]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - target/arm/internals.h
target/arm: Implement the ADDG, SUBG instructions
[mirror_qemu.git] / target / arm / internals.h
index a4bd1becb7527fc0027c8c2e836c8a97a6b2a9ae..5c69d4e5a56b37661925d015b006e59ec3d3ac09 100644 (file)
@@ -451,13 +451,14 @@ static inline uint32_t syn_insn_abort(int same_el, int ea, int s1ptw, int fsc)
         | ARM_EL_IL | (ea << 9) | (s1ptw << 7) | fsc;
 }
 
-static inline uint32_t syn_data_abort_no_iss(int same_el,
+static inline uint32_t syn_data_abort_no_iss(int same_el, int fnv,
                                              int ea, int cm, int s1ptw,
                                              int wnr, int fsc)
 {
     return (EC_DATAABORT << ARM_EL_EC_SHIFT) | (same_el << ARM_EL_EC_SHIFT)
            | ARM_EL_IL
-           | (ea << 9) | (cm << 8) | (s1ptw << 7) | (wnr << 6) | fsc;
+           | (fnv << 10) | (ea << 9) | (cm << 8) | (s1ptw << 7)
+           | (wnr << 6) | fsc;
 }
 
 static inline uint32_t syn_data_abort_with_iss(int same_el,
@@ -529,11 +530,15 @@ vaddr arm_adjust_watchpoint_address(CPUState *cs, vaddr addr, int len);
 /* Callback function for when a watchpoint or breakpoint triggers. */
 void arm_debug_excp_handler(CPUState *cs);
 
-#ifdef CONFIG_USER_ONLY
+#if defined(CONFIG_USER_ONLY) || !defined(CONFIG_TCG)
 static inline bool arm_is_psci_call(ARMCPU *cpu, int excp_type)
 {
     return false;
 }
+static inline void arm_handle_psci_call(ARMCPU *cpu)
+{
+    g_assert_not_reached();
+}
 #else
 /* Return true if the r0/x0 value indicates that this SMC/HVC is a PSCI call. */
 bool arm_is_psci_call(ARMCPU *cpu, int excp_type);
@@ -761,10 +766,48 @@ static inline bool arm_extabort_type(MemTxResult result)
     return result != MEMTX_DECODE_ERROR;
 }
 
-/* Do a page table walk and add page to TLB if possible */
-bool arm_tlb_fill(CPUState *cpu, vaddr address,
-                  MMUAccessType access_type, int mmu_idx,
-                  ARMMMUFaultInfo *fi);
+bool arm_cpu_tlb_fill(CPUState *cs, vaddr address, int size,
+                      MMUAccessType access_type, int mmu_idx,
+                      bool probe, uintptr_t retaddr);
+
+static inline int arm_to_core_mmu_idx(ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    return mmu_idx & ARM_MMU_IDX_COREIDX_MASK;
+}
+
+static inline ARMMMUIdx core_to_arm_mmu_idx(CPUARMState *env, int mmu_idx)
+{
+    if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_M)) {
+        return mmu_idx | ARM_MMU_IDX_M;
+    } else {
+        return mmu_idx | ARM_MMU_IDX_A;
+    }
+}
+
+static inline ARMMMUIdx core_to_aa64_mmu_idx(int mmu_idx)
+{
+    /* AArch64 is always a-profile. */
+    return mmu_idx | ARM_MMU_IDX_A;
+}
+
+int arm_mmu_idx_to_el(ARMMMUIdx mmu_idx);
+
+/*
+ * Return the MMU index for a v7M CPU with all relevant information
+ * manually specified.
+ */
+ARMMMUIdx arm_v7m_mmu_idx_all(CPUARMState *env,
+                              bool secstate, bool priv, bool negpri);
+
+/*
+ * Return the MMU index for a v7M CPU in the specified security and
+ * privilege state.
+ */
+ARMMMUIdx arm_v7m_mmu_idx_for_secstate_and_priv(CPUARMState *env,
+                                                bool secstate, bool priv);
+
+/* Return the MMU index for a v7M CPU in the specified security state */
+ARMMMUIdx arm_v7m_mmu_idx_for_secstate(CPUARMState *env, bool secstate);
 
 /* Return true if the stage 1 translation regime is using LPAE format page
  * tables */
@@ -801,24 +844,52 @@ static inline void arm_call_el_change_hook(ARMCPU *cpu)
     }
 }
 
