]> git.proxmox.com Git - qemu.git/blobdiff - target-ppc/mmu-hash32.c
rng-egd: remove redundant free
[qemu.git] / target-ppc / mmu-hash32.c
index 4b7598bdfc315167131636b8d44f9352112a27f2..6a77dc4f97e2c8016534710ba213d4d871ff2ca4 100644 (file)
 #include "mmu-hash32.h"
 
 //#define DEBUG_MMU
+//#define DEBUG_BAT
 
 #ifdef DEBUG_MMU
 #  define LOG_MMU(...) qemu_log(__VA_ARGS__)
-#  define LOG_MMU_STATE(env) log_cpu_state((env), 0)
+#  define LOG_MMU_STATE(cpu) log_cpu_state((cpu), 0)
 #else
 #  define LOG_MMU(...) do { } while (0)
-#  define LOG_MMU_STATE(...) do { } while (0)
+#  define LOG_MMU_STATE(cpu) do { } while (0)
 #endif
 
-#define PTE_PTEM_MASK 0x7FFFFFBF
-#define PTE_CHECK_MASK (TARGET_PAGE_MASK | 0x7B)
+#ifdef DEBUG_BATS
+#  define LOG_BATS(...) qemu_log(__VA_ARGS__)
+#else
+#  define LOG_BATS(...) do { } while (0)
+#endif
+
+struct mmu_ctx_hash32 {
+    hwaddr raddr;      /* Real address              */
+    int prot;                      /* Protection bits           */
+    int key;                       /* Access key                */
+};
 
-static int ppc_hash32_pp_check(int key, int pp, int nx)
+static int ppc_hash32_pp_prot(int key, int pp, int nx)
 {
-    int access;
+    int prot;
 
-    /* Compute access rights */
-    access = 0;
     if (key == 0) {
         switch (pp) {
         case 0x0:
         case 0x1:
         case 0x2:
-            access |= PAGE_WRITE;
-            /* No break here */
+            prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+            break;
+
         case 0x3:
-            access |= PAGE_READ;
+            prot = PAGE_READ;
             break;
+
+        default:
+            abort();
         }
     } else {
         switch (pp) {
         case 0x0:
-            access = 0;
+            prot = 0;
             break;
+
         case 0x1:
         case 0x3:
-            access = PAGE_READ;
+            prot = PAGE_READ;
             break;
+
         case 0x2:
-            access = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+            prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
             break;
+
+        default:
+            abort();
         }
     }
     if (nx == 0) {
-        access |= PAGE_EXEC;
+        prot |= PAGE_EXEC;
     }
 
-    return access;
+    return prot;
 }
 
-static int ppc_hash32_check_prot(int prot, int rw, int access_type)
+static int ppc_hash32_pte_prot(CPUPPCState *env,
+                               target_ulong sr, ppc_hash_pte32_t pte)
 {
-    int ret;
+    unsigned pp, key;
 
-    if (access_type == ACCESS_CODE) {
-        if (prot & PAGE_EXEC) {
-            ret = 0;
-        } else {
-            ret = -2;
-        }
-    } else if (rw) {
-        if (prot & PAGE_WRITE) {
-            ret = 0;
-        } else {
-            ret = -2;
-        }
-    } else {
-        if (prot & PAGE_READ) {
-            ret = 0;
-        } else {
-            ret = -2;
-        }
-    }
+    key = !!(msr_pr ? (sr & SR32_KP) : (sr & SR32_KS));
+    pp = pte.pte1 & HPTE32_R_PP;
 
-    return ret;
+    return ppc_hash32_pp_prot(key, pp, !!(sr & SR32_NX));
 }
 
-static inline int pte_is_valid_hash32(target_ulong pte0)
+static target_ulong hash32_bat_size(CPUPPCState *env,
+                                    target_ulong batu, target_ulong batl)
 {
-    return pte0 & 0x80000000 ? 1 : 0;
+    if ((msr_pr && !(batu & BATU32_VP))
+        || (!msr_pr && !(batu & BATU32_VS))) {
+        return 0;
+    }
+
+    return BATU32_BEPI & ~((batu & BATU32_BL) << 15);
 }
 
