[BINUTILS, AARCH64, 6/8] Add Tag getting instruction in Memory Tagging Extension
[external/binutils.git] / opcodes / aarch64-dis.c
1 /* aarch64-dis.c -- AArch64 disassembler.
2    Copyright (C) 2009-2018 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by ARM Ltd.
4
5    This file is part of the GNU opcodes library.
6
7    This library 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, or (at your option)
10    any later version.
11
12    It is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program; see the file COPYING3. If not,
19    see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "sysdep.h"
22 #include "bfd_stdint.h"
23 #include "disassemble.h"
24 #include "libiberty.h"
25 #include "opintl.h"
26 #include "aarch64-dis.h"
27 #include "elf-bfd.h"
28
29 #define INSNLEN 4
30
31 /* Cached mapping symbol state.  */
32 enum map_type
33 {
34   MAP_INSN,
35   MAP_DATA
36 };
37
38 static enum map_type last_type;
39 static int last_mapping_sym = -1;
40 static bfd_vma last_mapping_addr = 0;
41
42 /* Other options */
43 static int no_aliases = 0;      /* If set disassemble as most general inst.  */
44 \fstatic int no_notes = 1;       /* If set do not print disassemble notes in the
45                                   output as comments.  */
46
47 /* Currently active instruction sequence.  */
48 static aarch64_instr_sequence insn_sequence;
49
50 static void
51 set_default_aarch64_dis_options (struct disassemble_info *info ATTRIBUTE_UNUSED)
52 {
53 }
54
55 static void
56 parse_aarch64_dis_option (const char *option, unsigned int len ATTRIBUTE_UNUSED)
57 {
58   /* Try to match options that are simple flags */
59   if (CONST_STRNEQ (option, "no-aliases"))
60     {
61       no_aliases = 1;
62       return;
63     }
64
65   if (CONST_STRNEQ (option, "aliases"))
66     {
67       no_aliases = 0;
68       return;
69     }
70
71   if (CONST_STRNEQ (option, "no-notes"))
72     {
73       no_notes = 1;
74       return;
75     }
76
77   if (CONST_STRNEQ (option, "notes"))
78     {
79       no_notes = 0;
80       return;
81     }
82
83 #ifdef DEBUG_AARCH64
84   if (CONST_STRNEQ (option, "debug_dump"))
85     {
86       debug_dump = 1;
87       return;
88     }
89 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
90
91   /* Invalid option.  */
92   opcodes_error_handler (_("unrecognised disassembler option: %s"), option);
93 }
94
95 static void
96 parse_aarch64_dis_options (const char *options)
97 {
98   const char *option_end;
99
100   if (options == NULL)
101     return;
102
103   while (*options != '\0')
104     {
105       /* Skip empty options.  */
106       if (*options == ',')
107         {
108           options++;
109           continue;
110         }
111
112       /* We know that *options is neither NUL or a comma.  */
113       option_end = options + 1;
114       while (*option_end != ',' && *option_end != '\0')
115         option_end++;
116
117       parse_aarch64_dis_option (options, option_end - options);
118
119       /* Go on to the next one.  If option_end points to a comma, it
120          will be skipped above.  */
121       options = option_end;
122     }
123 }
124 \f
125 /* Functions doing the instruction disassembling.  */
126
127 /* The unnamed arguments consist of the number of fields and information about
128    these fields where the VALUE will be extracted from CODE and returned.
129    MASK can be zero or the base mask of the opcode.
130
131    N.B. the fields are required to be in such an order than the most signficant
132    field for VALUE comes the first, e.g. the <index> in
133     SQDMLAL <Va><d>, <Vb><n>, <Vm>.<Ts>[<index>]
134    is encoded in H:L:M in some cases, the fields H:L:M should be passed in
135    the order of H, L, M.  */
136
137 aarch64_insn
138 extract_fields (aarch64_insn code, aarch64_insn mask, ...)
139 {
140   uint32_t num;
141   const aarch64_field *field;
142   enum aarch64_field_kind kind;
143   va_list va;
144
145   va_start (va, mask);
146   num = va_arg (va, uint32_t);
147   assert (num <= 5);
148   aarch64_insn value = 0x0;
149   while (num--)
150     {
151       kind = va_arg (va, enum aarch64_field_kind);
152       field = &fields[kind];
153       value <<= field->width;
154       value |= extract_field (kind, code, mask);
155     }
156   return value;
157 }
158
159 /* Extract the value of all fields in SELF->fields from instruction CODE.
160    The least significant bit comes from the final field.  */
161
162 static aarch64_insn
163 extract_all_fields (const aarch64_operand *self, aarch64_insn code)
164 {
165   aarch64_insn value;
166   unsigned int i;
167   enum aarch64_field_kind kind;
168
169   value = 0;
170   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (self->fields) && self->fields[i] != FLD_NIL; ++i)
171     {
172       kind = self->fields[i];
173       value <<= fields[kind].width;
174       value |= extract_field (kind, code, 0);
175     }
176   return value;
177 }
178
179 /* Sign-extend bit I of VALUE.  */
180 static inline int32_t
181 sign_extend (aarch64_insn value, unsigned i)
182 {
183   uint32_t ret = value;
184
185   assert (i < 32);
186   if ((value >> i) & 0x1)
187     {
188       uint32_t val = (uint32_t)(-1) << i;
189       ret = ret | val;
190     }
191   return (int32_t) ret;
192 }
193
194 /* N.B. the following inline helpfer functions create a dependency on the
195    order of operand qualifier enumerators.  */
196
197 /* Given VALUE, return qualifier for a general purpose register.  */
198 static inline enum aarch64_opnd_qualifier
199 get_greg_qualifier_from_value (aarch64_insn value)
200 {
201   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W + value;
202   assert (value <= 0x1
203           && aarch64_get_qualifier_standard_value (qualifier) == value);
204   return qualifier;
205 }
206
207 /* Given VALUE, return qualifier for a vector register.  This does not support
208    decoding instructions that accept the 2H vector type.  */
209
210 static inline enum aarch64_opnd_qualifier
211 get_vreg_qualifier_from_value (aarch64_insn value)
212 {
213   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier = AARCH64_OPND_QLF_V_8B + value;
214
215   /* Instructions using vector type 2H should not call this function.  Skip over
216      the 2H qualifier.  */
217   if (qualifier >= AARCH64_OPND_QLF_V_2H)
218     qualifier += 1;
219
220   assert (value <= 0x8
221           && aarch64_get_qualifier_standard_value (qualifier) == value);
222   return qualifier;
223 }
224
225 /* Given VALUE, return qualifier for an FP or AdvSIMD scalar register.  */
226 static inline enum aarch64_opnd_qualifier
227 get_sreg_qualifier_from_value (aarch64_insn value)
228 {
229   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_B + value;
230
231   assert (value <= 0x4
232           && aarch64_get_qualifier_standard_value (qualifier) == value);
233   return qualifier;
234 }
235
236 /* Given the instruction in *INST which is probably half way through the
237    decoding and our caller wants to know the expected qualifier for operand
238    I.  Return such a qualifier if we can establish it; otherwise return
239    AARCH64_OPND_QLF_NIL.  */
240
241 static aarch64_opnd_qualifier_t
242 get_expected_qualifier (const aarch64_inst *inst, int i)
243 {
244   aarch64_opnd_qualifier_seq_t qualifiers;
245   /* Should not be called if the qualifier is known.  */
246   assert (inst->operands[i].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL);
247   if (aarch64_find_best_match (inst, inst->opcode->qualifiers_list,
248                                i, qualifiers))
249     return qualifiers[i];
250   else
251     return AARCH64_OPND_QLF_NIL;
252 }
253
254 /* Operand extractors.  */
255
256 bfd_boolean
257 aarch64_ext_regno (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
258                    const aarch64_insn code,
259                    const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
260                    aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
261 {
262   info->reg.regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
263   return TRUE;
264 }
265
266 bfd_boolean
267 aarch64_ext_regno_pair (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED, aarch64_opnd_info *info,
268                    const aarch64_insn code ATTRIBUTE_UNUSED,
269                    const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
270                    aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
271 {
272   assert (info->idx == 1
273           || info->idx ==3);
274   info->reg.regno = inst->operands[info->idx - 1].reg.regno + 1;
275   return TRUE;
276 }
277
278 /* e.g. IC <ic_op>{, <Xt>}.  */
279 bfd_boolean
280 aarch64_ext_regrt_sysins (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
281                           const aarch64_insn code,
282                           const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
283                           aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
284 {
285   info->reg.regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
286   assert (info->idx == 1
287           && (aarch64_get_operand_class (inst->operands[0].type)
288               == AARCH64_OPND_CLASS_SYSTEM));
289   /* This will make the constraint checking happy and more importantly will
290      help the disassembler determine whether this operand is optional or
291      not.  */
292   info->present = aarch64_sys_ins_reg_has_xt (inst->operands[0].sysins_op);
293
294   return TRUE;
295 }
296
297 /* e.g. SQDMLAL <Va><d>, <Vb><n>, <Vm>.<Ts>[<index>].  */
298 bfd_boolean
299 aarch64_ext_reglane (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
300                      const aarch64_insn code,
301                      const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
302                      aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
303 {
304   /* regno */
305   info->reglane.regno = extract_field (self->fields[0], code,
306                                        inst->opcode->mask);
307
308   /* Index and/or type.  */
309   if (inst->opcode->iclass == asisdone
310     || inst->opcode->iclass == asimdins)
311     {
312       if (info->type == AARCH64_OPND_En
313           && inst->opcode->operands[0] == AARCH64_OPND_Ed)
314         {
315           unsigned shift;
316           /* index2 for e.g. INS <Vd>.<Ts>[<index1>], <Vn>.<Ts>[<index2>].  */
317           assert (info->idx == 1);      /* Vn */
318           aarch64_insn value = extract_field (FLD_imm4, code, 0);
319           /* Depend on AARCH64_OPND_Ed to determine the qualifier.  */
320           info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
321           shift = get_logsz (aarch64_get_qualifier_esize (info->qualifier));
322           info->reglane.index = value >> shift;
323         }
324       else
325         {
326           /* index and type for e.g. DUP <V><d>, <Vn>.<T>[<index>].
327              imm5<3:0>  <V>
328              0000       RESERVED
329              xxx1       B
330              xx10       H
331              x100       S
332              1000       D  */
333           int pos = -1;
334           aarch64_insn value = extract_field (FLD_imm5, code, 0);
335           while (++pos <= 3 && (value & 0x1) == 0)
336             value >>= 1;
337           if (pos > 3)
338             return FALSE;
339           info->qualifier = get_sreg_qualifier_from_value (pos);
340           info->reglane.index = (unsigned) (value >> 1);
341         }
342     }
343   else if (inst->opcode->iclass == dotproduct)
344     {
345       /* Need information in other operand(s) to help decoding.  */
346       info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
347       switch (info->qualifier)
348         {
349         case AARCH64_OPND_QLF_S_4B:
350           /* L:H */
351           info->reglane.index = extract_fields (code, 0, 2, FLD_H, FLD_L);
352           info->reglane.regno &= 0x1f;
353           break;
354         default:
355           return FALSE;
356         }
357     }
358   else if (inst->opcode->iclass == cryptosm3)
359     {
360       /* index for e.g. SM3TT2A <Vd>.4S, <Vn>.4S, <Vm>S[<imm2>].  */
361       info->reglane.index = extract_field (FLD_SM3_imm2, code, 0);
362     }
363   else
364     {
365       /* Index only for e.g. SQDMLAL <Va><d>, <Vb><n>, <Vm>.<Ts>[<index>]
366          or SQDMLAL <Va><d>, <Vb><n>, <Vm>.<Ts>[<index>].  */
367
368       /* Need information in other operand(s) to help decoding.  */
369       info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
370       switch (info->qualifier)
371         {
372         case AARCH64_OPND_QLF_S_H:
373           if (info->type == AARCH64_OPND_Em16)
374             {
375               /* h:l:m */
376               info->reglane.index = extract_fields (code, 0, 3, FLD_H, FLD_L,
377                                                     FLD_M);
378               info->reglane.regno &= 0xf;
379             }
380           else
381             {
382               /* h:l */
383               info->reglane.index = extract_fields (code, 0, 2, FLD_H, FLD_L);
384             }
385           break;
386         case AARCH64_OPND_QLF_S_S:
387           /* h:l */
388           info->reglane.index = extract_fields (code, 0, 2, FLD_H, FLD_L);
389           break;
390         case AARCH64_OPND_QLF_S_D:
391           /* H */
392           info->reglane.index = extract_field (FLD_H, code, 0);
393           break;
394         default:
395           return FALSE;
396         }
397
398       if (inst->opcode->op == OP_FCMLA_ELEM
399           && info->qualifier != AARCH64_OPND_QLF_S_H)
400         {
401           /* Complex operand takes two elements.  */
402           if (info->reglane.index & 1)
403             return FALSE;
404           info->reglane.index /= 2;
405         }
406     }
407
408   return TRUE;
409 }
410
411 bfd_boolean
412 aarch64_ext_reglist (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
413                      const aarch64_insn code,
414                      const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
415                      aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
416 {
417   /* R */
418   info->reglist.first_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
419   /* len */
420   info->reglist.num_regs = extract_field (FLD_len, code, 0) + 1;
421   return TRUE;
422 }
423
424 /* Decode Rt and opcode fields of Vt in AdvSIMD load/store instructions.  */
425 bfd_boolean
426 aarch64_ext_ldst_reglist (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
427                           aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
428                           const aarch64_inst *inst,
429                           aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
430 {
431   aarch64_insn value;
432   /* Number of elements in each structure to be loaded/stored.  */
433   unsigned expected_num = get_opcode_dependent_value (inst->opcode);
434
435   struct
436     {
437       unsigned is_reserved;
438       unsigned num_regs;
439       unsigned num_elements;
440     } data [] =
441   {   {0, 4, 4},
442       {1, 4, 4},
443       {0, 4, 1},
444       {0, 4, 2},
445       {0, 3, 3},
446       {1, 3, 3},
447       {0, 3, 1},
448       {0, 1, 1},
449       {0, 2, 2},
450       {1, 2, 2},
451       {0, 2, 1},
452   };
453
454   /* Rt */
455   info->reglist.first_regno = extract_field (FLD_Rt, code, 0);
456   /* opcode */
457   value = extract_field (FLD_opcode, code, 0);
458   /* PR 21595: Check for a bogus value.  */
459   if (value >= ARRAY_SIZE (data))
460     return FALSE;
461   if (expected_num != data[value].num_elements || data[value].is_reserved)
462     return FALSE;
463   info->reglist.num_regs = data[value].num_regs;
464
465   return TRUE;
466 }
467
468 /* Decode Rt and S fields of Vt in AdvSIMD load single structure to all
469    lanes instructions.  */
470 bfd_boolean
471 aarch64_ext_ldst_reglist_r (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
472                             aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
473                             const aarch64_inst *inst,
474                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
475 {
476   aarch64_insn value;
477
478   /* Rt */
479   info->reglist.first_regno = extract_field (FLD_Rt, code, 0);
480   /* S */
481   value = extract_field (FLD_S, code, 0);
482
483   /* Number of registers is equal to the number of elements in
484      each structure to be loaded/stored.  */
485   info->reglist.num_regs = get_opcode_dependent_value (inst->opcode);
486   assert (info->reglist.num_regs >= 1 && info->reglist.num_regs <= 4);
487
488   /* Except when it is LD1R.  */
489   if (info->reglist.num_regs == 1 && value == (aarch64_insn) 1)
490     info->reglist.num_regs = 2;
491
492   return TRUE;
493 }
494
495 /* Decode Q, opcode<2:1>, S, size and Rt fields of Vt in AdvSIMD
496    load/store single element instructions.  */
497 bfd_boolean
498 aarch64_ext_ldst_elemlist (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
499                            aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
500                            const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
501                            aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
502 {
503   aarch64_field field = {0, 0};
504   aarch64_insn QSsize;          /* fields Q:S:size.  */
505   aarch64_insn opcodeh2;        /* opcode<2:1> */
506
507   /* Rt */
508   info->reglist.first_regno = extract_field (FLD_Rt, code, 0);
509
510   /* Decode the index, opcode<2:1> and size.  */
511   gen_sub_field (FLD_asisdlso_opcode, 1, 2, &field);
512   opcodeh2 = extract_field_2 (&field, code, 0);
513   QSsize = extract_fields (code, 0, 3, FLD_Q, FLD_S, FLD_vldst_size);
514   switch (opcodeh2)
515     {
516     case 0x0:
517       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_B;
518       /* Index encoded in "Q:S:size".  */
519       info->reglist.index = QSsize;
520       break;
521     case 0x1:
522       if (QSsize & 0x1)
523         /* UND.  */
524         return FALSE;
525       info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_H;
526       /* Index encoded in "Q:S:size<1>".  */
527       info->reglist.index = QSsize >> 1;
528       break;
529     case 0x2:
530       if ((QSsize >> 1) & 0x1)
531         /* UND.  */
532         return FALSE;
533       if ((QSsize & 0x1) == 0)
534         {
535           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_S;
536           /* Index encoded in "Q:S".  */
537           info->reglist.index = QSsize >> 2;
538         }
539       else
540         {
541           if (extract_field (FLD_S, code, 0))
542             /* UND */
543             return FALSE;
544           info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D;
545           /* Index encoded in "Q".  */
546           info->reglist.index = QSsize >> 3;
547         }
548       break;
549     default:
550       return FALSE;
551     }
552
553   info->reglist.has_index = 1;
554   info->reglist.num_regs = 0;
555   /* Number of registers is equal to the number of elements in
556      each structure to be loaded/stored.  */
557   info->reglist.num_regs = get_opcode_dependent_value (inst->opcode);
558   assert (info->reglist.num_regs >= 1 && info->reglist.num_regs <= 4);
559
560   return TRUE;
561 }
562
563 /* Decode fields immh:immb and/or Q for e.g.
