* hppa-dis.c (print_insn_hppa): Do not emit a space after 'F'
[platform/upstream/binutils.git] / opcodes / hppa-dis.c
1 /* Disassembler for the PA-RISC. Somewhat derived from sparc-pinsn.c.
2    Copyright 1989, 1990, 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
3
4    Contributed by the Center for Software Science at the
5    University of Utah (pa-gdb-bugs@cs.utah.edu).
6
7 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10 (at your option) any later version.
11
12 This program is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with this program; if not, write to the Free Software
19 Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
20
21 #include <ansidecl.h>
22 #include "sysdep.h"
23 #include "dis-asm.h"
24 #include "opcode/hppa.h"
25
26 /* Integer register names, indexed by the numbers which appear in the
27    opcodes.  */
28 static const char *const reg_names[] = 
29  {"flags", "r1", "rp", "r3", "r4", "r5", "r6", "r7", "r8", "r9",
30   "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15", "r16", "r17", "r18", "r19",
31   "r20", "r21", "r22", "arg3", "arg2", "arg1", "arg0", "dp", "ret0", "ret1",
32   "sp", "r31"};
33
34 /* Floating point register names, indexed by the numbers which appear in the
35    opcodes.  */
36 static const char *const fp_reg_names[] = 
37  {"fpsr", "fpe2", "fpe4", "fpe6", 
38   "fr4", "fr5", "fr6", "fr7", "fr8", 
39   "fr9", "fr10", "fr11", "fr12", "fr13", "fr14", "fr15", 
40   "fr16", "fr17", "fr18", "fr19", "fr20", "fr21", "fr22", "fr23",
41   "fr24", "fr25", "fr26", "fr27", "fr28", "fr29", "fr30", "fr31"};
42
43 typedef unsigned int CORE_ADDR;
44
45 /* Get at various relevent fields of an instruction word. */
46
47 #define MASK_5 0x1f
48 #define MASK_11 0x7ff
49 #define MASK_14 0x3fff
50 #define MASK_21 0x1fffff
51
52 /* This macro gets bit fields using HP's numbering (MSB = 0) */
53
54 #define GET_FIELD(X, FROM, TO) \
55   ((X) >> (31 - (TO)) & ((1 << ((TO) - (FROM) + 1)) - 1))
56
57 /* Some of these have been converted to 2-d arrays because they
58    consume less storage this way.  If the maintenance becomes a
59    problem, convert them back to const 1-d pointer arrays.  */
60 static const char control_reg[][6] = {
61   "rctr", "cr1", "cr2", "cr3", "cr4", "cr5", "cr6", "cr7",
62   "pidr1", "pidr2", "ccr", "sar", "pidr3", "pidr4",
63   "iva", "eiem", "itmr", "pcsq", "pcoq", "iir", "isr",
64   "ior", "ipsw", "eirr", "tr0", "tr1", "tr2", "tr3",
65   "tr4", "tr5", "tr6", "tr7"
66 };
67
68 static const char compare_cond_names[][5] = {
69   "", ",=", ",<", ",<=", ",<<", ",<<=", ",sv",
70   ",od", ",tr", ",<>", ",>=", ",>", ",>>=",
71   ",>>", ",nsv", ",ev"
72 };
73 static const char add_cond_names[][5] = {
74   "", ",=", ",<", ",<=", ",nuv", ",znv", ",sv",
75   ",od", ",tr", ",<>", ",>=", ",>", ",uv",
76   ",vnz", ",nsv", ",ev"
77 };
78 static const char *const logical_cond_names[] = {
79   "", ",=", ",<", ",<=", 0, 0, 0, ",od",
80   ",tr", ",<>", ",>=", ",>", 0, 0, 0, ",ev"};
81 static const char *const unit_cond_names[] = {
82   "", 0, ",sbz", ",shz", ",sdc", 0, ",sbc", ",shc",
83   ",tr", 0, ",nbz", ",nhz", ",ndc", 0, ",nbc", ",nhc"
84 };
85 static const char shift_cond_names[][4] = {
86   "", ",=", ",<", ",od", ",tr", ",<>", ",>=", ",ev"
87 };
88 static const char index_compl_names[][4] = {"", ",m", ",s", ",sm"};
89 static const char short_ldst_compl_names[][4] = {"", ",ma", "", ",mb"};
90 static const char *const short_bytes_compl_names[] = {
91   "", ",b,m", ",e", ",e,m"
92 };
93 static const char *const float_format_names[] = {",sgl", ",dbl", "", ",quad"};
94 static const char float_comp_names[][8] =
95 {
96   ",false?", ",false", ",?", ",!<=>", ",=", ",=t", ",?=", ",!<>",
97   ",!?>=", ",<", ",?<", ",!>=", ",!?>", ",<=", ",?<=", ",!>",
98   ",!?<=", ",>", ",?>", ",!<=", ",!?<", ",>=", ",?>=", ",!<",
99   ",!?=", ",<>", ",!=", ",!=t", ",!?", ",<=>", ",true?", ",true"
100 };
101
102 /* For a bunch of different instructions form an index into a 
103    completer name table. */
104 #define GET_COMPL(insn) (GET_FIELD (insn, 26, 26) | \
105                          GET_FIELD (insn, 18, 18) << 1)
106
107 #define GET_COND(insn) (GET_FIELD ((insn), 16, 18) + \
108                         (GET_FIELD ((insn), 19, 19) ? 8 : 0))
109
110 /* Utility function to print registers.  Put these first, so gcc's function
111    inlining can do its stuff.  */
112
113 #define fputs_filtered(STR,F)   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s", STR)
114
115 static void
116 fput_reg (reg, info)
117      unsigned reg;
118      disassemble_info *info;
119 {
120   (*info->fprintf_func) (info->stream, reg ? reg_names[reg] : "r0");
121 }
122
123 static void
124 fput_fp_reg (reg, info)
125      unsigned reg;
126      disassemble_info *info;
127 {
128   (*info->fprintf_func) (info->stream, reg ? fp_reg_names[reg] : "fr0");
129 }
130
131 static void
132 fput_fp_reg_r (reg, info)
133      unsigned reg;
134      disassemble_info *info;
135 {
136   /* Special case floating point exception registers.  */