-static int pte_check_hash32(mmu_ctx_t *ctx, target_ulong pte0,
-                            target_ulong pte1, int h, int rw, int type)
+static int hash32_bat_prot(CPUPPCState *env,
+                           target_ulong batu, target_ulong batl)
 {
-    target_ulong ptem, mmask;
-    int access, ret, pteh, ptev, pp;
-
-    ret = -1;
-    /* Check validity and table match */
-    ptev = pte_is_valid_hash32(pte0);
-    pteh = (pte0 >> 6) & 1;
-    if (ptev && h == pteh) {
-        /* Check vsid & api */
-        ptem = pte0 & PTE_PTEM_MASK;
-        mmask = PTE_CHECK_MASK;
-        pp = pte1 & 0x00000003;
-        if (ptem == ctx->ptem) {
-            if (ctx->raddr != (hwaddr)-1ULL) {
-                /* all matches should have equal RPN, WIMG & PP */
-                if ((ctx->raddr & mmask) != (pte1 & mmask)) {
-                    qemu_log("Bad RPN/WIMG/PP\n");
-                    return -3;
-                }
-            }
-            /* Compute access rights */
-            access = ppc_hash32_pp_check(ctx->key, pp, ctx->nx);
-            /* Keep the matching PTE informations */
-            ctx->raddr = pte1;
-            ctx->prot = access;
-            ret = ppc_hash32_check_prot(ctx->prot, rw, type);
-            if (ret == 0) {
-                /* Access granted */
-                LOG_MMU("PTE access granted !\n");
-            } else {
-                /* Access right violation */
-                LOG_MMU("PTE access rejected\n");
-            }
+    int pp, prot;
+
+    prot = 0;
+    pp = batl & BATL32_PP;
+    if (pp != 0) {
+        prot = PAGE_READ | PAGE_EXEC;
+        if (pp == 0x2) {
+            prot |= PAGE_WRITE;
         }
     }
+    return prot;
+}
+
+static target_ulong hash32_bat_601_size(CPUPPCState *env,
+                                target_ulong batu, target_ulong batl)
+{
+    if (!(batl & BATL32_601_V)) {
+        return 0;
+    }
 
-    return ret;
+    return BATU32_BEPI & ~((batl & BATL32_601_BL) << 17);
 }
 
-static int ppc_hash32_pte_update_flags(mmu_ctx_t *ctx, target_ulong *pte1p,
-                                       int ret, int rw)
+static int hash32_bat_601_prot(CPUPPCState *env,
+                               target_ulong batu, target_ulong batl)
 {
-    int store = 0;
+    int key, pp;
 
-    /* Update page flags */
-    if (!(*pte1p & 0x00000100)) {
-        /* Update accessed flag */
-        *pte1p |= 0x00000100;
-        store = 1;
-    }
-    if (!(*pte1p & 0x00000080)) {
-        if (rw == 1 && ret == 0) {
-            /* Update changed flag */
-            *pte1p |= 0x00000080;
-            store = 1;
-        } else {
-            /* Force page fault for first write access */
-            ctx->prot &= ~PAGE_WRITE;
-        }
+    pp = batu & BATU32_601_PP;
+    if (msr_pr == 0) {
+        key = !!(batu & BATU32_601_KS);
+    } else {
+        key = !!(batu & BATU32_601_KP);
     }
-
-    return store;
+    return ppc_hash32_pp_prot(key, pp, 0);
 }
 