564    SSHR <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, #<shift>
565    or SSHR <V><d>, <V><n>, #<shift>.  */
566
567 bfd_boolean
568 aarch64_ext_advsimd_imm_shift (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
569                                aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
570                                const aarch64_inst *inst,
571                                aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
572 {
573   int pos;
574   aarch64_insn Q, imm, immh;
575   enum aarch64_insn_class iclass = inst->opcode->iclass;
576
577   immh = extract_field (FLD_immh, code, 0);
578   if (immh == 0)
579     return FALSE;
580   imm = extract_fields (code, 0, 2, FLD_immh, FLD_immb);
581   pos = 4;
582   /* Get highest set bit in immh.  */
583   while (--pos >= 0 && (immh & 0x8) == 0)
584     immh <<= 1;
585
586   assert ((iclass == asimdshf || iclass == asisdshf)
587           && (info->type == AARCH64_OPND_IMM_VLSR
588               || info->type == AARCH64_OPND_IMM_VLSL));
589
590   if (iclass == asimdshf)
591     {
592       Q = extract_field (FLD_Q, code, 0);
593       /* immh   Q       <T>
594          0000   x       SEE AdvSIMD modified immediate
595          0001   0       8B
596          0001   1       16B
597          001x   0       4H
598          001x   1       8H
599          01xx   0       2S
600          01xx   1       4S
601          1xxx   0       RESERVED
602          1xxx   1       2D  */
603       info->qualifier =
604         get_vreg_qualifier_from_value ((pos << 1) | (int) Q);
605     }
606   else
607     info->qualifier = get_sreg_qualifier_from_value (pos);
608
609   if (info->type == AARCH64_OPND_IMM_VLSR)
610     /* immh     <shift>
611        0000     SEE AdvSIMD modified immediate
612        0001     (16-UInt(immh:immb))
613        001x     (32-UInt(immh:immb))
614        01xx     (64-UInt(immh:immb))
615        1xxx     (128-UInt(immh:immb))  */
616     info->imm.value = (16 << pos) - imm;
617   else
618     /* immh:immb
619        immh     <shift>
620        0000     SEE AdvSIMD modified immediate
621        0001     (UInt(immh:immb)-8)
622        001x     (UInt(immh:immb)-16)
623        01xx     (UInt(immh:immb)-32)
624        1xxx     (UInt(immh:immb)-64)  */
625     info->imm.value = imm - (8 << pos);
626
627   return TRUE;
628 }
629
630 /* Decode shift immediate for e.g. sshr (imm).  */
631 bfd_boolean
632 aarch64_ext_shll_imm (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
633                       aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
634                       const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
635                       aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
636 {
637   int64_t imm;
638   aarch64_insn val;
639   val = extract_field (FLD_size, code, 0);
640   switch (val)
641     {
642     case 0: imm = 8; break;
643     case 1: imm = 16; break;
644     case 2: imm = 32; break;
645     default: return FALSE;
646     }
647   info->imm.value = imm;
648   return TRUE;
649 }
650
651 /* Decode imm for e.g. BFM <Wd>, <Wn>, #<immr>, #<imms>.
652    value in the field(s) will be extracted as unsigned immediate value.  */
653 bfd_boolean
654 aarch64_ext_imm (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
655                  const aarch64_insn code,
656                  const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
657                  aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
658 {
659   int64_t imm;
660
661   imm = extract_all_fields (self, code);
662
663   if (operand_need_sign_extension (self))
664     imm = sign_extend (imm, get_operand_fields_width (self) - 1);
665
666   if (operand_need_shift_by_two (self))
667     imm <<= 2;
668   else if (operand_need_shift_by_four (self))
669     imm <<= 4;
670
671   if (info->type == AARCH64_OPND_ADDR_ADRP)
672     imm <<= 12;
673
674   info->imm.value = imm;
675   return TRUE;
676 }
677
678 /* Decode imm and its shifter for e.g. MOVZ <Wd>, #<imm16>{, LSL #<shift>}.  */
679 bfd_boolean
680 aarch64_ext_imm_half (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
681                       const aarch64_insn code,
682                       const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
683                       aarch64_operand_error *errors)
684 {
685   aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors);
686   info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
687   info->shifter.amount = extract_field (FLD_hw, code, 0) << 4;
688   return TRUE;
689 }
690
691 /* Decode cmode and "a:b:c:d:e:f:g:h" for e.g.
692      MOVI <Vd>.<T>, #<imm8> {, LSL #<amount>}.  */
693 bfd_boolean
694 aarch64_ext_advsimd_imm_modified (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
695                                   aarch64_opnd_info *info,
696                                   const aarch64_insn code,
697                                   const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
698                                   aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
699 {
700   uint64_t imm;
701   enum aarch64_opnd_qualifier opnd0_qualifier = inst->operands[0].qualifier;
702   aarch64_field field = {0, 0};
703
704   assert (info->idx == 1);
705
706   if (info->type == AARCH64_OPND_SIMD_FPIMM)
707     info->imm.is_fp = 1;
708
709   /* a:b:c:d:e:f:g:h */
710   imm = extract_fields (code, 0, 2, FLD_abc, FLD_defgh);
711   if (!info->imm.is_fp && aarch64_get_qualifier_esize (opnd0_qualifier) == 8)
712     {
713       /* Either MOVI <Dd>, #<imm>
714          or     MOVI <Vd>.2D, #<imm>.
715          <imm> is a 64-bit immediate
716          'aaaaaaaabbbbbbbbccccccccddddddddeeeeeeeeffffffffgggggggghhhhhhhh',
717          encoded in "a:b:c:d:e:f:g:h".  */
718       int i;
719       unsigned abcdefgh = imm;
720       for (imm = 0ull, i = 0; i < 8; i++)
721         if (((abcdefgh >> i) & 0x1) != 0)
722           imm |= 0xffull << (8 * i);
723     }
724   info->imm.value = imm;
725
726   /* cmode */
727   info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
728   switch (info->qualifier)
729     {
730     case AARCH64_OPND_QLF_NIL:
731       /* no shift */
732       info->shifter.kind = AARCH64_MOD_NONE;
733       return 1;
734     case AARCH64_OPND_QLF_LSL:
735       /* shift zeros */
736       info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
737       switch (aarch64_get_qualifier_esize (opnd0_qualifier))
738         {
739         case 4: gen_sub_field (FLD_cmode, 1, 2, &field); break; /* per word */
740         case 2: gen_sub_field (FLD_cmode, 1, 1, &field); break; /* per half */
741         case 1: gen_sub_field (FLD_cmode, 1, 0, &field); break; /* per byte */
742         default: assert (0); return FALSE;
743         }
744       /* 00: 0; 01: 8; 10:16; 11:24.  */
745       info->shifter.amount = extract_field_2 (&field, code, 0) << 3;
746       break;
747     case AARCH64_OPND_QLF_MSL:
748       /* shift ones */
749       info->shifter.kind = AARCH64_MOD_MSL;
750       gen_sub_field (FLD_cmode, 0, 1, &field);          /* per word */
751       info->shifter.amount = extract_field_2 (&field, code, 0) ? 16 : 8;
752       break;
753     default:
754       assert (0);
755       return FALSE;
756     }
757
758   return TRUE;
759 }
760
761 /* Decode an 8-bit floating-point immediate.  */
762 bfd_boolean
763 aarch64_ext_fpimm (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
764                    const aarch64_insn code,
765                    const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
766                    aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
767 {
768   info->imm.value = extract_all_fields (self, code);
769   info->imm.is_fp = 1;
770   return TRUE;
771 }
772
773 /* Decode a 1-bit rotate immediate (#90 or #270).  */
774 bfd_boolean
775 aarch64_ext_imm_rotate1 (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
776                          const aarch64_insn code,
777                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
778                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
779 {
780   uint64_t rot = extract_field (self->fields[0], code, 0);
781   assert (rot < 2U);
782   info->imm.value = rot * 180 + 90;
783   return TRUE;
784 }
785
786 /* Decode a 2-bit rotate immediate (#0, #90, #180 or #270).  */
787 bfd_boolean
788 aarch64_ext_imm_rotate2 (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
789                          const aarch64_insn code,
790                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
791                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
792 {
793   uint64_t rot = extract_field (self->fields[0], code, 0);
794   assert (rot < 4U);
795   info->imm.value = rot * 90;
796   return TRUE;
797 }
798
799 /* Decode scale for e.g. SCVTF <Dd>, <Wn>, #<fbits>.  */
800 bfd_boolean
801 aarch64_ext_fbits (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
802                    aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
803                    const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
804                    aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
805 {
806   info->imm.value = 64- extract_field (FLD_scale, code, 0);
807   return TRUE;
808 }
809
810 /* Decode arithmetic immediate for e.g.
811      SUBS <Wd>, <Wn|WSP>, #<imm> {, <shift>}.  */
812 bfd_boolean
813 aarch64_ext_aimm (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
814                   aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
815                   const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
816                   aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
817 {
818   aarch64_insn value;
819
820   info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
821   /* shift */
822   value = extract_field (FLD_shift, code, 0);
823   if (value >= 2)
824     return FALSE;
825   info->shifter.amount = value ? 12 : 0;
826   /* imm12 (unsigned) */
827   info->imm.value = extract_field (FLD_imm12, code, 0);
828
829   return TRUE;
830 }
831
832 /* Return true if VALUE is a valid logical immediate encoding, storing the
833    decoded value in *RESULT if so.  ESIZE is the number of bytes in the
834    decoded immediate.  */
835 static bfd_boolean
836 decode_limm (uint32_t esize, aarch64_insn value, int64_t *result)
837 {
838   uint64_t imm, mask;
839   uint32_t N, R, S;
840   unsigned simd_size;
841
842   /* value is N:immr:imms.  */
843   S = value & 0x3f;
844   R = (value >> 6) & 0x3f;
845   N = (value >> 12) & 0x1;
846
847   /* The immediate value is S+1 bits to 1, left rotated by SIMDsize - R
848      (in other words, right rotated by R), then replicated.  */
849   if (N != 0)
850     {
851       simd_size = 64;
852       mask = 0xffffffffffffffffull;
853     }
854   else
855     {
856       switch (S)
857         {
858         case 0x00 ... 0x1f: /* 0xxxxx */ simd_size = 32;           break;
859         case 0x20 ... 0x2f: /* 10xxxx */ simd_size = 16; S &= 0xf; break;
860         case 0x30 ... 0x37: /* 110xxx */ simd_size =  8; S &= 0x7; break;
861         case 0x38 ... 0x3b: /* 1110xx */ simd_size =  4; S &= 0x3; break;
862         case 0x3c ... 0x3d: /* 11110x */ simd_size =  2; S &= 0x1; break;
863         default: return FALSE;
864         }
865       mask = (1ull << simd_size) - 1;
866       /* Top bits are IGNORED.  */
867       R &= simd_size - 1;
868     }
869
870   if (simd_size > esize * 8)
871     return FALSE;
872
873   /* NOTE: if S = simd_size - 1 we get 0xf..f which is rejected.  */
874   if (S == simd_size - 1)
875     return FALSE;
876   /* S+1 consecutive bits to 1.  */
877   /* NOTE: S can't be 63 due to detection above.  */
878   imm = (1ull << (S + 1)) - 1;
879   /* Rotate to the left by simd_size - R.  */
880   if (R != 0)
881     imm = ((imm << (simd_size - R)) & mask) | (imm >> R);
882   /* Replicate the value according to SIMD size.  */
883   switch (simd_size)
884     {
885     case  2: imm = (imm <<  2) | imm;
886       /* Fall through.  */
887     case  4: imm = (imm <<  4) | imm;
888       /* Fall through.  */
889     case  8: imm = (imm <<  8) | imm;
890       /* Fall through.  */
891     case 16: imm = (imm << 16) | imm;
892       /* Fall through.  */
893     case 32: imm = (imm << 32) | imm;
894       /* Fall through.  */
895     case 64: break;
896     default: assert (0); return 0;
897     }
898
899   *result = imm & ~((uint64_t) -1 << (esize * 4) << (esize * 4));
900
901   return TRUE;
902 }
903
904 /* Decode a logical immediate for e.g. ORR <Wd|WSP>, <Wn>, #<imm>.  */
905 bfd_boolean
906 aarch64_ext_limm (const aarch64_operand *self,
907                   aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
908                   const aarch64_inst *inst,
909                   aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
910 {
911   uint32_t esize;
912   aarch64_insn value;
913
914   value = extract_fields (code, 0, 3, self->fields[0], self->fields[1],
915                           self->fields[2]);
916   esize = aarch64_get_qualifier_esize (inst->operands[0].qualifier);
917   return decode_limm (esize, value, &info->imm.value);
918 }
919
920 /* Decode a logical immediate for the BIC alias of AND (etc.).  */
921 bfd_boolean
922 aarch64_ext_inv_limm (const aarch64_operand *self,
923                       aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
924                       const aarch64_inst *inst,
925                       aarch64_operand_error *errors)
926 {
927   if (!aarch64_ext_limm (self, info, code, inst, errors))
928     return FALSE;
929   info->imm.value = ~info->imm.value;
930   return TRUE;
931 }
932
933 /* Decode Ft for e.g. STR <Qt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}]
934    or LDP <Qt1>, <Qt2>, [<Xn|SP>], #<imm>.  */
935 bfd_boolean
936 aarch64_ext_ft (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
937                 aarch64_opnd_info *info,
938                 const aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst,
939                 aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
940 {
941   aarch64_insn value;
942
943   /* Rt */
944   info->reg.regno = extract_field (FLD_Rt, code, 0);
945
946   /* size */
947   value = extract_field (FLD_ldst_size, code, 0);
948   if (inst->opcode->iclass == ldstpair_indexed
949       || inst->opcode->iclass == ldstnapair_offs
950       || inst->opcode->iclass == ldstpair_off
951       || inst->opcode->iclass == loadlit)
952     {
953       enum aarch64_opnd_qualifier qualifier;
954       switch (value)
955         {
956         case 0: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_S; break;
957         case 1: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D; break;
958         case 2: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_Q; break;
959         default: return FALSE;
960         }
961       info->qualifier = qualifier;
962     }
963   else
964     {
965       /* opc1:size */
966       value = extract_fields (code, 0, 2, FLD_opc1, FLD_ldst_size);
967       if (value > 0x4)
968         return FALSE;
969       info->qualifier = get_sreg_qualifier_from_value (value);
970     }
971
972   return TRUE;
973 }
974
975 /* Decode the address operand for e.g. STXRB <Ws>, <Wt>, [<Xn|SP>{,#0}].  */
976 bfd_boolean
977 aarch64_ext_addr_simple (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
978                          aarch64_opnd_info *info,
979                          aarch64_insn code,
980                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
981                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
982 {
983   /* Rn */
984   info->addr.base_regno = extract_field (FLD_Rn, code, 0);
985   return TRUE;
986 }
987
988
989
990 /* Decode the address operand for e.g. STGV <Xt>, [<Xn|SP>]!.  */
991 bfd_boolean
992 aarch64_ext_addr_simple_2 (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
993                            aarch64_opnd_info *info,
994                            aarch64_insn code,
995                            const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
996                            aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
997 {
998   /* Rn */
999   info->addr.base_regno = extract_field (FLD_Rn, code, 0);
1000   info->addr.writeback = 1;
1001   info->addr.preind = 1;
1002   return TRUE;
1003 }
1004
1005 /* Decode the address operand for e.g.
