??? Moving this last should be done by treating keywords like insn lists
501      and moving the `next' fields into a CGEN_KEYWORD_LIST struct.  */
502   /* FIXME: Not used yet.  */
503 #ifndef CGEN_KEYWORD_NBOOL_ATTRS
504 #define CGEN_KEYWORD_NBOOL_ATTRS 1
505 #endif
506   CGEN_ATTR_TYPE (CGEN_KEYWORD_NBOOL_ATTRS) attrs;
507
508   /* ??? Putting these here means compiled in entries can't be const.
509      Not a really big deal, but something to consider.  */
510   /* Next name hash table entry.  */
511   struct cgen_keyword_entry *next_name;
512   /* Next value hash table entry.  */
513   struct cgen_keyword_entry *next_value;
514 } CGEN_KEYWORD_ENTRY;
515
516 /* Top level struct for describing a set of related keywords
517    (e.g. register names).
518
519    This struct supports run-time entry of new values, and hashed lookups.  */
520
521 typedef struct cgen_keyword
522 {
523   /* Pointer to initial [compiled in] values.  */
524   CGEN_KEYWORD_ENTRY *init_entries;
525   
526   /* Number of entries in `init_entries'.  */
527   unsigned int num_init_entries;
528   
529   /* Hash table used for name lookup.  */
530   CGEN_KEYWORD_ENTRY **name_hash_table;
531   
532   /* Hash table used for value lookup.  */
533   CGEN_KEYWORD_ENTRY **value_hash_table;
534   
535   /* Number of entries in the hash_tables.  */
536   unsigned int hash_table_size;
537   
538   /* Pointer to null keyword "" entry if present.  */
539   const CGEN_KEYWORD_ENTRY *null_entry;
540
541   /* String containing non-alphanumeric characters used
542      in keywords.  
543      At present, the highest number of entries used is 1.  */
544   char nonalpha_chars[8];
545 } CGEN_KEYWORD;
546
547 /* Structure used for searching.  */
548
549 typedef struct
550 {
551   /* Table being searched.  */
552   const CGEN_KEYWORD *table;
553   
554   /* Specification of what is being searched for.  */
555   const char *spec;
556   
557   /* Current index in hash table.  */
558   unsigned int current_hash;
559   
560   /* Current element in current hash chain.  */
561   CGEN_KEYWORD_ENTRY *current_entry;
562 } CGEN_KEYWORD_SEARCH;
563
564 /* Lookup a keyword from its name.  */
565
566 const CGEN_KEYWORD_ENTRY *cgen_keyword_lookup_name
567   (CGEN_KEYWORD *, const char *);
568
569 /* Lookup a keyword from its value.  */
570
571 const CGEN_KEYWORD_ENTRY *cgen_keyword_lookup_value
572   (CGEN_KEYWORD *, int);
573
574 /* Add a keyword.  */
575
576 void cgen_keyword_add (CGEN_KEYWORD *, CGEN_KEYWORD_ENTRY *);
577
578 /* Keyword searching.
579    This can be used to retrieve every keyword, or a subset.  */
580
581 CGEN_KEYWORD_SEARCH cgen_keyword_search_init
582   (CGEN_KEYWORD *, const char *);
583 const CGEN_KEYWORD_ENTRY *cgen_keyword_search_next
584   (CGEN_KEYWORD_SEARCH *);
585
586 /* Operand value support routines.  */
587
588 extern const char *cgen_parse_keyword
589   (CGEN_CPU_DESC, const char **, CGEN_KEYWORD *, long *);
590 #ifdef __BFD_H_SEEN__ /* Don't require bfd.h unnecessarily.  */
591 extern const char *cgen_parse_signed_integer
592   (CGEN_CPU_DESC, const char **, int, long *);
593 extern const char *cgen_parse_unsigned_integer
594   (CGEN_CPU_DESC, const char **, int, unsigned long *);
595 extern const char *cgen_parse_address
596   (CGEN_CPU_DESC, const char **, int, int,
597    enum cgen_parse_operand_result *, bfd_vma *);
598 extern const char *cgen_validate_signed_integer
599   (long, long, long);
600 extern const char *cgen_validate_unsigned_integer
601   (unsigned long, unsigned long, unsigned long);
602 #endif
603 \f
604 /* Operand modes.  */
605
606 /* ??? This duplicates the values in arch.h.  Revisit.
607    These however need the CGEN_ prefix [as does everything in this file].  */
608 /* ??? Targets may need to add their own modes so we may wish to move this
609    to <arch>-opc.h, or add a hook.  */
610
611 enum cgen_mode {
612   CGEN_MODE_VOID, /* ??? rename simulator's VM to VOID? */
613   CGEN_MODE_BI, CGEN_MODE_QI, CGEN_MODE_HI, CGEN_MODE_SI, CGEN_MODE_DI,
614   CGEN_MODE_UBI, CGEN_MODE_UQI, CGEN_MODE_UHI, CGEN_MODE_USI, CGEN_MODE_UDI,
615   CGEN_MODE_SF, CGEN_MODE_DF, CGEN_MODE_XF, CGEN_MODE_TF,
616   CGEN_MODE_TARGET_MAX,
617   CGEN_MODE_INT, CGEN_MODE_UINT,
618   CGEN_MODE_MAX
619 };
620
621 /* FIXME: Until simulator is updated.  */
622
623 #define CGEN_MODE_VM CGEN_MODE_VOID
624 \f
625 /* Operands.  */
626
627 #ifndef CGEN_ARCH
628 enum cgen_operand_type { CGEN_OPERAND_MAX };
629 #endif
630
631 /* "nil" indicator for the operand instance table */
632 #define CGEN_OPERAND_NIL CGEN_OPERAND_MAX
633
634 /* A tree of these structs represents the multi-ifield
635    structure of an operand's hw-index value, if it exists.  */
636
637 struct cgen_ifld;
638
639 typedef struct cgen_maybe_multi_ifield
640 {
641   int count; /* 0: indexed by single cgen_ifld (possibly null: dead entry);
642                 n: indexed by array of more cgen_maybe_multi_ifields.  */
643   union
644   {
645     const void *p;
646     const struct cgen_maybe_multi_ifield * multi;
647     const struct cgen_ifld * leaf;
648   } val;
649 }
650 CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD;
651
652 /* This struct defines each entry in the operand table.  */
653
654 typedef struct
655 {
656   /* Name as it appears in the syntax string.  */
657   char *name;
658
659   /* Operand type.  */
660   enum cgen_operand_type type;
661
662   /* The hardware element associated with this operand.  */
663   enum cgen_hw_type hw_type;
664
665   /* FIXME: We don't yet record ifield definitions, which we should.