-/* PTE table lookup */
-static int find_pte32(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx, int h,
-                      int rw, int type, int target_page_bits)
+static hwaddr ppc_hash32_bat_lookup(CPUPPCState *env, target_ulong ea, int rwx,
+                                    int *prot)
 {
-    hwaddr pteg_off;
-    target_ulong pte0, pte1;
-    int i, good = -1;
-    int ret, r;
-
-    ret = -1; /* No entry found */
-    pteg_off = get_pteg_offset(env, ctx->hash[h], HASH_PTE_SIZE_32);
-    for (i = 0; i < 8; i++) {
-        if (env->external_htab) {
-            pte0 = ldl_p(env->external_htab + pteg_off + (i * 8));
-            pte1 = ldl_p(env->external_htab + pteg_off + (i * 8) + 4);
+    target_ulong *BATlt, *BATut;
+    int i;
+
+    LOG_BATS("%s: %cBAT v " TARGET_FMT_lx "\n", __func__,
+             rwx == 2 ? 'I' : 'D', ea);
+    if (rwx == 2) {
+        BATlt = env->IBAT[1];
+        BATut = env->IBAT[0];
+    } else {
+        BATlt = env->DBAT[1];
+        BATut = env->DBAT[0];
+    }
+    for (i = 0; i < env->nb_BATs; i++) {
+        target_ulong batu = BATut[i];
+        target_ulong batl = BATlt[i];
+        target_ulong mask;
+
+        if (unlikely(env->mmu_model == POWERPC_MMU_601)) {
+            mask = hash32_bat_601_size(env, batu, batl);
         } else {
-            pte0 = ldl_phys(env->htab_base + pteg_off + (i * 8));
-            pte1 = ldl_phys(env->htab_base + pteg_off + (i * 8) + 4);
-        }
-        r = pte_check_hash32(ctx, pte0, pte1, h, rw, type);
-        LOG_MMU("Load pte from %08" HWADDR_PRIx " => " TARGET_FMT_lx " "
-                TARGET_FMT_lx " %d %d %d " TARGET_FMT_lx "\n",
-                pteg_off + (i * 8), pte0, pte1, (int)(pte0 >> 31), h,
-                (int)((pte0 >> 6) & 1), ctx->ptem);
-        switch (r) {
-        case -3:
-            /* PTE inconsistency */
-            return -1;
-        case -2:
-            /* Access violation */
-            ret = -2;
-            good = i;
-            break;
-        case -1:
-        default:
-            /* No PTE match */
-            break;
-        case 0:
-            /* access granted */
-            /* XXX: we should go on looping to check all PTEs consistency
-             *      but if we can speed-up the whole thing as the
-             *      result would be undefined if PTEs are not consistent.
-             */
-            ret = 0;
-            good = i;
-            goto done;
+            mask = hash32_bat_size(env, batu, batl);
         }
-    }
-    if (good != -1) {
-    done:
-        LOG_MMU("found PTE at addr %08" HWADDR_PRIx " prot=%01x ret=%d\n",
-                ctx->raddr, ctx->prot, ret);
-        /* Update page flags */
-        pte1 = ctx->raddr;
-        if (ppc_hash32_pte_update_flags(ctx, &pte1, ret, rw) == 1) {
-            if (env->external_htab) {
-                stl_p(env->external_htab + pteg_off + (good * 8) + 4,
-                      pte1);
+        LOG_BATS("%s: %cBAT%d v " TARGET_FMT_lx " BATu " TARGET_FMT_lx
+                 " BATl " TARGET_FMT_lx "\n", __func__,
+                 type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, ea, batu, batl);
+
+        if (mask && ((ea & mask) == (batu & BATU32_BEPI))) {
+            hwaddr raddr = (batl & mask) | (ea & ~mask);
+
+            if (unlikely(env->mmu_model == POWERPC_MMU_601)) {
+                *prot = hash32_bat_601_prot(env, batu, batl);
             } else {
-                stl_phys_notdirty(env->htab_base + pteg_off +
-                                  (good * 8) + 4, pte1);
+                *prot = hash32_bat_prot(env, batu, batl);
             }
+
+            return raddr & TARGET_PAGE_MASK;
         }
     }
 
-    /* We have a TLB that saves 4K pages, so let's
-     * split a huge page to 4k chunks */
-    if (target_page_bits != TARGET_PAGE_BITS) {
-        ctx->raddr |= (ctx->eaddr & ((1 << target_page_bits) - 1))
-                      & TARGET_PAGE_MASK;
+    /* No hit */
+#if defined(DEBUG_BATS)
+    if (qemu_log_enabled()) {
+        LOG_BATS("no BAT match for " TARGET_FMT_lx ":\n", ea);
+        for (i = 0; i < 4; i++) {
+            BATu = &BATut[i];
+            BATl = &BATlt[i];
+            BEPIu = *BATu & BATU32_BEPIU;
+            BEPIl = *BATu & BATU32_BEPIL;
+            bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
+            LOG_BATS("%s: %cBAT%d v " TARGET_FMT_lx " BATu " TARGET_FMT_lx
+                     " BATl " TARGET_FMT_lx "\n\t" TARGET_FMT_lx " "
+                     TARGET_FMT_lx " " TARGET_FMT_lx "\n",
+                     __func__, type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, ea,
+                     *BATu, *BATl, BEPIu, BEPIl, bl);
+        }
     }
-    return ret;
+#endif
+
+    return -1;
 }
 
-static int get_segment32(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
-                         target_ulong eaddr, int rw, int type)
+static int ppc_hash32_direct_store(CPUPPCState *env, target_ulong sr,
+                                   target_ulong eaddr, int rwx,
+                                   hwaddr *raddr, int *prot)
 {
-    hwaddr hash;
-    target_ulong vsid;
-    int ds, pr, target_page_bits;
-    int ret, ret2;
-    target_ulong sr, pgidx;
+    int key = !!(msr_pr ? (sr & SR32_KP) : (sr & SR32_KS));
 
