]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - target-alpha/cpu.h
exec: move include files to include/exec/
[mirror_qemu.git] / target-alpha / cpu.h
index 686fb4a6a7c84e6afc6ed1bb276d2b105b6ac78c..137703f6d7818344a9d7a615dea561fdcab46085 100644 (file)
 #define __CPU_ALPHA_H__
 
 #include "config.h"
+#include "qemu-common.h"
 
 #define TARGET_LONG_BITS 64
 
-#define CPUState struct CPUAlphaState
+#define CPUArchState struct CPUAlphaState
 
-#include "cpu-defs.h"
-
-#include <setjmp.h>
+#include "exec/cpu-defs.h"
 
 #include "softfloat.h"
 
 
 #define TARGET_PAGE_BITS 13
 
+#ifdef CONFIG_USER_ONLY
+/* ??? The kernel likes to give addresses in high memory.  If the host has
+   more virtual address space than the guest, this can lead to impossible
+   allocations.  Honor the long-standing assumption that only kernel addrs
+   are negative, but otherwise allow allocations anywhere.  This could lead
+   to tricky emulation problems for programs doing tagged addressing, but
+   that's far fewer than encounter the impossible allocation problem.  */
+#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS  63
+#define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS  63
+#else
 /* ??? EV4 has 34 phys addr bits, EV5 has 40, EV6 has 44.  */
-#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS    44
-#define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS    (30 + TARGET_PAGE_BITS)
+#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS  44
+#define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS  (30 + TARGET_PAGE_BITS)
+#endif
 
 /* Alpha major type */
 enum {
@@ -192,171 +202,39 @@ enum {
 
 #define SWCR_MASK  (SWCR_TRAP_ENABLE_MASK | SWCR_MAP_MASK | SWCR_STATUS_MASK)
 