666      When we do it might make sense to delete start/length (since they will
667      be duplicated in the ifield's definition) and replace them with a
668      pointer to the ifield entry.  */
669
670   /* Bit position.
671      This is just a hint, and may be unused in more complex operands.
672      May be unused for a modifier.  */
673   unsigned char start;
674
675   /* The number of bits in the operand.
676      This is just a hint, and may be unused in more complex operands.
677      May be unused for a modifier.  */
678   unsigned char length;
679
680   /* The (possibly-multi) ifield used as an index for this operand, if it
681      is indexed by a field at all. This substitutes / extends the start and
682      length fields above, but unsure at this time whether they are used
683      anywhere.  */
684   CGEN_MAYBE_MULTI_IFLD index_fields;
685 #if 0 /* ??? Interesting idea but relocs tend to get too complicated,
686          and ABI dependent, for simple table lookups to work.  */
687   /* Ideally this would be the internal (external?) reloc type.  */
688   int reloc_type;
689 #endif
690
691   /* Attributes.
692      This should, but technically needn't, appear last.  It is a variable sized
693      array in that one architecture may have 1 nonbool attribute and another
694      may have more.  Having this last means the non-architecture specific code
695      needn't care, now or tomorrow.  The goal is to eventually record
696      attributes in their raw form, evaluate them at run-time, and cache the
697      values, so this worry will go away anyway.  */
698 #ifndef CGEN_OPERAND_NBOOL_ATTRS
699 #define CGEN_OPERAND_NBOOL_ATTRS 1
700 #endif
701   CGEN_ATTR_TYPE (CGEN_OPERAND_NBOOL_ATTRS) attrs;
702 #define CGEN_OPERAND_ATTRS(operand) (&(operand)->attrs)
703 } CGEN_OPERAND;
704
705 /* Return value of attribute ATTR in OPERAND.  */
706
707 #define CGEN_OPERAND_ATTR_VALUE(operand, attr) \
708 CGEN_ATTR_VALUE ((operand), CGEN_OPERAND_ATTRS (operand), (attr))
709
710 /* Table of operands for selected mach/isa, computed at runtime.
711    enum cgen_operand_type is an index into this table (specifically
712    `entries').  */
713
714 typedef struct {
715   /* Pointer to null terminated table of all compiled in entries.  */
716   const CGEN_OPERAND *init_entries;
717   unsigned int entry_size; /* since the attribute member is variable sized */
718   /* Array of all entries, initial and run-time added.  */
719   const CGEN_OPERAND **entries;
720   /* Number of elements in `entries'.  */
721   unsigned int num_entries;
722   /* For now, xrealloc is called each time a new entry is added at runtime.
723      ??? May wish to keep track of some slop to reduce the number of calls to
724      xrealloc, except that there's unlikely to be many and not expected to be
725      in speed critical code.  */
726 } CGEN_OPERAND_TABLE;
727
728 extern const CGEN_OPERAND * cgen_operand_lookup_by_name
729   (CGEN_CPU_DESC, const char *);
730 extern const CGEN_OPERAND * cgen_operand_lookup_by_num
731   (CGEN_CPU_DESC, int);
732 \f
733 /* Instruction operand instances.
734
735    For each instruction, a list of the hardware elements that are read and
736    written are recorded.  */
737
738 /* The type of the instance.  */
739
740 enum cgen_opinst_type {
741   /* End of table marker.  */
742   CGEN_OPINST_END = 0,
743   CGEN_OPINST_INPUT, CGEN_OPINST_OUTPUT
744 };
745
746 typedef struct
747 {
748   /* Input or output indicator.  */
749   enum cgen_opinst_type type;
750
751   /* Name of operand.  */
752   const char *name;
753
754   /* The hardware element referenced.  */
755   enum cgen_hw_type hw_type;
756
757   /* The mode in which the operand is being used.  */
758   enum cgen_mode mode;
759
760   /* The operand table entry CGEN_OPERAND_NIL if there is none
761      (i.e. an explicit hardware reference).  */
762   enum cgen_operand_type op_type;
763
764   /* If `operand' is "nil", the index (e.g. into array of registers).  */
765   int index;
766
767   /* Attributes.
768      ??? This perhaps should be a real attribute struct but there's
769      no current need, so we save a bit of space and just have a set of
770      flags.  The interface is such that this can easily be made attributes
771      should it prove useful.  */
772   unsigned int attrs;
773 #define CGEN_OPINST_ATTRS(opinst) ((opinst)->attrs)
774 /* Return value of attribute ATTR in OPINST.  */
775 #define CGEN_OPINST_ATTR(opinst, attr) \
776 ((CGEN_OPINST_ATTRS (opinst) & (attr)) != 0)
777 /* Operand is conditionally referenced (read/written).  */
778 #define CGEN_OPINST_COND_REF 1
779 } CGEN_OPINST;
780 \f
781 /* Syntax string.