1006      stlur <Xt>, [<Xn|SP>{, <amount>}].  */
1007 bfd_boolean
1008 aarch64_ext_addr_offset (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1009                          aarch64_opnd_info *info,
1010                          aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst,
1011                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1012 {
1013   info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
1014
1015   /* Rn */
1016   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1017
1018   /* simm9 */
1019   aarch64_insn imm = extract_fields (code, 0, 1, self->fields[1]);
1020   info->addr.offset.imm = sign_extend (imm, 8);
1021   if (extract_field (self->fields[2], code, 0) == 1) {
1022     info->addr.writeback = 1;
1023     info->addr.preind = 1;
1024   }
1025   return TRUE;
1026 }
1027
1028 /* Decode the address operand for e.g.
1029      STR <Qt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}].  */
1030 bfd_boolean
1031 aarch64_ext_addr_regoff (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1032                          aarch64_opnd_info *info,
1033                          aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst,
1034                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1035 {
1036   aarch64_insn S, value;
1037
1038   /* Rn */
1039   info->addr.base_regno = extract_field (FLD_Rn, code, 0);
1040   /* Rm */
1041   info->addr.offset.regno = extract_field (FLD_Rm, code, 0);
1042   /* option */
1043   value = extract_field (FLD_option, code, 0);
1044   info->shifter.kind =
1045     aarch64_get_operand_modifier_from_value (value, TRUE /* extend_p */);
1046   /* Fix-up the shifter kind; although the table-driven approach is
1047      efficient, it is slightly inflexible, thus needing this fix-up.  */
1048   if (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_UXTX)
1049     info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
1050   /* S */
1051   S = extract_field (FLD_S, code, 0);
1052   if (S == 0)
1053     {
1054       info->shifter.amount = 0;
1055       info->shifter.amount_present = 0;
1056     }
1057   else
1058     {
1059       int size;
1060       /* Need information in other operand(s) to help achieve the decoding
1061          from 'S' field.  */
1062       info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
1063       /* Get the size of the data element that is accessed, which may be
1064          different from that of the source register size, e.g. in strb/ldrb.  */
1065       size = aarch64_get_qualifier_esize (info->qualifier);
1066       info->shifter.amount = get_logsz (size);
1067       info->shifter.amount_present = 1;
1068     }
1069
1070   return TRUE;
1071 }
1072
1073 /* Decode the address operand for e.g. LDRSW <Xt>, [<Xn|SP>], #<simm>.  */
1074 bfd_boolean
1075 aarch64_ext_addr_simm (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
1076                        aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst,
1077                        aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1078 {
1079   aarch64_insn imm;
1080   info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
1081
1082   /* Rn */
1083   info->addr.base_regno = extract_field (FLD_Rn, code, 0);
1084   /* simm (imm9 or imm7)  */
1085   imm = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1086   info->addr.offset.imm = sign_extend (imm, fields[self->fields[0]].width - 1);
1087   if (self->fields[0] == FLD_imm7
1088       || info->qualifier == AARCH64_OPND_QLF_imm_tag)
1089     /* scaled immediate in ld/st pair instructions.  */
1090     info->addr.offset.imm *= aarch64_get_qualifier_esize (info->qualifier);
1091   /* qualifier */
1092   if (inst->opcode->iclass == ldst_unscaled
1093       || inst->opcode->iclass == ldstnapair_offs
1094       || inst->opcode->iclass == ldstpair_off
1095       || inst->opcode->iclass == ldst_unpriv)
1096     info->addr.writeback = 0;
1097   else
1098     {
1099       /* pre/post- index */
1100       info->addr.writeback = 1;
1101       if (extract_field (self->fields[1], code, 0) == 1)
1102         info->addr.preind = 1;
1103       else
1104         info->addr.postind = 1;
1105     }
1106
1107   return TRUE;
1108 }
1109
1110 /* Decode the address operand for e.g. LDRSW <Xt>, [<Xn|SP>{, #<simm>}].  */
1111 bfd_boolean
1112 aarch64_ext_addr_uimm12 (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
1113                          aarch64_insn code,
1114                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1115                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1116 {
1117   int shift;
1118   info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
1119   shift = get_logsz (aarch64_get_qualifier_esize (info->qualifier));
1120   /* Rn */
1121   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1122   /* uimm12 */
1123   info->addr.offset.imm = extract_field (self->fields[1], code, 0) << shift;
1124   return TRUE;
1125 }
1126
1127 /* Decode the address operand for e.g. LDRAA <Xt>, [<Xn|SP>{, #<simm>}].  */
1128 bfd_boolean
1129 aarch64_ext_addr_simm10 (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
1130                          aarch64_insn code,
1131                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1132                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1133 {
1134   aarch64_insn imm;
1135
1136   info->qualifier = get_expected_qualifier (inst, info->idx);
1137   /* Rn */
1138   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1139   /* simm10 */
1140   imm = extract_fields (code, 0, 2, self->fields[1], self->fields[2]);
1141   info->addr.offset.imm = sign_extend (imm, 9) << 3;
1142   if (extract_field (self->fields[3], code, 0) == 1) {
1143     info->addr.writeback = 1;
1144     info->addr.preind = 1;
1145   }
1146   return TRUE;
1147 }
1148
1149 /* Decode the address operand for e.g.
1150      LD1 {<Vt>.<T>, <Vt2>.<T>, <Vt3>.<T>}, [<Xn|SP>], <Xm|#<amount>>.  */
1151 bfd_boolean
1152 aarch64_ext_simd_addr_post (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1153                             aarch64_opnd_info *info,
1154                             aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst,
1155                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1156 {
1157   /* The opcode dependent area stores the number of elements in
1158      each structure to be loaded/stored.  */
1159   int is_ld1r = get_opcode_dependent_value (inst->opcode) == 1;
1160
1161   /* Rn */
1162   info->addr.base_regno = extract_field (FLD_Rn, code, 0);
1163   /* Rm | #<amount>  */
1164   info->addr.offset.regno = extract_field (FLD_Rm, code, 0);
1165   if (info->addr.offset.regno == 31)
1166     {
1167       if (inst->opcode->operands[0] == AARCH64_OPND_LVt_AL)
1168         /* Special handling of loading single structure to all lane.  */
1169         info->addr.offset.imm = (is_ld1r ? 1
1170                                  : inst->operands[0].reglist.num_regs)
1171           * aarch64_get_qualifier_esize (inst->operands[0].qualifier);
1172       else
1173         info->addr.offset.imm = inst->operands[0].reglist.num_regs
1174           * aarch64_get_qualifier_esize (inst->operands[0].qualifier)
1175           * aarch64_get_qualifier_nelem (inst->operands[0].qualifier);
1176     }
1177   else
1178     info->addr.offset.is_reg = 1;
1179   info->addr.writeback = 1;
1180
1181   return TRUE;
1182 }
1183
1184 /* Decode the condition operand for e.g. CSEL <Xd>, <Xn>, <Xm>, <cond>.  */
1185 bfd_boolean
1186 aarch64_ext_cond (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1187                   aarch64_opnd_info *info,
1188                   aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1189                   aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1190 {
1191   aarch64_insn value;
1192   /* cond */
1193   value = extract_field (FLD_cond, code, 0);
1194   info->cond = get_cond_from_value (value);
1195   return TRUE;
1196 }
1197
1198 /* Decode the system register operand for e.g. MRS <Xt>, <systemreg>.  */
1199 bfd_boolean
1200 aarch64_ext_sysreg (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1201                     aarch64_opnd_info *info,
1202                     aarch64_insn code,
1203                     const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1204                     aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1205 {
1206   /* op0:op1:CRn:CRm:op2 */
1207   info->sysreg.value = extract_fields (code, 0, 5, FLD_op0, FLD_op1, FLD_CRn,
1208                                        FLD_CRm, FLD_op2);
1209   info->sysreg.flags = 0;
1210
1211   /* If a system instruction, check which restrictions should be on the register
1212      value during decoding, these will be enforced then.  */
1213   if (inst->opcode->iclass == ic_system)
1214     {
1215       /* Check to see if it's read-only, else check if it's write only.
1216          if it's both or unspecified don't care.  */
1217       if ((inst->opcode->flags & (F_SYS_READ | F_SYS_WRITE)) == F_SYS_READ)
1218         info->sysreg.flags = F_REG_READ;
1219       else if ((inst->opcode->flags & (F_SYS_READ | F_SYS_WRITE))
1220                == F_SYS_WRITE)
1221         info->sysreg.flags = F_REG_WRITE;
1222     }
1223
1224   return TRUE;
1225 }
1226
1227 /* Decode the PSTATE field operand for e.g. MSR <pstatefield>, #<imm>.  */
1228 bfd_boolean
1229 aarch64_ext_pstatefield (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1230                          aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1231                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1232                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1233 {
1234   int i;
1235   /* op1:op2 */
1236   info->pstatefield = extract_fields (code, 0, 2, FLD_op1, FLD_op2);
1237   for (i = 0; aarch64_pstatefields[i].name != NULL; ++i)
1238     if (aarch64_pstatefields[i].value == (aarch64_insn)info->pstatefield)
1239       return TRUE;
1240   /* Reserved value in <pstatefield>.  */
1241   return FALSE;
1242 }
1243
1244 /* Decode the system instruction op operand for e.g. AT <at_op>, <Xt>.  */
1245 bfd_boolean
1246 aarch64_ext_sysins_op (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1247                        aarch64_opnd_info *info,
1248                        aarch64_insn code,
1249                        const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1250                        aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1251 {
1252   int i;
1253   aarch64_insn value;
1254   const aarch64_sys_ins_reg *sysins_ops;
1255   /* op0:op1:CRn:CRm:op2 */
1256   value = extract_fields (code, 0, 5,
1257                           FLD_op0, FLD_op1, FLD_CRn,
1258                           FLD_CRm, FLD_op2);
1259
1260   switch (info->type)
1261     {
1262     case AARCH64_OPND_SYSREG_AT: sysins_ops = aarch64_sys_regs_at; break;
1263     case AARCH64_OPND_SYSREG_DC: sysins_ops = aarch64_sys_regs_dc; break;
1264     case AARCH64_OPND_SYSREG_IC: sysins_ops = aarch64_sys_regs_ic; break;
1265     case AARCH64_OPND_SYSREG_TLBI: sysins_ops = aarch64_sys_regs_tlbi; break;
1266     case AARCH64_OPND_SYSREG_SR:
1267         sysins_ops = aarch64_sys_regs_sr;
1268          /* Let's remove op2 for rctx.  Refer to comments in the definition of
1269             aarch64_sys_regs_sr[].  */
1270         value = value & ~(0x7);
1271         break;
1272     default: assert (0); return FALSE;
1273     }
1274
1275   for (i = 0; sysins_ops[i].name != NULL; ++i)
1276     if (sysins_ops[i].value == value)
1277       {
1278         info->sysins_op = sysins_ops + i;
1279         DEBUG_TRACE ("%s found value: %x, has_xt: %d, i: %d.",
1280                      info->sysins_op->name,
1281                      (unsigned)info->sysins_op->value,
1282                      aarch64_sys_ins_reg_has_xt (info->sysins_op), i);
1283         return TRUE;
1284       }
1285
1286   return FALSE;
1287 }
1288
1289 /* Decode the memory barrier option operand for e.g. DMB <option>|#<imm>.  */
1290
1291 bfd_boolean
1292 aarch64_ext_barrier (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1293                      aarch64_opnd_info *info,
1294                      aarch64_insn code,
1295                      const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1296                      aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1297 {
1298   /* CRm */
1299   info->barrier = aarch64_barrier_options + extract_field (FLD_CRm, code, 0);
1300   return TRUE;
1301 }
1302
1303 /* Decode the prefetch operation option operand for e.g.
1304      PRFM <prfop>, [<Xn|SP>{, #<pimm>}].  */
1305
1306 bfd_boolean
1307 aarch64_ext_prfop (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1308                    aarch64_opnd_info *info,
1309                    aarch64_insn code, const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1310                    aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1311 {
1312   /* prfop in Rt */
1313   info->prfop = aarch64_prfops + extract_field (FLD_Rt, code, 0);
1314   return TRUE;
1315 }
1316
1317 /* Decode the hint number for an alias taking an operand.  Set info->hint_option
1318    to the matching name/value pair in aarch64_hint_options.  */
1319
1320 bfd_boolean
1321 aarch64_ext_hint (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1322                   aarch64_opnd_info *info,
1323                   aarch64_insn code,
1324                   const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1325                   aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1326 {
1327   /* CRm:op2.  */
1328   unsigned hint_number;
1329   int i;
1330
1331   hint_number = extract_fields (code, 0, 2, FLD_CRm, FLD_op2);
1332
1333   for (i = 0; aarch64_hint_options[i].name != NULL; i++)
1334     {
1335       if (hint_number == HINT_VAL (aarch64_hint_options[i].value))
1336         {
1337           info->hint_option = &(aarch64_hint_options[i]);
1338           return TRUE;
1339         }
1340     }
1341
1342   return FALSE;
1343 }
1344
1345 /* Decode the extended register operand for e.g.
1346      STR <Qt>, [<Xn|SP>, <R><m>{, <extend> {<amount>}}].  */
1347 bfd_boolean
1348 aarch64_ext_reg_extended (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1349                           aarch64_opnd_info *info,
1350                           aarch64_insn code,
1351                           const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1352                           aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1353 {
1354   aarch64_insn value;
1355
1356   /* Rm */
1357   info->reg.regno = extract_field (FLD_Rm, code, 0);
1358   /* option */
1359   value = extract_field (FLD_option, code, 0);
1360   info->shifter.kind =
1361     aarch64_get_operand_modifier_from_value (value, TRUE /* extend_p */);
1362   /* imm3 */
1363   info->shifter.amount = extract_field (FLD_imm3, code,  0);
1364
1365   /* This makes the constraint checking happy.  */
1366   info->shifter.operator_present = 1;
1367
1368   /* Assume inst->operands[0].qualifier has been resolved.  */
1369   assert (inst->operands[0].qualifier != AARCH64_OPND_QLF_NIL);
1370   info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
1371   if (inst->operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_X
1372       && (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_UXTX
1373           || info->shifter.kind == AARCH64_MOD_SXTX))
1374     info->qualifier = AARCH64_OPND_QLF_X;
1375
1376   return TRUE;
1377 }
1378
1379 /* Decode the shifted register operand for e.g.
