]> git.proxmox.com Git - qemu.git/blobdiff - target-ppc/cpu.h
Store VNC auth scheme per-client as well as per-server
[qemu.git] / target-ppc / cpu.h
index f7a12da6281f4b7124f9ee7bb050cdb0cd908350..d90336634dfc8a6950c89a2bf7bcee8de3d96c1e 100644 (file)
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA  02110-1301 USA
+ * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  */
 #if !defined (__CPU_PPC_H__)
 #define __CPU_PPC_H__
 
 #include "config.h"
-#include <inttypes.h>
+#include "qemu-common.h"
 
 //#define PPC_EMULATE_32BITS_HYPV
 
 #define TARGET_LONG_BITS 64
 #define TARGET_PAGE_BITS 12
 
+/* Note that the official physical address space bits is 62-M where M
+   is implementation dependent.  I've not looked up M for the set of
+   cpus we emulate at the system level.  */
+#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 62
+
+/* Note that the PPC environment architecture talks about 80 bit virtual
+   addresses, with segmentation.  Obviously that's not all visible to a
+   single process, which is all we're concerned with here.  */
+#ifdef TARGET_ABI32
+# define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 32
+#else
+# define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 64
+#endif
+
+#define TARGET_PAGE_BITS_16M 24
+
 #else /* defined (TARGET_PPC64) */
 /* PowerPC 32 definitions */
 #define TARGET_LONG_BITS 32
@@ -37,7 +52,6 @@
 #if defined(TARGET_PPCEMB)
 /* Specific definitions for PowerPC embedded */
 /* BookE have 36 bits physical address space */
-#define TARGET_PHYS_ADDR_BITS 64
 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 /* It looks like a lot of Linux programs assume page size
  * is 4kB long. This is evil, but we have to deal with it...
 #define TARGET_PAGE_BITS 12
 #endif /* defined(TARGET_PPCEMB) */
 
-#endif /* defined (TARGET_PPC64) */
+#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 32
+#define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 32
 
-#include "cpu-defs.h"
+#endif /* defined (TARGET_PPC64) */
 
-#define REGX "%016" PRIx64
-#define ADDRX TARGET_FMT_lx
-#define PADDRX TARGET_FMT_plx
+#define CPUState struct CPUPPCState
 
-#include <setjmp.h>
+#include "cpu-defs.h"
 
 #include "softfloat.h"
 
@@ -93,16 +106,19 @@ enum powerpc_mmu_t {
     POWERPC_MMU_MPC8xx     = 0x00000007,
     /* BookE MMU model                                         */
     POWERPC_MMU_BOOKE      = 0x00000008,
-    /* BookE FSL MMU model                                     */
-    POWERPC_MMU_BOOKE_FSL  = 0x00000009,
+    /* BookE 2.06 MMU model                                    */
+    POWERPC_MMU_BOOKE206   = 0x00000009,
     /* PowerPC 601 MMU model (specific BATs format)            */
     POWERPC_MMU_601        = 0x0000000A,
 #if defined(TARGET_PPC64)
 #define POWERPC_MMU_64       0x00010000
+#define POWERPC_MMU_1TSEG    0x00020000
     /* 64 bits PowerPC MMU                                     */
     POWERPC_MMU_64B        = POWERPC_MMU_64 | 0x00000001,
     /* 620 variant (no segment exceptions)                     */
     POWERPC_MMU_620        = POWERPC_MMU_64 | 0x00000002,
+    /* Architecture 2.06 variant                               */
+    POWERPC_MMU_2_06       = POWERPC_MMU_64 | POWERPC_MMU_1TSEG | 0x00000003,
 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
 };
 
@@ -138,6 +154,8 @@ enum powerpc_excp_t {
 #if defined(TARGET_PPC64)
     /* PowerPC 970 exception model      */
     POWERPC_EXCP_970,
+    /* POWER7 exception model           */
+    POWERPC_EXCP_POWER7,
 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
 };
 
@@ -205,7 +223,7 @@ enum {
     /* 970FX specific exceptions                                             */
     POWERPC_EXCP_SOFTP    = 88, /* Soft patch exception                      */
     POWERPC_EXCP_MAINT    = 89, /* Maintenance exception                     */
-    /* Freescale embeded cores specific exceptions                           */
+    /* Freescale embedded cores specific exceptions                          */
     POWERPC_EXCP_MEXTBR   = 90, /* Maskable external breakpoint              */
     POWERPC_EXCP_NMEXTBR  = 91, /* Non maskable external breakpoint          */
     POWERPC_EXCP_ITLBE    = 92, /* Instruction TLB error                     */
@@ -218,6 +236,7 @@ enum {
     /* Qemu exceptions: special cases we want to stop translation            */
     POWERPC_EXCP_SYNC         = 0x202, /* context synchronizing instruction  */
     POWERPC_EXCP_SYSCALL_USER = 0x203, /* System call in user mode only      */
+    POWERPC_EXCP_STCX         = 0x204 /* Conditional stores in user mode     */
 };
 
 /* Exceptions error codes                                                    */
@@ -272,6 +291,8 @@ enum powerpc_input_t {
     PPC_FLAGS_INPUT_405,
     /* PowerPC 970 bus                  */
     PPC_FLAGS_INPUT_970,
+    /* PowerPC POWER7 bus               */
+    PPC_FLAGS_INPUT_POWER7,
     /* PowerPC 401 bus                  */
     PPC_FLAGS_INPUT_401,
     /* Freescale RCPU bus               */
@@ -308,6 +329,7 @@ struct ppc_spr_t {
 
 /* Altivec registers (128 bits) */
 union ppc_avr_t {
+    float32 f[4];
     uint8_t u8[16];
     uint16_t u16[8];
     uint32_t u32[4];
@@ -317,6 +339,7 @@ union ppc_avr_t {
     uint64_t u64[2];
 };
 
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 /* Software TLB cache */
 typedef struct ppc6xx_tlb_t ppc6xx_tlb_t;
 struct ppc6xx_tlb_t {
@@ -335,11 +358,71 @@ struct ppcemb_tlb_t {
     uint32_t attr; /* Storage attributes */
 };
 