782
783    Each insn format and subexpression has one of these.
784
785    The syntax "string" consists of characters (n > 0 && n < 128), and operand
786    values (n >= 128), and is terminated by 0.  Operand values are 128 + index
787    into the operand table.  The operand table doesn't exist in C, per se, as
788    the data is recorded in the parse/insert/extract/print switch statements. */
789
790 /* This should be at least as large as necessary for any target. */
791 #define CGEN_MAX_SYNTAX_ELEMENTS 48
792
793 /* A target may know its own precise maximum.  Assert that it falls below
794    the above limit. */
795 #ifdef CGEN_ACTUAL_MAX_SYNTAX_ELEMENTS
796 #if CGEN_ACTUAL_MAX_SYNTAX_ELEMENTS > CGEN_MAX_SYNTAX_ELEMENTS
797 #error "CGEN_ACTUAL_MAX_SYNTAX_ELEMENTS too high - enlarge CGEN_MAX_SYNTAX_ELEMENTS"
798 #endif
799 #endif
800
801 typedef unsigned short CGEN_SYNTAX_CHAR_TYPE;
802
803 typedef struct
804 {
805   CGEN_SYNTAX_CHAR_TYPE syntax[CGEN_MAX_SYNTAX_ELEMENTS];
806 } CGEN_SYNTAX;
807
808 #define CGEN_SYNTAX_STRING(syn) (syn->syntax)
809 #define CGEN_SYNTAX_CHAR_P(c) ((c) < 128)
810 #define CGEN_SYNTAX_CHAR(c) ((unsigned char)c)
811 #define CGEN_SYNTAX_FIELD(c) ((c) - 128)
812 #define CGEN_SYNTAX_MAKE_FIELD(c) ((c) + 128)
813
814 /* ??? I can't currently think of any case where the mnemonic doesn't come
815    first [and if one ever doesn't building the hash tables will be tricky].
816    However, we treat mnemonics as just another operand of the instruction.
817    A value of 1 means "this is where the mnemonic appears".  1 isn't
818    special other than it's a non-printable ASCII char.  */
819
820 #define CGEN_SYNTAX_MNEMONIC       1
821 #define CGEN_SYNTAX_MNEMONIC_P(ch) ((ch) == CGEN_SYNTAX_MNEMONIC)
822 \f
823 /* Instruction fields.
824
825    ??? We currently don't allow adding fields at run-time.
826    Easy to fix when needed.  */
827
828 typedef struct cgen_ifld {
829   /* Enum of ifield.  */
830   int num;
831 #define CGEN_IFLD_NUM(f) ((f)->num)
832
833   /* Name of the field, distinguishes it from all other fields.  */
834   const char *name;
835 #define CGEN_IFLD_NAME(f) ((f)->name)
836
837   /* Default offset, in bits, from the start of the insn to the word
838      containing the field.  */
839   int word_offset;
840 #define CGEN_IFLD_WORD_OFFSET(f) ((f)->word_offset)
841
842   /* Default length of the word containing the field.  */
843   int word_size;
844 #define CGEN_IFLD_WORD_SIZE(f) ((f)->word_size)
845
846   /* Default starting bit number.
847      Whether lsb=0 or msb=0 is determined by CGEN_INSN_LSB0_P.  */
848   int start;
849 #define CGEN_IFLD_START(f) ((f)->start)
850
851   /* Length of the field, in bits.  */
852   int length;
853 #define CGEN_IFLD_LENGTH(f) ((f)->length)
854
855 #ifndef CGEN_IFLD_NBOOL_ATTRS
856 #define CGEN_IFLD_NBOOL_ATTRS 1
857 #endif
858   CGEN_ATTR_TYPE (CGEN_IFLD_NBOOL_ATTRS) attrs;
859 #define CGEN_IFLD_ATTRS(f) (&(f)->attrs)
860 } CGEN_IFLD;
861
862 /* Return value of attribute ATTR in IFLD.  */
863 #define CGEN_IFLD_ATTR_VALUE(ifld, attr) \
864 CGEN_ATTR_VALUE ((ifld), CGEN_IFLD_ATTRS (ifld), (attr))
865 \f
866 /* Instruction data.  */
867
868 /* Instruction formats.
869
870    Instructions are grouped by format.  Associated with an instruction is its
871    format.  Each insn's opcode table entry contains a format table entry.
872    ??? There is usually very few formats compared with the number of insns,
873    so one can reduce the size of the opcode table by recording the format table
874    as a separate entity.  Given that we currently don't, format table entries
875    are also distinguished by their operands.  This increases the size of the
876    table, but reduces the number of tables.  It's all minutiae anyway so it
877    doesn't really matter [at this point in time].
878
879    ??? Support for variable length ISA's is wip.  */
880
881 /* Accompanying each iformat description is a list of its fields.  */
882
883 typedef struct {
884   const CGEN_IFLD *ifld;
885 #define CGEN_IFMT_IFLD_IFLD(ii) ((ii)->ifld)
886 } CGEN_IFMT_IFLD;
887
888 /* This should be at least as large as necessary for any target. */
889 #define CGEN_MAX_IFMT_OPERANDS 16
890
891 /* A target may know its own precise maximum.  Assert that it falls below
892    the above limit. */
893 #ifdef CGEN_ACTUAL_MAX_IFMT_OPERANDS
894 #if CGEN_ACTUAL_MAX_IFMT_OPERANDS > CGEN_MAX_IFMT_OPERANDS
895 #error "CGEN_ACTUAL_MAX_IFMT_OPERANDS too high - enlarge CGEN_MAX_IFMT_OPERANDS"
896 #endif
897 #endif
898
899
900 typedef struct
901 {
902   /* Length that MASK and VALUE have been calculated to
903      [VALUE is recorded elsewhere].
