]> git.proxmox.com Git - qemu.git/blobdiff - target-mips/cpu.h
block: tell drivers about an image resize
[qemu.git] / target-mips / cpu.h
index 569f9325bfea4a17c8e256ad5b1c7078957471d2..2419aa93d2e8b69240a610a8a7808831d42b4e19 100644 (file)
@@ -5,14 +5,17 @@
 
 #define ELF_MACHINE    EM_MIPS
 
+#define CPUState struct CPUMIPSState
+
 #include "config.h"
+#include "qemu-common.h"
 #include "mips-defs.h"
 #include "cpu-defs.h"
 #include "softfloat.h"
 
 // uint_fast8_t and uint_fast16_t not in <sys/int_types.h>
 // XXX: move that elsewhere
-#if defined(HOST_SOLARIS) && HOST_SOLARIS < 10
+#if defined(CONFIG_SOLARIS) && CONFIG_SOLARIS_VERSION < 10
 typedef unsigned char           uint_fast8_t;
 typedef unsigned int            uint_fast16_t;
 #endif
@@ -34,21 +37,23 @@ struct r4k_tlb_t {
     target_ulong PFN[2];
 };
 
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 typedef struct CPUMIPSTLBContext CPUMIPSTLBContext;
 struct CPUMIPSTLBContext {
     uint32_t nb_tlb;
     uint32_t tlb_in_use;
-    int (*map_address) (struct CPUMIPSState *env, target_ulong *physical, int *prot, target_ulong address, int rw, int access_type);
-    void (*do_tlbwi) (void);
-    void (*do_tlbwr) (void);
-    void (*do_tlbp) (void);
-    void (*do_tlbr) (void);
+    int (*map_address) (struct CPUMIPSState *env, target_phys_addr_t *physical, int *prot, target_ulong address, int rw, int access_type);
+    void (*helper_tlbwi) (void);
+    void (*helper_tlbwr) (void);
+    void (*helper_tlbp) (void);
+    void (*helper_tlbr) (void);
     union {
         struct {
             r4k_tlb_t tlb[MIPS_TLB_MAX];
         } r4k;
     } mmu;
 };
+#endif
 
 typedef union fpr_t fpr_t;
 union fpr_t {
@@ -60,7 +65,7 @@ union fpr_t {
 /* define FP_ENDIAN_IDX to access the same location
  * in the fpr_t union regardless of the host endianess
  */
-#if defined(WORDS_BIGENDIAN)
+#if defined(HOST_WORDS_BIGENDIAN)
 #  define FP_ENDIAN_IDX 1
 #else
 #  define FP_ENDIAN_IDX 0
@@ -70,11 +75,6 @@ typedef struct CPUMIPSFPUContext CPUMIPSFPUContext;
 struct CPUMIPSFPUContext {
     /* Floating point registers */
     fpr_t fpr[32];
-#ifndef USE_HOST_FLOAT_REGS
-    fpr_t ft0;
-    fpr_t ft1;
-    fpr_t ft2;
-#endif
     float_status fp_status;
     /* fpu implementation/revision register (fir) */
     uint32_t fcr0;
@@ -89,9 +89,9 @@ struct CPUMIPSFPUContext {
 #define FCR0_REV 0
     /* fcsr */
     uint32_t fcr31;
-#define SET_FP_COND(num,env)     do { ((env)->fcr31) |= ((num) ? (1 << ((num) + 24)) : (1 << 23)); } while(0)
-#define CLEAR_FP_COND(num,env)   do { ((env)->fcr31) &= ~((num) ? (1 << ((num) + 24)) : (1 << 23)); } while(0)
-#define GET_FP_COND(env)         ((((env)->fcr31 >> 24) & 0xfe) | (((env)->fcr31 >> 23) & 0x1))
+#define SET_FP_COND(num,env)     do { ((env).fcr31) |= ((num) ? (1 << ((num) + 24)) : (1 << 23)); } while(0)
+#define CLEAR_FP_COND(num,env)   do { ((env).fcr31) &= ~((num) ? (1 << ((num) + 24)) : (1 << 23)); } while(0)
+#define GET_FP_COND(env)         ((((env).fcr31 >> 24) & 0xfe) | (((env).fcr31 >> 23) & 0x1))
 #define GET_FP_CAUSE(reg)        (((reg) >> 12) & 0x3f)
 #define GET_FP_ENABLE(reg)       (((reg) >>  7) & 0x1f)
 #define GET_FP_FLAGS(reg)        (((reg) >>  2) & 0x1f)
@@ -107,6 +107,8 @@ struct CPUMIPSFPUContext {
 #define FP_UNIMPLEMENTED  32
 };
 