-    pr = msr_pr;
-    ctx->eaddr = eaddr;
+    LOG_MMU("direct store...\n");
 
-    sr = env->sr[eaddr >> 28];
-    ctx->key = (((sr & 0x20000000) && (pr != 0)) ||
-                ((sr & 0x40000000) && (pr == 0))) ? 1 : 0;
-    ds = sr & 0x80000000 ? 1 : 0;
-    ctx->nx = sr & 0x10000000 ? 1 : 0;
-    vsid = sr & 0x00FFFFFF;
-    target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS;
-    LOG_MMU("Check segment v=" TARGET_FMT_lx " %d " TARGET_FMT_lx " nip="
-            TARGET_FMT_lx " lr=" TARGET_FMT_lx
-            " ir=%d dr=%d pr=%d %d t=%d\n",
-            eaddr, (int)(eaddr >> 28), sr, env->nip, env->lr, (int)msr_ir,
-            (int)msr_dr, pr != 0 ? 1 : 0, rw, type);
-    pgidx = (eaddr & ~SEGMENT_MASK_256M) >> target_page_bits;
-    hash = vsid ^ pgidx;
-    ctx->ptem = (vsid << 7) | (pgidx >> 10);
-
-    LOG_MMU("pte segment: key=%d ds %d nx %d vsid " TARGET_FMT_lx "\n",
-            ctx->key, ds, ctx->nx, vsid);
-    ret = -1;
-    if (!ds) {
-        /* Check if instruction fetch is allowed, if needed */
-        if (type != ACCESS_CODE || ctx->nx == 0) {
-            /* Page address translation */
-            LOG_MMU("htab_base " TARGET_FMT_plx " htab_mask " TARGET_FMT_plx
-                    " hash " TARGET_FMT_plx "\n",
-                    env->htab_base, env->htab_mask, hash);
-            ctx->hash[0] = hash;
-            ctx->hash[1] = ~hash;
-
-            /* Initialize real address with an invalid value */
-            ctx->raddr = (hwaddr)-1ULL;
-            LOG_MMU("0 htab=" TARGET_FMT_plx "/" TARGET_FMT_plx
-                    " vsid=" TARGET_FMT_lx " ptem=" TARGET_FMT_lx
-                    " hash=" TARGET_FMT_plx "\n",
-                    env->htab_base, env->htab_mask, vsid, ctx->ptem,
-                    ctx->hash[0]);
-            /* Primary table lookup */
-            ret = find_pte32(env, ctx, 0, rw, type, target_page_bits);
-            if (ret < 0) {
-                /* Secondary table lookup */
-                LOG_MMU("1 htab=" TARGET_FMT_plx "/" TARGET_FMT_plx
-                        " vsid=" TARGET_FMT_lx " api=" TARGET_FMT_lx
-                        " hash=" TARGET_FMT_plx "\n", env->htab_base,
-                        env->htab_mask, vsid, ctx->ptem, ctx->hash[1]);
-                ret2 = find_pte32(env, ctx, 1, rw, type,
-                                  target_page_bits);
-                if (ret2 != -1) {
-                    ret = ret2;
-                }
-            }
-#if defined(DUMP_PAGE_TABLES)
-            if (qemu_log_enabled()) {
-                hwaddr curaddr;
-                uint32_t a0, a1, a2, a3;
-
-                qemu_log("Page table: " TARGET_FMT_plx " len " TARGET_FMT_plx
-                         "\n", sdr, mask + 0x80);
-                for (curaddr = sdr; curaddr < (sdr + mask + 0x80);
-                     curaddr += 16) {
-                    a0 = ldl_phys(curaddr);
-                    a1 = ldl_phys(curaddr + 4);
-                    a2 = ldl_phys(curaddr + 8);
-                    a3 = ldl_phys(curaddr + 12);
-                    if (a0 != 0 || a1 != 0 || a2 != 0 || a3 != 0) {
-                        qemu_log(TARGET_FMT_plx ": %08x %08x %08x %08x\n",
-                                 curaddr, a0, a1, a2, a3);
-                    }
-                }
-            }
-#endif
-        } else {
-            LOG_MMU("No access allowed\n");
-            ret = -3;
-        }
-    } else {
-        target_ulong sr;
+    if ((sr & 0x1FF00000) >> 20 == 0x07f) {
+        /* Memory-forced I/O controller interface access */
+        /* If T=1 and BUID=x'07F', the 601 performs a memory access
+         * to SR[28-31] LA[4-31], bypassing all protection mechanisms.
+         */
+        *raddr = ((sr & 0xF) << 28) | (eaddr & 0x0FFFFFFF);
+        *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
+        return 0;
+    }
 