904      Normally it is base_insn_bitsize.  On [V]LIW architectures where the base
905      insn size may be larger than the size of an insn, this field is less than
906      base_insn_bitsize.  */
907   unsigned char mask_length;
908 #define CGEN_IFMT_MASK_LENGTH(ifmt) ((ifmt)->mask_length)
909
910   /* Total length of instruction, in bits.  */
911   unsigned char length;
912 #define CGEN_IFMT_LENGTH(ifmt) ((ifmt)->length)
913
914   /* Mask to apply to the first MASK_LENGTH bits.
915      Each insn's value is stored with the insn.
916      The first step in recognizing an insn for disassembly is
917      (opcode & mask) == value.  */
918   CGEN_INSN_INT mask;
919 #define CGEN_IFMT_MASK(ifmt) ((ifmt)->mask)
920
921   /* Instruction fields.
922      +1 for trailing NULL.  */
923   CGEN_IFMT_IFLD iflds[CGEN_MAX_IFMT_OPERANDS + 1];
924 #define CGEN_IFMT_IFLDS(ifmt) ((ifmt)->iflds)
925 } CGEN_IFMT;
926
927 /* Instruction values.  */
928
929 typedef struct
930 {
931   /* The opcode portion of the base insn.  */
932   CGEN_INSN_INT base_value;
933
934 #ifdef CGEN_MAX_EXTRA_OPCODE_OPERANDS
935   /* Extra opcode values beyond base_value.  */
936   unsigned long ifield_values[CGEN_MAX_EXTRA_OPCODE_OPERANDS];
937 #endif
938 } CGEN_IVALUE;
939
940 /* Instruction opcode table.
941    This contains the syntax and format data of an instruction.  */
942
943 /* ??? Some ports already have an opcode table yet still need to use the rest
944    of what cgen_insn has.  Plus keeping the opcode data with the operand
945    instance data can create a pretty big file.  So we keep them separately.
946    Not sure this is a good idea in the long run.  */
947
948 typedef struct
949 {
950   /* Indices into parse/insert/extract/print handler tables.  */
951   struct cgen_opcode_handler handlers;
952 #define CGEN_OPCODE_HANDLERS(opc) (& (opc)->handlers)
953
954   /* Syntax string.  */
955   CGEN_SYNTAX syntax;
956 #define CGEN_OPCODE_SYNTAX(opc) (& (opc)->syntax)
957
958   /* Format entry.  */
959   const CGEN_IFMT *format;
960 #define CGEN_OPCODE_FORMAT(opc) ((opc)->format)
961 #define CGEN_OPCODE_MASK_BITSIZE(opc) CGEN_IFMT_MASK_LENGTH (CGEN_OPCODE_FORMAT (opc))
962 #define CGEN_OPCODE_BITSIZE(opc) CGEN_IFMT_LENGTH (CGEN_OPCODE_FORMAT (opc))
963 #define CGEN_OPCODE_IFLDS(opc) CGEN_IFMT_IFLDS (CGEN_OPCODE_FORMAT (opc))
964
965   /* Instruction opcode value.  */
966   CGEN_IVALUE value;
967 #define CGEN_OPCODE_VALUE(opc) (& (opc)->value)
968 #define CGEN_OPCODE_BASE_VALUE(opc) (CGEN_OPCODE_VALUE (opc)->base_value)
969 #define CGEN_OPCODE_BASE_MASK(opc) CGEN_IFMT_MASK (CGEN_OPCODE_FORMAT (opc))
970 } CGEN_OPCODE;
971
972 /* Instruction attributes.
973    This is made a published type as applications can cache a pointer to
974    the attributes for speed.  */
975
976 #ifndef CGEN_INSN_NBOOL_ATTRS
977 #define CGEN_INSN_NBOOL_ATTRS 1
978 #endif
979 typedef CGEN_ATTR_TYPE (CGEN_INSN_NBOOL_ATTRS) CGEN_INSN_ATTR_TYPE;
980
981 /* Enum of architecture independent attributes.  */
982
983 #ifndef CGEN_ARCH
984 /* ??? Numbers here are recorded in two places.  */
985 typedef enum cgen_insn_attr {
986   CGEN_INSN_ALIAS = 0
987 } CGEN_INSN_ATTR;
988 #define CGEN_ATTR_CGEN_INSN_ALIAS_VALUE(attrs) ((attrs)->bool_ & (1 << CGEN_INSN_ALIAS))
989 #endif
990
991 /* This struct defines each entry in the instruction table.  */
992
993 typedef struct
994 {
995   /* Each real instruction is enumerated.  */
996   /* ??? This may go away in time.  */
997   int num;
998 #define CGEN_INSN_NUM(insn) ((insn)->base->num)
999
1000   /* Name of entry (that distinguishes it from all other entries).  */
1001   /* ??? If mnemonics have operands, try to print full mnemonic.  */
1002   const char *name;
1003 #define CGEN_INSN_NAME(insn) ((insn)->base->name)
1004
1005   /* Mnemonic.  This is used when parsing and printing the insn.
1006      In the case of insns that have operands on the mnemonics, this is
1007      only the constant part.  E.g. for conditional execution of an `add' insn,
1008      where the full mnemonic is addeq, addne, etc., and the condition is
1009      treated as an operand, this is only "add".  */
1010   const char *mnemonic;
1011 #define CGEN_INSN_MNEMONIC(insn) ((insn)->base->mnemonic)
1012
1013   /* Total length of instruction, in bits.  */
1014   int bitsize;
1015 #define CGEN_INSN_BITSIZE(insn) ((insn)->base->bitsize)
1016
1017 #if 0 /* ??? Disabled for now as there is a problem with embedded newlines
1018          and the table is already pretty big.  Should perhaps be moved
1019          to a file of its own.  */
1020   /* Semantics, as RTL.  */
1021   /* ??? Plain text or bytecodes?  */
1022   /* ??? Note that the operand instance table could be computed at run-time
1023      if we parse this and cache the results.  Something to eventually do.  */
1024   const char *rtx;
1025 #define CGEN_INSN_RTX(insn) ((insn)->base->rtx)
1026 #endif
1027
1028   /* Attributes.