+#define NB_MMU_MODES 3
+
 typedef struct CPUMIPSMVPContext CPUMIPSMVPContext;
 struct CPUMIPSMVPContext {
     int32_t CP0_MVPControl;
@@ -135,31 +137,54 @@ typedef struct mips_def_t mips_def_t;
 
 #define MIPS_SHADOW_SET_MAX 16
 #define MIPS_TC_MAX 5
+#define MIPS_FPU_MAX 1
 #define MIPS_DSP_ACC 4
 
+typedef struct TCState TCState;
+struct TCState {
+    target_ulong gpr[32];
+    target_ulong PC;
+    target_ulong HI[MIPS_DSP_ACC];
+    target_ulong LO[MIPS_DSP_ACC];
+    target_ulong ACX[MIPS_DSP_ACC];
+    target_ulong DSPControl;
+    int32_t CP0_TCStatus;
+#define CP0TCSt_TCU3   31
+#define CP0TCSt_TCU2   30
+#define CP0TCSt_TCU1   29
+#define CP0TCSt_TCU0   28
+#define CP0TCSt_TMX    27
+#define CP0TCSt_RNST   23
+#define CP0TCSt_TDS    21
+#define CP0TCSt_DT     20
+#define CP0TCSt_DA     15
+#define CP0TCSt_A      13
+#define CP0TCSt_TKSU   11
+#define CP0TCSt_IXMT   10
+#define CP0TCSt_TASID  0
+    int32_t CP0_TCBind;
+#define CP0TCBd_CurTC  21
+#define CP0TCBd_TBE    17
+#define CP0TCBd_CurVPE 0
+    target_ulong CP0_TCHalt;
+    target_ulong CP0_TCContext;
+    target_ulong CP0_TCSchedule;
+    target_ulong CP0_TCScheFBack;
+    int32_t CP0_Debug_tcstatus;
+};
+
 typedef struct CPUMIPSState CPUMIPSState;
 struct CPUMIPSState {
-    /* General integer registers */
-    target_ulong gpr[32][MIPS_SHADOW_SET_MAX];
-    /* Special registers */
-    target_ulong PC[MIPS_TC_MAX];
-#if TARGET_LONG_BITS > HOST_LONG_BITS
-    target_ulong t0;
-    target_ulong t1;
-    target_ulong t2;
-#endif
-    target_ulong HI[MIPS_DSP_ACC][MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong LO[MIPS_DSP_ACC][MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong ACX[MIPS_DSP_ACC][MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong DSPControl[MIPS_TC_MAX];
+    TCState active_tc;
+    CPUMIPSFPUContext active_fpu;
 
-    CPUMIPSMVPContext *mvp;
-    CPUMIPSTLBContext *tlb;
-    CPUMIPSFPUContext *fpu;
     uint32_t current_tc;
+    uint32_t current_fpu;
 
     uint32_t SEGBITS;
+    uint32_t PABITS;
     target_ulong SEGMask;
+    target_ulong PAMask;
 