-        LOG_MMU("direct store...\n");
-        /* Direct-store segment : absolutely *BUGGY* for now */
+    if (rwx == 2) {
+        /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
+        env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
+        env->error_code = 0x10000000;
+        return 1;
+    }
 
-        /* Direct-store implies a 32-bit MMU.
-         * Check the Segment Register's bus unit ID (BUID).
-         */
-        sr = env->sr[eaddr >> 28];
-        if ((sr & 0x1FF00000) >> 20 == 0x07f) {
-            /* Memory-forced I/O controller interface access */
-            /* If T=1 and BUID=x'07F', the 601 performs a memory access
-             * to SR[28-31] LA[4-31], bypassing all protection mechanisms.
-             */
-            ctx->raddr = ((sr & 0xF) << 28) | (eaddr & 0x0FFFFFFF);
-            ctx->prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
-            return 0;
+    switch (env->access_type) {
+    case ACCESS_INT:
+        /* Integer load/store : only access allowed */
+        break;
+    case ACCESS_FLOAT:
+        /* Floating point load/store */
+        env->exception_index = POWERPC_EXCP_ALIGN;
+        env->error_code = POWERPC_EXCP_ALIGN_FP;
+        env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+        return 1;
+    case ACCESS_RES:
+        /* lwarx, ldarx or srwcx. */
+        env->error_code = 0;
+        env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+        if (rwx == 1) {
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x06000000;
+        } else {
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x04000000;
         }
-
-        switch (type) {
-        case ACCESS_INT:
-            /* Integer load/store : only access allowed */
-            break;
-        case ACCESS_CODE:
-            /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
-            return -4;
-        case ACCESS_FLOAT:
-            /* Floating point load/store */
-            return -4;
-        case ACCESS_RES:
-            /* lwarx, ldarx or srwcx. */
-            return -4;
-        case ACCESS_CACHE:
-            /* dcba, dcbt, dcbtst, dcbf, dcbi, dcbst, dcbz, or icbi */
-            /* Should make the instruction do no-op.
-             * As it already do no-op, it's quite easy :-)
-             */
-            ctx->raddr = eaddr;
-            return 0;
-        case ACCESS_EXT:
-            /* eciwx or ecowx */
-            return -4;
-        default:
-            qemu_log("ERROR: instruction should not need "
-                        "address translation\n");
-            return -4;
+        return 1;
+    case ACCESS_CACHE:
+        /* dcba, dcbt, dcbtst, dcbf, dcbi, dcbst, dcbz, or icbi */
+        /* Should make the instruction do no-op.
+         * As it already do no-op, it's quite easy :-)
+         */
+        *raddr = eaddr;
+        return 0;
+    case ACCESS_EXT:
+        /* eciwx or ecowx */
+        env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
+        env->error_code = 0;
+        env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+        if (rwx == 1) {
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x06100000;
+        } else {
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x04100000;
         }
-        if ((rw == 1 || ctx->key != 1) && (rw == 0 || ctx->key != 0)) {
-            ctx->raddr = eaddr;
-            ret = 2;
+        return 1;
+    default:
+        qemu_log("ERROR: instruction should not need "
+                 "address translation\n");
+        abort();
+    }
+    if ((rwx == 1 || key != 1) && (rwx == 0 || key != 0)) {
+        *raddr = eaddr;
+        return 0;
+    } else {
+        env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
+        env->error_code = 0;
+        env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+        if (rwx == 1) {
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x0a000000;
         } else {
-            ret = -2;
+            env->spr[SPR_DSISR] = 0x08000000;
         }
+        return 1;
     }
-
-    return ret;
 }
 
-
-static int ppc_hash32_get_physical_address(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
-                                           target_ulong eaddr, int rw,
-                                           int access_type)
+hwaddr get_pteg_offset32(CPUPPCState *env, hwaddr hash)
 {
-    bool real_mode = (access_type == ACCESS_CODE && msr_ir == 0)
-        || (access_type != ACCESS_CODE && msr_dr == 0);
-
-    if (real_mode) {
-        ctx->raddr = eaddr;
-        ctx->prot = PAGE_READ | PAGE_EXEC | PAGE_WRITE;
-        return 0;
-    } else {
-        int ret = -1;
+    return (hash * HASH_PTEG_SIZE_32) & env->htab_mask;
+}
 