137   if (reg < 4)
138     (*info->fprintf_func) (info->stream, "fpe%d", reg * 2 + 1);
139   else
140     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%sR", reg ? fp_reg_names[reg] 
141                                                     : "fr0");
142 }
143
144 static void
145 fput_creg (reg, info)
146      unsigned reg;
147      disassemble_info *info;
148 {
149   (*info->fprintf_func) (info->stream, control_reg[reg]);
150 }
151
152 /* print constants with sign */
153
154 static void
155 fput_const (num, info)
156      unsigned num;
157      disassemble_info *info;
158 {
159   if ((int)num < 0)
160     (*info->fprintf_func) (info->stream, "-%x", -(int)num);
161   else
162     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%x", num);
163 }
164
165 /* Routines to extract various sized constants out of hppa
166    instructions. */
167
168 /* This assumes that no garbage lies outside of the lower bits of
169    value. */
170
171 static int
172 sign_extend (val, bits)
173      unsigned val, bits;
174 {
175   return (int)(val >> (bits - 1) ? (-1 << bits) | val : val);
176 }
177
178 /* For many immediate values the sign bit is the low bit! */
179
180 static int
181 low_sign_extend (val, bits)
182      unsigned val, bits;
183 {
184   return (int)((val & 0x1 ? (-1 << (bits - 1)) : 0) | val >> 1);
185 }
186 /* extract the immediate field from a ld{bhw}s instruction */
187
188 #if 0 /* not used */
189 static unsigned
190 get_field (val, from, to)
191      unsigned val, from, to;
192 {
193   val = val >> (31 - to);
194   return val & ((1 << (32 - from)) - 1);
195 }
196
197 static unsigned
198 set_field (val, from, to, new_val)
199      unsigned *val, from, to, new_val;
200 {
201   unsigned mask = ~((1 << (to - from + 1)) << (31 - from));
202   return *val = (*val & mask) | (new_val << (31 - from));
203 }
204 #endif
205
206 /* extract a 3-bit space register number from a be, ble, mtsp or mfsp */
207 static int
208 extract_3 (word)
209      unsigned word;
210 {
211   return GET_FIELD (word, 18, 18) << 2 | GET_FIELD (word, 16, 17);
212 }
213
214 static int
215 extract_5_load (word)
216      unsigned word;
217 {
218   return low_sign_extend (word >> 16 & MASK_5, 5);
219 }
220
221 /* extract the immediate field from a st{bhw}s instruction */
222 static int
223 extract_5_store (word)
224      unsigned word;
225 {
226   return low_sign_extend (word & MASK_5, 5);
227 }
228
229 /* extract the immediate field from a break instruction */
230 static unsigned
231 extract_5r_store (word)
232      unsigned word;
233 {
234   return (word & MASK_5);
235 }
236
237 /* extract the immediate field from a {sr}sm instruction */
238 static unsigned
239 extract_5R_store (word)
240      unsigned word;
241 {
242   return (word >> 16 & MASK_5);
243 }
244
245 /* extract the immediate field from a bb instruction */
246 static unsigned
247 extract_5Q_store (word)
248      unsigned word;
249 {
250   return (word >> 21 & MASK_5);
251 }
252
253 /* extract an 11 bit immediate field */
254 static int
255 extract_11 (word)
256      unsigned word;
257 {
258   return low_sign_extend (word & MASK_11, 11);
259 }
260
261 /* extract a 14 bit immediate field */
262 static int
263 extract_14 (word)
264      unsigned word;
265 {
266   return low_sign_extend (word & MASK_14, 14);
267 }
268
269 #if 0
270 /* deposit a 14 bit constant in a word */
271 static unsigned
272 deposit_14 (opnd, word)
273      int opnd;
274      unsigned word;
275 {
276   unsigned sign = (opnd < 0 ? 1 : 0);
277
278   return word | ((unsigned)opnd << 1 & MASK_14)  | sign;
279 }
280 #endif
281
282 /* extract a 21 bit constant */
283
284 static int
285 extract_21 (word)
286      unsigned word;
287 {
288   int val;
289
290   word &= MASK_21;
291   word <<= 11;
292   val = GET_FIELD (word, 20, 20);
293   val <<= 11;
294   val |= GET_FIELD (word, 9, 19);
295   val <<= 2;
296   val |= GET_FIELD (word, 5, 6);
297   val <<= 5;
298   val |= GET_FIELD (word, 0, 4);
299   val <<= 2;
300   val |= GET_FIELD (word, 7, 8);
301   return sign_extend (val, 21) << 11;
302 }
303
304 #if 0
305 /* deposit a 21 bit constant in a word. Although 21 bit constants are
306    usually the top 21 bits of a 32 bit constant, we assume that only
307    the low 21 bits of opnd are relevant */
308
309 static unsigned
310 deposit_21 (opnd, word)
311      unsigned opnd, word;
312 {
313   unsigned val = 0;
314
315   val |= GET_FIELD (opnd, 11 + 14, 11 + 18);
316   val <<= 2;
317   val |= GET_FIELD (opnd, 11 + 12, 11 + 13);
318   val <<= 2;
319   val |= GET_FIELD (opnd, 11 + 19, 11 + 20);
320   val <<= 11;
321   val |= GET_FIELD (opnd, 11 + 1, 11 + 11);
322   val <<= 1;
323   val |= GET_FIELD (opnd, 11 + 0, 11 + 0);
324   return word | val;
325 }
326 #endif
327
328 /* extract a 12 bit constant from branch instructions */
329
330 static int
331 extract_12 (word)
332      unsigned word;
333 {
334   return sign_extend (GET_FIELD (word, 19, 28) |
335                       GET_FIELD (word, 29, 29) << 10 |
336                       (word & 0x1) << 11, 12) << 2;
337 }