     int32_t CP0_Index;
     /* CP0_MVP* are per MVP registers. */
@@ -204,28 +229,6 @@ struct CPUMIPSState {
 #define CP0VPEOpt_DWX1 1
 #define CP0VPEOpt_DWX0 0
     target_ulong CP0_EntryLo0;
-    int32_t CP0_TCStatus[MIPS_TC_MAX];
-#define CP0TCSt_TCU3   31
-#define CP0TCSt_TCU2   30
-#define CP0TCSt_TCU1   29
-#define CP0TCSt_TCU0   28
-#define CP0TCSt_TMX    27
-#define CP0TCSt_RNST   23
-#define CP0TCSt_TDS    21
-#define CP0TCSt_DT     20
-#define CP0TCSt_DA     15
-#define CP0TCSt_A      13
-#define CP0TCSt_TKSU   11
-#define CP0TCSt_IXMT   10
-#define CP0TCSt_TASID  0
-    int32_t CP0_TCBind[MIPS_TC_MAX];
-#define CP0TCBd_CurTC  21
-#define CP0TCBd_TBE    17
-#define CP0TCBd_CurVPE 0
-    target_ulong CP0_TCHalt[MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong CP0_TCContext[MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong CP0_TCSchedule[MIPS_TC_MAX];
-    target_ulong CP0_TCScheFBack[MIPS_TC_MAX];
     target_ulong CP0_EntryLo1;
     target_ulong CP0_Context;
     int32_t CP0_PageMask;
@@ -283,8 +286,7 @@ struct CPUMIPSState {
 #define CP0St_KX    7
 #define CP0St_SX    6
 #define CP0St_UX    5
-#define CP0St_UM    4
-#define CP0St_R0    3
+#define CP0St_KSU   3
 #define CP0St_ERL   2
 #define CP0St_EXL   1
 #define CP0St_IE    0
@@ -362,6 +364,7 @@ struct CPUMIPSState {
 #define CP0C2_SA   0
     int32_t CP0_Config3;
 #define CP0C3_M    31
+#define CP0C3_ISA_ON_EXC 16
 #define CP0C3_DSPP 10
 #define CP0C3_LPA  7
 #define CP0C3_VEIC 6
@@ -373,7 +376,12 @@ struct CPUMIPSState {
     int32_t CP0_Config6;
     int32_t CP0_Config7;
     /* XXX: Maybe make LLAddr per-TC? */
-    target_ulong CP0_LLAddr;
+    target_ulong lladdr;
+    target_ulong llval;
+    target_ulong llnewval;
+    target_ulong llreg;
+    target_ulong CP0_LLAddr_rw_bitmask;
+    int CP0_LLAddr_shift;
     target_ulong CP0_WatchLo[8];
     int32_t CP0_WatchHi[8];
     target_ulong CP0_XContext;
@@ -397,7 +405,6 @@ struct CPUMIPSState {
 #define CP0DB_DDBL 2
 #define CP0DB_DBp  1
 #define CP0DB_DSS  0
-    int32_t CP0_Debug_tcstatus[MIPS_TC_MAX];
     target_ulong CP0_DEPC;
     int32_t CP0_Performance0;
     int32_t CP0_TagLo;
@@ -406,37 +413,53 @@ struct CPUMIPSState {
     int32_t CP0_DataHi;
     target_ulong CP0_ErrorEPC;
     int32_t CP0_DESAVE;
+    /* We waste some space so we can handle shadow registers like TCs. */
+    TCState tcs[MIPS_SHADOW_SET_MAX];
+    CPUMIPSFPUContext fpus[MIPS_FPU_MAX];
     /* Qemu */
-    int interrupt_request;
-    jmp_buf jmp_env;
-    int exception_index;
     int error_code;
-    int user_mode_only; /* user mode only simulation */
     uint32_t hflags;    /* CPU State */
     /* TMASK defines different execution modes */
-#define MIPS_HFLAG_TMASK  0x00FF
-#define MIPS_HFLAG_MODE   0x0007 /* execution modes                    */
-#define MIPS_HFLAG_UM     0x0001 /* user mode                          */
-#define MIPS_HFLAG_DM     0x0002 /* Debug mode                         */
-#define MIPS_HFLAG_SM     0x0004 /* Supervisor mode                    */
-#define MIPS_HFLAG_64     0x0008 /* 64-bit instructions enabled        */
-#define MIPS_HFLAG_CP0    0x0010 /* CP0 enabled                        */
-#define MIPS_HFLAG_FPU    0x0020 /* FPU enabled                        */