-        /* Try to find a BAT */
-        if (env->nb_BATs != 0) {
-            ret = get_bat(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
-        }
-        if (ret < 0) {
-            /* We didn't match any BAT entry or don't have BATs */
-            ret = get_segment32(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
+static hwaddr ppc_hash32_pteg_search(CPUPPCState *env, hwaddr pteg_off,
+                                     bool secondary, target_ulong ptem,
+                                     ppc_hash_pte32_t *pte)
+{
+    hwaddr pte_offset = pteg_off;
+    target_ulong pte0, pte1;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
+        pte0 = ppc_hash32_load_hpte0(env, pte_offset);
+        pte1 = ppc_hash32_load_hpte1(env, pte_offset);
+
+        if ((pte0 & HPTE32_V_VALID)
+            && (secondary == !!(pte0 & HPTE32_V_SECONDARY))
+            && HPTE32_V_COMPARE(pte0, ptem)) {
+            pte->pte0 = pte0;
+            pte->pte1 = pte1;
+            return pte_offset;
         }
-        return ret;
+
+        pte_offset += HASH_PTE_SIZE_32;
     }
+
+    return -1;
 }
 
-hwaddr ppc_hash32_get_phys_page_debug(CPUPPCState *env, target_ulong addr)
+static hwaddr ppc_hash32_htab_lookup(CPUPPCState *env,
+                                     target_ulong sr, target_ulong eaddr,
+                                     ppc_hash_pte32_t *pte)
 {
-    mmu_ctx_t ctx;
+    hwaddr pteg_off, pte_offset;
+    hwaddr hash;
+    uint32_t vsid, pgidx, ptem;
 
-    if (unlikely(ppc_hash32_get_physical_address(env, &ctx, addr, 0, ACCESS_INT)
-                 != 0)) {
-        return -1;
+    vsid = sr & SR32_VSID;
+    pgidx = (eaddr & ~SEGMENT_MASK_256M) >> TARGET_PAGE_BITS;
+    hash = vsid ^ pgidx;
+    ptem = (vsid << 7) | (pgidx >> 10);
+
+    /* Page address translation */
+    LOG_MMU("htab_base " TARGET_FMT_plx " htab_mask " TARGET_FMT_plx
+            " hash " TARGET_FMT_plx "\n",
+            env->htab_base, env->htab_mask, hash);
+
+    /* Primary PTEG lookup */
+    LOG_MMU("0 htab=" TARGET_FMT_plx "/" TARGET_FMT_plx
+            " vsid=%" PRIx32 " ptem=%" PRIx32
+            " hash=" TARGET_FMT_plx "\n",
+            env->htab_base, env->htab_mask, vsid, ptem, hash);
+    pteg_off = get_pteg_offset32(env, hash);
+    pte_offset = ppc_hash32_pteg_search(env, pteg_off, 0, ptem, pte);
+    if (pte_offset == -1) {
+        /* Secondary PTEG lookup */
+        LOG_MMU("1 htab=" TARGET_FMT_plx "/" TARGET_FMT_plx
+                " vsid=%" PRIx32 " api=%" PRIx32
+                " hash=" TARGET_FMT_plx "\n", env->htab_base,
+                env->htab_mask, vsid, ptem, ~hash);
+        pteg_off = get_pteg_offset32(env, ~hash);
+        pte_offset = ppc_hash32_pteg_search(env, pteg_off, 1, ptem, pte);
     }
 
-    return ctx.raddr & TARGET_PAGE_MASK;
+    return pte_offset;
+}
+
+static hwaddr ppc_hash32_pte_raddr(target_ulong sr, ppc_hash_pte32_t pte,
+                                   target_ulong eaddr)
+{
+    hwaddr rpn = pte.pte1 & HPTE32_R_RPN;
+    hwaddr mask = ~TARGET_PAGE_MASK;
+
+    return (rpn & ~mask) | (eaddr & mask);
 }
 