+typedef struct ppcmas_tlb_t {
+     uint32_t mas8;
+     uint32_t mas1;
+     uint64_t mas2;
+     uint64_t mas7_3;
+} ppcmas_tlb_t;
+
 union ppc_tlb_t {
-    ppc6xx_tlb_t tlb6;
-    ppcemb_tlb_t tlbe;
+    ppc6xx_tlb_t *tlb6;
+    ppcemb_tlb_t *tlbe;
+    ppcmas_tlb_t *tlbm;
 };
 
+/* possible TLB variants */
+#define TLB_NONE               0
+#define TLB_6XX                1
+#define TLB_EMB                2
+#define TLB_MAS                3
+#endif
+
+#define SDR_32_HTABORG         0xFFFF0000UL
+#define SDR_32_HTABMASK        0x000001FFUL
+
+#if defined(TARGET_PPC64)
+#define SDR_64_HTABORG         0xFFFFFFFFFFFC0000ULL
+#define SDR_64_HTABSIZE        0x000000000000001FULL
+#endif /* defined(TARGET_PPC64 */
+
+#define HASH_PTE_SIZE_32       8
+#define HASH_PTE_SIZE_64       16
+
+typedef struct ppc_slb_t ppc_slb_t;
+struct ppc_slb_t {
+    uint64_t esid;
+    uint64_t vsid;
+};
+
+/* Bits in the SLB ESID word */
+#define SLB_ESID_ESID           0xFFFFFFFFF0000000ULL
+#define SLB_ESID_V              0x0000000008000000ULL /* valid */
+
+/* Bits in the SLB VSID word */
+#define SLB_VSID_SHIFT          12
+#define SLB_VSID_SHIFT_1T       24
+#define SLB_VSID_SSIZE_SHIFT    62
+#define SLB_VSID_B              0xc000000000000000ULL
+#define SLB_VSID_B_256M         0x0000000000000000ULL
+#define SLB_VSID_B_1T           0x4000000000000000ULL
+#define SLB_VSID_VSID           0x3FFFFFFFFFFFF000ULL
+#define SLB_VSID_PTEM           (SLB_VSID_B | SLB_VSID_VSID)
+#define SLB_VSID_KS             0x0000000000000800ULL
+#define SLB_VSID_KP             0x0000000000000400ULL
+#define SLB_VSID_N              0x0000000000000200ULL /* no-execute */
+#define SLB_VSID_L              0x0000000000000100ULL
+#define SLB_VSID_C              0x0000000000000080ULL /* class */
+#define SLB_VSID_LP             0x0000000000000030ULL
+#define SLB_VSID_ATTR           0x0000000000000FFFULL
+
+#define SEGMENT_SHIFT_256M      28
+#define SEGMENT_MASK_256M       (~((1ULL << SEGMENT_SHIFT_256M) - 1))
+
+#define SEGMENT_SHIFT_1T        40
+#define SEGMENT_MASK_1T         (~((1ULL << SEGMENT_SHIFT_1T) - 1))
+
+
 /*****************************************************************************/
 /* Machine state register bits definition                                    */
 #define MSR_SF   63 /* Sixty-four-bit mode                            hflags */
@@ -349,6 +432,7 @@ union ppc_tlb_t {
 #define MSR_CM   31 /* Computation mode for BookE                     hflags */
 #define MSR_ICM  30 /* Interrupt computation mode for BookE                  */
 #define MSR_THV  29 /* hypervisor state for 32 bits PowerPC           hflags */
+#define MSR_GS   28 /* guest state for BookE                                 */
 #define MSR_UCLE 26 /* User-mode cache lock enable for BookE                 */
 #define MSR_VR   25 /* altivec available                            x hflags */
 #define MSR_SPE  25 /* SPE enable for BookE                         x hflags */
@@ -386,6 +470,7 @@ union ppc_tlb_t {
 #define msr_cm   ((env->msr >> MSR_CM)   & 1)
 #define msr_icm  ((env->msr >> MSR_ICM)  & 1)
 #define msr_thv  ((env->msr >> MSR_THV)  & 1)
+#define msr_gs   ((env->msr >> MSR_GS)   & 1)
 #define msr_ucle ((env->msr >> MSR_UCLE) & 1)
 #define msr_vr   ((env->msr >> MSR_VR)   & 1)
 #define msr_spe  ((env->msr >> MSR_SPE)  & 1)
@@ -430,6 +515,9 @@ union ppc_tlb_t {
 #endif
 #endif
 
+/* Exception state register bits definition                                  */
+#define ESR_ST    23    /* Exception was caused by a store type access.      */
+
 enum {
     POWERPC_FLAG_NONE     = 0x00000000,
     /* Flag for MSR bit 25 signification (VRE/SPE)                           */
@@ -531,6 +619,224 @@ enum {
 #define vscr_nj                (((env->vscr) >> VSCR_NJ)       & 0x1)
 #define vscr_sat       (((env->vscr) >> VSCR_SAT)      & 0x1)
 