-#define MIPS_HFLAG_F64    0x0040 /* 64-bit FPU enabled                 */
-#define MIPS_HFLAG_RE     0x0080 /* Reversed endianness                */
+#define MIPS_HFLAG_TMASK  0x007FF
+#define MIPS_HFLAG_MODE   0x00007 /* execution modes                    */
+    /* The KSU flags must be the lowest bits in hflags. The flag order
+       must be the same as defined for CP0 Status. This allows to use
+       the bits as the value of mmu_idx. */
+#define MIPS_HFLAG_KSU    0x00003 /* kernel/supervisor/user mode mask   */
+#define MIPS_HFLAG_UM     0x00002 /* user mode flag                     */
+#define MIPS_HFLAG_SM     0x00001 /* supervisor mode flag               */
+#define MIPS_HFLAG_KM     0x00000 /* kernel mode flag                   */
+#define MIPS_HFLAG_DM     0x00004 /* Debug mode                         */
+#define MIPS_HFLAG_64     0x00008 /* 64-bit instructions enabled        */
+#define MIPS_HFLAG_CP0    0x00010 /* CP0 enabled                        */
+#define MIPS_HFLAG_FPU    0x00020 /* FPU enabled                        */
+#define MIPS_HFLAG_F64    0x00040 /* 64-bit FPU enabled                 */
+    /* True if the MIPS IV COP1X instructions can be used.  This also
+       controls the non-COP1X instructions RECIP.S, RECIP.D, RSQRT.S
+       and RSQRT.D.  */
+#define MIPS_HFLAG_COP1X  0x00080 /* COP1X instructions enabled         */
+#define MIPS_HFLAG_RE     0x00100 /* Reversed endianness                */
+#define MIPS_HFLAG_UX     0x00200 /* 64-bit user mode                   */
+#define MIPS_HFLAG_M16    0x00400 /* MIPS16 mode flag                   */
+#define MIPS_HFLAG_M16_SHIFT 10
     /* If translation is interrupted between the branch instruction and
      * the delay slot, record what type of branch it is so that we can
      * resume translation properly.  It might be possible to reduce
      * this from three bits to two.  */
-#define MIPS_HFLAG_BMASK  0x0700
-#define MIPS_HFLAG_B      0x0100 /* Unconditional branch               */
-#define MIPS_HFLAG_BC     0x0200 /* Conditional branch                 */
-#define MIPS_HFLAG_BL     0x0300 /* Likely branch                      */
-#define MIPS_HFLAG_BR     0x0400 /* branch to register (can't link TB) */
+#define MIPS_HFLAG_BMASK_BASE  0x03800
+#define MIPS_HFLAG_B      0x00800 /* Unconditional branch               */
+#define MIPS_HFLAG_BC     0x01000 /* Conditional branch                 */
+#define MIPS_HFLAG_BL     0x01800 /* Likely branch                      */
+#define MIPS_HFLAG_BR     0x02000 /* branch to register (can't link TB) */
+    /* Extra flags about the current pending branch.  */
+#define MIPS_HFLAG_BMASK_EXT 0x3C000
+#define MIPS_HFLAG_B16    0x04000 /* branch instruction was 16 bits     */
+#define MIPS_HFLAG_BDS16  0x08000 /* branch requires 16-bit delay slot  */
+#define MIPS_HFLAG_BDS32  0x10000 /* branch requires 32-bit delay slot  */
+#define MIPS_HFLAG_BX     0x20000 /* branch exchanges execution mode    */
+#define MIPS_HFLAG_BMASK  (MIPS_HFLAG_BMASK_BASE | MIPS_HFLAG_BMASK_EXT)
     target_ulong btarget;        /* Jump / branch target               */
-    int bcond;                   /* Branch condition (if needed)       */
-
-    int halted; /* TRUE if the CPU is in suspend state */
+    target_ulong bcond;          /* Branch condition (if needed)       */
 