1380      SUBS <Xd>, <Xn>, <Xm> {, <shift> #<amount>}.  */
1381 bfd_boolean
1382 aarch64_ext_reg_shifted (const aarch64_operand *self ATTRIBUTE_UNUSED,
1383                          aarch64_opnd_info *info,
1384                          aarch64_insn code,
1385                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1386                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1387 {
1388   aarch64_insn value;
1389
1390   /* Rm */
1391   info->reg.regno = extract_field (FLD_Rm, code, 0);
1392   /* shift */
1393   value = extract_field (FLD_shift, code, 0);
1394   info->shifter.kind =
1395     aarch64_get_operand_modifier_from_value (value, FALSE /* extend_p */);
1396   if (info->shifter.kind == AARCH64_MOD_ROR
1397       && inst->opcode->iclass != log_shift)
1398     /* ROR is not available for the shifted register operand in arithmetic
1399        instructions.  */
1400     return FALSE;
1401   /* imm6 */
1402   info->shifter.amount = extract_field (FLD_imm6, code,  0);
1403
1404   /* This makes the constraint checking happy.  */
1405   info->shifter.operator_present = 1;
1406
1407   return TRUE;
1408 }
1409
1410 /* Decode an SVE address [<base>, #<offset>*<factor>, MUL VL],
1411    where <offset> is given by the OFFSET parameter and where <factor> is
1412    1 plus SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the field
1413    that holds <base>.  */
1414 static bfd_boolean
1415 aarch64_ext_sve_addr_reg_mul_vl (const aarch64_operand *self,
1416                                  aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1417                                  int64_t offset)
1418 {
1419   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1420   info->addr.offset.imm = offset * (1 + get_operand_specific_data (self));
1421   info->addr.offset.is_reg = FALSE;
1422   info->addr.writeback = FALSE;
1423   info->addr.preind = TRUE;
1424   if (offset != 0)
1425     info->shifter.kind = AARCH64_MOD_MUL_VL;
1426   info->shifter.amount = 1;
1427   info->shifter.operator_present = (info->addr.offset.imm != 0);
1428   info->shifter.amount_present = FALSE;
1429   return TRUE;
1430 }
1431
1432 /* Decode an SVE address [<base>, #<simm4>*<factor>, MUL VL],
1433    where <simm4> is a 4-bit signed value and where <factor> is 1 plus
1434    SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the field that
1435    holds <base>.  <simm4> is encoded in the SVE_imm4 field.  */
1436 bfd_boolean
1437 aarch64_ext_sve_addr_ri_s4xvl (const aarch64_operand *self,
1438                                aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1439                                const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1440                                aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1441 {
1442   int offset;
1443
1444   offset = extract_field (FLD_SVE_imm4, code, 0);
1445   offset = ((offset + 8) & 15) - 8;
1446   return aarch64_ext_sve_addr_reg_mul_vl (self, info, code, offset);
1447 }
1448
1449 /* Decode an SVE address [<base>, #<simm6>*<factor>, MUL VL],
1450    where <simm6> is a 6-bit signed value and where <factor> is 1 plus
1451    SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the field that
1452    holds <base>.  <simm6> is encoded in the SVE_imm6 field.  */
1453 bfd_boolean
1454 aarch64_ext_sve_addr_ri_s6xvl (const aarch64_operand *self,
1455                                aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1456                                const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1457                                aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1458 {
1459   int offset;
1460
1461   offset = extract_field (FLD_SVE_imm6, code, 0);
1462   offset = (((offset + 32) & 63) - 32);
1463   return aarch64_ext_sve_addr_reg_mul_vl (self, info, code, offset);
1464 }
1465
1466 /* Decode an SVE address [<base>, #<simm9>*<factor>, MUL VL],
1467    where <simm9> is a 9-bit signed value and where <factor> is 1 plus
1468    SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the field that
1469    holds <base>.  <simm9> is encoded in the concatenation of the SVE_imm6
1470    and imm3 fields, with imm3 being the less-significant part.  */
1471 bfd_boolean
1472 aarch64_ext_sve_addr_ri_s9xvl (const aarch64_operand *self,
1473                                aarch64_opnd_info *info,
1474                                aarch64_insn code,
1475                                const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1476                                aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1477 {
1478   int offset;
1479
1480   offset = extract_fields (code, 0, 2, FLD_SVE_imm6, FLD_imm3);
1481   offset = (((offset + 256) & 511) - 256);
1482   return aarch64_ext_sve_addr_reg_mul_vl (self, info, code, offset);
1483 }
1484
1485 /* Decode an SVE address [<base>, #<offset> << <shift>], where <offset>
1486    is given by the OFFSET parameter and where <shift> is SELF's operand-
1487    dependent value.  fields[0] specifies the base register field <base>.  */
1488 static bfd_boolean
1489 aarch64_ext_sve_addr_reg_imm (const aarch64_operand *self,
1490                               aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1491                               int64_t offset)
1492 {
1493   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1494   info->addr.offset.imm = offset * (1 << get_operand_specific_data (self));
1495   info->addr.offset.is_reg = FALSE;
1496   info->addr.writeback = FALSE;
1497   info->addr.preind = TRUE;
1498   info->shifter.operator_present = FALSE;
1499   info->shifter.amount_present = FALSE;
1500   return TRUE;
1501 }
1502
1503 /* Decode an SVE address [X<n>, #<SVE_imm4> << <shift>], where <SVE_imm4>
1504    is a 4-bit signed number and where <shift> is SELF's operand-dependent
1505    value.  fields[0] specifies the base register field.  */
1506 bfd_boolean
1507 aarch64_ext_sve_addr_ri_s4 (const aarch64_operand *self,
1508                             aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1509                             const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1510                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1511 {
1512   int offset = sign_extend (extract_field (FLD_SVE_imm4, code, 0), 3);
1513   return aarch64_ext_sve_addr_reg_imm (self, info, code, offset);
1514 }
1515
1516 /* Decode an SVE address [X<n>, #<SVE_imm6> << <shift>], where <SVE_imm6>
1517    is a 6-bit unsigned number and where <shift> is SELF's operand-dependent
1518    value.  fields[0] specifies the base register field.  */
1519 bfd_boolean
1520 aarch64_ext_sve_addr_ri_u6 (const aarch64_operand *self,
1521                             aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1522                             const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1523                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1524 {
1525   int offset = extract_field (FLD_SVE_imm6, code, 0);
1526   return aarch64_ext_sve_addr_reg_imm (self, info, code, offset);
1527 }
1528
1529 /* Decode an SVE address [X<n>, X<m>{, LSL #<shift>}], where <shift>
1530    is SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the base
1531    register field and fields[1] specifies the offset register field.  */
1532 bfd_boolean
1533 aarch64_ext_sve_addr_rr_lsl (const aarch64_operand *self,
1534                              aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1535                              const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1536                              aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1537 {
1538   int index_regno;
1539
1540   index_regno = extract_field (self->fields[1], code, 0);
1541   if (index_regno == 31 && (self->flags & OPD_F_NO_ZR) != 0)
1542     return FALSE;
1543
1544   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1545   info->addr.offset.regno = index_regno;
1546   info->addr.offset.is_reg = TRUE;
1547   info->addr.writeback = FALSE;
1548   info->addr.preind = TRUE;
1549   info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
1550   info->shifter.amount = get_operand_specific_data (self);
1551   info->shifter.operator_present = (info->shifter.amount != 0);
1552   info->shifter.amount_present = (info->shifter.amount != 0);
1553   return TRUE;
1554 }
1555
1556 /* Decode an SVE address [X<n>, Z<m>.<T>, (S|U)XTW {#<shift>}], where
1557    <shift> is SELF's operand-dependent value.  fields[0] specifies the
1558    base register field, fields[1] specifies the offset register field and
1559    fields[2] is a single-bit field that selects SXTW over UXTW.  */
1560 bfd_boolean
1561 aarch64_ext_sve_addr_rz_xtw (const aarch64_operand *self,
1562                              aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1563                              const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1564                              aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1565 {
1566   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1567   info->addr.offset.regno = extract_field (self->fields[1], code, 0);
1568   info->addr.offset.is_reg = TRUE;
1569   info->addr.writeback = FALSE;
1570   info->addr.preind = TRUE;
1571   if (extract_field (self->fields[2], code, 0))
1572     info->shifter.kind = AARCH64_MOD_SXTW;
1573   else
1574     info->shifter.kind = AARCH64_MOD_UXTW;
1575   info->shifter.amount = get_operand_specific_data (self);
1576   info->shifter.operator_present = TRUE;
1577   info->shifter.amount_present = (info->shifter.amount != 0);
1578   return TRUE;
1579 }
1580
1581 /* Decode an SVE address [Z<n>.<T>, #<imm5> << <shift>], where <imm5> is a
1582    5-bit unsigned number and where <shift> is SELF's operand-dependent value.
1583    fields[0] specifies the base register field.  */
1584 bfd_boolean
1585 aarch64_ext_sve_addr_zi_u5 (const aarch64_operand *self,
1586                             aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1587                             const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1588                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1589 {
1590   int offset = extract_field (FLD_imm5, code, 0);
1591   return aarch64_ext_sve_addr_reg_imm (self, info, code, offset);
1592 }
1593
1594 /* Decode an SVE address [Z<n>.<T>, Z<m>.<T>{, <modifier> {#<msz>}}],
1595    where <modifier> is given by KIND and where <msz> is a 2-bit unsigned
1596    number.  fields[0] specifies the base register field and fields[1]
1597    specifies the offset register field.  */
1598 static bfd_boolean
1599 aarch64_ext_sve_addr_zz (const aarch64_operand *self, aarch64_opnd_info *info,
1600                          aarch64_insn code, enum aarch64_modifier_kind kind)
1601 {
1602   info->addr.base_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1603   info->addr.offset.regno = extract_field (self->fields[1], code, 0);
1604   info->addr.offset.is_reg = TRUE;
1605   info->addr.writeback = FALSE;
1606   info->addr.preind = TRUE;
1607   info->shifter.kind = kind;
1608   info->shifter.amount = extract_field (FLD_SVE_msz, code, 0);
1609   info->shifter.operator_present = (kind != AARCH64_MOD_LSL
1610                                     || info->shifter.amount != 0);
1611   info->shifter.amount_present = (info->shifter.amount != 0);
1612   return TRUE;
1613 }
1614
1615 /* Decode an SVE address [Z<n>.<T>, Z<m>.<T>{, LSL #<msz>}], where
1616    <msz> is a 2-bit unsigned number.  fields[0] specifies the base register
1617    field and fields[1] specifies the offset register field.  */
1618 bfd_boolean
1619 aarch64_ext_sve_addr_zz_lsl (const aarch64_operand *self,
1620                              aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1621                              const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1622                              aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1623 {
1624   return aarch64_ext_sve_addr_zz (self, info, code, AARCH64_MOD_LSL);
1625 }
1626
1627 /* Decode an SVE address [Z<n>.<T>, Z<m>.<T>, SXTW {#<msz>}], where
1628    <msz> is a 2-bit unsigned number.  fields[0] specifies the base register
1629    field and fields[1] specifies the offset register field.  */
1630 bfd_boolean
1631 aarch64_ext_sve_addr_zz_sxtw (const aarch64_operand *self,
1632                               aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1633                               const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1634                               aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1635 {
1636   return aarch64_ext_sve_addr_zz (self, info, code, AARCH64_MOD_SXTW);
1637 }
1638
1639 /* Decode an SVE address [Z<n>.<T>, Z<m>.<T>, UXTW {#<msz>}], where
1640    <msz> is a 2-bit unsigned number.  fields[0] specifies the base register
1641    field and fields[1] specifies the offset register field.  */
1642 bfd_boolean
1643 aarch64_ext_sve_addr_zz_uxtw (const aarch64_operand *self,
1644                               aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1645                               const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1646                               aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1647 {
1648   return aarch64_ext_sve_addr_zz (self, info, code, AARCH64_MOD_UXTW);
1649 }
1650
1651 /* Finish decoding an SVE arithmetic immediate, given that INFO already
1652    has the raw field value and that the low 8 bits decode to VALUE.  */
1653 static bfd_boolean
1654 decode_sve_aimm (aarch64_opnd_info *info, int64_t value)
1655 {
1656   info->shifter.kind = AARCH64_MOD_LSL;
1657   info->shifter.amount = 0;
1658   if (info->imm.value & 0x100)
1659     {
1660       if (value == 0)
1661         /* Decode 0x100 as #0, LSL #8.  */
1662         info->shifter.amount = 8;
1663       else
1664         value *= 256;
1665     }
1666   info->shifter.operator_present = (info->shifter.amount != 0);
1667   info->shifter.amount_present = (info->shifter.amount != 0);
1668   info->imm.value = value;
1669   return TRUE;
1670 }
1671
1672 /* Decode an SVE ADD/SUB immediate.  */
1673 bfd_boolean
1674 aarch64_ext_sve_aimm (const aarch64_operand *self,
1675                       aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
1676                       const aarch64_inst *inst,
1677                       aarch64_operand_error *errors)
1678 {
1679   return (aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors)
1680           && decode_sve_aimm (info, (uint8_t) info->imm.value));
1681 }
1682
1683 /* Decode an SVE CPY/DUP immediate.  */
1684 bfd_boolean
1685 aarch64_ext_sve_asimm (const aarch64_operand *self,
1686                        aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
1687                        const aarch64_inst *inst,
1688                        aarch64_operand_error *errors)
1689 {
1690   return (aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors)
1691           && decode_sve_aimm (info, (int8_t) info->imm.value));
1692 }
1693
1694 /* Decode a single-bit immediate that selects between #0.5 and #1.0.
1695    The fields array specifies which field to use.  */
1696 bfd_boolean
1697 aarch64_ext_sve_float_half_one (const aarch64_operand *self,
1698                                 aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1699                                 const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1700                                 aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1701 {
1702   if (extract_field (self->fields[0], code, 0))
1703     info->imm.value = 0x3f800000;
1704   else
1705     info->imm.value = 0x3f000000;
1706   info->imm.is_fp = TRUE;
1707   return TRUE;
1708 }
1709
1710 /* Decode a single-bit immediate that selects between #0.5 and #2.0.
1711    The fields array specifies which field to use.  */
1712 bfd_boolean
1713 aarch64_ext_sve_float_half_two (const aarch64_operand *self,
1714                                 aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1715                                 const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1716                                 aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1717 {
1718   if (extract_field (self->fields[0], code, 0))
1719     info->imm.value = 0x40000000;
1720   else
1721     info->imm.value = 0x3f000000;
1722   info->imm.is_fp = TRUE;
1723   return TRUE;
1724 }
1725
1726 /* Decode a single-bit immediate that selects between #0.0 and #1.0.