338
339 /* extract a 17 bit constant from branch instructions, returning the
340    19 bit signed value. */
341
342 static int
343 extract_17 (word)
344      unsigned word;
345 {
346   return sign_extend (GET_FIELD (word, 19, 28) |
347                       GET_FIELD (word, 29, 29) << 10 |
348                       GET_FIELD (word, 11, 15) << 11 |
349                       (word & 0x1) << 16, 17) << 2;
350 }
351
352 /* Print one instruction.  */
353 int
354 print_insn_hppa (memaddr, info)
355      bfd_vma memaddr;
356      disassemble_info *info;
357 {
358   unsigned int insn, i, op;
359
360   {
361     int status =
362       (*info->read_memory_func) (memaddr, (bfd_byte*) &insn, sizeof (insn),
363                                  info);
364     if (status != 0)
365       {
366         (*info->memory_error_func) (status, memaddr, info);
367         return -1;
368       }
369   }
370
371   for (i = 0; i < NUMOPCODES; ++i)
372     {
373       const struct pa_opcode *opcode = &pa_opcodes[i];
374       if ((insn & opcode->mask) == opcode->match)
375         {
376           register const char *s;
377           
378           (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s", opcode->name);
379
380           if (!strchr ("cfCY<?!@-+&U>~nNZFIMadu|", opcode->args[0]))
381             (*info->fprintf_func) (info->stream, " ");
382           for (s = opcode->args; *s != '\0'; ++s)
383             {
384               switch (*s)
385                 {
386                 case 'x':
387                   fput_reg (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
388                   break;
389                 case 'X':
390                   if (GET_FIELD (insn, 25, 25))
391                       fput_fp_reg_r (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
392                   else
393                       fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
394                   break;
395                 case 'b':
396                   fput_reg (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
397                   break;
398                 case '^':
399                   fput_creg (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
400                   break;
401                 case 'E':
402                   if (GET_FIELD (insn, 25, 25))
403                       fput_fp_reg_r (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
404                   else
405                       fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
406                   break;
407                 case 't':
408                   fput_reg (GET_FIELD (insn, 27, 31), info);
409                   break;
410                 case 'v':
411                   if (GET_FIELD (insn, 25, 25))
412                       fput_fp_reg_r (GET_FIELD (insn, 27, 31), info);
413                   else
414                       fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 27, 31), info);
415                   break;
416                 case 'y':
417                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 27, 31), info);
418                   break;
419                 case '4':
420                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
421                   break;
422                 case '6':
423                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
424                   break;
425                 case '7':
426                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 27, 31), info);
427                   break;
428                 case '8':
429                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 16, 20), info);
430                   break;
431                 case '9':
432                   fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 21, 25), info);
433                   break;
434                 case '5':
435                   fput_const (extract_5_load (insn), info);
436                   break;
437                 case 's':
438                   (*info->fprintf_func) (info->stream,
439                                          "sr%d", GET_FIELD (insn, 16, 17));
440                   break;
441                 case 'S':
442                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "sr%d", extract_3 (insn));
443                   break;
444                 case 'c':
445                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
446                                     index_compl_names[GET_COMPL (insn)]);
447                   break;
448                 case 'C':
449                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
450                                     short_ldst_compl_names[GET_COMPL (insn)]);
451                   break;
452                 case 'Y':
453                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
454                                     short_bytes_compl_names[GET_COMPL (insn)]);
455                   break;
456                 /* these four conditions are for the set of instructions
