merge from gcc
[external/binutils.git] / sim / ppc / igen.c
1 /*  This file is part of the program psim.
2
3     Copyright 1994, 1995, 1996, 1997, 2003 Andrew Cagney
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8     (at your option) any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13     GNU General Public License for more details.
14  
15     You should have received a copy of the GNU General Public License
16     along with this program; if not, write to the Free Software
17     Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
18  
19     */
20
21
22
23 #include <getopt.h>
24
25 #include "misc.h"
26 #include "lf.h"
27 #include "table.h"
28 #include "build-config.h"
29
30 #include "filter.h"
31
32 #include "ld-cache.h"
33 #include "ld-decode.h"
34 #include "ld-insn.h"
35
36 #include "igen.h"
37
38 #include "gen-model.h"
39 #include "gen-icache.h"
40 #include "gen-itable.h"
41 #include "gen-idecode.h"
42 #include "gen-semantics.h"
43 #include "gen-support.h"
44
45 int hi_bit_nr;
46 int insn_bit_size = max_insn_bit_size;
47
48 igen_code code = generate_calls;
49
50 int generate_expanded_instructions;
51 int icache_size = 1024;
52 int generate_smp;
53
54 /****************************************************************/
55
56 static int
57 print_insn_bits(lf *file, insn_bits *bits)
58 {
59   int nr = 0;
60   if (bits == NULL)
61     return nr;
62   nr += print_insn_bits(file, bits->last);
63   nr += lf_putchr(file, '_');
64   nr += lf_putstr(file, bits->field->val_string);
65   if (bits->opcode->is_boolean && bits->value == 0)
66     nr += lf_putint(file, bits->opcode->boolean_constant);
67   else if (!bits->opcode->is_boolean) {
68     if (bits->opcode->last < bits->field->last)
69       nr += lf_putint(file, bits->value << (bits->field->last - bits->opcode->last));
70     else
71       nr += lf_putint(file, bits->value);
72   }
73   return nr;
74 }
75
76 extern int
77 print_function_name(lf *file,
78                     const char *basename,
79                     insn_bits *expanded_bits,
80                     lf_function_name_prefixes prefix)
81 {
82   int nr = 0;
83   /* the prefix */
84   switch (prefix) {
85   case function_name_prefix_semantics:
86     nr += lf_putstr(file, "semantic_");
87     break;
88   case function_name_prefix_idecode:
89     nr += lf_printf(file, "idecode_");
90     break;
91   case function_name_prefix_itable:
92     nr += lf_putstr(file, "itable_");
93     break;
94   case function_name_prefix_icache:
95     nr += lf_putstr(file, "icache_");
96     break;
97   default:
98     break;
99   }
100
101   /* the function name */
102   {
103     const char *pos;
104     for (pos = basename;
105          *pos != '\0';
106          pos++) {
107       switch (*pos) {
108       case '/':
109       case '-':
110       case '(':
111       case ')':
112         break;
113       case ' ':
114         nr += lf_putchr(file, '_');
115         break;
116       default:
117         nr += lf_putchr(file, *pos);
118         break;
119       }
120     }
121   }
122
123   /* the suffix */
124   if (generate_expanded_instructions)
125     nr += print_insn_bits(file, expanded_bits);
126
127   return nr;
128 }
129
130
131 void
132 print_my_defines(lf *file,
133                  insn_bits *expanded_bits,
134                  table_entry *file_entry)
135 {
136   /* #define MY_INDEX xxxxx */
137   lf_indent_suppress(file);
138   lf_printf(file, "#undef MY_INDEX\n");
139   lf_indent_suppress(file);
140   lf_printf(file, "#define MY_INDEX ");
141   print_function_name(file,
142                       file_entry->fields[insn_name],
143                       NULL,
144                       function_name_prefix_itable);
145   lf_printf(file, "\n");
146   /* #define MY_PREFIX xxxxxx */
147   lf_indent_suppress(file);
148   lf_printf(file, "#undef MY_PREFIX\n");
149   lf_indent_suppress(file);
150   lf_printf(file, "#define MY_PREFIX ");
151   print_function_name(file,
152                       file_entry->fields[insn_name],
153                       expanded_bits,
154                       function_name_prefix_none);
155   lf_printf(file, "\n");
156 }
157
158
159 void
160 print_itrace(lf *file,
161              table_entry *file_entry,
162              int idecode)
163 {
164   lf_print__external_reference(file, file_entry->line_nr, file_entry->file_name);
165   lf_printf(file, "ITRACE(trace_%s, (\"%s %s\\n\"));\n",
166             (idecode ? "idecode" : "semantics"),
167             (idecode ? "idecode" : "semantics"),
168             file_entry->fields[insn_name]);
169   lf_print__internal_reference(file);
170 }
171
172
173 /****************************************************************/
174
175
176 static void
177 gen_semantics_h(insn_table *table,
178                 lf *file,