1727    The fields array specifies which field to use.  */
1728 bfd_boolean
1729 aarch64_ext_sve_float_zero_one (const aarch64_operand *self,
1730                                 aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1731                                 const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1732                                 aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1733 {
1734   if (extract_field (self->fields[0], code, 0))
1735     info->imm.value = 0x3f800000;
1736   else
1737     info->imm.value = 0x0;
1738   info->imm.is_fp = TRUE;
1739   return TRUE;
1740 }
1741
1742 /* Decode Zn[MM], where MM has a 7-bit triangular encoding.  The fields
1743    array specifies which field to use for Zn.  MM is encoded in the
1744    concatenation of imm5 and SVE_tszh, with imm5 being the less
1745    significant part.  */
1746 bfd_boolean
1747 aarch64_ext_sve_index (const aarch64_operand *self,
1748                        aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1749                        const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1750                        aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1751 {
1752   int val;
1753
1754   info->reglane.regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1755   val = extract_fields (code, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_imm5);
1756   if ((val & 31) == 0)
1757     return 0;
1758   while ((val & 1) == 0)
1759     val /= 2;
1760   info->reglane.index = val / 2;
1761   return TRUE;
1762 }
1763
1764 /* Decode a logical immediate for the MOV alias of SVE DUPM.  */
1765 bfd_boolean
1766 aarch64_ext_sve_limm_mov (const aarch64_operand *self,
1767                           aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
1768                           const aarch64_inst *inst,
1769                           aarch64_operand_error *errors)
1770 {
1771   int esize = aarch64_get_qualifier_esize (inst->operands[0].qualifier);
1772   return (aarch64_ext_limm (self, info, code, inst, errors)
1773           && aarch64_sve_dupm_mov_immediate_p (info->imm.value, esize));
1774 }
1775
1776 /* Decode Zn[MM], where Zn occupies the least-significant part of the field
1777    and where MM occupies the most-significant part.  The operand-dependent
1778    value specifies the number of bits in Zn.  */
1779 bfd_boolean
1780 aarch64_ext_sve_quad_index (const aarch64_operand *self,
1781                             aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1782                             const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1783                             aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1784 {
1785   unsigned int reg_bits = get_operand_specific_data (self);
1786   unsigned int val = extract_all_fields (self, code);
1787   info->reglane.regno = val & ((1 << reg_bits) - 1);
1788   info->reglane.index = val >> reg_bits;
1789   return TRUE;
1790 }
1791
1792 /* Decode {Zn.<T> - Zm.<T>}.  The fields array specifies which field
1793    to use for Zn.  The opcode-dependent value specifies the number
1794    of registers in the list.  */
1795 bfd_boolean
1796 aarch64_ext_sve_reglist (const aarch64_operand *self,
1797                          aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1798                          const aarch64_inst *inst ATTRIBUTE_UNUSED,
1799                          aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
1800 {
1801   info->reglist.first_regno = extract_field (self->fields[0], code, 0);
1802   info->reglist.num_regs = get_opcode_dependent_value (inst->opcode);
1803   return TRUE;
1804 }
1805
1806 /* Decode <pattern>{, MUL #<amount>}.  The fields array specifies which
1807    fields to use for <pattern>.  <amount> - 1 is encoded in the SVE_imm4
1808    field.  */
1809 bfd_boolean
1810 aarch64_ext_sve_scale (const aarch64_operand *self,
1811                        aarch64_opnd_info *info, aarch64_insn code,
1812                        const aarch64_inst *inst, aarch64_operand_error *errors)
1813 {
1814   int val;
1815
1816   if (!aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors))
1817     return FALSE;
1818   val = extract_field (FLD_SVE_imm4, code, 0);
1819   info->shifter.kind = AARCH64_MOD_MUL;
1820   info->shifter.amount = val + 1;
1821   info->shifter.operator_present = (val != 0);
1822   info->shifter.amount_present = (val != 0);
1823   return TRUE;
1824 }
1825
1826 /* Return the top set bit in VALUE, which is expected to be relatively
1827    small.  */
1828 static uint64_t
1829 get_top_bit (uint64_t value)
1830 {
1831   while ((value & -value) != value)
1832     value -= value & -value;
1833   return value;
1834 }
1835
1836 /* Decode an SVE shift-left immediate.  */
1837 bfd_boolean
1838 aarch64_ext_sve_shlimm (const aarch64_operand *self,
1839                         aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
1840                         const aarch64_inst *inst, aarch64_operand_error *errors)
1841 {
1842   if (!aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors)
1843       || info->imm.value == 0)
1844     return FALSE;
1845
1846   info->imm.value -= get_top_bit (info->imm.value);
1847   return TRUE;
1848 }
1849
1850 /* Decode an SVE shift-right immediate.  */
1851 bfd_boolean
1852 aarch64_ext_sve_shrimm (const aarch64_operand *self,
1853                         aarch64_opnd_info *info, const aarch64_insn code,
1854                         const aarch64_inst *inst, aarch64_operand_error *errors)
1855 {
1856   if (!aarch64_ext_imm (self, info, code, inst, errors)
1857       || info->imm.value == 0)
1858     return FALSE;
1859
1860   info->imm.value = get_top_bit (info->imm.value) * 2 - info->imm.value;
1861   return TRUE;
1862 }
1863 \f
1864 /* Bitfields that are commonly used to encode certain operands' information
1865    may be partially used as part of the base opcode in some instructions.
1866    For example, the bit 1 of the field 'size' in
1867      FCVTXN <Vb><d>, <Va><n>
1868    is actually part of the base opcode, while only size<0> is available
1869    for encoding the register type.  Another example is the AdvSIMD
1870    instruction ORR (register), in which the field 'size' is also used for
1871    the base opcode, leaving only the field 'Q' available to encode the
1872    vector register arrangement specifier '8B' or '16B'.
1873
1874    This function tries to deduce the qualifier from the value of partially
1875    constrained field(s).  Given the VALUE of such a field or fields, the
1876    qualifiers CANDIDATES and the MASK (indicating which bits are valid for
1877    operand encoding), the function returns the matching qualifier or
1878    AARCH64_OPND_QLF_NIL if nothing matches.
1879
1880    N.B. CANDIDATES is a group of possible qualifiers that are valid for
1881    one operand; it has a maximum of AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM qualifiers and
1882    may end with AARCH64_OPND_QLF_NIL.  */
1883
1884 static enum aarch64_opnd_qualifier
1885 get_qualifier_from_partial_encoding (aarch64_insn value,
1886                                      const enum aarch64_opnd_qualifier* \
1887                                      candidates,
1888                                      aarch64_insn mask)
1889 {
1890   int i;
1891   DEBUG_TRACE ("enter with value: %d, mask: %d", (int)value, (int)mask);
1892   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i)
1893     {
1894       aarch64_insn standard_value;
1895       if (candidates[i] == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
1896         break;
1897       standard_value = aarch64_get_qualifier_standard_value (candidates[i]);
1898       if ((standard_value & mask) == (value & mask))
1899         return candidates[i];
1900     }
1901   return AARCH64_OPND_QLF_NIL;
1902 }
1903
1904 /* Given a list of qualifier sequences, return all possible valid qualifiers
1905    for operand IDX in QUALIFIERS.
1906    Assume QUALIFIERS is an array whose length is large enough.  */
1907
1908 static void
1909 get_operand_possible_qualifiers (int idx,
1910                                  const aarch64_opnd_qualifier_seq_t *list,
1911                                  enum aarch64_opnd_qualifier *qualifiers)
1912 {
1913   int i;
1914   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i)
1915     if ((qualifiers[i] = list[i][idx]) == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
1916       break;
1917 }
1918
1919 /* Decode the size Q field for e.g. SHADD.
1920    We tag one operand with the qualifer according to the code;
1921    whether the qualifier is valid for this opcode or not, it is the
1922    duty of the semantic checking.  */
1923
1924 static int
1925 decode_sizeq (aarch64_inst *inst)
1926 {
1927   int idx;
1928   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier;
1929   aarch64_insn code;
1930   aarch64_insn value, mask;
1931   enum aarch64_field_kind fld_sz;
1932   enum aarch64_opnd_qualifier candidates[AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM];
1933
1934   if (inst->opcode->iclass == asisdlse
1935      || inst->opcode->iclass == asisdlsep
1936      || inst->opcode->iclass == asisdlso
1937      || inst->opcode->iclass == asisdlsop)
1938     fld_sz = FLD_vldst_size;
1939   else
1940     fld_sz = FLD_size;
1941
1942   code = inst->value;
1943   value = extract_fields (code, inst->opcode->mask, 2, fld_sz, FLD_Q);
1944   /* Obtain the info that which bits of fields Q and size are actually
1945      available for operand encoding.  Opcodes like FMAXNM and FMLA have
1946      size[1] unavailable.  */
1947   mask = extract_fields (~inst->opcode->mask, 0, 2, fld_sz, FLD_Q);
1948
1949   /* The index of the operand we are going to tag a qualifier and the qualifer
1950      itself are reasoned from the value of the size and Q fields and the
1951      possible valid qualifier lists.  */
1952   idx = aarch64_select_operand_for_sizeq_field_coding (inst->opcode);
1953   DEBUG_TRACE ("key idx: %d", idx);
1954
1955   /* For most related instruciton, size:Q are fully available for operand
1956      encoding.  */
1957   if (mask == 0x7)
1958     {
1959       inst->operands[idx].qualifier = get_vreg_qualifier_from_value (value);
1960       return 1;
1961     }
1962
1963   get_operand_possible_qualifiers (idx, inst->opcode->qualifiers_list,
1964                                    candidates);
1965 #ifdef DEBUG_AARCH64
1966   if (debug_dump)
1967     {
1968       int i;
1969       for (i = 0; candidates[i] != AARCH64_OPND_QLF_NIL
1970            && i < AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM; ++i)
1971         DEBUG_TRACE ("qualifier %d: %s", i,
1972                      aarch64_get_qualifier_name(candidates[i]));
1973       DEBUG_TRACE ("%d, %d", (int)value, (int)mask);
1974     }
1975 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
1976
1977   qualifier = get_qualifier_from_partial_encoding (value, candidates, mask);
1978
1979   if (qualifier == AARCH64_OPND_QLF_NIL)
1980     return 0;
1981
1982   inst->operands[idx].qualifier = qualifier;
1983   return 1;
1984 }
1985
1986 /* Decode size[0]:Q, i.e. bit 22 and bit 30, for
1987      e.g. FCVTN<Q> <Vd>.<Tb>, <Vn>.<Ta>.  */
1988
1989 static int
1990 decode_asimd_fcvt (aarch64_inst *inst)
1991 {
1992   aarch64_field field = {0, 0};
1993   aarch64_insn value;
1994   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier;
1995
1996   gen_sub_field (FLD_size, 0, 1, &field);
1997   value = extract_field_2 (&field, inst->value, 0);
1998   qualifier = value == 0 ? AARCH64_OPND_QLF_V_4S
1999     : AARCH64_OPND_QLF_V_2D;
2000   switch (inst->opcode->op)
2001     {
2002     case OP_FCVTN:
2003     case OP_FCVTN2:
2004       /* FCVTN<Q> <Vd>.<Tb>, <Vn>.<Ta>.  */
2005       inst->operands[1].qualifier = qualifier;
2006       break;
2007     case OP_FCVTL:
2008     case OP_FCVTL2:
2009       /* FCVTL<Q> <Vd>.<Ta>, <Vn>.<Tb>.  */
2010       inst->operands[0].qualifier = qualifier;
2011       break;
2012     default:
2013       assert (0);
2014       return 0;
2015     }
2016
2017   return 1;
2018 }
2019
2020 /* Decode size[0], i.e. bit 22, for
2021      e.g. FCVTXN <Vb><d>, <Va><n>.  */
2022
2023 static int
2024 decode_asisd_fcvtxn (aarch64_inst *inst)
2025 {
2026   aarch64_field field = {0, 0};
2027   gen_sub_field (FLD_size, 0, 1, &field);
2028   if (!extract_field_2 (&field, inst->value, 0))
2029     return 0;
2030   inst->operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_S;
2031   return 1;
2032 }
2033
2034 /* Decode the 'opc' field for e.g. FCVT <Dd>, <Sn>.  */
2035 static int
2036 decode_fcvt (aarch64_inst *inst)
2037 {
2038   enum aarch64_opnd_qualifier qualifier;
2039   aarch64_insn value;
2040   const aarch64_field field = {15, 2};
2041
2042   /* opc dstsize */
2043   value = extract_field_2 (&field, inst->value, 0);
2044   switch (value)
2045     {
2046     case 0: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_S; break;
2047     case 1: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D; break;
2048     case 3: qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_H; break;
2049     default: return 0;
2050     }
2051   inst->operands[0].qualifier = qualifier;
2052
2053   return 1;
2054 }
2055
2056 /* Do miscellaneous decodings that are not common enough to be driven by
2057    flags.  */
2058
2059 static int
2060 do_misc_decoding (aarch64_inst *inst)
2061 {
2062   unsigned int value;
2063   switch (inst->opcode->op)
2064     {
2065     case OP_FCVT:
2066       return decode_fcvt (inst);
2067
2068     case OP_FCVTN:
2069     case OP_FCVTN2:
2070     case OP_FCVTL:
2071     case OP_FCVTL2:
2072       return decode_asimd_fcvt (inst);
2073
2074     case OP_FCVTXN_S:
2075       return decode_asisd_fcvtxn (inst);
2076
2077     case OP_MOV_P_P:
2078     case OP_MOVS_P_P:
2079       value = extract_field (FLD_SVE_Pn, inst->value, 0);
2080       return (value == extract_field (FLD_SVE_Pm, inst->value, 0)
2081               && value == extract_field (FLD_SVE_Pg4_10, inst->value, 0));
2082
2083     case OP_MOV_Z_P_Z:
2084       return (extract_field (FLD_SVE_Zd, inst->value, 0)
2085               == extract_field (FLD_SVE_Zm_16, inst->value, 0));
2086
2087     case OP_MOV_Z_V:
2088       /* Index must be zero.  */
2089       value = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_imm5);
2090       return value > 0 && value <= 16 && value == (value & -value);
2091
2092     case OP_MOV_Z_Z:
2093       return (extract_field (FLD_SVE_Zn, inst->value, 0)
2094               == extract_field (FLD_SVE_Zm_16, inst->value, 0));
2095
2096     case OP_MOV_Z_Zi:
2097       /* Index must be nonzero.  */
2098       value = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_imm5);
2099       return value > 0 && value != (value & -value);
2100
2101     case OP_MOVM_P_P_P:
2102       return (extract_field (FLD_SVE_Pd, inst->value, 0)
2103               == extract_field (FLD_SVE_Pm, inst->value, 0));
2104
2105     case OP_MOVZS_P_P_P:
2106     case OP_MOVZ_P_P_P:
2107       return (extract_field (FLD_SVE_Pn, inst->value, 0)
2108               == extract_field (FLD_SVE_Pm, inst->value, 0));
2109
2110     case OP_NOTS_P_P_P_Z:
2111     case OP_NOT_P_P_P_Z:
2112       return (extract_field (FLD_SVE_Pm, inst->value, 0)
2113               == extract_field (FLD_SVE_Pg4_10, inst->value, 0));
2114
2115     default:
2116       return 0;
2117     }
2118 }
2119
2120 /* Opcodes that have fields shared by multiple operands are usually flagged
2121    with flags.  In this function, we detect such flags, decode the related
2122    field(s) and store the information in one of the related operands.  The
2123    'one' operand is not any operand but one of the operands that can
2124    accommadate all the information that has been decoded.  */
2125
2126 static int
2127 do_special_decoding (aarch64_inst *inst)
2128 {
2129   int idx;
2130   aarch64_insn value;
2131   /* Condition for truly conditional executed instructions, e.g. b.cond.  */
2132   if (inst->opcode->flags & F_COND)
2133     {
2134       value = extract_field (FLD_cond2, inst->value, 0);
2135       inst->cond = get_cond_from_value (value);
2136     }
2137   /* 'sf' field.  */
2138   if (inst->opcode->flags & F_SF)
2139     {
2140       idx = select_operand_for_sf_field_coding (inst->opcode);
2141       value = extract_field (FLD_sf, inst->value, 0);
2142       inst->operands[idx].qualifier = get_greg_qualifier_from_value (value);
2143       if ((inst->opcode->flags & F_N)
2144           && extract_field (FLD_N, inst->value, 0) != value)
2145         return 0;
2146     }
2147   /* 'sf' field.  */
2148   if (inst->opcode->flags & F_LSE_SZ)
2149     {
2150       idx = select_operand_for_sf_field_coding (inst->opcode);
2151       value = extract_field (FLD_lse_sz, inst->value, 0);
2152       inst->operands[idx].qualifier = get_greg_qualifier_from_value (value);
2153     }
2154   /* size:Q fields.  */
2155   if (inst->opcode->flags & F_SIZEQ)
2156     return decode_sizeq (inst);
2157
2158   if (inst->opcode->flags & F_FPTYPE)
2159     {
2160       idx = select_operand_for_fptype_field_coding (inst->opcode);
2161       value = extract_field (FLD_type, inst->value, 0);
2162       switch (value)
2163         {
2164         case 0: inst->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_S; break;
2165         case 1: inst->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_D; break;
2166         case 3: inst->operands[idx].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_S_H; break;
2167         default: return 0;
2168         }
2169     }
2170
2171   if (inst->opcode->flags & F_SSIZE)
2172     {
2173       /* N.B. some opcodes like FCMGT <V><d>, <V><n>, #0 have the size[1] as part
2174          of the base opcode.  */
2175       aarch64_insn mask;
2176       enum aarch64_opnd_qualifier candidates[AARCH64_MAX_QLF_SEQ_NUM];
2177       idx = select_operand_for_scalar_size_field_coding (inst->opcode);
2178       value = extract_field (FLD_size, inst->value, inst->opcode->mask);
2179       mask = extract_field (FLD_size, ~inst->opcode->mask, 0);
2180       /* For most related instruciton, the 'size' field is fully available for
2181          operand encoding.  */
2182       if (mask == 0x3)
2183         inst->operands[idx].qualifier = get_sreg_qualifier_from_value (value);
2184       else
2185         {
2186           get_operand_possible_qualifiers (idx, inst->opcode->qualifiers_list,
2187                                            candidates);
2188           inst->operands[idx].qualifier
2189             = get_qualifier_from_partial_encoding (value, candidates, mask);
2190         }
2191     }
2192
2193   if (inst->opcode->flags & F_T)
2194     {
2195       /* Num of consecutive '0's on the right side of imm5<3:0>.  */
2196       int num = 0;
2197       unsigned val, Q;
2198       assert (aarch64_get_operand_class (inst->opcode->operands[0])
2199               == AARCH64_OPND_CLASS_SIMD_REG);
2200       /* imm5<3:0>      q       <t>
2201          0000           x       reserved
2202          xxx1           0       8b
2203          xxx1           1       16b
2204          xx10           0       4h
2205          xx10           1       8h
2206          x100           0       2s
2207          x100           1       4s
2208          1000           0       reserved
2209          1000           1       2d  */
2210       val = extract_field (FLD_imm5, inst->value, 0);
2211       while ((val & 0x1) == 0 && ++num <= 3)
2212         val >>= 1;
2213       if (num > 3)
2214         return 0;
2215       Q = (unsigned) extract_field (FLD_Q, inst->value, inst->opcode->mask);
2216       inst->operands[0].qualifier =
2217         get_vreg_qualifier_from_value ((num << 1) | Q);
2218     }
2219
2220   if (inst->opcode->flags & F_GPRSIZE_IN_Q)
2221     {
2222       /* Use Rt to encode in the case of e.g.