+/*****************************************************************************/
+/* BookE e500 MMU registers */
+
+#define MAS0_NV_SHIFT      0
+#define MAS0_NV_MASK       (0xfff << MAS0_NV_SHIFT)
+
+#define MAS0_WQ_SHIFT      12
+#define MAS0_WQ_MASK       (3 << MAS0_WQ_SHIFT)
+/* Write TLB entry regardless of reservation */
+#define MAS0_WQ_ALWAYS     (0 << MAS0_WQ_SHIFT)
+/* Write TLB entry only already in use */
+#define MAS0_WQ_COND       (1 << MAS0_WQ_SHIFT)
+/* Clear TLB entry */
+#define MAS0_WQ_CLR_RSRV   (2 << MAS0_WQ_SHIFT)
+
+#define MAS0_HES_SHIFT     14
+#define MAS0_HES           (1 << MAS0_HES_SHIFT)
+
+#define MAS0_ESEL_SHIFT    16
+#define MAS0_ESEL_MASK     (0xfff << MAS0_ESEL_SHIFT)
+
+#define MAS0_TLBSEL_SHIFT  28
+#define MAS0_TLBSEL_MASK   (3 << MAS0_TLBSEL_SHIFT)
+#define MAS0_TLBSEL_TLB0   (0 << MAS0_TLBSEL_SHIFT)
+#define MAS0_TLBSEL_TLB1   (1 << MAS0_TLBSEL_SHIFT)
+#define MAS0_TLBSEL_TLB2   (2 << MAS0_TLBSEL_SHIFT)
+#define MAS0_TLBSEL_TLB3   (3 << MAS0_TLBSEL_SHIFT)
+
+#define MAS0_ATSEL_SHIFT   31
+#define MAS0_ATSEL         (1 << MAS0_ATSEL_SHIFT)
+#define MAS0_ATSEL_TLB     0
+#define MAS0_ATSEL_LRAT    MAS0_ATSEL
+
+#define MAS1_TSIZE_SHIFT   8
+#define MAS1_TSIZE_MASK    (0xf << MAS1_TSIZE_SHIFT)
+
+#define MAS1_TS_SHIFT      12
+#define MAS1_TS            (1 << MAS1_TS_SHIFT)
+
+#define MAS1_IND_SHIFT     13
+#define MAS1_IND           (1 << MAS1_IND_SHIFT)
+
+#define MAS1_TID_SHIFT     16
+#define MAS1_TID_MASK      (0x3fff << MAS1_TID_SHIFT)
+
+#define MAS1_IPROT_SHIFT   30
+#define MAS1_IPROT         (1 << MAS1_IPROT_SHIFT)
+
+#define MAS1_VALID_SHIFT   31
+#define MAS1_VALID         0x80000000
+
+#define MAS2_EPN_SHIFT     12
+#define MAS2_EPN_MASK      (0xfffff << MAS2_EPN_SHIFT)
+
+#define MAS2_ACM_SHIFT     6
+#define MAS2_ACM           (1 << MAS2_ACM_SHIFT)
+
+#define MAS2_VLE_SHIFT     5
+#define MAS2_VLE           (1 << MAS2_VLE_SHIFT)
+
+#define MAS2_W_SHIFT       4
+#define MAS2_W             (1 << MAS2_W_SHIFT)
+
+#define MAS2_I_SHIFT       3
+#define MAS2_I             (1 << MAS2_I_SHIFT)
+
+#define MAS2_M_SHIFT       2
+#define MAS2_M             (1 << MAS2_M_SHIFT)
+
+#define MAS2_G_SHIFT       1
+#define MAS2_G             (1 << MAS2_G_SHIFT)
+
+#define MAS2_E_SHIFT       0
+#define MAS2_E             (1 << MAS2_E_SHIFT)
+
+#define MAS3_RPN_SHIFT     12
+#define MAS3_RPN_MASK      (0xfffff << MAS3_RPN_SHIFT)
+
+#define MAS3_U0                 0x00000200
+#define MAS3_U1                 0x00000100
+#define MAS3_U2                 0x00000080
+#define MAS3_U3                 0x00000040
+#define MAS3_UX                 0x00000020
+#define MAS3_SX                 0x00000010
+#define MAS3_UW                 0x00000008
+#define MAS3_SW                 0x00000004
+#define MAS3_UR                 0x00000002
+#define MAS3_SR                 0x00000001
+#define MAS3_SPSIZE_SHIFT       1
+#define MAS3_SPSIZE_MASK        (0x3e << MAS3_SPSIZE_SHIFT)
+
+#define MAS4_TLBSELD_SHIFT      MAS0_TLBSEL_SHIFT
+#define MAS4_TLBSELD_MASK       MAS0_TLBSEL_MASK
+#define MAS4_TIDSELD_MASK       0x00030000
+#define MAS4_TIDSELD_PID0       0x00000000
+#define MAS4_TIDSELD_PID1       0x00010000
+#define MAS4_TIDSELD_PID2       0x00020000
+#define MAS4_TIDSELD_PIDZ       0x00030000
+#define MAS4_INDD               0x00008000      /* Default IND */
+#define MAS4_TSIZED_SHIFT       MAS1_TSIZE_SHIFT
+#define MAS4_TSIZED_MASK        MAS1_TSIZE_MASK
+#define MAS4_ACMD               0x00000040
+#define MAS4_VLED               0x00000020
+#define MAS4_WD                 0x00000010
+#define MAS4_ID                 0x00000008
+#define MAS4_MD                 0x00000004
+#define MAS4_GD                 0x00000002
+#define MAS4_ED                 0x00000001
+#define MAS4_WIMGED_MASK        0x0000001f      /* Default WIMGE */
+#define MAS4_WIMGED_SHIFT       0
+
+#define MAS5_SGS                0x80000000
+#define MAS5_SLPID_MASK         0x00000fff
+
+#define MAS6_SPID0              0x3fff0000
+#define MAS6_SPID1              0x00007ffe
+#define MAS6_ISIZE(x)           MAS1_TSIZE(x)
+#define MAS6_SAS                0x00000001
+#define MAS6_SPID               MAS6_SPID0
+#define MAS6_SIND               0x00000002      /* Indirect page */
+#define MAS6_SIND_SHIFT         1
+#define MAS6_SPID_MASK          0x3fff0000
+#define MAS6_SPID_SHIFT         16
+#define MAS6_ISIZE_MASK         0x00000f80
+#define MAS6_ISIZE_SHIFT        7
+
+#define MAS7_RPN                0xffffffff
+
+#define MAS8_TGS                0x80000000
+#define MAS8_VF                 0x40000000
