Power ISA™ Version 2.03 - Power.org

Version 2.03
Table of Contents
Preface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . v
Figures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix
Book I:
Power ISA User Instruction Set
Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Chapter 1. Introduction . . . . . . . . . . 3
1.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Instruction Mnemonics and Operands3
1.3 Document Conventions . . . . . . . . . . 3
1.3.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.2 Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.3 Reserved Fields and Reserved Values
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.4 Description of Instruction Operation 6
1.3.5 Categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.5.1 Phased-In/Phased-Out . . . . . . . . 9
1.3.5.2 Corequisite Category . . . . . . . . . 9
1.3.5.3 Category Notation. . . . . . . . . . . . 9
1.3.6 Environments. . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Processor Overview . . . . . . . . . . . . 10
1.5 Computation modes . . . . . . . . . . . . 12
1.5.1 Modes [Category: Server] . . . . . . 12
1.5.2 Modes [Category: Embedded]. . . 12
1.6 Instruction formats . . . . . . . . . . . . . 12
1.6.1 I-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.6.2 B-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.6.3 SC-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6.4 D-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6.5 DS-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6.6 X-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6.7 XL-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.8 XFX-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.9 XFL-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.10 XS-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.11 XO-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.12 A-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.13 M-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.14 MD-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.15 MDS-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.16 VA-FORM. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.17 VC-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.18 VX-FORM. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6.19 EVX-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6.20 EVS-FORM . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6.21 Instruction Fields . . . . . . . . . . . . 15
1.7 Classes of Instructions . . . . . . . . . . 17
1.7.1 Defined Instruction Class . . . . . . . 17
1.7.2 Illegal Instruction Class . . . . . . . . 17
1.7.3 Reserved Instruction Class . . . . . 17
1.8 Forms of Defined Instructions . . . . . 17
1.8.1 Preferred Instruction Forms . . . . . 17
1.8.2 Invalid Instruction Forms . . . . . . . 18
1.9 Exceptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.10 Storage Addressing. . . . . . . . . . . . 18
1.10.1 Storage Operands . . . . . . . . . . . 19
1.10.2 Instruction Fetches. . . . . . . . . . . 20
1.10.3 Effective Address Calculation. . . 21
Chapter 2. Branch Processor. . . . . 23
2.1 Branch Processor Overview . . . . . . 23
2.2 Instruction Execution Order. . . . . . . 23
2.3 Branch Processor Registers . . . . . . 24
2.3.1 Condition Register . . . . . . . . . . . . 24
2.3.2 Link Register . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3 Count Register . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4 Branch Instructions . . . . . . . . . . . . . 25
2.5 Condition Register Instructions . . . . 31
2.5.1 Condition Register Logical Instructions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.2 Condition Register Field Instruction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6 System Call Instruction . . . . . . . . . 33
Chapter 3. Fixed-Point Processor . 35
3.1 Fixed-Point Processor Overview. . . 35
3.2 Fixed-Point Processor Registers. . . 36
3.2.1 General Purpose Registers . . . . . 36
3.2.2 Fixed-Point Exception Register . . 36
3.2.3 Program Priority Register [Category:
Server] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.4 Software Use SPRs [Category:
Embedded] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.5 Device Control Registers
[Category: Embedded]. . . . . . . . . . . . . . 37
Table of Contents
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