     int SYNCI_Step; /* Address step size for SYNCI */
     int CCRes; /* Cycle count resolution/divisor */
@@ -444,44 +467,95 @@ struct CPUMIPSState {
     uint32_t CP0_TCStatus_rw_bitmask; /* Read/write bits in CP0_TCStatus */
     int insn_flags; /* Supported instruction set */
 
-#ifdef CONFIG_USER_ONLY
-    target_ulong tls_value;
-#endif
+    target_ulong tls_value; /* For usermode emulation */
 
     CPU_COMMON
 
-    int ram_size;
-    const char *kernel_filename;
-    const char *kernel_cmdline;
-    const char *initrd_filename;
-
-    mips_def_t *cpu_model;
-#ifndef CONFIG_USER_ONLY
-    void *irq[8];
+    CPUMIPSMVPContext *mvp;
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    CPUMIPSTLBContext *tlb;
 #endif
 
+    const mips_def_t *cpu_model;
+    void *irq[8];
     struct QEMUTimer *timer; /* Internal timer */
 };
 
-int no_mmu_map_address (CPUMIPSState *env, target_ulong *physical, int *prot,
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+int no_mmu_map_address (CPUMIPSState *env, target_phys_addr_t *physical, int *prot,
                         target_ulong address, int rw, int access_type);
-int fixed_mmu_map_address (CPUMIPSState *env, target_ulong *physical, int *prot,
+int fixed_mmu_map_address (CPUMIPSState *env, target_phys_addr_t *physical, int *prot,
                            target_ulong address, int rw, int access_type);
-int r4k_map_address (CPUMIPSState *env, target_ulong *physical, int *prot,
+int r4k_map_address (CPUMIPSState *env, target_phys_addr_t *physical, int *prot,
                      target_ulong address, int rw, int access_type);
-void r4k_do_tlbwi (void);
-void r4k_do_tlbwr (void);
-void r4k_do_tlbp (void);
-void r4k_do_tlbr (void);
-int mips_find_by_name (const unsigned char *name, mips_def_t **def);
-void mips_cpu_list (FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt, ...));
-int cpu_mips_register (CPUMIPSState *env, mips_def_t *def);
-
-#define CPUState CPUMIPSState
+void r4k_helper_tlbwi (void);
+void r4k_helper_tlbwr (void);
+void r4k_helper_tlbp (void);
+void r4k_helper_tlbr (void);
+
+void do_unassigned_access(target_phys_addr_t addr, int is_write, int is_exec,
+                          int unused, int size);
+#endif
+
+void mips_cpu_list (FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
+
 #define cpu_init cpu_mips_init
 #define cpu_exec cpu_mips_exec
 #define cpu_gen_code cpu_mips_gen_code
 #define cpu_signal_handler cpu_mips_signal_handler
+#define cpu_list mips_cpu_list
+
+#define CPU_SAVE_VERSION 3
+
+/* MMU modes definitions. We carefully match the indices with our
+   hflags layout. */
+#define MMU_MODE0_SUFFIX _kernel
+#define MMU_MODE1_SUFFIX _super
+#define MMU_MODE2_SUFFIX _user
+#define MMU_USER_IDX 2
+static inline int cpu_mmu_index (CPUState *env)
+{
+    return env->hflags & MIPS_HFLAG_KSU;
+}
+
+static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
+{
+    if (newsp)
+        env->active_tc.gpr[29] = newsp;
+    env->active_tc.gpr[7] = 0;
+    env->active_tc.gpr[2] = 0;
+}
+
+static inline int cpu_mips_hw_interrupts_pending(CPUState *env)
+{
+    int32_t pending;
+    int32_t status;
+    int r;
+
+    if (!(env->CP0_Status & (1 << CP0St_IE)) ||
+        (env->CP0_Status & (1 << CP0St_EXL)) ||
+        (env->CP0_Status & (1 << CP0St_ERL)) ||
+        (env->hflags & MIPS_HFLAG_DM)) {
+        /* Interrupts are disabled */
+        return 0;
+    }
+
+    pending = env->CP0_Cause & CP0Ca_IP_mask;
+    status = env->CP0_Status & CP0Ca_IP_mask;
+
+    if (env->CP0_Config3 & (1 << CP0C3_VEIC)) {
+        /* A MIPS configured with a vectorizing external interrupt controller
+           will feed a vector into the Cause pending lines. The core treats
+           the status lines as a vector level, not as indiviual masks.  */
+        r = pending > status;
+    } else {
+        /* A MIPS configured with compatibility or VInt (Vectored Interrupts)
+           treats the pending lines as individual interrupt lines, the status
+           lines are individual masks.  */
+        r = pending & status;
+    }
+    return r;
+}
 