179                 igen_code generate)
180 {
181   lf_printf(file, "typedef %s idecode_semantic\n(%s);\n",
182             SEMANTIC_FUNCTION_TYPE,
183             SEMANTIC_FUNCTION_FORMAL);
184   lf_printf(file, "\n");
185   if ((code & generate_calls)) {
186     lf_printf(file, "extern int option_mpc860c0;\n");
187     lf_printf(file, "#define PAGE_SIZE 0x1000\n");
188     lf_printf(file, "\n");
189     lf_printf(file, "PSIM_EXTERN_SEMANTICS(void)\n");
190     lf_printf(file, "semantic_init(device* root);\n");
191     lf_printf(file, "\n");
192     if (generate_expanded_instructions)
193       insn_table_traverse_tree(table,
194                                file, NULL,
195                                1,
196                                NULL, /* start */
197                                print_semantic_declaration, /* leaf */
198                                NULL, /* end */
199                                NULL); /* padding */
200     else
201       insn_table_traverse_insn(table,
202                                file, NULL,
203                                print_semantic_declaration);
204     
205   }
206   else {
207     lf_print__this_file_is_empty(file);
208   }
209 }
210
211
212 static void
213 gen_semantics_c(insn_table *table,
214                 cache_table *cache_rules,
215                 lf *file,
216                 igen_code generate)
217 {
218   if ((code & generate_calls)) {
219     lf_printf(file, "\n");
220     lf_printf(file, "#include \"cpu.h\"\n");
221     lf_printf(file, "#include \"idecode.h\"\n");
222     lf_printf(file, "#include \"semantics.h\"\n");
223     lf_printf(file, "#ifdef HAVE_COMMON_FPU\n");
224     lf_printf(file, "#include \"sim-inline.h\"\n");
225     lf_printf(file, "#include \"sim-fpu.h\"\n");
226     lf_printf(file, "#endif\n");
227     lf_printf(file, "#include \"support.h\"\n");
228     lf_printf(file, "\n");
229     lf_printf(file, "int option_mpc860c0 = 0;\n");
230     lf_printf(file, "\n");
231     lf_printf(file, "PSIM_EXTERN_SEMANTICS(void)\n");
232     lf_printf(file, "semantic_init(device* root)\n");
233     lf_printf(file, "{\n");
234     lf_printf(file, "  option_mpc860c0 = 0;\n");
235     lf_printf(file, "  if (tree_find_property(root, \"/options/mpc860c0\"))\n");
236     lf_printf(file, "    option_mpc860c0 = tree_find_integer_property(root, \"/options/mpc860c0\");\n");
237     lf_printf(file, "    option_mpc860c0 *= 4;   /* convert word count to byte count */\n");
238     lf_printf(file, "}\n");
239     lf_printf(file, "\n");
240     if (generate_expanded_instructions)
241       insn_table_traverse_tree(table,
242                                file, cache_rules,
243                                1,
244                                NULL, /* start */
245                                print_semantic_definition, /* leaf */
246                                NULL, /* end */
247                                NULL); /* padding */
248     else
249       insn_table_traverse_insn(table,
250                                file, cache_rules,
251                                print_semantic_definition);
252     
253   }
254   else {
255     lf_print__this_file_is_empty(file);
256   }
257 }
258
259
260 /****************************************************************/
261
262
263 static void
264 gen_icache_h(insn_table *table,
265              lf *file,
266              igen_code generate)
267 {
268   lf_printf(file, "typedef %s idecode_icache\n(%s);\n",
269             ICACHE_FUNCTION_TYPE,
270             ICACHE_FUNCTION_FORMAL);
271   lf_printf(file, "\n");
272   if ((code & generate_calls)
273       && (code & generate_with_icache)) {
274     insn_table_traverse_function(table,
275                                  file, NULL,
276                                  print_icache_internal_function_declaration);
277     if (generate_expanded_instructions)
278       insn_table_traverse_tree(table,
279                                file, NULL,
280                                1,
281                                NULL, /* start */
282                                print_icache_declaration, /* leaf */
283                                NULL, /* end */
284                                NULL); /* padding */
285     else
286       insn_table_traverse_insn(table,
287                                file, NULL,
288                                print_icache_declaration);
289     
290   }
291   else {
292     lf_print__this_file_is_empty(file);
293   }
294 }
295
296 static void
297 gen_icache_c(insn_table *table,
298              cache_table *cache_rules,
299              lf *file,
300              igen_code generate)
301 {
302   /* output `internal' invalid/floating-point unavailable functions
303      where needed */
304   if ((code & generate_calls)