457                    which distinguish true/false conditions by opcode rather
458                    than by the 'f' bit (sigh): comb, comib, addb, addib */
459                 case '<':
460                   fputs_filtered (compare_cond_names[GET_FIELD (insn, 16, 18)],
461                                   info);
462                   break;
463                 case '?':
464                   fputs_filtered (compare_cond_names[GET_FIELD (insn, 16, 18) + 8],
465                                   info);
466                   break;
467                 case '@':
468                   fputs_filtered (add_cond_names[GET_FIELD (insn, 16, 18) + 8],
469                                   info);
470                   break;
471                 case 'a':
472                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
473                                          compare_cond_names[GET_COND (insn)]);
474                   break;
475                 case 'd':
476                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
477                                          add_cond_names[GET_COND (insn)]);
478                   break;
479                 case '!':
480                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s",
481                                     add_cond_names[GET_FIELD (insn, 16, 18)]);
482                   break;
483
484                 case '&':
485                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
486                                     logical_cond_names[GET_COND (insn)]);
487                   break;
488                 case 'U':
489                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
490                                     unit_cond_names[GET_COND (insn)]);
491                   break;
492                 case '|':
493                 case '>':
494                 case '~':
495                   (*info->fprintf_func)
496                     (info->stream, "%s",
497                      shift_cond_names[GET_FIELD (insn, 16, 18)]);
498
499                   /* If the next character in args is 'n', it will handle
500                      putting out the space.  */
501                   if (s[1] != 'n')
502                     (*info->fprintf_func) (info->stream, " ");
503                   break;
504                 case 'V':
505                   fput_const (extract_5_store (insn), info);
506                   break;
507                 case 'r':
508                   fput_const (extract_5r_store (insn), info);
509                   break;
510                 case 'R':
511                   fput_const (extract_5R_store (insn), info);
512                   break;
513                 case 'Q':
514                   fput_const (extract_5Q_store (insn), info);
515                   break;
516                 case 'i':
517                   fput_const (extract_11 (insn), info);
518                   break;
519                 case 'j':
520                   fput_const (extract_14 (insn), info);
521                   break;
522                 case 'k':
523                   fput_const (extract_21 (insn), info);
524                   break;
525                 case 'n':
526                   if (insn & 0x2)
527                     (*info->fprintf_func) (info->stream, ",n ");
528                   else
529                     (*info->fprintf_func) (info->stream, " ");
530                   break;
531                 case 'N':
532                   if ((insn & 0x20) && s[1])
533                     (*info->fprintf_func) (info->stream, ",n ");
534                   else if (insn & 0x20)
535                     (*info->fprintf_func) (info->stream, ",n");
536                   else if (s[1])
537                     (*info->fprintf_func) (info->stream, " ");
538                   break;
539                 case 'w':
540                   (*info->print_address_func) (memaddr + 8 + extract_12 (insn),
541                                                info);
542                   break;
543                 case 'W':
544                   /* 17 bit PC-relative branch.  */
545                   (*info->print_address_func) ((memaddr + 8 
546                                                 + extract_17 (insn)),
547                                                info);
548                   break;
549                 case 'z':
550                   /* 17 bit displacement.  This is an offset from a register
551                      so it gets disasssembled as just a number, not any sort
552                      of address.  */
553                   fput_const (extract_17 (insn), info);
554                   break;
555                 case 'p':
556                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%d",
557                                     31 - GET_FIELD (insn, 22, 26));
558                   break;
559                 case 'P':
560                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%d",
561                                     GET_FIELD (insn, 22, 26));
562                   break;