-/* Internal processor registers */
-/* XXX: TOFIX: most of those registers are implementation dependant */
-enum {
-#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
-    IPR_EXC_ADDR,
-    IPR_EXC_SUM,
-    IPR_EXC_MASK,
-#else
-    /* Ebox IPRs */
-    IPR_CC           = 0xC0,            /* 21264 */
-    IPR_CC_CTL       = 0xC1,            /* 21264 */
-#define IPR_CC_CTL_ENA_SHIFT 32
-#define IPR_CC_CTL_COUNTER_MASK 0xfffffff0UL
-    IPR_VA           = 0xC2,            /* 21264 */
-    IPR_VA_CTL       = 0xC4,            /* 21264 */
-#define IPR_VA_CTL_VA_48_SHIFT 1
-#define IPR_VA_CTL_VPTB_SHIFT 30
-    IPR_VA_FORM      = 0xC3,            /* 21264 */
-    /* Ibox IPRs */
-    IPR_ITB_TAG      = 0x00,            /* 21264 */
-    IPR_ITB_PTE      = 0x01,            /* 21264 */
-    IPR_ITB_IAP      = 0x02,
-    IPR_ITB_IA       = 0x03,            /* 21264 */
-    IPR_ITB_IS       = 0x04,            /* 21264 */
-    IPR_PMPC         = 0x05,
-    IPR_EXC_ADDR     = 0x06,            /* 21264 */
-    IPR_IVA_FORM     = 0x07,            /* 21264 */
-    IPR_CM           = 0x09,            /* 21264 */
-#define IPR_CM_SHIFT 3
-#define IPR_CM_MASK (3ULL << IPR_CM_SHIFT)      /* 21264 */
-    IPR_IER          = 0x0A,            /* 21264 */
-#define IPR_IER_MASK 0x0000007fffffe000ULL
-    IPR_IER_CM       = 0x0B,            /* 21264: = CM | IER */
-    IPR_SIRR         = 0x0C,            /* 21264 */
-#define IPR_SIRR_SHIFT 14
-#define IPR_SIRR_MASK 0x7fff
-    IPR_ISUM         = 0x0D,            /* 21264 */
-    IPR_HW_INT_CLR   = 0x0E,            /* 21264 */
-    IPR_EXC_SUM      = 0x0F,
-    IPR_PAL_BASE     = 0x10,
-    IPR_I_CTL        = 0x11,
-#define IPR_I_CTL_CHIP_ID_SHIFT 24      /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_BIST_FAIL (1 << 23)   /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_IC_EN_SHIFT 2         /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_SDE1_SHIFT 7          /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_HWE_SHIFT 12          /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_VA_48_SHIFT 15        /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_SPE_SHIFT 3           /* 21264 */
-#define IPR_I_CTL_CALL_PAL_R23_SHIFT 20 /* 21264 */
-    IPR_I_STAT       = 0x16,            /* 21264 */
-    IPR_IC_FLUSH     = 0x13,            /* 21264 */
-    IPR_IC_FLUSH_ASM = 0x12,            /* 21264 */
-    IPR_CLR_MAP      = 0x15,
-    IPR_SLEEP        = 0x17,
-    IPR_PCTX         = 0x40,
-    IPR_PCTX_ASN       = 0x01,  /* field */
-#define IPR_PCTX_ASN_SHIFT 39
-    IPR_PCTX_ASTER     = 0x02,  /* field */
-#define IPR_PCTX_ASTER_SHIFT 5
-    IPR_PCTX_ASTRR     = 0x04,  /* field */
-#define IPR_PCTX_ASTRR_SHIFT 9
-    IPR_PCTX_PPCE      = 0x08,  /* field */
-#define IPR_PCTX_PPCE_SHIFT 1
-    IPR_PCTX_FPE       = 0x10,  /* field */
-#define IPR_PCTX_FPE_SHIFT 2
-    IPR_PCTX_ALL       = 0x5f,  /* all fields */
-    IPR_PCTR_CTL     = 0x14,            /* 21264 */
-    /* Mbox IPRs */
-    IPR_DTB_TAG0     = 0x20,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_TAG1     = 0xA0,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_PTE0     = 0x21,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_PTE1     = 0xA1,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_ALTMODE  = 0xA6,
-    IPR_DTB_ALTMODE0 = 0x26,            /* 21264 */
-#define IPR_DTB_ALTMODE_MASK 3
-    IPR_DTB_IAP      = 0xA2,
-    IPR_DTB_IA       = 0xA3,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_IS0      = 0x24,
-    IPR_DTB_IS1      = 0xA4,
-    IPR_DTB_ASN0     = 0x25,            /* 21264 */
-    IPR_DTB_ASN1     = 0xA5,            /* 21264 */
-#define IPR_DTB_ASN_SHIFT 56
-    IPR_MM_STAT      = 0x27,            /* 21264 */
-    IPR_M_CTL        = 0x28,            /* 21264 */
-#define IPR_M_CTL_SPE_SHIFT 1
-#define IPR_M_CTL_SPE_MASK 7
-    IPR_DC_CTL       = 0x29,            /* 21264 */
-    IPR_DC_STAT      = 0x2A,            /* 21264 */
-    /* Cbox IPRs */
-    IPR_C_DATA       = 0x2B,
-    IPR_C_SHIFT      = 0x2C,
-
-    IPR_ASN,
-    IPR_ASTEN,
-    IPR_ASTSR,
-    IPR_DATFX,
-    IPR_ESP,
-    IPR_FEN,
-    IPR_IPIR,
-    IPR_IPL,
-    IPR_KSP,
-    IPR_MCES,
-    IPR_PERFMON,
-    IPR_PCBB,
-    IPR_PRBR,
-    IPR_PTBR,
-    IPR_SCBB,
-    IPR_SISR,
-    IPR_SSP,
-    IPR_SYSPTBR,
-    IPR_TBCHK,
-    IPR_TBIA,
-    IPR_TBIAP,
-    IPR_TBIS,
-    IPR_TBISD,
-    IPR_TBISI,
-    IPR_USP,
-    IPR_VIRBND,
-    IPR_VPTB,
-    IPR_WHAMI,
-    IPR_ALT_MODE,
-#endif
-    IPR_LAST,
-};
+/* MMU modes definitions */
 
-typedef struct CPUAlphaState CPUAlphaState;
+/* Alpha has 5 MMU modes: PALcode, kernel, executive, supervisor, and user.
+   The Unix PALcode only exposes the kernel and user modes; presumably
+   executive and supervisor are used by VMS.
 