2223          STXP <Ws>, <Xt1>, <Xt2>, [<Xn|SP>{,#0}].  */
2224       idx = aarch64_operand_index (inst->opcode->operands, AARCH64_OPND_Rt);
2225       if (idx == -1)
2226         {
2227           /* Otherwise use the result operand, which has to be a integer
2228              register.  */
2229           assert (aarch64_get_operand_class (inst->opcode->operands[0])
2230                   == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG);
2231           idx = 0;
2232         }
2233       assert (idx == 0 || idx == 1);
2234       value = extract_field (FLD_Q, inst->value, 0);
2235       inst->operands[idx].qualifier = get_greg_qualifier_from_value (value);
2236     }
2237
2238   if (inst->opcode->flags & F_LDS_SIZE)
2239     {
2240       aarch64_field field = {0, 0};
2241       assert (aarch64_get_operand_class (inst->opcode->operands[0])
2242               == AARCH64_OPND_CLASS_INT_REG);
2243       gen_sub_field (FLD_opc, 0, 1, &field);
2244       value = extract_field_2 (&field, inst->value, 0);
2245       inst->operands[0].qualifier
2246         = value ? AARCH64_OPND_QLF_W : AARCH64_OPND_QLF_X;
2247     }
2248
2249   /* Miscellaneous decoding; done as the last step.  */
2250   if (inst->opcode->flags & F_MISC)
2251     return do_misc_decoding (inst);
2252
2253   return 1;
2254 }
2255
2256 /* Converters converting a real opcode instruction to its alias form.  */
2257
2258 /* ROR <Wd>, <Ws>, #<shift>
2259      is equivalent to:
2260    EXTR <Wd>, <Ws>, <Ws>, #<shift>.  */
2261 static int
2262 convert_extr_to_ror (aarch64_inst *inst)
2263 {
2264   if (inst->operands[1].reg.regno == inst->operands[2].reg.regno)
2265     {
2266       copy_operand_info (inst, 2, 3);
2267       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2268       return 1;
2269     }
2270   return 0;
2271 }
2272
2273 /* UXTL<Q> <Vd>.<Ta>, <Vn>.<Tb>
2274      is equivalent to:
2275    USHLL<Q> <Vd>.<Ta>, <Vn>.<Tb>, #0.  */
2276 static int
2277 convert_shll_to_xtl (aarch64_inst *inst)
2278 {
2279   if (inst->operands[2].imm.value == 0)
2280     {
2281       inst->operands[2].type = AARCH64_OPND_NIL;
2282       return 1;
2283     }
2284   return 0;
2285 }
2286
2287 /* Convert
2288      UBFM <Xd>, <Xn>, #<shift>, #63.
2289    to
2290      LSR <Xd>, <Xn>, #<shift>.  */
2291 static int
2292 convert_bfm_to_sr (aarch64_inst *inst)
2293 {
2294   int64_t imms, val;
2295
2296   imms = inst->operands[3].imm.value;
2297   val = inst->operands[2].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_imm_0_31 ? 31 : 63;
2298   if (imms == val)
2299     {
2300       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2301       return 1;
2302     }
2303
2304   return 0;
2305 }
2306
2307 /* Convert MOV to ORR.  */
2308 static int
2309 convert_orr_to_mov (aarch64_inst *inst)
2310 {
2311   /* MOV <Vd>.<T>, <Vn>.<T>
2312      is equivalent to:
2313      ORR <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vn>.<T>.  */
2314   if (inst->operands[1].reg.regno == inst->operands[2].reg.regno)
2315     {
2316       inst->operands[2].type = AARCH64_OPND_NIL;
2317       return 1;
2318     }
2319   return 0;
2320 }
2321
2322 /* When <imms> >= <immr>, the instruction written:
2323      SBFX <Xd>, <Xn>, #<lsb>, #<width>
2324    is equivalent to:
2325      SBFM <Xd>, <Xn>, #<lsb>, #(<lsb>+<width>-1).  */
2326
2327 static int
2328 convert_bfm_to_bfx (aarch64_inst *inst)
2329 {
2330   int64_t immr, imms;
2331
2332   immr = inst->operands[2].imm.value;
2333   imms = inst->operands[3].imm.value;
2334   if (imms >= immr)
2335     {
2336       int64_t lsb = immr;
2337       inst->operands[2].imm.value = lsb;
2338       inst->operands[3].imm.value = imms + 1 - lsb;
2339       /* The two opcodes have different qualifiers for
2340          the immediate operands; reset to help the checking.  */
2341       reset_operand_qualifier (inst, 2);
2342       reset_operand_qualifier (inst, 3);
2343       return 1;
2344     }
2345
2346   return 0;
2347 }
2348
2349 /* When <imms> < <immr>, the instruction written:
2350      SBFIZ <Xd>, <Xn>, #<lsb>, #<width>
2351    is equivalent to:
2352      SBFM <Xd>, <Xn>, #((64-<lsb>)&0x3f), #(<width>-1).  */
2353
2354 static int
2355 convert_bfm_to_bfi (aarch64_inst *inst)
2356 {
2357   int64_t immr, imms, val;
2358
2359   immr = inst->operands[2].imm.value;
2360   imms = inst->operands[3].imm.value;
2361   val = inst->operands[2].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_imm_0_31 ? 32 : 64;
2362   if (imms < immr)
2363     {
2364       inst->operands[2].imm.value = (val - immr) & (val - 1);
2365       inst->operands[3].imm.value = imms + 1;
2366       /* The two opcodes have different qualifiers for
2367          the immediate operands; reset to help the checking.  */
2368       reset_operand_qualifier (inst, 2);
2369       reset_operand_qualifier (inst, 3);
2370       return 1;
2371     }
2372
2373   return 0;
2374 }
2375
2376 /* The instruction written:
2377      BFC <Xd>, #<lsb>, #<width>
2378    is equivalent to:
2379      BFM <Xd>, XZR, #((64-<lsb>)&0x3f), #(<width>-1).  */
2380
2381 static int
2382 convert_bfm_to_bfc (aarch64_inst *inst)
2383 {
2384   int64_t immr, imms, val;
2385
2386   /* Should have been assured by the base opcode value.  */
2387   assert (inst->operands[1].reg.regno == 0x1f);
2388
2389   immr = inst->operands[2].imm.value;
2390   imms = inst->operands[3].imm.value;
2391   val = inst->operands[2].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_imm_0_31 ? 32 : 64;
2392   if (imms < immr)
2393     {
2394       /* Drop XZR from the second operand.  */
2395       copy_operand_info (inst, 1, 2);
2396       copy_operand_info (inst, 2, 3);
2397       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2398
2399       /* Recalculate the immediates.  */
2400       inst->operands[1].imm.value = (val - immr) & (val - 1);
2401       inst->operands[2].imm.value = imms + 1;
2402
2403       /* The two opcodes have different qualifiers for the operands; reset to
2404          help the checking.  */
2405       reset_operand_qualifier (inst, 1);
2406       reset_operand_qualifier (inst, 2);
2407       reset_operand_qualifier (inst, 3);
2408
2409       return 1;
2410     }
2411
2412   return 0;
2413 }
2414
2415 /* The instruction written:
2416      LSL <Xd>, <Xn>, #<shift>
2417    is equivalent to:
2418      UBFM <Xd>, <Xn>, #((64-<shift>)&0x3f), #(63-<shift>).  */
2419
2420 static int
2421 convert_ubfm_to_lsl (aarch64_inst *inst)
2422 {
2423   int64_t immr = inst->operands[2].imm.value;
2424   int64_t imms = inst->operands[3].imm.value;
2425   int64_t val
2426     = inst->operands[2].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_imm_0_31 ? 31 : 63;
2427
2428   if ((immr == 0 && imms == val) || immr == imms + 1)
2429     {
2430       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2431       inst->operands[2].imm.value = val - imms;
2432       return 1;
2433     }
2434
2435   return 0;
2436 }
2437
2438 /* CINC <Wd>, <Wn>, <cond>
2439      is equivalent to:
2440    CSINC <Wd>, <Wn>, <Wn>, invert(<cond>)
2441      where <cond> is not AL or NV.  */
2442
2443 static int
2444 convert_from_csel (aarch64_inst *inst)
2445 {
2446   if (inst->operands[1].reg.regno == inst->operands[2].reg.regno
2447       && (inst->operands[3].cond->value & 0xe) != 0xe)
2448     {
2449       copy_operand_info (inst, 2, 3);
2450       inst->operands[2].cond = get_inverted_cond (inst->operands[3].cond);
2451       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2452       return 1;
2453     }
2454   return 0;
2455 }
2456
2457 /* CSET <Wd>, <cond>
2458      is equivalent to:
2459    CSINC <Wd>, WZR, WZR, invert(<cond>)
2460      where <cond> is not AL or NV.  */
2461
2462 static int
2463 convert_csinc_to_cset (aarch64_inst *inst)
2464 {
2465   if (inst->operands[1].reg.regno == 0x1f
2466       && inst->operands[2].reg.regno == 0x1f
2467       && (inst->operands[3].cond->value & 0xe) != 0xe)
2468     {
2469       copy_operand_info (inst, 1, 3);
2470       inst->operands[1].cond = get_inverted_cond (inst->operands[3].cond);
2471       inst->operands[3].type = AARCH64_OPND_NIL;
2472       inst->operands[2].type = AARCH64_OPND_NIL;
2473       return 1;
2474     }
2475   return 0;
2476 }
2477
2478 /* MOV <Wd>, #<imm>
2479      is equivalent to:
2480    MOVZ <Wd>, #<imm16>, LSL #<shift>.
2481
2482    A disassembler may output ORR, MOVZ and MOVN as a MOV mnemonic, except when
2483    ORR has an immediate that could be generated by a MOVZ or MOVN instruction,
2484    or where a MOVN has an immediate that could be encoded by MOVZ, or where
2485    MOVZ/MOVN #0 have a shift amount other than LSL #0, in which case the
2486    machine-instruction mnemonic must be used.  */
2487
2488 static int
2489 convert_movewide_to_mov (aarch64_inst *inst)
2490 {
2491   uint64_t value = inst->operands[1].imm.value;
2492   /* MOVZ/MOVN #0 have a shift amount other than LSL #0.  */
2493   if (value == 0 && inst->operands[1].shifter.amount != 0)
2494     return 0;
2495   inst->operands[1].type = AARCH64_OPND_IMM_MOV;
2496   inst->operands[1].shifter.kind = AARCH64_MOD_NONE;
2497   value <<= inst->operands[1].shifter.amount;
2498   /* As an alias convertor, it has to be clear that the INST->OPCODE
2499      is the opcode of the real instruction.  */
2500   if (inst->opcode->op == OP_MOVN)
2501     {
2502       int is32 = inst->operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W;
2503       value = ~value;
2504       /* A MOVN has an immediate that could be encoded by MOVZ.  */
2505       if (aarch64_wide_constant_p (value, is32, NULL))
2506         return 0;
2507     }
2508   inst->operands[1].imm.value = value;
2509   inst->operands[1].shifter.amount = 0;
2510   return 1;
2511 }
2512
2513 /* MOV <Wd>, #<imm>
2514      is equivalent to:
2515    ORR <Wd>, WZR, #<imm>.
2516
2517    A disassembler may output ORR, MOVZ and MOVN as a MOV mnemonic, except when
2518    ORR has an immediate that could be generated by a MOVZ or MOVN instruction,
2519    or where a MOVN has an immediate that could be encoded by MOVZ, or where
2520    MOVZ/MOVN #0 have a shift amount other than LSL #0, in which case the
2521    machine-instruction mnemonic must be used.  */
2522
2523 static int
2524 convert_movebitmask_to_mov (aarch64_inst *inst)
2525 {
2526   int is32;
2527   uint64_t value;
2528
2529   /* Should have been assured by the base opcode value.  */
2530   assert (inst->operands[1].reg.regno == 0x1f);
2531   copy_operand_info (inst, 1, 2);
2532   is32 = inst->operands[0].qualifier == AARCH64_OPND_QLF_W;
2533   inst->operands[1].type = AARCH64_OPND_IMM_MOV;
2534   value = inst->operands[1].imm.value;
2535   /* ORR has an immediate that could be generated by a MOVZ or MOVN
2536      instruction.  */
2537   if (inst->operands[0].reg.regno != 0x1f
2538       && (aarch64_wide_constant_p (value, is32, NULL)
2539           || aarch64_wide_constant_p (~value, is32, NULL)))
2540     return 0;
2541
2542   inst->operands[2].type = AARCH64_OPND_NIL;
2543   return 1;
2544 }
2545
2546 /* Some alias opcodes are disassembled by being converted from their real-form.