-int ppc_hash32_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
+int ppc_hash32_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong eaddr, int rwx,
                                 int mmu_idx)
 {
-    mmu_ctx_t ctx;
-    int access_type;
-    int ret = 0;
-
-    if (rw == 2) {
-        /* code access */
-        rw = 0;
-        access_type = ACCESS_CODE;
-    } else {
-        /* data access */
-        access_type = env->access_type;
+    target_ulong sr;
+    hwaddr pte_offset;
+    ppc_hash_pte32_t pte;
+    int prot;
+    uint32_t new_pte1;
+    const int need_prot[] = {PAGE_READ, PAGE_WRITE, PAGE_EXEC};
+    hwaddr raddr;
+
+    assert((rwx == 0) || (rwx == 1) || (rwx == 2));
+
+    /* 1. Handle real mode accesses */
+    if (((rwx == 2) && (msr_ir == 0)) || ((rwx != 2) && (msr_dr == 0))) {
+        /* Translation is off */
+        raddr = eaddr;
+        tlb_set_page(env, eaddr & TARGET_PAGE_MASK, raddr & TARGET_PAGE_MASK,
+                     PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC, mmu_idx,
+                     TARGET_PAGE_SIZE);
+        return 0;
     }
-    ret = ppc_hash32_get_physical_address(env, &ctx, address, rw, access_type);
-    if (ret == 0) {
-        tlb_set_page(env, address & TARGET_PAGE_MASK,
-                     ctx.raddr & TARGET_PAGE_MASK, ctx.prot,
-                     mmu_idx, TARGET_PAGE_SIZE);
-        ret = 0;
-    } else if (ret < 0) {
-        LOG_MMU_STATE(env);
-        if (access_type == ACCESS_CODE) {
-            switch (ret) {
-            case -1:
-                /* No matches in page tables or TLB */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
-                env->error_code = 0x40000000;
-                break;
-            case -2:
-                /* Access rights violation */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
-                env->error_code = 0x08000000;
-                break;
-            case -3:
-                /* No execute protection violation */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
-                env->error_code = 0x10000000;
-                break;
-            case -4:
-                /* Direct store exception */
-                /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
-                env->error_code = 0x10000000;
-                break;
-            }
-        } else {
-            switch (ret) {
-            case -1:
-                /* No matches in page tables or TLB */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
-                env->error_code = 0;
-                env->spr[SPR_DAR] = address;
-                if (rw == 1) {
-                    env->spr[SPR_DSISR] = 0x42000000;
-                } else {
-                    env->spr[SPR_DSISR] = 0x40000000;
-                }
-                break;
-            case -2:
-                /* Access rights violation */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
-                env->error_code = 0;
-                env->spr[SPR_DAR] = address;
-                if (rw == 1) {
-                    env->spr[SPR_DSISR] = 0x0A000000;
+
+    /* 2. Check Block Address Translation entries (BATs) */
+    if (env->nb_BATs != 0) {
+        raddr = ppc_hash32_bat_lookup(env, eaddr, rwx, &prot);
+        if (raddr != -1) {
+            if (need_prot[rwx] & ~prot) {
+                if (rwx == 2) {
+                    env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
+                    env->error_code = 0x08000000;
                 } else {
-                    env->spr[SPR_DSISR] = 0x08000000;
-                }
-                break;
-            case -4:
-                /* Direct store exception */
-                switch (access_type) {
-                case ACCESS_FLOAT:
-                    /* Floating point load/store */
-                    env->exception_index = POWERPC_EXCP_ALIGN;
-                    env->error_code = POWERPC_EXCP_ALIGN_FP;
-                    env->spr[SPR_DAR] = address;
-                    break;
-                case ACCESS_RES:
-                    /* lwarx, ldarx or stwcx. */
-                    env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
-                    env->error_code = 0;
-                    env->spr[SPR_DAR] = address;
-                    if (rw == 1) {
-                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x06000000;
-                    } else {
-                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x04000000;
-                    }
-                    break;
-                case ACCESS_EXT:
-                    /* eciwx or ecowx */
                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
                     env->error_code = 0;
-                    env->spr[SPR_DAR] = address;
-                    if (rw == 1) {
-                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x06100000;
+                    env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+                    if (rwx == 1) {
+                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x0a000000;
                     } else {
-                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x04100000;
+                        env->spr[SPR_DSISR] = 0x08000000;
                     }
-                    break;
-                default:
-                    printf("DSI: invalid exception (%d)\n", ret);
-                    env->exception_index = POWERPC_EXCP_PROGRAM;
-                    env->error_code =
-                        POWERPC_EXCP_INVAL | POWERPC_EXCP_INVAL_INVAL;
-                    env->spr[SPR_DAR] = address;
-                    break;
                 }
-                break;
+                return 1;
             }
+
+            tlb_set_page(env, eaddr & TARGET_PAGE_MASK,
+                         raddr & TARGET_PAGE_MASK, prot, mmu_idx,
+                         TARGET_PAGE_SIZE);
+            return 0;
         }
-#if 0
-        printf("%s: set exception to %d %02x\n", __func__,
-               env->exception, env->error_code);
-#endif
-        ret = 1;
     }
 