+/* Return true if this address translation regime has two ranges.  */
+static inline bool regime_has_2_ranges(ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E0:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E10_0:
+    case ARMMMUIdx_E10_1:
+    case ARMMMUIdx_E10_1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E20_0:
+    case ARMMMUIdx_E20_2:
+    case ARMMMUIdx_E20_2_PAN:
+    case ARMMMUIdx_SE10_0:
+    case ARMMMUIdx_SE10_1:
+    case ARMMMUIdx_SE10_1_PAN:
+        return true;
+    default:
+        return false;
+    }
+}
+
 /* Return true if this address translation regime is secure */
 static inline bool regime_is_secure(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
 {
     switch (mmu_idx) {
-    case ARMMMUIdx_S12NSE0:
-    case ARMMMUIdx_S12NSE1:
-    case ARMMMUIdx_S1NSE0:
-    case ARMMMUIdx_S1NSE1:
-    case ARMMMUIdx_S1E2:
-    case ARMMMUIdx_S2NS:
+    case ARMMMUIdx_E10_0:
+    case ARMMMUIdx_E10_1:
+    case ARMMMUIdx_E10_1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E20_0:
+    case ARMMMUIdx_E20_2:
+    case ARMMMUIdx_E20_2_PAN:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E0:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E2:
+    case ARMMMUIdx_Stage2:
     case ARMMMUIdx_MPrivNegPri:
     case ARMMMUIdx_MUserNegPri:
     case ARMMMUIdx_MPriv:
     case ARMMMUIdx_MUser:
         return false;
-    case ARMMMUIdx_S1E3:
-    case ARMMMUIdx_S1SE0:
-    case ARMMMUIdx_S1SE1:
+    case ARMMMUIdx_SE3:
+    case ARMMMUIdx_SE10_0:
+    case ARMMMUIdx_SE10_1:
+    case ARMMMUIdx_SE10_1_PAN:
     case ARMMMUIdx_MSPrivNegPri:
     case ARMMMUIdx_MSUserNegPri:
     case ARMMMUIdx_MSPriv:
@@ -829,6 +900,19 @@ static inline bool regime_is_secure(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
     }
 }
 
+static inline bool regime_is_pan(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E10_1_PAN:
+    case ARMMMUIdx_E20_2_PAN:
+    case ARMMMUIdx_SE10_1_PAN:
+        return true;
+    default:
+        return false;
+    }
+}
+
 /* Return the FSR value for a debug exception (watchpoint, hardware
  * breakpoint or BKPT insn) targeting the specified exception level.
  */
@@ -854,10 +938,47 @@ static inline uint32_t arm_debug_exception_fsr(CPUARMState *env)
     }
 }
 
-/* Note make_memop_idx reserves 4 bits for mmu_idx, and MO_BSWAP is bit 3.
- * Thus a TCGMemOpIdx, without any MO_ALIGN bits, fits in 8 bits.
+/**
+ * arm_num_brps: Return number of implemented breakpoints.
+ * Note that the ID register BRPS field is "number of bps - 1",
+ * and we return the actual number of breakpoints.
+ */
+static inline int arm_num_brps(ARMCPU *cpu)
+{
+    if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
+        return FIELD_EX64(cpu->isar.id_aa64dfr0, ID_AA64DFR0, BRPS) + 1;
+    } else {
+        return FIELD_EX32(cpu->isar.dbgdidr, DBGDIDR, BRPS) + 1;
+    }
+}
+
+/**
+ * arm_num_wrps: Return number of implemented watchpoints.
+ * Note that the ID register WRPS field is "number of wps - 1",
+ * and we return the actual number of watchpoints.
+ */
+static inline int arm_num_wrps(ARMCPU *cpu)
+{
+    if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
+        return FIELD_EX64(cpu->isar.id_aa64dfr0, ID_AA64DFR0, WRPS) + 1;
+    } else {
+        return FIELD_EX32(cpu->isar.dbgdidr, DBGDIDR, WRPS) + 1;
+    }
+}
+
+/**
+ * arm_num_ctx_cmps: Return number of implemented context comparators.
+ * Note that the ID register CTX_CMPS field is "number of cmps - 1",
+ * and we return the actual number of comparators.
  */
-#define MEMOPIDX_SHIFT  8
+static inline int arm_num_ctx_cmps(ARMCPU *cpu)
+{
+    if (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
+        return FIELD_EX64(cpu->isar.id_aa64dfr0, ID_AA64DFR0, CTX_CMPS) + 1;
+    } else {
+        return FIELD_EX32(cpu->isar.dbgdidr, DBGDIDR, CTX_CMPS) + 1;
+    }
+}
 