+#define MAS8_TLBPID             0x00000fff
+
+/* Bit definitions for MMUCFG */
+#define MMUCFG_MAVN     0x00000003      /* MMU Architecture Version Number */
+#define MMUCFG_MAVN_V1  0x00000000      /* v1.0 */
+#define MMUCFG_MAVN_V2  0x00000001      /* v2.0 */
+#define MMUCFG_NTLBS    0x0000000c      /* Number of TLBs */
+#define MMUCFG_PIDSIZE  0x000007c0      /* PID Reg Size */
+#define MMUCFG_TWC      0x00008000      /* TLB Write Conditional (v2.0) */
+#define MMUCFG_LRAT     0x00010000      /* LRAT Supported (v2.0) */
+#define MMUCFG_RASIZE   0x00fe0000      /* Real Addr Size */
+#define MMUCFG_LPIDSIZE 0x0f000000      /* LPID Reg Size */
+
+/* Bit definitions for MMUCSR0 */
+#define MMUCSR0_TLB1FI  0x00000002      /* TLB1 Flash invalidate */
+#define MMUCSR0_TLB0FI  0x00000004      /* TLB0 Flash invalidate */
+#define MMUCSR0_TLB2FI  0x00000040      /* TLB2 Flash invalidate */
+#define MMUCSR0_TLB3FI  0x00000020      /* TLB3 Flash invalidate */
+#define MMUCSR0_TLBFI   (MMUCSR0_TLB0FI | MMUCSR0_TLB1FI | \
+                         MMUCSR0_TLB2FI | MMUCSR0_TLB3FI)
+#define MMUCSR0_TLB0PS  0x00000780      /* TLB0 Page Size */
+#define MMUCSR0_TLB1PS  0x00007800      /* TLB1 Page Size */
+#define MMUCSR0_TLB2PS  0x00078000      /* TLB2 Page Size */
+#define MMUCSR0_TLB3PS  0x00780000      /* TLB3 Page Size */
+
+/* TLBnCFG encoding */
+#define TLBnCFG_N_ENTRY         0x00000fff      /* number of entries */
+#define TLBnCFG_HES             0x00002000      /* HW select supported */
+#define TLBnCFG_AVAIL           0x00004000      /* variable page size */
+#define TLBnCFG_IPROT           0x00008000      /* IPROT supported */
+#define TLBnCFG_GTWE            0x00010000      /* Guest can write */
+#define TLBnCFG_IND             0x00020000      /* IND entries supported */
+#define TLBnCFG_PT              0x00040000      /* Can load from page table */
+#define TLBnCFG_MINSIZE         0x00f00000      /* Minimum Page Size (v1.0) */
+#define TLBnCFG_MINSIZE_SHIFT   20
+#define TLBnCFG_MAXSIZE         0x000f0000      /* Maximum Page Size (v1.0) */
+#define TLBnCFG_MAXSIZE_SHIFT   16
+#define TLBnCFG_ASSOC           0xff000000      /* Associativity */
+#define TLBnCFG_ASSOC_SHIFT     24
+
+/* TLBnPS encoding */
+#define TLBnPS_4K               0x00000004
+#define TLBnPS_8K               0x00000008
+#define TLBnPS_16K              0x00000010
+#define TLBnPS_32K              0x00000020
+#define TLBnPS_64K              0x00000040
+#define TLBnPS_128K             0x00000080
+#define TLBnPS_256K             0x00000100
+#define TLBnPS_512K             0x00000200
+#define TLBnPS_1M               0x00000400
+#define TLBnPS_2M               0x00000800
+#define TLBnPS_4M               0x00001000
+#define TLBnPS_8M               0x00002000
+#define TLBnPS_16M              0x00004000
+#define TLBnPS_32M              0x00008000
+#define TLBnPS_64M              0x00010000
+#define TLBnPS_128M             0x00020000
+#define TLBnPS_256M             0x00040000
+#define TLBnPS_512M             0x00080000
+#define TLBnPS_1G               0x00100000
+#define TLBnPS_2G               0x00200000
+#define TLBnPS_4G               0x00400000
+#define TLBnPS_8G               0x00800000
+#define TLBnPS_16G              0x01000000
+#define TLBnPS_32G              0x02000000
+#define TLBnPS_64G              0x04000000
+#define TLBnPS_128G             0x08000000
+#define TLBnPS_256G             0x10000000
+
+/* tlbilx action encoding */
+#define TLBILX_T_ALL                    0
+#define TLBILX_T_TID                    1
+#define TLBILX_T_FULLMATCH              3
+#define TLBILX_T_CLASS0                 4
+#define TLBILX_T_CLASS1                 5
+#define TLBILX_T_CLASS2                 6
+#define TLBILX_T_CLASS3                 7
+
+/* BookE 2.06 helper defines */
+
+#define BOOKE206_FLUSH_TLB0    (1 << 0)
+#define BOOKE206_FLUSH_TLB1    (1 << 1)
+#define BOOKE206_FLUSH_TLB2    (1 << 2)
+#define BOOKE206_FLUSH_TLB3    (1 << 3)
+
+/* number of possible TLBs */
+#define BOOKE206_MAX_TLBN      4
+
 /*****************************************************************************/
 /* The whole PowerPC CPU context */
 #define NB_MMU_MODES 3
@@ -554,7 +860,13 @@ struct CPUPPCState {
     /* XER */
     target_ulong xer;
     /* Reservation address */
-    target_ulong reserve;
+    target_ulong reserve_addr;
+    /* Reservation value */
+    target_ulong reserve_val;
+    /* Reservation store address */
+    target_ulong reserve_ea;
+    /* Reserved store source register and size */
+    target_ulong reserve_info;
 