1029      This must appear last.  It is a variable sized array in that one
1030      architecture may have 1 nonbool attribute and another may have more.
1031      Having this last means the non-architecture specific code needn't
1032      care.  The goal is to eventually record attributes in their raw form,
1033      evaluate them at run-time, and cache the values, so this worry will go
1034      away anyway.  */
1035   CGEN_INSN_ATTR_TYPE attrs;
1036 #define CGEN_INSN_ATTRS(insn) (&(insn)->base->attrs)
1037 /* Return value of attribute ATTR in INSN.  */
1038 #define CGEN_INSN_ATTR_VALUE(insn, attr) \
1039 CGEN_ATTR_VALUE ((insn), CGEN_INSN_ATTRS (insn), (attr))
1040 #define CGEN_INSN_BITSET_ATTR_VALUE(insn, attr) \
1041   CGEN_BITSET_ATTR_VALUE ((insn), CGEN_INSN_ATTRS (insn), (attr))
1042 } CGEN_IBASE;
1043
1044 /* Return non-zero if INSN is the "invalid" insn marker.  */
1045
1046 #define CGEN_INSN_INVALID_P(insn) (CGEN_INSN_MNEMONIC (insn) == 0)
1047
1048 /* Main struct contain instruction information.
1049    BASE is always present, the rest is present only if asked for.  */
1050
1051 struct cgen_insn
1052 {
1053   /* ??? May be of use to put a type indicator here.
1054      Then this struct could different info for different classes of insns.  */
1055   /* ??? A speedup can be had by moving `base' into this struct.
1056      Maybe later.  */
1057   const CGEN_IBASE *base;
1058   const CGEN_OPCODE *opcode;
1059   const CGEN_OPINST *opinst;
1060
1061   /* Regex to disambiguate overloaded opcodes */
1062   void *rx;
1063 #define CGEN_INSN_RX(insn) ((insn)->rx)
1064 #define CGEN_MAX_RX_ELEMENTS (CGEN_MAX_SYNTAX_ELEMENTS * 5)
1065 };
1066
1067 /* Instruction lists.
1068    This is used for adding new entries and for creating the hash lists.  */
1069
1070 typedef struct cgen_insn_list
1071 {
1072   struct cgen_insn_list *next;
1073   const CGEN_INSN *insn;
1074 } CGEN_INSN_LIST;
1075
1076 /* Table of instructions.  */
1077
1078 typedef struct
1079 {
1080   const CGEN_INSN *init_entries;
1081   unsigned int entry_size; /* since the attribute member is variable sized */
1082   unsigned int num_init_entries;
1083   CGEN_INSN_LIST *new_entries;
1084 } CGEN_INSN_TABLE;
1085
1086 /* Return number of instructions.  This includes any added at run-time.  */
1087
1088 extern int cgen_insn_count (CGEN_CPU_DESC);
1089 extern int cgen_macro_insn_count (CGEN_CPU_DESC);
1090
1091 /* Macros to access the other insn elements not recorded in CGEN_IBASE.  */
1092
1093 /* Fetch INSN's operand instance table.  */
1094 /* ??? Doesn't handle insns added at runtime.  */
1095 #define CGEN_INSN_OPERANDS(insn) ((insn)->opinst)
1096
1097 /* Return INSN's opcode table entry.  */
1098 #define CGEN_INSN_OPCODE(insn) ((insn)->opcode)
1099
1100 /* Return INSN's handler data.  */
1101 #define CGEN_INSN_HANDLERS(insn) CGEN_OPCODE_HANDLERS (CGEN_INSN_OPCODE (insn))
1102
1103 /* Return INSN's syntax.  */
1104 #define CGEN_INSN_SYNTAX(insn) CGEN_OPCODE_SYNTAX (CGEN_INSN_OPCODE (insn))
1105
1106 /* Return size of base mask in bits.  */
1107 #define CGEN_INSN_MASK_BITSIZE(insn) \
1108   CGEN_OPCODE_MASK_BITSIZE (CGEN_INSN_OPCODE (insn))
1109
1110 /* Return mask of base part of INSN.  */
1111 #define CGEN_INSN_BASE_MASK(insn) \
1112   CGEN_OPCODE_BASE_MASK (CGEN_INSN_OPCODE (insn))
1113
1114 /* Return value of base part of INSN.  */
1115 #define CGEN_INSN_BASE_VALUE(insn) \
1116   CGEN_OPCODE_BASE_VALUE (CGEN_INSN_OPCODE (insn))
1117
1118 /* Standard way to test whether INSN is supported by MACH.
1119    MACH is one of enum mach_attr.
1120    The "|1" is because the base mach is always selected.  */
1121 #define CGEN_INSN_MACH_HAS_P(insn, mach) \
1122 ((CGEN_INSN_ATTR_VALUE ((insn), CGEN_INSN_MACH) & ((1 << (mach)) | 1)) != 0)
1123 \f
1124 /* Macro instructions.
1125    Macro insns aren't real insns, they map to one or more real insns.
1126    E.g. An architecture's "nop" insn may actually be an "mv r0,r0" or
1127    some such.
1128
1129    Macro insns can expand to nothing (e.g. a nop that is optimized away).
1130    This is useful in multi-insn macros that build a constant in a register.
1131    Of course this isn't the default behaviour and must be explicitly enabled.
1132
1133    Assembly of macro-insns is relatively straightforward.  Disassembly isn't.
1134    However, disassembly of at least some kinds of macro insns is important
1135    in order that the disassembled code preserve the readability of the original
1136    insn.  What is attempted here is to disassemble all "simple" macro-insns,
1137    where "simple" is currently defined to mean "expands to one real insn".