 /**
  * v7m_using_psp: Return true if using process stack pointer
@@ -889,6 +1010,27 @@ static inline uint32_t v7m_sp_limit(CPUARMState *env)
     }
 }
 
+/**
+ * v7m_cpacr_pass:
+ * Return true if the v7M CPACR permits access to the FPU for the specified
+ * security state and privilege level.
+ */
+static inline bool v7m_cpacr_pass(CPUARMState *env,
+                                  bool is_secure, bool is_priv)
+{
+    switch (extract32(env->v7m.cpacr[is_secure], 20, 2)) {
+    case 0:
+    case 2: /* UNPREDICTABLE: we treat like 0 */
+        return false;
+    case 1:
+        return is_priv;
+    case 3:
+        return true;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
 /**
  * aarch32_mode_name(): Return name of the AArch32 CPU mode
  * @psr: Program Status Register indicating CPU mode
@@ -925,6 +1067,15 @@ void arm_cpu_update_virq(ARMCPU *cpu);
  */
 void arm_cpu_update_vfiq(ARMCPU *cpu);
 
+/**
+ * arm_mmu_idx_el:
+ * @env: The cpu environment
+ * @el: The EL to use.
+ *
+ * Return the full ARMMMUIdx for the translation regime for EL.
+ */
+ARMMMUIdx arm_mmu_idx_el(CPUARMState *env, int el);
+
 /**
  * arm_mmu_idx:
  * @env: The cpu environment
@@ -942,12 +1093,79 @@ ARMMMUIdx arm_mmu_idx(CPUARMState *env);
 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
 static inline ARMMMUIdx arm_stage1_mmu_idx(CPUARMState *env)
 {
-    return ARMMMUIdx_S1NSE0;
+    return ARMMMUIdx_Stage1_E0;
 }
 #else
 ARMMMUIdx arm_stage1_mmu_idx(CPUARMState *env);
 #endif
 
+/**
+ * arm_mmu_idx_is_stage1_of_2:
+ * @mmu_idx: The ARMMMUIdx to test
+ *
+ * Return true if @mmu_idx is a NOTLB mmu_idx that is the
+ * first stage of a two stage regime.
+ */
+static inline bool arm_mmu_idx_is_stage1_of_2(ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E0:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1:
+    case ARMMMUIdx_Stage1_E1_PAN:
+        return true;
+    default:
+        return false;
+    }
+}
+
+static inline uint32_t aarch32_cpsr_valid_mask(uint64_t features,
+                                               const ARMISARegisters *id)
+{
+    uint32_t valid = CPSR_M | CPSR_AIF | CPSR_IL | CPSR_NZCV;
+
+    if ((features >> ARM_FEATURE_V4T) & 1) {
+        valid |= CPSR_T;
+    }
+    if ((features >> ARM_FEATURE_V5) & 1) {
+        valid |= CPSR_Q; /* V5TE in reality*/
+    }
+    if ((features >> ARM_FEATURE_V6) & 1) {
+        valid |= CPSR_E | CPSR_GE;
+    }
+    if ((features >> ARM_FEATURE_THUMB2) & 1) {
+        valid |= CPSR_IT;
+    }
+    if (isar_feature_aa32_jazelle(id)) {
+        valid |= CPSR_J;
+    }
+    if (isar_feature_aa32_pan(id)) {
+        valid |= CPSR_PAN;
+    }
+
+    return valid;
+}
+
+static inline uint32_t aarch64_pstate_valid_mask(const ARMISARegisters *id)
+{
+    uint32_t valid;
+
+    valid = PSTATE_M | PSTATE_DAIF | PSTATE_IL | PSTATE_SS | PSTATE_NZCV;
+    if (isar_feature_aa64_bti(id)) {
+        valid |= PSTATE_BTYPE;
+    }
+    if (isar_feature_aa64_pan(id)) {
+        valid |= PSTATE_PAN;
+    }
+    if (isar_feature_aa64_uao(id)) {
+        valid |= PSTATE_UAO;
+    }
+    if (isar_feature_aa64_mte(id)) {
+        valid |= PSTATE_TCO;
+    }
+
+    return valid;
+}
+
 /*
  * Parameters of a given virtual address, as extracted from the
  * translation control register (TCR) for a given regime.
@@ -956,16 +1174,105 @@ typedef struct ARMVAParameters {
     unsigned tsz    : 8;
     unsigned select : 1;
     bool tbi        : 1;
-    bool tbid       : 1;
     bool epd        : 1;
     bool hpd        : 1;
     bool using16k   : 1;
     bool using64k   : 1;
 } ARMVAParameters;
 