 #include "cpu-all.h"
 
@@ -507,45 +581,79 @@ enum {
     EXCP_SRESET,
     EXCP_DSS,
     EXCP_DINT,
+    EXCP_DDBL,
+    EXCP_DDBS,
     EXCP_NMI,
     EXCP_MCHECK,
-    EXCP_EXT_INTERRUPT,
+    EXCP_EXT_INTERRUPT, /* 8 */
     EXCP_DFWATCH,
-    EXCP_DIB, /* 8 */
+    EXCP_DIB,
     EXCP_IWATCH,
     EXCP_AdEL,
     EXCP_AdES,
     EXCP_TLBF,
     EXCP_IBE,
-    EXCP_DBp,
+    EXCP_DBp, /* 16 */
     EXCP_SYSCALL,
-    EXCP_BREAK, /* 16 */
+    EXCP_BREAK,
     EXCP_CpU,
     EXCP_RI,
     EXCP_OVERFLOW,
     EXCP_TRAP,
     EXCP_FPE,
-    EXCP_DDBS,
-    EXCP_DWATCH,
-    EXCP_LAE, /* 24 */
-    EXCP_SAE,
+    EXCP_DWATCH, /* 24 */
     EXCP_LTLBL,
     EXCP_TLBL,
     EXCP_TLBS,
     EXCP_DBE,
-    EXCP_DDBL,
     EXCP_THREAD,
-    EXCP_MTCP0         = 0x104, /* mtmsr instruction:               */
-                                /* may change privilege level       */
-    EXCP_BRANCH        = 0x108, /* branch instruction               */
-    EXCP_ERET          = 0x10C, /* return from interrupt            */
-    EXCP_SYSCALL_USER  = 0x110, /* System call in user mode only    */
-    EXCP_FLUSH         = 0x109,
+    EXCP_MDMX,
+    EXCP_C2E,
+    EXCP_CACHE, /* 32 */
+
+    EXCP_LAST = EXCP_CACHE,
 };
+/* Dummy exception for conditional stores.  */
+#define EXCP_SC 0x100
 
 int cpu_mips_exec(CPUMIPSState *s);
-CPUMIPSState *cpu_mips_init(void);
-uint32_t cpu_mips_get_clock (void);
+CPUMIPSState *cpu_mips_init(const char *cpu_model);
+//~ uint32_t cpu_mips_get_clock (void);
 int cpu_mips_signal_handler(int host_signum, void *pinfo, void *puc);
 
+/* mips_timer.c */
+uint32_t cpu_mips_get_random (CPUState *env);
+uint32_t cpu_mips_get_count (CPUState *env);
+void cpu_mips_store_count (CPUState *env, uint32_t value);
+void cpu_mips_store_compare (CPUState *env, uint32_t value);
+void cpu_mips_start_count(CPUState *env);
+void cpu_mips_stop_count(CPUState *env);
+
+/* mips_int.c */
+void cpu_mips_soft_irq(CPUState *env, int irq, int level);
+
+/* helper.c */
+int cpu_mips_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
+                               int mmu_idx, int is_softmmu);
+#define cpu_handle_mmu_fault cpu_mips_handle_mmu_fault
+void do_interrupt (CPUState *env);
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+void r4k_invalidate_tlb (CPUState *env, int idx, int use_extra);
+target_phys_addr_t cpu_mips_translate_address (CPUState *env, target_ulong address,
+                                              int rw);
+#endif
+
+static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUState *env, target_ulong *pc,
+                                        target_ulong *cs_base, int *flags)
+{
+    *pc = env->active_tc.PC;
+    *cs_base = 0;
+    *flags = env->hflags & (MIPS_HFLAG_TMASK | MIPS_HFLAG_BMASK);
+}
+
+static inline void cpu_set_tls(CPUState *env, target_ulong newtls)
+{
+    env->tls_value = newtls;
+}
+
 #endif /* !defined (__MIPS_CPU_H__) */