-typedef struct pal_handler_t pal_handler_t;
-struct pal_handler_t {
-    /* Reset */
-    void (*reset)(CPUAlphaState *env);
-    /* Uncorrectable hardware error */
-    void (*machine_check)(CPUAlphaState *env);
-    /* Arithmetic exception */
-    void (*arithmetic)(CPUAlphaState *env);
-    /* Interrupt / correctable hardware error */
-    void (*interrupt)(CPUAlphaState *env);
-    /* Data fault */
-    void (*dfault)(CPUAlphaState *env);
-    /* DTB miss pal */
-    void (*dtb_miss_pal)(CPUAlphaState *env);
-    /* DTB miss native */
-    void (*dtb_miss_native)(CPUAlphaState *env);
-    /* Unaligned access */
-    void (*unalign)(CPUAlphaState *env);
-    /* ITB miss */
-    void (*itb_miss)(CPUAlphaState *env);
-    /* Instruction stream access violation */
-    void (*itb_acv)(CPUAlphaState *env);
-    /* Reserved or privileged opcode */
-    void (*opcdec)(CPUAlphaState *env);
-    /* Floating point exception */
-    void (*fen)(CPUAlphaState *env);
-    /* Call pal instruction */
-    void (*call_pal)(CPUAlphaState *env, uint32_t palcode);
-};
+   PALcode itself uses physical mode for code and kernel mode for data;
+   there are PALmode instructions that can access data via physical mode
+   or via an os-installed "alternate mode", which is one of the 4 above.
+
+   QEMU does not currently properly distinguish between code/data when
+   looking up addresses.  To avoid having to address this issue, our
+   emulated PALcode will cheat and use the KSEG mapping for its code+data
+   rather than physical addresses.
 
-#define NB_MMU_MODES 4
+   Moreover, we're only emulating Unix PALcode, and not attempting VMS.
+
+   All of which allows us to drop all but kernel and user modes.
+   Elide the unused MMU modes to save space.  */
+
+#define NB_MMU_MODES 2
+
+#define MMU_MODE0_SUFFIX _kernel
+#define MMU_MODE1_SUFFIX _user
+#define MMU_KERNEL_IDX   0
+#define MMU_USER_IDX     1
+
+typedef struct CPUAlphaState CPUAlphaState;
 
 struct CPUAlphaState {
     uint64_t ir[31];
     float64 fir[31];
     uint64_t pc;
-    uint64_t ipr[IPR_LAST];
-    uint64_t ps;
     uint64_t unique;
     uint64_t lock_addr;
     uint64_t lock_st_addr;
@@ -367,33 +245,49 @@ struct CPUAlphaState {
     uint8_t fpcr_exc_mask;
     uint8_t fpcr_dyn_round;
     uint8_t fpcr_flush_to_zero;
-    uint8_t fpcr_dnz;
     uint8_t fpcr_dnod;
     uint8_t fpcr_undz;
 