-ARMVAParameters aa64_va_parameters_both(CPUARMState *env, uint64_t va,
-                                        ARMMMUIdx mmu_idx);
 ARMVAParameters aa64_va_parameters(CPUARMState *env, uint64_t va,
                                    ARMMMUIdx mmu_idx, bool data);
 
+static inline int exception_target_el(CPUARMState *env)
+{
+    int target_el = MAX(1, arm_current_el(env));
+
+    /*
+     * No such thing as secure EL1 if EL3 is aarch32,
+     * so update the target EL to EL3 in this case.
+     */
+    if (arm_is_secure(env) && !arm_el_is_aa64(env, 3) && target_el == 1) {
+        target_el = 3;
+    }
+
+    return target_el;
+}
+
+/* Determine if allocation tags are available.  */
+static inline bool allocation_tag_access_enabled(CPUARMState *env, int el,
+                                                 uint64_t sctlr)
+{
+    if (el < 3
+        && arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)
+        && !(env->cp15.scr_el3 & SCR_ATA)) {
+        return false;
+    }
+    if (el < 2
+        && arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2)
+        && !(arm_hcr_el2_eff(env) & HCR_ATA)) {
+        return false;
+    }
+    sctlr &= (el == 0 ? SCTLR_ATA0 : SCTLR_ATA);
+    return sctlr != 0;
+}
+
+#ifndef CONFIG_USER_ONLY
+
+/* Security attributes for an address, as returned by v8m_security_lookup. */
+typedef struct V8M_SAttributes {
+    bool subpage; /* true if these attrs don't cover the whole TARGET_PAGE */
+    bool ns;
+    bool nsc;
+    uint8_t sregion;
+    bool srvalid;
+    uint8_t iregion;
+    bool irvalid;
+} V8M_SAttributes;
+
+void v8m_security_lookup(CPUARMState *env, uint32_t address,
+                         MMUAccessType access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                         V8M_SAttributes *sattrs);
+
+bool pmsav8_mpu_lookup(CPUARMState *env, uint32_t address,
+                       MMUAccessType access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                       hwaddr *phys_ptr, MemTxAttrs *txattrs,
+                       int *prot, bool *is_subpage,
+                       ARMMMUFaultInfo *fi, uint32_t *mregion);
+
+/* Cacheability and shareability attributes for a memory access */
+typedef struct ARMCacheAttrs {
+    unsigned int attrs:8; /* as in the MAIR register encoding */
+    unsigned int shareability:2; /* as in the SH field of the VMSAv8-64 PTEs */
+} ARMCacheAttrs;
+
+bool get_phys_addr(CPUARMState *env, target_ulong address,
+                   MMUAccessType access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                   hwaddr *phys_ptr, MemTxAttrs *attrs, int *prot,
+                   target_ulong *page_size,
+                   ARMMMUFaultInfo *fi, ARMCacheAttrs *cacheattrs);
+
+void arm_log_exception(int idx);
+
+#endif /* !CONFIG_USER_ONLY */
+
+/*
+ * The log2 of the words in the tag block, for GMID_EL1.BS.
+ * The is the maximum, 256 bytes, which manipulates 64-bits of tags.
+ */
+#define GMID_EL1_BS  6
+
+/* We associate one allocation tag per 16 bytes, the minimum.  */
+#define LOG2_TAG_GRANULE 4
+#define TAG_GRANULE      (1 << LOG2_TAG_GRANULE)
+
+static inline int allocation_tag_from_addr(uint64_t ptr)
+{
+    return extract64(ptr, 56, 4);
+}
+
+static inline uint64_t address_with_allocation_tag(uint64_t ptr, int rtag)
+{
+    return deposit64(ptr, 56, 4, rtag);
+}
+
 #endif