2547    N.B. INST->OPCODE is the real opcode rather than the alias.  */
2548
2549 static int
2550 convert_to_alias (aarch64_inst *inst, const aarch64_opcode *alias)
2551 {
2552   switch (alias->op)
2553     {
2554     case OP_ASR_IMM:
2555     case OP_LSR_IMM:
2556       return convert_bfm_to_sr (inst);
2557     case OP_LSL_IMM:
2558       return convert_ubfm_to_lsl (inst);
2559     case OP_CINC:
2560     case OP_CINV:
2561     case OP_CNEG:
2562       return convert_from_csel (inst);
2563     case OP_CSET:
2564     case OP_CSETM:
2565       return convert_csinc_to_cset (inst);
2566     case OP_UBFX:
2567     case OP_BFXIL:
2568     case OP_SBFX:
2569       return convert_bfm_to_bfx (inst);
2570     case OP_SBFIZ:
2571     case OP_BFI:
2572     case OP_UBFIZ:
2573       return convert_bfm_to_bfi (inst);
2574     case OP_BFC:
2575       return convert_bfm_to_bfc (inst);
2576     case OP_MOV_V:
2577       return convert_orr_to_mov (inst);
2578     case OP_MOV_IMM_WIDE:
2579     case OP_MOV_IMM_WIDEN:
2580       return convert_movewide_to_mov (inst);
2581     case OP_MOV_IMM_LOG:
2582       return convert_movebitmask_to_mov (inst);
2583     case OP_ROR_IMM:
2584       return convert_extr_to_ror (inst);
2585     case OP_SXTL:
2586     case OP_SXTL2:
2587     case OP_UXTL:
2588     case OP_UXTL2:
2589       return convert_shll_to_xtl (inst);
2590     default:
2591       return 0;
2592     }
2593 }
2594
2595 static bfd_boolean
2596 aarch64_opcode_decode (const aarch64_opcode *, const aarch64_insn,
2597                        aarch64_inst *, int, aarch64_operand_error *errors);
2598
2599 /* Given the instruction information in *INST, check if the instruction has
2600    any alias form that can be used to represent *INST.  If the answer is yes,
2601    update *INST to be in the form of the determined alias.  */
2602
2603 /* In the opcode description table, the following flags are used in opcode
2604    entries to help establish the relations between the real and alias opcodes:
2605
2606         F_ALIAS:        opcode is an alias
2607         F_HAS_ALIAS:    opcode has alias(es)
2608         F_P1
2609         F_P2
2610         F_P3:           Disassembly preference priority 1-3 (the larger the
2611                         higher).  If nothing is specified, it is the priority
2612                         0 by default, i.e. the lowest priority.
2613
2614    Although the relation between the machine and the alias instructions are not
2615    explicitly described, it can be easily determined from the base opcode
2616    values, masks and the flags F_ALIAS and F_HAS_ALIAS in their opcode
2617    description entries:
2618
2619    The mask of an alias opcode must be equal to or a super-set (i.e. more
2620    constrained) of that of the aliased opcode; so is the base opcode value.
2621
2622    if (opcode_has_alias (real) && alias_opcode_p (opcode)
2623        && (opcode->mask & real->mask) == real->mask
2624        && (real->mask & opcode->opcode) == (real->mask & real->opcode))
2625    then OPCODE is an alias of, and only of, the REAL instruction
2626
2627    The alias relationship is forced flat-structured to keep related algorithm
2628    simple; an opcode entry cannot be flagged with both F_ALIAS and F_HAS_ALIAS.
2629
2630    During the disassembling, the decoding decision tree (in
2631    opcodes/aarch64-dis-2.c) always returns an machine instruction opcode entry;
2632    if the decoding of such a machine instruction succeeds (and -Mno-aliases is
2633    not specified), the disassembler will check whether there is any alias
2634    instruction exists for this real instruction.  If there is, the disassembler
2635    will try to disassemble the 32-bit binary again using the alias's rule, or
2636    try to convert the IR to the form of the alias.  In the case of the multiple
2637    aliases, the aliases are tried one by one from the highest priority
2638    (currently the flag F_P3) to the lowest priority (no priority flag), and the
2639    first succeeds first adopted.
2640
2641    You may ask why there is a need for the conversion of IR from one form to
2642    another in handling certain aliases.  This is because on one hand it avoids
2643    adding more operand code to handle unusual encoding/decoding; on other
2644    hand, during the disassembling, the conversion is an effective approach to
2645    check the condition of an alias (as an alias may be adopted only if certain
2646    conditions are met).
2647
2648    In order to speed up the alias opcode lookup, aarch64-gen has preprocessed
2649    aarch64_opcode_table and generated aarch64_find_alias_opcode and
2650    aarch64_find_next_alias_opcode (in opcodes/aarch64-dis-2.c) to help.  */
2651
2652 static void
2653 determine_disassembling_preference (struct aarch64_inst *inst,
2654                                     aarch64_operand_error *errors)
2655 {
2656   const aarch64_opcode *opcode;
2657   const aarch64_opcode *alias;
2658
2659   opcode = inst->opcode;
2660
2661   /* This opcode does not have an alias, so use itself.  */
2662   if (!opcode_has_alias (opcode))
2663     return;
2664
2665   alias = aarch64_find_alias_opcode (opcode);
2666   assert (alias);
2667
2668 #ifdef DEBUG_AARCH64
2669   if (debug_dump)
2670     {
2671       const aarch64_opcode *tmp = alias;
2672       printf ("####   LIST    orderd: ");
2673       while (tmp)
2674         {
2675           printf ("%s, ", tmp->name);
2676           tmp = aarch64_find_next_alias_opcode (tmp);
2677         }
2678       printf ("\n");
2679     }
2680 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
2681
2682   for (; alias; alias = aarch64_find_next_alias_opcode (alias))
2683     {
2684       DEBUG_TRACE ("try %s", alias->name);
2685       assert (alias_opcode_p (alias) || opcode_has_alias (opcode));
2686
2687       /* An alias can be a pseudo opcode which will never be used in the
2688          disassembly, e.g. BIC logical immediate is such a pseudo opcode
2689          aliasing AND.  */
2690       if (pseudo_opcode_p (alias))
2691         {
2692           DEBUG_TRACE ("skip pseudo %s", alias->name);
2693           continue;
2694         }
2695
2696       if ((inst->value & alias->mask) != alias->opcode)
2697         {
2698           DEBUG_TRACE ("skip %s as base opcode not match", alias->name);
2699           continue;
2700         }
2701       /* No need to do any complicated transformation on operands, if the alias
2702          opcode does not have any operand.  */
2703       if (aarch64_num_of_operands (alias) == 0 && alias->opcode == inst->value)
2704         {
2705           DEBUG_TRACE ("succeed with 0-operand opcode %s", alias->name);
2706           aarch64_replace_opcode (inst, alias);
2707           return;
2708         }
2709       if (alias->flags & F_CONV)
2710         {
2711           aarch64_inst copy;
2712           memcpy (&copy, inst, sizeof (aarch64_inst));
2713           /* ALIAS is the preference as long as the instruction can be
2714              successfully converted to the form of ALIAS.  */
2715           if (convert_to_alias (&copy, alias) == 1)
2716             {
2717               aarch64_replace_opcode (&copy, alias);
2718               assert (aarch64_match_operands_constraint (&copy, NULL));
2719               DEBUG_TRACE ("succeed with %s via conversion", alias->name);
2720               memcpy (inst, &copy, sizeof (aarch64_inst));
2721               return;
2722             }
2723         }
2724       else
2725         {
2726           /* Directly decode the alias opcode.  */
2727           aarch64_inst temp;
2728           memset (&temp, '\0', sizeof (aarch64_inst));
2729           if (aarch64_opcode_decode (alias, inst->value, &temp, 1, errors) == 1)
2730             {
2731               DEBUG_TRACE ("succeed with %s via direct decoding", alias->name);
2732               memcpy (inst, &temp, sizeof (aarch64_inst));
2733               return;
2734             }
2735         }
2736     }
2737 }
2738
2739 /* Some instructions (including all SVE ones) use the instruction class
2740    to describe how a qualifiers_list index is represented in the instruction
2741    encoding.  If INST is such an instruction, decode the appropriate fields
2742    and fill in the operand qualifiers accordingly.  Return true if no
2743    problems are found.  */
2744
2745 static bfd_boolean
2746 aarch64_decode_variant_using_iclass (aarch64_inst *inst)
2747 {
2748   int i, variant;
2749
2750   variant = 0;
2751   switch (inst->opcode->iclass)
2752     {
2753     case sve_cpy:
2754       variant = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_size, FLD_SVE_M_14);
2755       break;
2756
2757     case sve_index:
2758       i = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_imm5);
2759       if ((i & 31) == 0)
2760         return FALSE;
2761       while ((i & 1) == 0)
2762         {
2763           i >>= 1;
2764           variant += 1;
2765         }
2766       break;
2767
2768     case sve_limm:
2769       /* Pick the smallest applicable element size.  */
2770       if ((inst->value & 0x20600) == 0x600)
2771         variant = 0;
2772       else if ((inst->value & 0x20400) == 0x400)
2773         variant = 1;
2774       else if ((inst->value & 0x20000) == 0)
2775         variant = 2;
2776       else
2777         variant = 3;
2778       break;
2779
2780     case sve_misc:
2781       /* sve_misc instructions have only a single variant.  */
2782       break;
2783
2784     case sve_movprfx:
2785       variant = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_size, FLD_SVE_M_16);
2786       break;
2787
2788     case sve_pred_zm:
2789       variant = extract_field (FLD_SVE_M_4, inst->value, 0);
2790       break;
2791
2792     case sve_shift_pred:
2793       i = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_SVE_tszl_8);
2794     sve_shift:
2795       if (i == 0)
2796         return FALSE;
2797       while (i != 1)
2798         {
2799           i >>= 1;
2800           variant += 1;
2801         }
2802       break;
2803
2804     case sve_shift_unpred:
2805       i = extract_fields (inst->value, 0, 2, FLD_SVE_tszh, FLD_SVE_tszl_19);
2806       goto sve_shift;
2807
2808     case sve_size_bhs:
2809       variant = extract_field (FLD_size, inst->value, 0);
2810       if (variant >= 3)
2811         return FALSE;
2812       break;
2813
2814     case sve_size_bhsd:
2815       variant = extract_field (FLD_size, inst->value, 0);
2816       break;
2817
2818     case sve_size_hsd:
2819       i = extract_field (FLD_size, inst->value, 0);
2820       if (i < 1)
2821         return FALSE;
2822       variant = i - 1;
2823       break;
2824
2825     case sve_size_sd:
2826       variant = extract_field (FLD_SVE_sz, inst->value, 0);
2827       break;
2828
2829     default:
2830       /* No mapping between instruction class and qualifiers.  */
2831       return TRUE;
2832     }
2833
2834   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
2835     inst->operands[i].qualifier = inst->opcode->qualifiers_list[variant][i];
2836   return TRUE;
2837 }
2838 /* Decode the CODE according to OPCODE; fill INST.  Return 0 if the decoding
2839    fails, which meanes that CODE is not an instruction of OPCODE; otherwise
2840    return 1.
2841
2842    If OPCODE has alias(es) and NOALIASES_P is 0, an alias opcode may be
2843    determined and used to disassemble CODE; this is done just before the
2844    return.  */
2845
2846 static bfd_boolean
2847 aarch64_opcode_decode (const aarch64_opcode *opcode, const aarch64_insn code,
2848                        aarch64_inst *inst, int noaliases_p,
2849                        aarch64_operand_error *errors)
2850 {
2851   int i;
2852
2853   DEBUG_TRACE ("enter with %s", opcode->name);
2854
2855   assert (opcode && inst);
2856
2857   /* Clear inst.  */
2858   memset (inst, '\0', sizeof (aarch64_inst));
2859
2860   /* Check the base opcode.  */
2861   if ((code & opcode->mask) != (opcode->opcode & opcode->mask))
2862     {
2863       DEBUG_TRACE ("base opcode match FAIL");
2864       goto decode_fail;
2865     }
2866
2867   inst->opcode = opcode;
2868   inst->value = code;
2869
2870   /* Assign operand codes and indexes.  */
2871   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
2872     {
2873       if (opcode->operands[i] == AARCH64_OPND_NIL)
2874         break;
2875       inst->operands[i].type = opcode->operands[i];
2876       inst->operands[i].idx = i;
2877     }
2878
2879   /* Call the opcode decoder indicated by flags.  */
2880   if (opcode_has_special_coder (opcode) && do_special_decoding (inst) == 0)
2881     {
2882       DEBUG_TRACE ("opcode flag-based decoder FAIL");
2883       goto decode_fail;
2884     }
2885
2886   /* Possibly use the instruction class to determine the correct
2887      qualifier.  */
2888   if (!aarch64_decode_variant_using_iclass (inst))
2889     {
2890       DEBUG_TRACE ("iclass-based decoder FAIL");
2891       goto decode_fail;
2892     }
2893
2894   /* Call operand decoders.  */
2895   for (i = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
2896     {
2897       const aarch64_operand *opnd;
2898       enum aarch64_opnd type;
2899
2900       type = opcode->operands[i];
2901       if (type == AARCH64_OPND_NIL)
2902         break;
2903       opnd = &aarch64_operands[type];
2904       if (operand_has_extractor (opnd)
2905           && (! aarch64_extract_operand (opnd, &inst->operands[i], code, inst,
2906                                          errors)))
2907         {
2908           DEBUG_TRACE ("operand decoder FAIL at operand %d", i);
2909           goto decode_fail;
2910         }
2911     }
2912
2913   /* If the opcode has a verifier, then check it now.  */
2914   if (opcode->verifier
2915       && opcode->verifier (inst, code, 0, FALSE, errors, NULL) != ERR_OK)
2916     {
2917       DEBUG_TRACE ("operand verifier FAIL");
2918       goto decode_fail;
2919     }
2920
2921   /* Match the qualifiers.  */
2922   if (aarch64_match_operands_constraint (inst, NULL) == 1)
2923     {
2924       /* Arriving here, the CODE has been determined as a valid instruction
2925          of OPCODE and *INST has been filled with information of this OPCODE
2926          instruction.  Before the return, check if the instruction has any
2927          alias and should be disassembled in the form of its alias instead.
2928          If the answer is yes, *INST will be updated.  */
2929       if (!noaliases_p)
2930         determine_disassembling_preference (inst, errors);
2931       DEBUG_TRACE ("SUCCESS");
2932       return TRUE;
2933     }
2934   else
2935     {
2936       DEBUG_TRACE ("constraint matching FAIL");
2937     }
2938
2939 decode_fail:
2940   return FALSE;
2941 }
2942 \f
2943 /* This does some user-friendly fix-up to *INST.  It is currently focus on
2944    the adjustment of qualifiers to help the printed instruction
2945    recognized/understood more easily.  */
2946
2947 static void
2948 user_friendly_fixup (aarch64_inst *inst)
2949 {
2950   switch (inst->opcode->iclass)
2951     {
2952     case testbranch:
2953       /* TBNZ Xn|Wn, #uimm6, label
2954          Test and Branch Not Zero: conditionally jumps to label if bit number
2955          uimm6 in register Xn is not zero.  The bit number implies the width of
2956          the register, which may be written and should be disassembled as Wn if
2957          uimm is less than 32. Limited to a branch offset range of +/- 32KiB.
2958          */
2959       if (inst->operands[1].imm.value < 32)
2960         inst->operands[0].qualifier = AARCH64_OPND_QLF_W;
2961       break;
2962     default: break;
2963     }
2964 }
2965
2966 /* Decode INSN and fill in *INST the instruction information.  An alias
2967    opcode may be filled in *INSN if NOALIASES_P is FALSE.  Return zero on
2968    success.  */
2969
2970 enum err_type
2971 aarch64_decode_insn (aarch64_insn insn, aarch64_inst *inst,
2972                      bfd_boolean noaliases_p,
2973                      aarch64_operand_error *errors)
2974 {
2975   const aarch64_opcode *opcode = aarch64_opcode_lookup (insn);
2976
2977 #ifdef DEBUG_AARCH64
2978   if (debug_dump)
2979     {
2980       const aarch64_opcode *tmp = opcode;
2981       printf ("\n");
2982       DEBUG_TRACE ("opcode lookup:");
2983       while (tmp != NULL)
2984         {
2985           aarch64_verbose ("  %s", tmp->name);
2986           tmp = aarch64_find_next_opcode (tmp);
2987         }
2988     }
2989 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
2990
2991   /* A list of opcodes may have been found, as aarch64_opcode_lookup cannot
2992      distinguish some opcodes, e.g. SSHR and MOVI, which almost share the same
2993      opcode field and value, apart from the difference that one of them has an
2994      extra field as part of the opcode, but such a field is used for operand
2995      encoding in other opcode(s) ('immh' in the case of the example).  */
2996   while (opcode != NULL)
2997     {
2998       /* But only one opcode can be decoded successfully for, as the
2999          decoding routine will check the constraint carefully.  */
3000       if (aarch64_opcode_decode (opcode, insn, inst, noaliases_p, errors) == 1)
3001         return ERR_OK;
3002       opcode = aarch64_find_next_opcode (opcode);
3003     }
3004
3005   return ERR_UND;
3006 }
3007
3008 /* Print operands.  */
3009
3010 static void
3011 print_operands (bfd_vma pc, const aarch64_opcode *opcode,
3012                 const aarch64_opnd_info *opnds, struct disassemble_info *info,
3013                 bfd_boolean *has_notes)
3014 {
3015   char *notes = NULL;
3016   int i, pcrel_p, num_printed;
3017   for (i = 0, num_printed = 0; i < AARCH64_MAX_OPND_NUM; ++i)
3018     {
3019       char str[128];
3020       /* We regard the opcode operand info more, however we also look into
3021          the inst->operands to support the disassembling of the optional
3022          operand.