-    return ret;
+    /* 3. Look up the Segment Register */
+    sr = env->sr[eaddr >> 28];
+
+    /* 4. Handle direct store segments */
+    if (sr & SR32_T) {
+        if (ppc_hash32_direct_store(env, sr, eaddr, rwx,
+                                    &raddr, &prot) == 0) {
+            tlb_set_page(env, eaddr & TARGET_PAGE_MASK,
+                         raddr & TARGET_PAGE_MASK, prot, mmu_idx,
+                         TARGET_PAGE_SIZE);
+            return 0;
+        } else {
+            return 1;
+        }
+    }
+
+    /* 5. Check for segment level no-execute violation */
+    if ((rwx == 2) && (sr & SR32_NX)) {
+        env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
+        env->error_code = 0x10000000;
+        return 1;
+    }
+
+    /* 6. Locate the PTE in the hash table */
+    pte_offset = ppc_hash32_htab_lookup(env, sr, eaddr, &pte);
+    if (pte_offset == -1) {
+        if (rwx == 2) {
+            env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
+            env->error_code = 0x40000000;
+        } else {
+            env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
+            env->error_code = 0;
+            env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+            if (rwx == 1) {
+                env->spr[SPR_DSISR] = 0x42000000;
+            } else {
+                env->spr[SPR_DSISR] = 0x40000000;
+            }
+        }
+
+        return 1;
+    }
+    LOG_MMU("found PTE at offset %08" HWADDR_PRIx "\n", pte_offset);
+
+    /* 7. Check access permissions */
+
+    prot = ppc_hash32_pte_prot(env, sr, pte);
+
+    if (need_prot[rwx] & ~prot) {
+        /* Access right violation */
+        LOG_MMU("PTE access rejected\n");
+        if (rwx == 2) {
+            env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
+            env->error_code = 0x08000000;
+        } else {
+            env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
+            env->error_code = 0;
+            env->spr[SPR_DAR] = eaddr;
+            if (rwx == 1) {
+                env->spr[SPR_DSISR] = 0x0a000000;
+            } else {
+                env->spr[SPR_DSISR] = 0x08000000;
+            }
+        }
+        return 1;
+    }
+
+    LOG_MMU("PTE access granted !\n");
+
+    /* 8. Update PTE referenced and changed bits if necessary */
+
+    new_pte1 = pte.pte1 | HPTE32_R_R; /* set referenced bit */
+    if (rwx == 1) {
+        new_pte1 |= HPTE32_R_C; /* set changed (dirty) bit */
+    } else {
+        /* Treat the page as read-only for now, so that a later write
+         * will pass through this function again to set the C bit */
+        prot &= ~PAGE_WRITE;
+    }
+
+    if (new_pte1 != pte.pte1) {
+        ppc_hash32_store_hpte1(env, pte_offset, new_pte1);
+    }
+
+    /* 9. Determine the real address from the PTE */
+
+    raddr = ppc_hash32_pte_raddr(sr, pte, eaddr);
+
+    tlb_set_page(env, eaddr & TARGET_PAGE_MASK, raddr & TARGET_PAGE_MASK,
+                 prot, mmu_idx, TARGET_PAGE_SIZE);
+
+    return 0;
+}
+
+hwaddr ppc_hash32_get_phys_page_debug(CPUPPCState *env, target_ulong eaddr)
+{
+    target_ulong sr;
+    hwaddr pte_offset;
+    ppc_hash_pte32_t pte;
+    int prot;
+
+    if (msr_dr == 0) {
+        /* Translation is off */
+        return eaddr;
+    }
+
+    if (env->nb_BATs != 0) {
+        hwaddr raddr = ppc_hash32_bat_lookup(env, eaddr, 0, &prot);
+        if (raddr != -1) {
+            return raddr;
+        }
+    }
+
+    sr = env->sr[eaddr >> 28];
+
+    if (sr & SR32_T) {
+        /* FIXME: Add suitable debug support for Direct Store segments */
+        return -1;
+    }
+
+    pte_offset = ppc_hash32_htab_lookup(env, sr, eaddr, &pte);
+    if (pte_offset == -1) {
+        return -1;
+    }
+
+    return ppc_hash32_pte_raddr(sr, pte, eaddr) & TARGET_PAGE_MASK;
 }