305       && (code & generate_with_icache)) {
306     lf_printf(file, "\n");
307     lf_printf(file, "#include \"cpu.h\"\n");
308     lf_printf(file, "#include \"idecode.h\"\n");
309     lf_printf(file, "#include \"semantics.h\"\n");
310     lf_printf(file, "#include \"icache.h\"\n");
311     lf_printf(file, "#ifdef HAVE_COMMON_FPU\n");
312     lf_printf(file, "#include \"sim-inline.h\"\n");
313     lf_printf(file, "#include \"sim-fpu.h\"\n");
314     lf_printf(file, "#endif\n");
315     lf_printf(file, "#include \"support.h\"\n");
316     lf_printf(file, "\n");
317     insn_table_traverse_function(table,
318                                  file, NULL,
319                                  print_icache_internal_function_definition);
320     lf_printf(file, "\n");
321     if (generate_expanded_instructions)
322       insn_table_traverse_tree(table,
323                                file, cache_rules,
324                                1,
325                                NULL, /* start */
326                                print_icache_definition, /* leaf */
327                                NULL, /* end */
328                                NULL); /* padding */
329     else
330       insn_table_traverse_insn(table,
331                                file, cache_rules,
332                                print_icache_definition);
333     
334   }
335   else {
336     lf_print__this_file_is_empty(file);
337   }
338 }
339
340
341 /****************************************************************/
342
343
344 int
345 main(int argc,
346      char **argv,
347      char **envp)
348 {
349   cache_table *cache_rules = NULL;
350   lf_file_references file_references = lf_include_references;
351   decode_table *decode_rules = NULL;
352   filter *filters = NULL;
353   insn_table *instructions = NULL;
354   table_include *includes = NULL;
355   char *real_file_name = NULL;
356   int is_header = 0;
357   int ch;
358
359   if (argc == 1) {
360     printf("Usage:\n");
361     printf("  igen <config-opts> ... <input-opts>... <output-opts>...\n");
362     printf("Config options:\n");
363     printf("  -F <filter-out-flag>  eg -F 64 to skip 64bit instructions\n");
364     printf("  -E                    Expand (duplicate) semantic functions\n");
365     printf("  -I <icache-size>      Generate cracking cache version\n");
366     printf("  -C                    Include semantics in cache functions\n");
367     printf("  -S                    Include insn (instruction) in icache\n");
368     printf("  -R                    Use defines to reference cache vars\n");
369     printf("  -L                    Supress line numbering in output files\n");
370     printf("  -B <bit-size>         Set the number of bits in an instruction\n");
371     printf("  -H <high-bit>         Set the nr of the high (msb bit)\n");
372     printf("  -N <nr-cpus>          Specify the max number of cpus the simulation will support\n");
373     printf("  -J                    Use jumps instead of function calls\n");
374     printf("  -T <mechanism>        Override the mechanism used to decode an instruction\n");
375     printf("                        using <mechanism> instead of what was specified in the\n");
376     printf("                        decode-rules input file\n");
377     printf("\n");
378     printf("Input options (ucase version also dumps loaded table):\n");
379     printf("  -o <decode-rules>\n");
380     printf("  -k <cache-rules>\n");
381     printf("  -i <instruction-table>\n");
382     printf("\n");
383     printf("Output options:\n");
384     printf("  -n <real-name>        Specify the real name of for the next output file\n"); 
385     printf("  -h                    Generate header file\n");
386     printf("  -c <output-file>      output icache\n");
387     printf("  -d <output-file>      output idecode\n");
388     printf("  -m <output-file>      output model\n");
389     printf("  -s <output-file>      output schematic\n");
390     printf("  -t <output-file>      output itable\n");
391     printf("  -f <output-file>      output support functions\n");
392   }
393
394   while ((ch = getopt(argc, argv,
395                       "F:EI:RSLJT:CB:H:N:o:k:i:n:hc:d:m:s:t:f:"))
396          != -1) {
397     fprintf(stderr, "\t-%c %s\n", ch, (optarg ? optarg : ""));
398     switch(ch) {
399     case 'C':
400       code |= generate_with_icache;
401       code |= generate_with_semantic_icache;
402       break;
403     case 'S':
404       code |= generate_with_icache;
405       code |= generate_with_insn_in_icache;
406       break;
407     case 'L':
408       file_references = lf_omit_references;
409       break;
410     case 'E':
411       generate_expanded_instructions = 1;
412       break;
413     case 'G':
414       {
