]> xenbits.xensource.com Git - qemu-xen.git/commitdiff
target/riscv: Support Zama16b extension
authorLIU Zhiwei <zhiwei_liu@linux.alibaba.com>
Tue, 9 Jul 2024 11:36:46 +0000 (19:36 +0800)
committerAlistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
Thu, 18 Jul 2024 02:00:42 +0000 (12:00 +1000)
Zama16b is the property that misaligned load/stores/atomics within
a naturally aligned 16-byte region are atomic.

According to the specification, Zama16b applies only to AMOs, loads
and stores defined in the base ISAs, and loads and stores of no more
than XLEN bits defined in the F, D, and Q extensions. Thus it should
not apply to zacas or RVC instructions.

For an instruction in that set, if all accessed bytes lie within 16B granule,
the instruction will not raise an exception for reasons of address alignment,
and the instruction will give rise to only one memory operation for the
purposes of RVWMO—i.e., it will execute atomically.

Signed-off-by: LIU Zhiwei <zhiwei_liu@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
Message-ID: <20240709113652.1239-6-zhiwei_liu@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
target/riscv/cpu.c
target/riscv/cpu_cfg.h
target/riscv/insn_trans/trans_rva.c.inc
target/riscv/insn_trans/trans_rvd.c.inc
target/riscv/insn_trans/trans_rvf.c.inc
target/riscv/insn_trans/trans_rvi.c.inc

index f4f8287a6d26a755a0701350f6d91a386328a258..de9c06904f24c008e94a171c3afecddbc9a747f4 100644 (file)
@@ -118,6 +118,7 @@ const RISCVIsaExtData isa_edata_arr[] = {
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(za64rs, PRIV_VERSION_1_12_0, has_priv_1_11),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zaamo, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zaamo),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zacas, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zacas),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zama16b, PRIV_VERSION_1_13_0, ext_zama16b),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zalrsc, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zalrsc),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zawrs, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zawrs),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zfa, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zfa),
@@ -1476,6 +1477,7 @@ const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_extensions[] = {
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zimop", ext_zimop, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zcmop", ext_zcmop, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zacas", ext_zacas, false),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zama16b", ext_zama16b, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zaamo", ext_zaamo, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zalrsc", ext_zalrsc, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zawrs", ext_zawrs, true),
index d85e54b47523994737ee4f376a95a8bb37a641be..ddbfae37e5024162902e6037d1c9760d2353531e 100644 (file)
@@ -83,6 +83,7 @@ struct RISCVCPUConfig {
     bool ext_zdinx;
     bool ext_zaamo;
     bool ext_zacas;
+    bool ext_zama16b;
     bool ext_zalrsc;
     bool ext_zawrs;
     bool ext_zfa;
index 4a9e4591d14cafec8d3c8590063834e7da4c299b..eb080baddd828b34e50a33767ae1e04b53485c56 100644 (file)
@@ -103,6 +103,12 @@ static bool gen_amo(DisasContext *ctx, arg_atomic *a,
     TCGv dest = dest_gpr(ctx, a->rd);
     TCGv src1, src2 = get_gpr(ctx, a->rs2, EXT_NONE);
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b) {
+        mop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    } else {
+        mop |= MO_ALIGN;
+    }
+
     decode_save_opc(ctx);
     src1 = get_address(ctx, a->rs1, 0);
     func(dest, src1, src2, ctx->mem_idx, mop);
@@ -126,55 +132,55 @@ static bool trans_sc_w(DisasContext *ctx, arg_sc_w *a)
 static bool trans_amoswap_w(DisasContext *ctx, arg_amoswap_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_xchg_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_xchg_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amoadd_w(DisasContext *ctx, arg_amoadd_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_add_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_add_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amoxor_w(DisasContext *ctx, arg_amoxor_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_xor_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_xor_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amoand_w(DisasContext *ctx, arg_amoand_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_and_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_and_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amoor_w(DisasContext *ctx, arg_amoor_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_or_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_or_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amomin_w(DisasContext *ctx, arg_amomin_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smin_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smin_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amomax_w(DisasContext *ctx, arg_amomax_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smax_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smax_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amominu_w(DisasContext *ctx, arg_amominu_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umin_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umin_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_amomaxu_w(DisasContext *ctx, arg_amomaxu_w *a)
 {
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umax_tl, (MO_ALIGN | MO_TESL));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umax_tl, MO_TESL);
 }
 