     /* Those ones are used in supervisor mode only */
     /* machine state register */
@@ -569,34 +881,42 @@ struct CPUPPCState {
     /* floating point status and control register */
     uint32_t fpscr;
 
-    CPU_COMMON
+    /* Next instruction pointer */
+    target_ulong nip;
 
     int access_type; /* when a memory exception occurs, the access
                         type is stored here */
 
+    CPU_COMMON
+
     /* MMU context - only relevant for full system emulation */
 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 #if defined(TARGET_PPC64)
     /* Address space register */
     target_ulong asr;
     /* PowerPC 64 SLB area */
+    ppc_slb_t slb[64];
     int slb_nr;
 #endif
     /* segment registers */
-    target_ulong sdr1;
+    target_phys_addr_t htab_base;
+    target_phys_addr_t htab_mask;
     target_ulong sr[32];
+    /* externally stored hash table */
+    uint8_t *external_htab;
     /* BATs */
     int nb_BATs;
     target_ulong DBAT[2][8];
     target_ulong IBAT[2][8];
-    /* PowerPC TLB registers (for 4xx and 60x software driven TLBs) */
+    /* PowerPC TLB registers (for 4xx, e500 and 60x software driven TLBs) */
     int nb_tlb;      /* Total number of TLB                                  */
     int tlb_per_way; /* Speed-up helper: used to avoid divisions at run time */
     int nb_ways;     /* Number of ways in the TLB set                        */
     int last_way;    /* Last used way used to allocate TLB in a LRU way      */
     int id_tlbs;     /* If 1, MMU has separated TLBs for instructions & data */
     int nb_pids;     /* Number of available PID registers                    */
-    ppc_tlb_t *tlb;  /* TLB is optional. Allocate them only if needed        */
+    int tlb_type;    /* Type of TLB we're dealing with                       */
+    ppc_tlb_t tlb;   /* TLB is optional. Allocate them only if needed        */
     /* 403 dedicated access protection registers */
     target_ulong pb[4];
 #endif
@@ -610,8 +930,10 @@ struct CPUPPCState {
     uint32_t vscr;
     /* SPE registers */
     uint64_t spe_acc;
-    float_status spe_status;
     uint32_t spe_fscr;
+    /* SPE and Altivec can share a status since they will never be used
+     * simultaneously */
+    float_status vec_status;
 
     /* Internal devices resources */
     /* Time base and decrementer */
@@ -630,6 +952,15 @@ struct CPUPPCState {
     powerpc_input_t bus_model;
     int bfd_mach;
     uint32_t flags;
+    uint64_t insns_flags;
+    uint64_t insns_flags2;
+
+#if defined(TARGET_PPC64) && !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    target_phys_addr_t vpa;
+    target_phys_addr_t slb_shadow;
+    target_phys_addr_t dispatch_trace_log;
+    uint32_t dtl_size;
+#endif /* TARGET_PPC64 */
 
     int error_code;
     uint32_t pending_interrupts;
@@ -642,15 +973,13 @@ struct CPUPPCState {
     /* Exception vectors */
     target_ulong excp_vectors[POWERPC_EXCP_NB];
     target_ulong excp_prefix;
+    target_ulong hreset_excp_prefix;
     target_ulong ivor_mask;
     target_ulong ivpr_mask;
     target_ulong hreset_vector;
 #endif
 
     /* Those resources are used only during code translation */
-    /* Next instruction pointer */
-    target_ulong nip;
-
     /* opcode handlers */
     opc_handler_t *opcodes[0x40];
 
@@ -663,20 +992,24 @@ struct CPUPPCState {
     int power_mode;
     int (*check_pow)(CPUPPCState *env);
 
-    /* temporary hack to handle OSI calls (only used if non NULL) */
-    int (*osi_call)(struct CPUPPCState *env);
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    void *load_info;    /* Holds boot loading state.  */
+#endif
 };
 
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 /* Context used internally during MMU translations */
 typedef struct mmu_ctx_t mmu_ctx_t;
 struct mmu_ctx_t {
     target_phys_addr_t raddr;      /* Real address              */
+    target_phys_addr_t eaddr;      /* Effective address         */
     int prot;                      /* Protection bits           */
-    target_phys_addr_t pg_addr[2]; /* PTE tables base addresses */
+    target_phys_addr_t hash[2];    /* Pagetable hash values     */
     target_ulong ptem;             /* Virtual segment ID | API  */
     int key;                       /* Access key                */
     int nx;                        /* Non-execute area          */
 };
+#endif
 
 /*****************************************************************************/
 CPUPPCState *cpu_ppc_init (const char *cpu_model);
@@ -690,8 +1023,11 @@ int cpu_ppc_signal_handler (int host_signum, void *pinfo,
                             void *puc);
 int cpu_ppc_handle_mmu_fault (CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                               int mmu_idx, int is_softmmu);
+#define cpu_handle_mmu_fault cpu_ppc_handle_mmu_fault
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 int get_physical_address (CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx, target_ulong vaddr,
                           int rw, int access_type);
+#endif
 void do_interrupt (CPUPPCState *env);
 void ppc_hw_interrupt (CPUPPCState *env);
 
@@ -710,26 +1046,27 @@ void ppc_store_sdr1 (CPUPPCState *env, target_ulong value);
 #if defined(TARGET_PPC64)
 void ppc_store_asr (CPUPPCState *env, target_ulong value);
 target_ulong ppc_load_slb (CPUPPCState *env, int slb_nr);
-void ppc_store_slb (CPUPPCState *env, int slb_nr, target_ulong rs);
+target_ulong ppc_load_sr (CPUPPCState *env, int sr_nr);
+int ppc_store_slb (CPUPPCState *env, target_ulong rb, target_ulong rs);
+int ppc_load_slb_esid (CPUPPCState *env, target_ulong rb, target_ulong *rt);
+int ppc_load_slb_vsid (CPUPPCState *env, target_ulong rb, target_ulong *rt);
 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
 void ppc_store_sr (CPUPPCState *env, int srnum, target_ulong value);
 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
 void ppc_store_msr (CPUPPCState *env, target_ulong value);
 
-void cpu_ppc_reset (void *opaque);
-
-void ppc_cpu_list (FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt, ...));
+void ppc_cpu_list (FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
 
 const ppc_def_t *cpu_ppc_find_by_name (const char *name);
 int cpu_ppc_register_internal (CPUPPCState *env, const ppc_def_t *def);
 