-    /* Used for HW_LD / HW_ST */
-    uint8_t saved_mode;
-    /* For RC and RS */
+    /* The Internal Processor Registers.  Some of these we assume always
+       exist for use in user-mode.  */
+    uint8_t ps;
     uint8_t intr_flag;
-
-#if TARGET_LONG_BITS > HOST_LONG_BITS
-    /* temporary fixed-point registers
-     * used to emulate 64 bits target on 32 bits hosts
-     */
-    target_ulong t0, t1;
+    uint8_t pal_mode;
+    uint8_t fen;
+
+    uint32_t pcc_ofs;
+
+    /* These pass data from the exception logic in the translator and
+       helpers to the OS entry point.  This is used for both system
+       emulation and user-mode.  */
+    uint64_t trap_arg0;
+    uint64_t trap_arg1;
+    uint64_t trap_arg2;
+
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    /* The internal data required by our emulation of the Unix PALcode.  */
+    uint64_t exc_addr;
+    uint64_t palbr;
+    uint64_t ptbr;
+    uint64_t vptptr;
+    uint64_t sysval;
+    uint64_t usp;
+    uint64_t shadow[8];
+    uint64_t scratch[24];
 #endif
 
-    /* Those resources are used only in Qemu core */
-    CPU_COMMON
+    /* This alarm doesn't exist in real hardware; we wish it did.  */
+    struct QEMUTimer *alarm_timer;
+    uint64_t alarm_expire;
 
-    uint32_t hflags;
+    /* Those resources are used only in QEMU core */
+    CPU_COMMON
 
     int error_code;
 
     uint32_t features;
     uint32_t amask;
     int implver;
-    pal_handler_t *pal_handler;
 };
 
 #define cpu_init cpu_alpha_init
@@ -401,18 +295,8 @@ struct CPUAlphaState {
 #define cpu_gen_code cpu_alpha_gen_code
 #define cpu_signal_handler cpu_alpha_signal_handler
 
-/* MMU modes definitions */
-#define MMU_MODE0_SUFFIX _kernel
-#define MMU_MODE1_SUFFIX _executive
-#define MMU_MODE2_SUFFIX _supervisor
-#define MMU_MODE3_SUFFIX _user
-#define MMU_USER_IDX 3
-static inline int cpu_mmu_index (CPUState *env)
-{
-    return (env->ps >> 3) & 3;
-}
-
-#include "cpu-all.h"
+#include "exec/cpu-all.h"
+#include "cpu-qom.h"
 
 enum {
     FEATURE_ASN    = 0x00000001,
@@ -422,36 +306,89 @@ enum {
 };
 
 enum {
-    EXCP_RESET            = 0x0000,
-    EXCP_MCHK             = 0x0020,
-    EXCP_ARITH            = 0x0060,
-    EXCP_HW_INTERRUPT     = 0x00E0,
-    EXCP_DFAULT           = 0x01E0,
-    EXCP_DTB_MISS_PAL     = 0x09E0,
-    EXCP_ITB_MISS         = 0x03E0,
-    EXCP_ITB_ACV          = 0x07E0,
-    EXCP_DTB_MISS_NATIVE  = 0x08E0,
-    EXCP_UNALIGN          = 0x11E0,
-    EXCP_OPCDEC           = 0x13E0,
-    EXCP_FEN              = 0x17E0,
-    EXCP_CALL_PAL         = 0x2000,
-    EXCP_CALL_PALP        = 0x3000,
-    EXCP_CALL_PALE        = 0x4000,
-    /* Pseudo exception for console */
-    EXCP_CONSOLE_DISPATCH = 0x4001,
-    EXCP_CONSOLE_FIXUP    = 0x4002,
-    EXCP_STL_C            = 0x4003,
-    EXCP_STQ_C            = 0x4004,
+    EXCP_RESET,
+    EXCP_MCHK,
+    EXCP_SMP_INTERRUPT,
+    EXCP_CLK_INTERRUPT,
+    EXCP_DEV_INTERRUPT,
+    EXCP_MMFAULT,
+    EXCP_UNALIGN,
+    EXCP_OPCDEC,
+    EXCP_ARITH,
+    EXCP_FEN,
+    EXCP_CALL_PAL,
+    /* For Usermode emulation.  */
+    EXCP_STL_C,
+    EXCP_STQ_C,
 };
 