1138
1139    Simple macro-insns are handled specially.  They are emitted as ALIAS's
1140    of real insns.  This simplifies their handling since there's usually more
1141    of them than any other kind of macro-insn, and proper disassembly of them
1142    falls out for free.  */
1143
1144 /* For each macro-insn there may be multiple expansion possibilities,
1145    depending on the arguments.  This structure is accessed via the `data'
1146    member of CGEN_INSN.  */
1147
1148 typedef struct cgen_minsn_expansion {
1149   /* Function to do the expansion.
1150      If the expansion fails (e.g. "no match") NULL is returned.
1151      Space for the expansion is obtained with malloc.
1152      It is up to the caller to free it.  */
1153   const char * (* fn)
1154      (const struct cgen_minsn_expansion *,
1155       const char *, const char **, int *,
1156       CGEN_OPERAND **);
1157 #define CGEN_MIEXPN_FN(ex) ((ex)->fn)
1158
1159   /* Instruction(s) the macro expands to.
1160      The format of STR is defined by FN.
1161      It is typically the assembly code of the real insn, but it could also be
1162      the original Scheme expression or a tokenized form of it (with FN being
1163      an appropriate interpreter).  */
1164   const char * str;
1165 #define CGEN_MIEXPN_STR(ex) ((ex)->str)
1166 } CGEN_MINSN_EXPANSION;
1167
1168 /* Normal expander.
1169    When supported, this function will convert the input string to another
1170    string and the parser will be invoked recursively.  The output string
1171    may contain further macro invocations.  */
1172
1173 extern const char * cgen_expand_macro_insn
1174   (CGEN_CPU_DESC, const struct cgen_minsn_expansion *,
1175    const char *, const char **, int *, CGEN_OPERAND **);
1176 \f
1177 /* The assembler insn table is hashed based on some function of the mnemonic
1178    (the actually hashing done is up to the target, but we provide a few
1179    examples like the first letter or a function of the entire mnemonic).  */
1180
1181 extern CGEN_INSN_LIST * cgen_asm_lookup_insn
1182   (CGEN_CPU_DESC, const char *);
1183 #define CGEN_ASM_LOOKUP_INSN(cd, string) cgen_asm_lookup_insn ((cd), (string))
1184 #define CGEN_ASM_NEXT_INSN(insn) ((insn)->next)
1185
1186 /* The disassembler insn table is hashed based on some function of machine
1187    instruction (the actually hashing done is up to the target).  */
1188
1189 extern CGEN_INSN_LIST * cgen_dis_lookup_insn
1190   (CGEN_CPU_DESC, const char *, CGEN_INSN_INT);
1191 /* FIXME: delete these two */
1192 #define CGEN_DIS_LOOKUP_INSN(cd, buf, value) cgen_dis_lookup_insn ((cd), (buf), (value))
1193 #define CGEN_DIS_NEXT_INSN(insn) ((insn)->next)
1194 \f
1195 /* The CPU description.
1196    A copy of this is created when the cpu table is "opened".
1197    All global state information is recorded here.
1198    Access macros are provided for "public" members.  */
1199
1200 typedef struct cgen_cpu_desc
1201 {
1202   /* Bitmap of selected machine(s) (a la BFD machine number).  */
1203   int machs;
1204
1205   /* Bitmap of selected isa(s).  */
1206   CGEN_BITSET *isas;
1207 #define CGEN_CPU_ISAS(cd) ((cd)->isas)
1208
1209   /* Current endian.  */
1210   enum cgen_endian endian;
1211 #define CGEN_CPU_ENDIAN(cd) ((cd)->endian)
1212
1213   /* Current insn endian.  */
1214   enum cgen_endian insn_endian;
1215 #define CGEN_CPU_INSN_ENDIAN(cd) ((cd)->insn_endian)
1216
1217   /* Word size (in bits).  */
1218   /* ??? Or maybe maximum word size - might we ever need to allow a cpu table
1219      to be opened for both sparc32/sparc64?
1220      ??? Another alternative is to create a table of selected machs and
1221      lazily fetch the data from there.  */
1222   unsigned int word_bitsize;
1223
1224   /* Instruction chunk size (in bits), for purposes of endianness
1225      conversion.  */
1226   unsigned int insn_chunk_bitsize;
1227
1228   /* Indicator if sizes are unknown.
1229      This is used by default_insn_bitsize,base_insn_bitsize if there is a
1230      difference between the selected isa's.  */
1231 #define CGEN_SIZE_UNKNOWN 65535
1232
1233   /* Default instruction size (in bits).
1234      This is used by the assembler when it encounters an unknown insn.  */
1235   unsigned int default_insn_bitsize;
1236
1237   /* Base instruction size (in bits).