 /* Time-base and decrementer management */
 #ifndef NO_CPU_IO_DEFS
-uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUPPCState *env);
+uint64_t cpu_ppc_load_tbl (CPUPPCState *env);
 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUPPCState *env);
 void cpu_ppc_store_tbu (CPUPPCState *env, uint32_t value);
 void cpu_ppc_store_tbl (CPUPPCState *env, uint32_t value);
-uint32_t cpu_ppc_load_atbl (CPUPPCState *env);
+uint64_t cpu_ppc_load_atbl (CPUPPCState *env);
 uint32_t cpu_ppc_load_atbu (CPUPPCState *env);
 void cpu_ppc_store_atbl (CPUPPCState *env, uint32_t value);
 void cpu_ppc_store_atbu (CPUPPCState *env, uint32_t value);
@@ -750,6 +1087,14 @@ void store_40x_dbcr0 (CPUPPCState *env, uint32_t val);
 void store_40x_sler (CPUPPCState *env, uint32_t val);
 void store_booke_tcr (CPUPPCState *env, target_ulong val);
 void store_booke_tsr (CPUPPCState *env, target_ulong val);
+void booke206_flush_tlb(CPUState *env, int flags, const int check_iprot);
+target_phys_addr_t booke206_tlb_to_page_size(CPUState *env, ppcmas_tlb_t *tlb);
+int ppcemb_tlb_check(CPUState *env, ppcemb_tlb_t *tlb,
+                     target_phys_addr_t *raddrp, target_ulong address,
+                     uint32_t pid, int ext, int i);
+int ppcmas_tlb_check(CPUState *env, ppcmas_tlb_t *tlb,
+                     target_phys_addr_t *raddrp, target_ulong address,
+                     uint32_t pid);
 void ppc_tlb_invalidate_all (CPUPPCState *env);
 void ppc_tlb_invalidate_one (CPUPPCState *env, target_ulong addr);
 #if defined(TARGET_PPC64)
@@ -760,7 +1105,7 @@ int ppcemb_tlb_search (CPUPPCState *env, target_ulong address, uint32_t pid);
 #endif
 #endif
 
-static always_inline uint64_t ppc_dump_gpr (CPUPPCState *env, int gprn)
+static inline uint64_t ppc_dump_gpr(CPUPPCState *env, int gprn)
 {
     uint64_t gprv;
 
@@ -779,17 +1124,16 @@ static always_inline uint64_t ppc_dump_gpr (CPUPPCState *env, int gprn)
 }
 
 /* Device control registers */
-int ppc_dcr_read (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong *valp);
-int ppc_dcr_write (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong val);
+int ppc_dcr_read (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, uint32_t *valp);
+int ppc_dcr_write (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, uint32_t val);
 
-#define CPUState CPUPPCState
 #define cpu_init cpu_ppc_init
 #define cpu_exec cpu_ppc_exec
 #define cpu_gen_code cpu_ppc_gen_code
 #define cpu_signal_handler cpu_ppc_signal_handler
 #define cpu_list ppc_cpu_list
 
-#define CPU_SAVE_VERSION 3
+#define CPU_SAVE_VERSION 4
 
 /* MMU modes definitions */
 #define MMU_MODE0_SUFFIX _user
@@ -804,16 +1148,13 @@ static inline int cpu_mmu_index (CPUState *env)
 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
 {
-    int i;
     if (newsp)
         env->gpr[1] = newsp;
-    for (i = 7; i < 32; i++)
-        env->gpr[i] = 0;
+    env->gpr[3] = 0;
 }
 #endif
 
 #include "cpu-all.h"
-#include "exec-all.h"
 
 /*****************************************************************************/
 /* CRF definitions */
@@ -821,10 +1162,10 @@ static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
 #define CRF_GT        2
 #define CRF_EQ        1
 #define CRF_SO        0
-#define CRF_CH        (1 << 4)
-#define CRF_CL        (1 << 3)
-#define CRF_CH_OR_CL  (1 << 2)
-#define CRF_CH_AND_CL (1 << 1)
+#define CRF_CH        (1 << CRF_LT)
+#define CRF_CL        (1 << CRF_GT)
+#define CRF_CH_OR_CL  (1 << CRF_EQ)
+#define CRF_CH_AND_CL (1 << CRF_SO)
 
 /* XER definitions */
 #define XER_SO  31
@@ -917,6 +1258,8 @@ static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
 #define SPR_HSPRG1            (0x131)
 #define SPR_HDSISR            (0x132)
 #define SPR_HDAR              (0x133)
+#define SPR_BOOKE_EPCR        (0x133)
+#define SPR_SPURR             (0x134)
 #define SPR_BOOKE_DBCR0       (0x134)
 #define SPR_IBCR              (0x135)
 #define SPR_PURR              (0x135)
@@ -1305,6 +1648,151 @@ static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
 #define SPR_604_HID15         (0x3FF)
 #define SPR_E500_SVR          (0x3FF)
 