563                 case 'T':
564                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%d",
565                                     32 - GET_FIELD (insn, 27, 31));
566                   break;
567                 case 'A':
568                   fput_const (GET_FIELD (insn, 6, 18), info);
569                   break;
570                 case 'Z':
571                   if (GET_FIELD (insn, 26, 26))
572                     (*info->fprintf_func) (info->stream, ",m ");
573                   else
574                     (*info->fprintf_func) (info->stream, " ");
575                   break;
576                 case 'D':
577                   fput_const (GET_FIELD (insn, 6, 31), info);
578                   break;
579                 case 'f':
580                   (*info->fprintf_func) (info->stream, ",%d", GET_FIELD (insn, 23, 25));
581                   break;
582                 case 'O':
583                   fput_const ((GET_FIELD (insn, 6,20) << 5 |
584                                GET_FIELD (insn, 27, 31)), info);
585                   break;
586                 case 'o':
587                   fput_const (GET_FIELD (insn, 6, 20), info);
588                   break;
589                 case '2':
590                   fput_const ((GET_FIELD (insn, 6, 22) << 5 |
591                                GET_FIELD (insn, 27, 31)), info);
592                   break;
593                 case '1':
594                   fput_const ((GET_FIELD (insn, 11, 20) << 5 |
595                                GET_FIELD (insn, 27, 31)), info);
596                   break;
597                 case '0':
598                   fput_const ((GET_FIELD (insn, 16, 20) << 5 |
599                                GET_FIELD (insn, 27, 31)), info);
600                   break;
601                 case 'u':
602                   (*info->fprintf_func) (info->stream, ",%d", GET_FIELD (insn, 23, 25));
603                   break;
604                 case 'F':
605                   /* if no destination completer and not before a completer
606                      for fcmp, need a space here */
607                   if (GET_FIELD (insn, 21, 22) == 1 || s[1] == 'M')
608                     fputs_filtered (float_format_names[GET_FIELD (insn, 19, 20)],
609                                     info);
610                   else
611                     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
612                                            float_format_names[GET_FIELD
613                                                               (insn, 19, 20)]);
614                   break;
615                 case 'G':
616                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
617                                     float_format_names[GET_FIELD (insn,
618                                                                   17, 18)]);
619                   break;
620                 case 'H':
621                     fputs_filtered (float_format_names[GET_FIELD 
622                                                       (insn, 26, 26)], info);
623                   break;
624                 case 'I':
625                   /* if no destination completer and not before a completer
626                      for fcmp, need a space here */
627                   if (GET_FIELD (insn, 21, 22) == 1 || s[1] == 'M')
628                     fputs_filtered (float_format_names[GET_FIELD (insn, 20, 20)],
629                                     info);
630                   else
631                     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
632                                            float_format_names[GET_FIELD
633                                                               (insn, 20, 20)]);
634                   break;
635                 case 'J':
636                   if (GET_FIELD (insn, 24, 24))
637                       fput_fp_reg_r (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
638                   else
639                       fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 6, 10), info);
640                       
641                   break;
642                 case 'K':
643                   if (GET_FIELD (insn, 19, 19))
644                       fput_fp_reg_r (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
645                   else
646                       fput_fp_reg (GET_FIELD (insn, 11, 15), info);
647                   break;
648                 case 'M':
649                     (*info->fprintf_func) (info->stream, "%s ",
650                                            float_comp_names[GET_FIELD
651                                                               (insn, 27, 31)]);
652                   break;
653                 default:
654                   (*info->fprintf_func) (info->stream, "%c", *s);
655                   break;
656                 }
657             }
658           return sizeof(insn);
659         }
660     }
661   (*info->fprintf_func) (info->stream, "#%8x", insn);
662   return sizeof(insn);
663 }