1238      For non-LIW cpus this is generally the length of the smallest insn.
1239      For LIW cpus its wip (work-in-progress).  For the m32r its 32.  */
1240   unsigned int base_insn_bitsize;
1241
1242   /* Minimum/maximum instruction size (in bits).  */
1243   unsigned int min_insn_bitsize;
1244   unsigned int max_insn_bitsize;
1245
1246   /* Instruction set variants.  */
1247   const CGEN_ISA *isa_table;
1248
1249   /* Machine variants.  */
1250   const CGEN_MACH *mach_table;
1251
1252   /* Hardware elements.  */
1253   CGEN_HW_TABLE hw_table;
1254
1255   /* Instruction fields.  */
1256   const CGEN_IFLD *ifld_table;
1257
1258   /* Operands.  */
1259   CGEN_OPERAND_TABLE operand_table;
1260
1261   /* Main instruction table.  */
1262   CGEN_INSN_TABLE insn_table;
1263 #define CGEN_CPU_INSN_TABLE(cd) (& (cd)->insn_table)
1264
1265   /* Macro instructions are defined separately and are combined with real
1266      insns during hash table computation.  */
1267   CGEN_INSN_TABLE macro_insn_table;
1268
1269   /* Copy of CGEN_INT_INSN_P.  */
1270   int int_insn_p;
1271
1272   /* Called to rebuild the tables after something has changed.  */
1273   void (*rebuild_tables) (CGEN_CPU_DESC);
1274
1275   /* Operand parser callback.  */
1276   cgen_parse_operand_fn * parse_operand_fn;
1277
1278   /* Parse/insert/extract/print cover fns for operands.  */
1279   const char * (*parse_operand)
1280     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, const char **, CGEN_FIELDS *fields_);
1281 #ifdef __BFD_H_SEEN__
1282   const char * (*insert_operand)
1283     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, CGEN_FIELDS *fields_,
1284      CGEN_INSN_BYTES_PTR, bfd_vma pc_);
1285   int (*extract_operand)
1286     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, CGEN_EXTRACT_INFO *, CGEN_INSN_INT,
1287      CGEN_FIELDS *fields_, bfd_vma pc_);
1288   void (*print_operand)
1289     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, void * info_, CGEN_FIELDS * fields_,
1290      void const *attrs_, bfd_vma pc_, int length_);
1291 #else
1292   const char * (*insert_operand) ();
1293   int (*extract_operand) ();
1294   void (*print_operand) ();
1295 #endif
1296 #define CGEN_CPU_PARSE_OPERAND(cd) ((cd)->parse_operand)
1297 #define CGEN_CPU_INSERT_OPERAND(cd) ((cd)->insert_operand)
1298 #define CGEN_CPU_EXTRACT_OPERAND(cd) ((cd)->extract_operand)
1299 #define CGEN_CPU_PRINT_OPERAND(cd) ((cd)->print_operand)
1300
1301   /* Size of CGEN_FIELDS struct.  */
1302   unsigned int sizeof_fields;
1303 #define CGEN_CPU_SIZEOF_FIELDS(cd) ((cd)->sizeof_fields)
1304
1305   /* Set the bitsize field.  */
1306   void (*set_fields_bitsize) (CGEN_FIELDS *fields_, int size_);
1307 #define CGEN_CPU_SET_FIELDS_BITSIZE(cd) ((cd)->set_fields_bitsize)
1308
1309   /* CGEN_FIELDS accessors.  */
1310   int (*get_int_operand)
1311     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, const CGEN_FIELDS *fields_);
1312   void (*set_int_operand)
1313     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, CGEN_FIELDS *fields_, int value_);
1314 #ifdef __BFD_H_SEEN__
1315   bfd_vma (*get_vma_operand)
1316     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, const CGEN_FIELDS *fields_);
1317   void (*set_vma_operand)
1318     (CGEN_CPU_DESC, int opindex_, CGEN_FIELDS *fields_, bfd_vma value_);
1319 #else
1320   long (*get_vma_operand) ();
1321   void (*set_vma_operand) ();
1322 #endif
1323 #define CGEN_CPU_GET_INT_OPERAND(cd) ((cd)->get_int_operand)
1324 #define CGEN_CPU_SET_INT_OPERAND(cd) ((cd)->set_int_operand)
1325 #define CGEN_CPU_GET_VMA_OPERAND(cd) ((cd)->get_vma_operand)
1326 #define CGEN_CPU_SET_VMA_OPERAND(cd) ((cd)->set_vma_operand)
1327
1328   /* Instruction parse/insert/extract/print handlers.  */
1329   /* FIXME: make these types uppercase.  */
1330   cgen_parse_fn * const *parse_handlers;
1331   cgen_insert_fn * const *insert_handlers;
1332   cgen_extract_fn * const *extract_handlers;
1333   cgen_print_fn * const *print_handlers;
1334 #define CGEN_PARSE_FN(cd, insn)   (cd->parse_handlers[(insn)->opcode->handlers.parse])
1335 #define CGEN_INSERT_FN(cd, insn)  (cd->insert_handlers[(insn)->opcode->handlers.insert])
1336 #define CGEN_EXTRACT_FN(cd, insn) (cd->extract_handlers[(insn)->opcode->handlers.extract])
1337 #define CGEN_PRINT_FN(cd, insn)   (cd->print_handlers[(insn)->opcode->handlers.print])
1338
1339   /* Return non-zero if insn should be added to hash table.  */
1340   int (* asm_hash_p) (const CGEN_INSN *);
1341
1342   /* Assembler hash function.  */
1343   unsigned int (* asm_hash) (const char *);
1344
1345   /* Number of entries in assembler hash table.  */
1346   unsigned int asm_hash_size;
1347
1348   /* Return non-zero if insn should be added to hash table.  */
1349   int (* dis_hash_p) (const CGEN_INSN *);
1350
1351   /* Disassembler hash function.  */
1352   unsigned int (* dis_hash) (const char *, CGEN_INSN_INT);
1353
1354   /* Number of entries in disassembler hash table.  */
1355   unsigned int dis_hash_size;
1356
1357   /* Assembler instruction hash table.  */
1358   CGEN_INSN_LIST **asm_hash_table;
1359   CGEN_INSN_LIST *asm_hash_table_entries;
1360
1361   /* Disassembler instruction hash table.  */
1362   CGEN_INSN_LIST **dis_hash_table;
1363   CGEN_INSN_LIST *dis_hash_table_entries;
1364
1365   /* This field could be turned into a bitfield if room for other flags is needed.  */
1366   unsigned int signed_overflow_ok_p;
1367        
1368 } CGEN_CPU_TABLE;
1369
1370 /* wip */
1371 #ifndef CGEN_WORD_ENDIAN
1372 #define CGEN_WORD_ENDIAN(cd) CGEN_CPU_ENDIAN (cd)
1373 #endif
1374 #ifndef CGEN_INSN_WORD_ENDIAN
1375 #define CGEN_INSN_WORD_ENDIAN(cd) CGEN_CPU_INSN_ENDIAN (cd)
1376 #endif
1377 \f
1378 /* Prototypes of major functions.  */
1379 /* FIXME: Move more CGEN_SYM-defined functions into CGEN_CPU_DESC.