+/*****************************************************************************/
+/* PowerPC Instructions types definitions                                    */
+enum {
+    PPC_NONE           = 0x0000000000000000ULL,
+    /* PowerPC base instructions set                                         */
+    PPC_INSNS_BASE     = 0x0000000000000001ULL,
+    /*   integer operations instructions                                     */
+#define PPC_INTEGER PPC_INSNS_BASE
+    /*   flow control instructions                                           */
+#define PPC_FLOW    PPC_INSNS_BASE
+    /*   virtual memory instructions                                         */
+#define PPC_MEM     PPC_INSNS_BASE
+    /*   ld/st with reservation instructions                                 */
+#define PPC_RES     PPC_INSNS_BASE
+    /*   spr/msr access instructions                                         */
+#define PPC_MISC    PPC_INSNS_BASE
+    /* Deprecated instruction sets                                           */
+    /*   Original POWER instruction set                                      */
+    PPC_POWER          = 0x0000000000000002ULL,
+    /*   POWER2 instruction set extension                                    */
+    PPC_POWER2         = 0x0000000000000004ULL,
+    /*   Power RTC support                                                   */
+    PPC_POWER_RTC      = 0x0000000000000008ULL,
+    /*   Power-to-PowerPC bridge (601)                                       */
+    PPC_POWER_BR       = 0x0000000000000010ULL,
+    /* 64 bits PowerPC instruction set                                       */
+    PPC_64B            = 0x0000000000000020ULL,
+    /*   New 64 bits extensions (PowerPC 2.0x)                               */
+    PPC_64BX           = 0x0000000000000040ULL,
+    /*   64 bits hypervisor extensions                                       */
+    PPC_64H            = 0x0000000000000080ULL,
+    /*   New wait instruction (PowerPC 2.0x)                                 */
+    PPC_WAIT           = 0x0000000000000100ULL,
+    /*   Time base mftb instruction                                          */
+    PPC_MFTB           = 0x0000000000000200ULL,
+
+    /* Fixed-point unit extensions                                           */
+    /*   PowerPC 602 specific                                                */
+    PPC_602_SPEC       = 0x0000000000000400ULL,
+    /*   isel instruction                                                    */
+    PPC_ISEL           = 0x0000000000000800ULL,
+    /*   popcntb instruction                                                 */
+    PPC_POPCNTB        = 0x0000000000001000ULL,
+    /*   string load / store                                                 */
+    PPC_STRING         = 0x0000000000002000ULL,
+
+    /* Floating-point unit extensions                                        */
+    /*   Optional floating point instructions                                */
+    PPC_FLOAT          = 0x0000000000010000ULL,
+    /* New floating-point extensions (PowerPC 2.0x)                          */
+    PPC_FLOAT_EXT      = 0x0000000000020000ULL,
+    PPC_FLOAT_FSQRT    = 0x0000000000040000ULL,
+    PPC_FLOAT_FRES     = 0x0000000000080000ULL,
+    PPC_FLOAT_FRSQRTE  = 0x0000000000100000ULL,
+    PPC_FLOAT_FRSQRTES = 0x0000000000200000ULL,
+    PPC_FLOAT_FSEL     = 0x0000000000400000ULL,
+    PPC_FLOAT_STFIWX   = 0x0000000000800000ULL,
+
+    /* Vector/SIMD extensions                                                */
+    /*   Altivec support                                                     */
+    PPC_ALTIVEC        = 0x0000000001000000ULL,
+    /*   PowerPC 2.03 SPE extension                                          */
+    PPC_SPE            = 0x0000000002000000ULL,
+    /*   PowerPC 2.03 SPE single-precision floating-point extension          */
+    PPC_SPE_SINGLE     = 0x0000000004000000ULL,
+    /*   PowerPC 2.03 SPE double-precision floating-point extension          */
+    PPC_SPE_DOUBLE     = 0x0000000008000000ULL,
+
+    /* Optional memory control instructions                                  */
+    PPC_MEM_TLBIA      = 0x0000000010000000ULL,
+    PPC_MEM_TLBIE      = 0x0000000020000000ULL,
+    PPC_MEM_TLBSYNC    = 0x0000000040000000ULL,
+    /*   sync instruction                                                    */
+    PPC_MEM_SYNC       = 0x0000000080000000ULL,
+    /*   eieio instruction                                                   */
+    PPC_MEM_EIEIO      = 0x0000000100000000ULL,
+
+    /* Cache control instructions                                            */
+    PPC_CACHE          = 0x0000000200000000ULL,
+    /*   icbi instruction                                                    */
+    PPC_CACHE_ICBI     = 0x0000000400000000ULL,
+    /*   dcbz instruction with fixed cache line size                         */
+    PPC_CACHE_DCBZ     = 0x0000000800000000ULL,
+    /*   dcbz instruction with tunable cache line size                       */
+    PPC_CACHE_DCBZT    = 0x0000001000000000ULL,
+    /*   dcba instruction                                                    */
+    PPC_CACHE_DCBA     = 0x0000002000000000ULL,
+    /*   Freescale cache locking instructions                                */
+    PPC_CACHE_LOCK     = 0x0000004000000000ULL,
+
+    /* MMU related extensions                                                */
+    /*   external control instructions                                       */
+    PPC_EXTERN         = 0x0000010000000000ULL,
+    /*   segment register access instructions                                */
+    PPC_SEGMENT        = 0x0000020000000000ULL,
+    /*   PowerPC 6xx TLB management instructions                             */
+    PPC_6xx_TLB        = 0x0000040000000000ULL,
+    /* PowerPC 74xx TLB management instructions                              */
+    PPC_74xx_TLB       = 0x0000080000000000ULL,
+    /*   PowerPC 40x TLB management instructions                             */
+    PPC_40x_TLB        = 0x0000100000000000ULL,
+    /*   segment register access instructions for PowerPC 64 "bridge"        */
+    PPC_SEGMENT_64B    = 0x0000200000000000ULL,
+    /*   SLB management                                                      */
+    PPC_SLBI           = 0x0000400000000000ULL,
+
+    /* Embedded PowerPC dedicated instructions                               */
+    PPC_WRTEE          = 0x0001000000000000ULL,
+    /* PowerPC 40x exception model                                           */
+    PPC_40x_EXCP       = 0x0002000000000000ULL,
+    /* PowerPC 405 Mac instructions                                          */
+    PPC_405_MAC        = 0x0004000000000000ULL,
+    /* PowerPC 440 specific instructions                                     */
+    PPC_440_SPEC       = 0x0008000000000000ULL,
+    /* BookE (embedded) PowerPC specification                                */
+    PPC_BOOKE          = 0x0010000000000000ULL,
+    /* mfapidi instruction                                                   */
+    PPC_MFAPIDI        = 0x0020000000000000ULL,
+    /* tlbiva instruction                                                    */
+    PPC_TLBIVA         = 0x0040000000000000ULL,
+    /* tlbivax instruction                                                   */
+    PPC_TLBIVAX        = 0x0080000000000000ULL,
+    /* PowerPC 4xx dedicated instructions                                    */
+    PPC_4xx_COMMON     = 0x0100000000000000ULL,
+    /* PowerPC 40x ibct instructions                                         */
+    PPC_40x_ICBT       = 0x0200000000000000ULL,
+    /* rfmci is not implemented in all BookE PowerPC                         */
+    PPC_RFMCI          = 0x0400000000000000ULL,
+    /* rfdi instruction                                                      */
+    PPC_RFDI           = 0x0800000000000000ULL,
+    /* DCR accesses                                                          */
+    PPC_DCR            = 0x1000000000000000ULL,
+    /* DCR extended accesse                                                  */
+    PPC_DCRX           = 0x2000000000000000ULL,
+    /* user-mode DCR access, implemented in PowerPC 460                      */
+    PPC_DCRUX          = 0x4000000000000000ULL,
+    /* popcntw and popcntd instructions                                      */
+    PPC_POPCNTWD       = 0x8000000000000000ULL,
+
+    /* extended type values */
+
+    /* BookE 2.06 PowerPC specification                                      */
+    PPC2_BOOKE206      = 0x0000000000000001ULL,
+};
+
 /*****************************************************************************/
 /* Memory access type :
  * may be needed for precise access rights control and precise exceptions.
@@ -1351,6 +1839,16 @@ enum {
     PPCBookE_INPUT_NB,
 };
 