 static bool trans_lr_d(DisasContext *ctx, arg_lr_d *a)
@@ -195,61 +201,61 @@ static bool trans_amoswap_d(DisasContext *ctx, arg_amoswap_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_xchg_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_xchg_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amoadd_d(DisasContext *ctx, arg_amoadd_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_add_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_add_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amoxor_d(DisasContext *ctx, arg_amoxor_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_xor_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_xor_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amoand_d(DisasContext *ctx, arg_amoand_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_and_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_and_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amoor_d(DisasContext *ctx, arg_amoor_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_or_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_or_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amomin_d(DisasContext *ctx, arg_amomin_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smin_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smin_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amomax_d(DisasContext *ctx, arg_amomax_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smax_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_smax_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amominu_d(DisasContext *ctx, arg_amominu_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umin_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umin_tl, MO_TEUQ);
 }
 
 static bool trans_amomaxu_d(DisasContext *ctx, arg_amomaxu_d *a)
 {
     REQUIRE_64BIT(ctx);
     REQUIRE_A_OR_ZAAMO(ctx);
-    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umax_tl, (MO_ALIGN | MO_TEUQ));
+    return gen_amo(ctx, a, &tcg_gen_atomic_fetch_umax_tl, MO_TEUQ);
 }
index d9ce9e407f08c02e9de7e9a439b13967674a371f..1f5fac65a225a26746d25535f8ca56973db433b7 100644 (file)
 static bool trans_fld(DisasContext *ctx, arg_fld *a)
 {
     TCGv addr;
+    MemOp memop = MO_TEUQ;
 
     REQUIRE_FPU;
     REQUIRE_EXT(ctx, RVD);
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
+
     decode_save_opc(ctx);
     addr = get_address(ctx, a->rs1, a->imm);
-    tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_fpr[a->rd], addr, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
+    tcg_gen_qemu_ld_i64(cpu_fpr[a->rd], addr, ctx->mem_idx, memop);
 
     mark_fs_dirty(ctx);
     return true;
@@ -57,13 +62,18 @@ static bool trans_fld(DisasContext *ctx, arg_fld *a)
 static bool trans_fsd(DisasContext *ctx, arg_fsd *a)
 {
     TCGv addr;
+    MemOp memop = MO_TEUQ;
 
     REQUIRE_FPU;
     REQUIRE_EXT(ctx, RVD);
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
+
     decode_save_opc(ctx);
     addr = get_address(ctx, a->rs1, a->imm);
-    tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_fpr[a->rs2], addr, ctx->mem_idx, MO_TEUQ);
+    tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_fpr[a->rs2], addr, ctx->mem_idx, memop);
     return true;
 }
 
index 97a368970b4f7bc19a574706e340ac52f6251629..f771aa193916a1622cbe7aaf328d0e63c1bf104b 100644 (file)
@@ -43,14 +43,19 @@ static bool trans_flw(DisasContext *ctx, arg_flw *a)
 {
     TCGv_i64 dest;
     TCGv addr;
+    MemOp memop = MO_TEUL;
 
     REQUIRE_FPU;
     REQUIRE_EXT(ctx, RVF);
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
+
     decode_save_opc(ctx);
     addr = get_address(ctx, a->rs1, a->imm);
     dest = cpu_fpr[a->rd];
-    tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, addr, ctx->mem_idx, MO_TEUL);
+    tcg_gen_qemu_ld_i64(dest, addr, ctx->mem_idx, memop);
     gen_nanbox_s(dest, dest);
 
     mark_fs_dirty(ctx);
@@ -60,13 +65,18 @@ static bool trans_flw(DisasContext *ctx, arg_flw *a)
 static bool trans_fsw(DisasContext *ctx, arg_fsw *a)
 {
     TCGv addr;
+    MemOp memop = MO_TEUL;
 
     REQUIRE_FPU;
     REQUIRE_EXT(ctx, RVF);
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
+
     decode_save_opc(ctx);
     addr = get_address(ctx, a->rs1, a->imm);
-    tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_fpr[a->rs2], addr, ctx->mem_idx, MO_TEUL);
+    tcg_gen_qemu_st_i64(cpu_fpr[a->rs2], addr, ctx->mem_idx, memop);
     return true;
 }
 
index ad40d3e87f7fb5f7faee30f049785b05ed7aaceb..98e3806d5e5a31715981244ba48acf770e2b894b 100644 (file)
@@ -268,6 +268,9 @@ static bool gen_load(DisasContext *ctx, arg_lb *a, MemOp memop)
 {
     bool out;
 
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
     decode_save_opc(ctx);
     if (get_xl(ctx) == MXL_RV128) {
         out = gen_load_i128(ctx, a, memop);
@@ -366,6 +369,9 @@ static bool gen_store_i128(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
 
 static bool gen_store(DisasContext *ctx, arg_sb *a, MemOp memop)
 {
+    if (ctx->cfg_ptr->ext_zama16b && (ctx->cur_insn_len != 2)) {
+        memop |= MO_ATOM_WITHIN16;
+    }
     decode_save_opc(ctx);
     if (get_xl(ctx) == MXL_RV128) {
         return gen_store_i128(ctx, a, memop);