-/* Arithmetic exception */
-#define EXC_M_IOV       (1<<16)         /* Integer Overflow */
-#define EXC_M_INE       (1<<15)         /* Inexact result */
-#define EXC_M_UNF       (1<<14)         /* Underflow */
-#define EXC_M_FOV       (1<<13)         /* Overflow */
-#define EXC_M_DZE       (1<<12)         /* Division by zero */
-#define EXC_M_INV       (1<<11)         /* Invalid operation */
-#define EXC_M_SWC       (1<<10)         /* Software completion */
+/* Alpha-specific interrupt pending bits.  */
+#define CPU_INTERRUPT_TIMER    CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_0
+#define CPU_INTERRUPT_SMP      CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_1
+#define CPU_INTERRUPT_MCHK     CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_2
+
+/* OSF/1 Page table bits.  */
+enum {
+    PTE_VALID = 0x0001,
+    PTE_FOR   = 0x0002,  /* used for page protection (fault on read) */
+    PTE_FOW   = 0x0004,  /* used for page protection (fault on write) */
+    PTE_FOE   = 0x0008,  /* used for page protection (fault on exec) */
+    PTE_ASM   = 0x0010,
+    PTE_KRE   = 0x0100,
+    PTE_URE   = 0x0200,
+    PTE_KWE   = 0x1000,
+    PTE_UWE   = 0x2000
+};
+
+/* Hardware interrupt (entInt) constants.  */
+enum {
+    INT_K_IP,
+    INT_K_CLK,
+    INT_K_MCHK,
+    INT_K_DEV,
+    INT_K_PERF,
+};
+
+/* Memory management (entMM) constants.  */
+enum {
+    MM_K_TNV,
+    MM_K_ACV,
+    MM_K_FOR,
+    MM_K_FOE,
+    MM_K_FOW
+};
+
+/* Arithmetic exception (entArith) constants.  */
+enum {
+    EXC_M_SWC = 1,      /* Software completion */
+    EXC_M_INV = 2,      /* Invalid operation */
+    EXC_M_DZE = 4,      /* Division by zero */
+    EXC_M_FOV = 8,      /* Overflow */
+    EXC_M_UNF = 16,     /* Underflow */
+    EXC_M_INE = 32,     /* Inexact result */
+    EXC_M_IOV = 64      /* Integer Overflow */
+};
+
+/* Processor status constants.  */
+enum {
+    /* Low 3 bits are interrupt mask level.  */
+    PS_INT_MASK = 7,
+
+    /* Bits 4 and 5 are the mmu mode.  The VMS PALcode uses all 4 modes;
+       The Unix PALcode only uses bit 4.  */
+    PS_USER_MODE = 8
+};
+
+static inline int cpu_mmu_index(CPUAlphaState *env)
+{
+    if (env->pal_mode) {
+        return MMU_KERNEL_IDX;
+    } else if (env->ps & PS_USER_MODE) {
+        return MMU_USER_IDX;
+    } else {
+        return MMU_KERNEL_IDX;
+    }
+}
 
 enum {
     IR_V0   = 0,
@@ -497,30 +434,61 @@ int cpu_alpha_exec(CPUAlphaState *s);
    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
 int cpu_alpha_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
                              void *puc);
-int cpu_alpha_handle_mmu_fault (CPUState *env, uint64_t address, int rw,
-                                int mmu_idx, int is_softmmu);
+int cpu_alpha_handle_mmu_fault (CPUAlphaState *env, uint64_t address, int rw,
+                                int mmu_idx);
 #define cpu_handle_mmu_fault cpu_alpha_handle_mmu_fault
-void do_interrupt (CPUState *env);
-
-uint64_t cpu_alpha_load_fpcr (CPUState *env);
-void cpu_alpha_store_fpcr (CPUState *env, uint64_t val);
-int cpu_alpha_mfpr (CPUState *env, int iprn, uint64_t *valp);
-int cpu_alpha_mtpr (CPUState *env, int iprn, uint64_t val, uint64_t *oldvalp);
-#if !defined (CONFIG_USER_ONLY)
-void pal_init (CPUState *env);
-void call_pal (CPUState *env);
+void do_interrupt (CPUAlphaState *env);
+void do_restore_state(CPUAlphaState *, uintptr_t retaddr);
+void QEMU_NORETURN dynamic_excp(CPUAlphaState *, uintptr_t, int, int);
+void QEMU_NORETURN arith_excp(CPUAlphaState *, uintptr_t, int, uint64_t);
+
+uint64_t cpu_alpha_load_fpcr (CPUAlphaState *env);
+void cpu_alpha_store_fpcr (CPUAlphaState *env, uint64_t val);
+#ifndef CONFIG_USER_ONLY
+void swap_shadow_regs(CPUAlphaState *env);
+QEMU_NORETURN void cpu_unassigned_access(CPUAlphaState *env1,
+                                         hwaddr addr, int is_write,
+                                         int is_exec, int unused, int size);
 #endif
 