+enum {
+    /* PowerPC E500 input pins */
+    PPCE500_INPUT_RESET_CORE = 0,
+    PPCE500_INPUT_MCK        = 1,
+    PPCE500_INPUT_CINT       = 3,
+    PPCE500_INPUT_INT        = 4,
+    PPCE500_INPUT_DEBUG      = 6,
+    PPCE500_INPUT_NB,
+};
+
 enum {
     /* PowerPC 40x input pins */
     PPC40x_INPUT_RESET_CORE = 0,
@@ -1391,6 +1889,15 @@ enum {
     PPC970_INPUT_THINT      = 6,
     PPC970_INPUT_NB,
 };
+
+enum {
+    /* POWER7 input pins */
+    POWER7_INPUT_INT        = 0,
+    /* POWER7 probably has other inputs, but we don't care about them
+     * for any existing machine.  We can wire these up when we need
+     * them */
+    POWER7_INPUT_NB,
+};
 #endif
 
 /* Hardware exceptions definitions */
@@ -1417,11 +1924,6 @@ enum {
 
 /*****************************************************************************/
 
-static inline void cpu_pc_from_tb(CPUState *env, TranslationBlock *tb)
-{
-    env->nip = tb->pc;
-}
-
 static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUState *env, target_ulong *pc,
                                         target_ulong *cs_base, int *flags)
 {
@@ -1430,4 +1932,100 @@ static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUState *env, target_ulong *pc,
     *flags = env->hflags;
 }
 
+static inline void cpu_set_tls(CPUState *env, target_ulong newtls)
+{
+#if defined(TARGET_PPC64)
+    /* The kernel checks TIF_32BIT here; we don't support loading 32-bit
+       binaries on PPC64 yet. */
+    env->gpr[13] = newtls;
+#else
+    env->gpr[2] = newtls;
+#endif
+}
+
+#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
+static inline int booke206_tlbm_id(CPUState *env, ppcmas_tlb_t *tlbm)
+{
+    uintptr_t tlbml = (uintptr_t)tlbm;
+    uintptr_t tlbl = (uintptr_t)env->tlb.tlbm;
+
+    return (tlbml - tlbl) / sizeof(env->tlb.tlbm[0]);
+}
+
+static inline int booke206_tlb_size(CPUState *env, int tlbn)
+{
+    uint32_t tlbncfg = env->spr[SPR_BOOKE_TLB0CFG + tlbn];
+    int r = tlbncfg & TLBnCFG_N_ENTRY;
+    return r;
+}
+
+static inline int booke206_tlb_ways(CPUState *env, int tlbn)
+{
+    uint32_t tlbncfg = env->spr[SPR_BOOKE_TLB0CFG + tlbn];
+    int r = tlbncfg >> TLBnCFG_ASSOC_SHIFT;
+    return r;
+}
+
+static inline int booke206_tlbm_to_tlbn(CPUState *env, ppcmas_tlb_t *tlbm)
+{
+    int id = booke206_tlbm_id(env, tlbm);
+    int end = 0;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < BOOKE206_MAX_TLBN; i++) {
+        end += booke206_tlb_size(env, i);
+        if (id < end) {
+            return i;
+        }
+    }
+
+    cpu_abort(env, "Unknown TLBe: %d\n", id);
+    return 0;
+}
+
+static inline int booke206_tlbm_to_way(CPUState *env, ppcmas_tlb_t *tlb)
+{
+    int tlbn = booke206_tlbm_to_tlbn(env, tlb);
+    int tlbid = booke206_tlbm_id(env, tlb);
+    return tlbid & (booke206_tlb_ways(env, tlbn) - 1);
+}
+
+static inline ppcmas_tlb_t *booke206_get_tlbm(CPUState *env, const int tlbn,
+                                              target_ulong ea, int way)
+{
+    int r;
+    uint32_t ways = booke206_tlb_ways(env, tlbn);
+    int ways_bits = ffs(ways) - 1;
+    int tlb_bits = ffs(booke206_tlb_size(env, tlbn)) - 1;
+    int i;
+
+    way &= ways - 1;
+    ea >>= MAS2_EPN_SHIFT;
+    ea &= (1 << (tlb_bits - ways_bits)) - 1;
+    r = (ea << ways_bits) | way;
+
+    /* bump up to tlbn index */
+    for (i = 0; i < tlbn; i++) {
+        r += booke206_tlb_size(env, i);
+    }
+
+    return &env->tlb.tlbm[r];
+}
+
+#endif
+
+extern void (*cpu_ppc_hypercall)(CPUState *);
+
+static inline bool cpu_has_work(CPUState *env)
+{
+    return msr_ee && (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD);
+}
+
+#include "exec-all.h"
+
+static inline void cpu_pc_from_tb(CPUState *env, TranslationBlock *tb)
+{
+    env->nip = tb->pc;
+}
+
 #endif /* !defined (__CPU_PPC_H__) */