3023          The two operand code should be the same in all cases, apart from
3024          when the operand can be optional.  */
3025       if (opcode->operands[i] == AARCH64_OPND_NIL
3026           || opnds[i].type == AARCH64_OPND_NIL)
3027         break;
3028
3029       /* Generate the operand string in STR.  */
3030       aarch64_print_operand (str, sizeof (str), pc, opcode, opnds, i, &pcrel_p,
3031                              &info->target, &notes);
3032
3033       /* Print the delimiter (taking account of omitted operand(s)).  */
3034       if (str[0] != '\0')
3035         (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s",
3036                                num_printed++ == 0 ? "\t" : ", ");
3037
3038       /* Print the operand.  */
3039       if (pcrel_p)
3040         (*info->print_address_func) (info->target, info);
3041       else
3042         (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s", str);
3043     }
3044
3045     if (notes && !no_notes)
3046       {
3047         *has_notes = TRUE;
3048         (*info->fprintf_func) (info->stream, "  // note: %s", notes);
3049       }
3050 }
3051
3052 /* Set NAME to a copy of INST's mnemonic with the "." suffix removed.  */
3053
3054 static void
3055 remove_dot_suffix (char *name, const aarch64_inst *inst)
3056 {
3057   char *ptr;
3058   size_t len;
3059
3060   ptr = strchr (inst->opcode->name, '.');
3061   assert (ptr && inst->cond);
3062   len = ptr - inst->opcode->name;
3063   assert (len < 8);
3064   strncpy (name, inst->opcode->name, len);
3065   name[len] = '\0';
3066 }
3067
3068 /* Print the instruction mnemonic name.  */
3069
3070 static void
3071 print_mnemonic_name (const aarch64_inst *inst, struct disassemble_info *info)
3072 {
3073   if (inst->opcode->flags & F_COND)
3074     {
3075       /* For instructions that are truly conditionally executed, e.g. b.cond,
3076          prepare the full mnemonic name with the corresponding condition
3077          suffix.  */
3078       char name[8];
3079
3080       remove_dot_suffix (name, inst);
3081       (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s.%s", name, inst->cond->names[0]);
3082     }
3083   else
3084     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s", inst->opcode->name);
3085 }
3086
3087 /* Decide whether we need to print a comment after the operands of
3088    instruction INST.  */
3089
3090 static void
3091 print_comment (const aarch64_inst *inst, struct disassemble_info *info)
3092 {
3093   if (inst->opcode->flags & F_COND)
3094     {
3095       char name[8];
3096       unsigned int i, num_conds;
3097
3098       remove_dot_suffix (name, inst);
3099       num_conds = ARRAY_SIZE (inst->cond->names);
3100       for (i = 1; i < num_conds && inst->cond->names[i]; ++i)
3101         (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s %s.%s",
3102                                i == 1 ? "  //" : ",",
3103                                name, inst->cond->names[i]);
3104     }
3105 }
3106
3107 /* Build notes from verifiers into a string for printing.  */
3108
3109 static void
3110 print_verifier_notes (aarch64_operand_error *detail,
3111                       struct disassemble_info *info)
3112 {
3113   if (no_notes)
3114     return;
3115
3116   /* The output of the verifier cannot be a fatal error, otherwise the assembly
3117      would not have succeeded.  We can safely ignore these.  */
3118   assert (detail->non_fatal);
3119   assert (detail->error);
3120
3121   /* If there are multiple verifier messages, concat them up to 1k.  */
3122   (*info->fprintf_func) (info->stream, "  // note: %s", detail->error);
3123   if (detail->index >= 0)
3124      (*info->fprintf_func) (info->stream, " at operand %d", detail->index + 1);
3125 }
3126
3127 /* Print the instruction according to *INST.  */
3128
3129 static void
3130 print_aarch64_insn (bfd_vma pc, const aarch64_inst *inst,
3131                     const aarch64_insn code,
3132                     struct disassemble_info *info,
3133                     aarch64_operand_error *mismatch_details)
3134 {
3135   bfd_boolean has_notes = FALSE;
3136
3137   print_mnemonic_name (inst, info);
3138   print_operands (pc, inst->opcode, inst->operands, info, &has_notes);
3139   print_comment (inst, info);
3140
3141   /* We've already printed a note, not enough space to print more so exit.
3142      Usually notes shouldn't overlap so it shouldn't happen that we have a note
3143      from a register and instruction at the same time.  */
3144   if (has_notes)
3145     return;
3146
3147   /* Always run constraint verifiers, this is needed because constraints need to
3148      maintain a global state regardless of whether the instruction has the flag
3149      set or not.  */
3150   enum err_type result = verify_constraints (inst, code, pc, FALSE,
3151                                              mismatch_details, &insn_sequence);
3152   switch (result)
3153     {
3154     case ERR_UND:
3155     case ERR_UNP:
3156     case ERR_NYI:
3157       assert (0);
3158     case ERR_VFI:
3159       print_verifier_notes (mismatch_details, info);
3160       break;
3161     default:
3162       break;
3163     }
3164 }
3165
3166 /* Entry-point of the instruction disassembler and printer.  */
3167
3168 static void
3169 print_insn_aarch64_word (bfd_vma pc,
3170                          uint32_t word,
3171                          struct disassemble_info *info,
3172                          aarch64_operand_error *errors)
3173 {
3174   static const char *err_msg[ERR_NR_ENTRIES+1] =
3175     {
3176       [ERR_OK]  = "_",
3177       [ERR_UND] = "undefined",
3178       [ERR_UNP] = "unpredictable",
3179       [ERR_NYI] = "NYI"
3180     };
3181
3182   enum err_type ret;
3183   aarch64_inst inst;
3184
3185   info->insn_info_valid = 1;
3186   info->branch_delay_insns = 0;
3187   info->data_size = 0;
3188   info->target = 0;
3189   info->target2 = 0;
3190
3191   if (info->flags & INSN_HAS_RELOC)
3192     /* If the instruction has a reloc associated with it, then
3193        the offset field in the instruction will actually be the
3194        addend for the reloc.  (If we are using REL type relocs).
3195        In such cases, we can ignore the pc when computing
3196        addresses, since the addend is not currently pc-relative.  */
3197     pc = 0;
3198
3199   ret = aarch64_decode_insn (word, &inst, no_aliases, errors);
3200
3201   if (((word >> 21) & 0x3ff) == 1)
3202     {
3203       /* RESERVED for ALES.  */
3204       assert (ret != ERR_OK);
3205       ret = ERR_NYI;
3206     }
3207
3208   switch (ret)
3209     {
3210     case ERR_UND:
3211     case ERR_UNP:
3212     case ERR_NYI:
3213       /* Handle undefined instructions.  */
3214       info->insn_type = dis_noninsn;
3215       (*info->fprintf_func) (info->stream,".inst\t0x%08x ; %s",
3216                              word, err_msg[ret]);
3217       break;
3218     case ERR_OK:
3219       user_friendly_fixup (&inst);
3220       print_aarch64_insn (pc, &inst, word, info, errors);
3221       break;
3222     default:
3223       abort ();
3224     }
3225 }
3226
3227 /* Disallow mapping symbols ($x, $d etc) from
3228    being displayed in symbol relative addresses.  */
3229
3230 bfd_boolean
3231 aarch64_symbol_is_valid (asymbol * sym,
3232                          struct disassemble_info * info ATTRIBUTE_UNUSED)
3233 {
3234   const char * name;
3235
3236   if (sym == NULL)
3237     return FALSE;
3238
3239   name = bfd_asymbol_name (sym);
3240
3241   return name
3242     && (name[0] != '$'
3243         || (name[1] != 'x' && name[1] != 'd')
3244         || (name[2] != '\0' && name[2] != '.'));
3245 }
3246
3247 /* Print data bytes on INFO->STREAM.  */
3248
3249 static void
3250 print_insn_data (bfd_vma pc ATTRIBUTE_UNUSED,
3251                  uint32_t word,
3252                  struct disassemble_info *info,
3253                  aarch64_operand_error *errors ATTRIBUTE_UNUSED)
3254 {
3255   switch (info->bytes_per_chunk)
3256     {
3257     case 1:
3258       info->fprintf_func (info->stream, ".byte\t0x%02x", word);
3259       break;
3260     case 2:
3261       info->fprintf_func (info->stream, ".short\t0x%04x", word);
3262       break;
3263     case 4:
3264       info->fprintf_func (info->stream, ".word\t0x%08x", word);
3265       break;
3266     default:
3267       abort ();
3268     }
3269 }
3270
3271 /* Try to infer the code or data type from a symbol.
3272    Returns nonzero if *MAP_TYPE was set.  */
3273
3274 static int
3275 get_sym_code_type (struct disassemble_info *info, int n,
3276                    enum map_type *map_type)
3277 {
3278   elf_symbol_type *es;
3279   unsigned int type;
3280   const char *name;
3281
3282   /* If the symbol is in a different section, ignore it.  */
3283   if (info->section != NULL && info->section != info->symtab[n]->section)
3284     return FALSE;
3285
3286   es = *(elf_symbol_type **)(info->symtab + n);
3287   type = ELF_ST_TYPE (es->internal_elf_sym.st_info);
3288
3289   /* If the symbol has function type then use that.  */
3290   if (type == STT_FUNC)
3291     {
3292       *map_type = MAP_INSN;
3293       return TRUE;
3294     }
3295
3296   /* Check for mapping symbols.  */
3297   name = bfd_asymbol_name(info->symtab[n]);
3298   if (name[0] == '$'
3299       && (name[1] == 'x' || name[1] == 'd')
3300       && (name[2] == '\0' || name[2] == '.'))
3301     {
3302       *map_type = (name[1] == 'x' ? MAP_INSN : MAP_DATA);
3303       return TRUE;
3304     }
3305
3306   return FALSE;
3307 }
3308
3309 /* Entry-point of the AArch64 disassembler.  */
3310
3311 int
3312 print_insn_aarch64 (bfd_vma pc,
3313                     struct disassemble_info *info)
3314 {
3315   bfd_byte      buffer[INSNLEN];
3316   int           status;
3317   void          (*printer) (bfd_vma, uint32_t, struct disassemble_info *,
3318                             aarch64_operand_error *);
3319   bfd_boolean   found = FALSE;
3320   unsigned int  size = 4;
3321   unsigned long data;
3322   aarch64_operand_error errors;
3323
3324   if (info->disassembler_options)
3325     {
3326       set_default_aarch64_dis_options (info);
3327
3328       parse_aarch64_dis_options (info->disassembler_options);
3329
3330       /* To avoid repeated parsing of these options, we remove them here.  */
3331       info->disassembler_options = NULL;
3332     }
3333
3334   /* Aarch64 instructions are always little-endian */
3335   info->endian_code = BFD_ENDIAN_LITTLE;
3336
3337   /* First check the full symtab for a mapping symbol, even if there
3338      are no usable non-mapping symbols for this address.  */
3339   if (info->symtab_size != 0
3340       && bfd_asymbol_flavour (*info->symtab) == bfd_target_elf_flavour)
3341     {
3342       enum map_type type = MAP_INSN;
3343       int last_sym = -1;
3344       bfd_vma addr;
3345       int n;
3346
3347       if (pc <= last_mapping_addr)
3348         last_mapping_sym = -1;
3349
3350       /* Start scanning at the start of the function, or wherever
3351          we finished last time.  */
3352       n = info->symtab_pos + 1;
3353       if (n < last_mapping_sym)
3354         n = last_mapping_sym;
3355
3356       /* Scan up to the location being disassembled.  */
3357       for (; n < info->symtab_size; n++)
3358         {
3359           addr = bfd_asymbol_value (info->symtab[n]);
3360           if (addr > pc)
3361             break;
3362           if (get_sym_code_type (info, n, &type))
3363             {
3364               last_sym = n;
3365               found = TRUE;
3366             }
3367         }
3368
3369       if (!found)
3370         {
3371           n = info->symtab_pos;
3372           if (n < last_mapping_sym)
3373             n = last_mapping_sym;
3374
3375           /* No mapping symbol found at this address.  Look backwards
3376              for a preceeding one.  */
3377           for (; n >= 0; n--)
3378             {
3379               if (get_sym_code_type (info, n, &type))
3380                 {
3381                   last_sym = n;
3382                   found = TRUE;
3383                   break;
3384                 }
3385             }
3386         }
3387
3388       last_mapping_sym = last_sym;
3389       last_type = type;
3390
3391       /* Look a little bit ahead to see if we should print out
3392          less than four bytes of data.  If there's a symbol,
3393          mapping or otherwise, after two bytes then don't
3394          print more.  */
3395       if (last_type == MAP_DATA)
3396         {
3397           size = 4 - (pc & 3);
3398           for (n = last_sym + 1; n < info->symtab_size; n++)
3399             {
3400               addr = bfd_asymbol_value (info->symtab[n]);
3401               if (addr > pc)
3402                 {
3403                   if (addr - pc < size)
3404                     size = addr - pc;
3405                   break;
3406                 }
3407             }
3408           /* If the next symbol is after three bytes, we need to
3409              print only part of the data, so that we can use either
3410              .byte or .short.  */
3411           if (size == 3)
3412             size = (pc & 1) ? 1 : 2;
3413         }
3414     }
3415
3416   if (last_type == MAP_DATA)
3417     {
3418       /* size was set above.  */
3419       info->bytes_per_chunk = size;
3420       info->display_endian = info->endian;
3421       printer = print_insn_data;
3422     }
3423   else
3424     {
3425       info->bytes_per_chunk = size = INSNLEN;
3426       info->display_endian = info->endian_code;
3427       printer = print_insn_aarch64_word;
3428     }
3429
3430   status = (*info->read_memory_func) (pc, buffer, size, info);
3431   if (status != 0)
3432     {
3433       (*info->memory_error_func) (status, pc, info);
3434       return -1;
3435     }
3436
3437   data = bfd_get_bits (buffer, size * 8,
3438                        info->display_endian == BFD_ENDIAN_BIG);
3439
3440   (*printer) (pc, data, info, &errors);
3441
3442   return size;
3443 }
3444 \f
3445 void
3446 print_aarch64_disassembler_options (FILE *stream)
3447 {
3448   fprintf (stream, _("\n\
3449 The following AARCH64 specific disassembler options are supported for use\n\
3450 with the -M switch (multiple options should be separated by commas):\n"));
3451
3452   fprintf (stream, _("\n\
3453   no-aliases         Don't print instruction aliases.\n"));
3454
3455   fprintf (stream, _("\n\
3456   aliases            Do print instruction aliases.\n"));
3457
3458   fprintf (stream, _("\n\
3459   no-notes         Don't print instruction notes.\n"));
3460
3461   fprintf (stream, _("\n\
3462   notes            Do print instruction notes.\n"));
3463
3464 #ifdef DEBUG_AARCH64
3465   fprintf (stream, _("\n\
3466   debug_dump         Temp switch for debug trace.\n"));
3467 #endif /* DEBUG_AARCH64 */
3468
3469   fprintf (stream, _("\n"));
3470 }