415         int enable_p;
416         char *argp;
417         if (strncmp (optarg, "no-", strlen ("no-")) == 0)
418           {
419             argp = optarg + strlen ("no-");
420             enable_p = 0;
421           }
422         else if (strncmp (optarg, "!", strlen ("!")) == 0)
423           {
424             argp = optarg + strlen ("no-");
425             enable_p = 0;
426           }
427         else
428           {
429             argp = optarg;
430             enable_p = 1;
431           }
432         if (strncmp (argp, "gen-icache", strlen ("gen-icache")) == 0)
433           {
434             switch (argp[strlen ("gen-icache")])
435               {
436               case '=':
437                 icache_size = atoi (argp + strlen ("gen-icache") + 1);
438                 code |= generate_with_icache;
439                 break;
440               case '\0':
441                 code |= generate_with_icache;
442                 break;
443               default:
444                 error (NULL, "Expecting -Ggen-icache or -Ggen-icache=<N>\n");
445               }
446           }
447         }
448     case 'I':
449       {
450         table_include **dir = &includes;
451         while ((*dir) != NULL)
452           dir = &(*dir)->next;
453         (*dir) = ZALLOC (table_include);
454         (*dir)->dir = strdup (optarg);
455       }
456       break;
457     case 'N':
458       generate_smp = a2i(optarg);
459       break;
460     case 'R':
461       code |= generate_with_direct_access;
462       break;
463     case 'B':
464       insn_bit_size = a2i(optarg);
465       ASSERT(insn_bit_size > 0 && insn_bit_size <= max_insn_bit_size
466              && (hi_bit_nr == insn_bit_size-1 || hi_bit_nr == 0));
467       break;
468     case 'H':
469       hi_bit_nr = a2i(optarg);
470       ASSERT(hi_bit_nr == insn_bit_size-1 || hi_bit_nr == 0);
471       break;
472     case 'F':
473       filters = new_filter(optarg, filters);
474       break;
475     case 'J':
476       code &= ~generate_calls;
477       code |= generate_jumps;
478       break;
479     case 'T':
480       force_decode_gen_type(optarg);
481       break;
482     case 'i':
483       if (decode_rules == NULL) {
484         fprintf(stderr, "Must specify decode tables\n");
485         exit (1);
486       }
487       instructions = load_insn_table(optarg, decode_rules, filters, includes,
488                                      &cache_rules);
489       fprintf(stderr, "\texpanding ...\n");
490       insn_table_expand_insns(instructions);
491       break;
492     case 'o':
493       decode_rules = load_decode_table(optarg, hi_bit_nr);
494       break;
495     case 'k':
496       cache_rules = load_cache_table(optarg, hi_bit_nr);
497       break;
498     case 'n':
499       real_file_name = strdup(optarg);
500       break;
501     case 'h':
502       is_header = 1;
503       break;
504     case 's':
505     case 'd':
506     case 'm':
507     case 't':
508     case 'f':
509     case 'c':
510       {
511         lf *file = lf_open(optarg, real_file_name, file_references,
512                            (is_header ? lf_is_h : lf_is_c),
513                            argv[0]);
514         lf_print__file_start(file);
515         ASSERT(instructions != NULL);
516         switch (ch) {
517         case 's':
518           if(is_header)
519             gen_semantics_h(instructions, file, code);
520           else
521             gen_semantics_c(instructions, cache_rules, file, code);
522           break;
523         case 'd':
524           if (is_header)
525             gen_idecode_h(file, instructions, cache_rules);
526           else
527             gen_idecode_c(file, instructions, cache_rules);
528           break;
529         case 'm':
530           if (is_header)
531             gen_model_h(instructions, file);
532           else
533             gen_model_c(instructions, file);
534           break;
535         case 't':
536           if (is_header)
537             gen_itable_h(instructions, file);
538           else
539             gen_itable_c(instructions, file);
540           break;
541         case 'f':
542           if (is_header)
543             gen_support_h(instructions, file);
544           else
545             gen_support_c(instructions, file);
546           break;
547         case 'c':
548           if (is_header)
549             gen_icache_h(instructions, file, code);
550           else
551             gen_icache_c(instructions, cache_rules, file, code);
552           break;
553         }
554         lf_print__file_finish(file);
555         lf_close(file);
556         is_header = 0;
557       }
558       real_file_name = NULL;
559       break;
560     default:
561       error("unknown option\n");
562     }
563   }
564   return 0;
565 }