-static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUState *env, target_ulong *pc,
-                                        target_ulong *cs_base, int *flags)
+/* Bits in TB->FLAGS that control how translation is processed.  */
+enum {
+    TB_FLAGS_PAL_MODE = 1,
+    TB_FLAGS_FEN = 2,
+    TB_FLAGS_USER_MODE = 8,
+
+    TB_FLAGS_AMASK_SHIFT = 4,
+    TB_FLAGS_AMASK_BWX = AMASK_BWX << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+    TB_FLAGS_AMASK_FIX = AMASK_FIX << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+    TB_FLAGS_AMASK_CIX = AMASK_CIX << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+    TB_FLAGS_AMASK_MVI = AMASK_MVI << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+    TB_FLAGS_AMASK_TRAP = AMASK_TRAP << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+    TB_FLAGS_AMASK_PREFETCH = AMASK_PREFETCH << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT,
+};
+
+static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUAlphaState *env, target_ulong *pc,
+                                        target_ulong *cs_base, int *pflags)
 {
+    int flags = 0;
+
     *pc = env->pc;
     *cs_base = 0;
-    *flags = env->ps;
+
+    if (env->pal_mode) {
+        flags = TB_FLAGS_PAL_MODE;
+    } else {
+        flags = env->ps & PS_USER_MODE;
+    }
+    if (env->fen) {
+        flags |= TB_FLAGS_FEN;
+    }
+    flags |= env->amask << TB_FLAGS_AMASK_SHIFT;
+
+    *pflags = flags;
 }
 
 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
-static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
+static inline void cpu_clone_regs(CPUAlphaState *env, target_ulong newsp)
 {
     if (newsp) {
         env->ir[IR_SP] = newsp;
@@ -529,10 +497,34 @@ static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
     env->ir[IR_A3] = 0;
 }
 
-static inline void cpu_set_tls(CPUState *env, target_ulong newtls)
+static inline void cpu_set_tls(CPUAlphaState *env, target_ulong newtls)
 {
     env->unique = newtls;
 }
 #endif
 
+static inline bool cpu_has_work(CPUState *cpu)
+{
+    CPUAlphaState *env = &ALPHA_CPU(cpu)->env;
+
+    /* Here we are checking to see if the CPU should wake up from HALT.
+       We will have gotten into this state only for WTINT from PALmode.  */
+    /* ??? I'm not sure how the IPL state works with WTINT to keep a CPU
+       asleep even if (some) interrupts have been asserted.  For now,
+       assume that if a CPU really wants to stay asleep, it will mask
+       interrupts at the chipset level, which will prevent these bits
+       from being set in the first place.  */
+    return env->interrupt_request & (CPU_INTERRUPT_HARD
+                                     | CPU_INTERRUPT_TIMER
+                                     | CPU_INTERRUPT_SMP
+                                     | CPU_INTERRUPT_MCHK);
+}
+
+#include "exec/exec-all.h"
+
+static inline void cpu_pc_from_tb(CPUAlphaState *env, TranslationBlock *tb)
+{
+    env->pc = tb->pc;
+}
+
 #endif /* !defined (__CPU_ALPHA_H__) */