1380    Not the init fns though, as that would drag in things that mightn't be
1381    used and might not even exist.  */
1382
1383 /* Argument types to cpu_open.  */
1384
1385 enum cgen_cpu_open_arg {
1386   CGEN_CPU_OPEN_END,
1387   /* Select instruction set(s), arg is bitmap or 0 meaning "unspecified".  */
1388   CGEN_CPU_OPEN_ISAS,
1389   /* Select machine(s), arg is bitmap or 0 meaning "unspecified".  */
1390   CGEN_CPU_OPEN_MACHS,
1391   /* Select machine, arg is mach's bfd name.
1392      Multiple machines can be specified by repeated use.  */
1393   CGEN_CPU_OPEN_BFDMACH,
1394   /* Select endian, arg is CGEN_ENDIAN_*.  */
1395   CGEN_CPU_OPEN_ENDIAN
1396 };
1397
1398 /* Open a cpu descriptor table for use.
1399    ??? We only support ISO C stdargs here, not K&R.
1400    Laziness, plus experiment to see if anything requires K&R - eventually
1401    K&R will no longer be supported - e.g. GDB is currently trying this.  */
1402
1403 extern CGEN_CPU_DESC CGEN_SYM (cpu_open) (enum cgen_cpu_open_arg, ...);
1404
1405 /* Cover fn to handle simple case.  */
1406
1407 extern CGEN_CPU_DESC CGEN_SYM (cpu_open_1)
1408    (const char *mach_name_, enum cgen_endian endian_);
1409
1410 /* Close it.  */
1411
1412 extern void CGEN_SYM (cpu_close) (CGEN_CPU_DESC);
1413
1414 /* Initialize the opcode table for use.
1415    Called by init_asm/init_dis.  */
1416
1417 extern void CGEN_SYM (init_opcode_table) (CGEN_CPU_DESC cd_);
1418
1419 /* build the insn selection regex.
1420    called by init_opcode_table */
1421
1422 extern char * CGEN_SYM(build_insn_regex) (CGEN_INSN *insn_);
1423
1424 /* Initialize the ibld table for use.
1425    Called by init_asm/init_dis.  */
1426
1427 extern void CGEN_SYM (init_ibld_table) (CGEN_CPU_DESC cd_);
1428
1429 /* Initialize an cpu table for assembler or disassembler use.
1430    These must be called immediately after cpu_open.  */
1431
1432 extern void CGEN_SYM (init_asm) (CGEN_CPU_DESC);
1433 extern void CGEN_SYM (init_dis) (CGEN_CPU_DESC);
1434
1435 /* Initialize the operand instance table for use.  */
1436
1437 extern void CGEN_SYM (init_opinst_table) (CGEN_CPU_DESC cd_);
1438
1439 /* Assemble an instruction.  */
1440
1441 extern const CGEN_INSN * CGEN_SYM (assemble_insn)
1442   (CGEN_CPU_DESC, const char *, CGEN_FIELDS *,
1443    CGEN_INSN_BYTES_PTR, char **);
1444
1445 extern const CGEN_KEYWORD CGEN_SYM (operand_mach);
1446 extern int CGEN_SYM (get_mach) (const char *);
1447
1448 /* Operand index computation.  */
1449 extern const CGEN_INSN * cgen_lookup_insn
1450   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN * insn_,
1451    CGEN_INSN_INT int_value_, unsigned char *bytes_value_,
1452    int length_, CGEN_FIELDS *fields_, int alias_p_);
1453 extern void cgen_get_insn_operands
1454   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN * insn_,
1455    const CGEN_FIELDS *fields_, int *indices_);
1456 extern const CGEN_INSN * cgen_lookup_get_insn_operands
1457   (CGEN_CPU_DESC, const CGEN_INSN *insn_,
1458    CGEN_INSN_INT int_value_, unsigned char *bytes_value_,
1459    int length_, int *indices_, CGEN_FIELDS *fields_);
1460
1461 /* Cover fns to bfd_get/set.  */
1462
1463 extern CGEN_INSN_INT cgen_get_insn_value
1464   (CGEN_CPU_DESC, unsigned char *, int);
1465 extern void cgen_put_insn_value
1466   (CGEN_CPU_DESC, unsigned char *, int, CGEN_INSN_INT);
1467
1468 /* Read in a cpu description file.
1469    ??? For future concerns, including adding instructions to the assembler/
1470    disassembler at run-time.  */
1471
1472 extern const char * cgen_read_cpu_file (CGEN_CPU_DESC, const char * filename_);
1473
1474 /* Allow signed overflow of instruction fields.  */
1475 extern void cgen_set_signed_overflow_ok (CGEN_CPU_DESC);
1476
1477 /* Generate an error message if a signed field in an instruction overflows.  */
1478 extern void cgen_clear_signed_overflow_ok (CGEN_CPU_DESC);
1479
1480 /* Will an error message be generated if a signed field in an instruction overflows ? */
1481 extern unsigned int cgen_signed_overflow_ok_p (CGEN_CPU_DESC);
1482
1483 #ifdef __cplusplus
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #endif /* OPCODE_CGEN_H */