]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - target-ppc/mmu_helper.c
cpu: Turn cpu_get_phys_page_debug() into a CPUClass hook
[mirror_qemu.git] / target-ppc / mmu_helper.c
index ce39f494c538b5986a8a1245e5ec21ac7330d218..5dd4e05f78f14bca71f132ed53bf4bc44670d33d 100644 (file)
 
 #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
 
 #ifdef DEBUG_SOFTWARE_TLB
 
 /*****************************************************************************/
 /* PowerPC MMU emulation */
-#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
-int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
-                             int mmu_idx)
-{
-    int exception, error_code;
 
-    if (rw == 2) {
-        exception = POWERPC_EXCP_ISI;
-        error_code = 0x40000000;
-    } else {
-        exception = POWERPC_EXCP_DSI;
-        error_code = 0x40000000;
-        if (rw) {
-            error_code |= 0x02000000;
-        }
-        env->spr[SPR_DAR] = address;
-        env->spr[SPR_DSISR] = error_code;
-    }
-    env->exception_index = exception;
-    env->error_code = error_code;
-
-    return 1;
-}
+/* Context used internally during MMU translations */
+typedef struct mmu_ctx_t mmu_ctx_t;
+struct mmu_ctx_t {
+    hwaddr raddr;      /* Real address              */
+    hwaddr eaddr;      /* Effective address         */
+    int prot;                      /* Protection bits           */
+    hwaddr hash[2];    /* Pagetable hash values     */
+    target_ulong ptem;             /* Virtual segment ID | API  */
+    int key;                       /* Access key                */
+    int nx;                        /* Non-execute area          */
+};
 
-#else
 /* Common routines used by software and hardware TLBs emulation */
 static inline int pte_is_valid(target_ulong pte0)
 {
@@ -91,12 +79,11 @@ static inline void pte_invalidate(target_ulong *pte0)
 #define PTE_PTEM_MASK 0x7FFFFFBF
 #define PTE_CHECK_MASK (TARGET_PAGE_MASK | 0x7B)
 
-int pp_check(int key, int pp, int nx)
+static int pp_check(int key, int pp, int nx)
 {
     int access;
 
     /* Compute access rights */
-    /* When pp is 3/7, the result is undefined. Set it to noaccess */
     access = 0;
     if (key == 0) {
         switch (pp) {
@@ -106,14 +93,12 @@ int pp_check(int key, int pp, int nx)
             access |= PAGE_WRITE;
             /* No break here */
         case 0x3:
-        case 0x6:
             access |= PAGE_READ;
             break;
         }
     } else {
         switch (pp) {
         case 0x0:
-        case 0x6:
             access = 0;
             break;
         case 0x1:
@@ -132,7 +117,7 @@ int pp_check(int key, int pp, int nx)
     return access;
 }
 
-int check_prot(int prot, int rw, int access_type)
+static int check_prot(int prot, int rw, int access_type)
 {
     int ret;
 
@@ -201,8 +186,8 @@ static inline int ppc6xx_tlb_pte_check(mmu_ctx_t *ctx, target_ulong pte0,
     return ret;
 }
 
-int pte_update_flags(mmu_ctx_t *ctx, target_ulong *pte1p,
-                     int ret, int rw)
+static int pte_update_flags(mmu_ctx_t *ctx, target_ulong *pte1p,
+                            int ret, int rw)
 {
     int store = 0;
 
@@ -400,34 +385,8 @@ static inline void bat_size_prot(CPUPPCState *env, target_ulong *blp,
     *protp = prot;
 }
 
-static inline void bat_601_size_prot(CPUPPCState *env, target_ulong *blp,
-                                     int *validp, int *protp,
-                                     target_ulong *BATu, target_ulong *BATl)
-{
-    target_ulong bl;
-    int key, pp, valid, prot;
-
-    bl = (*BATl & 0x0000003F) << 17;
-    LOG_BATS("b %02x ==> bl " TARGET_FMT_lx " msk " TARGET_FMT_lx "\n",
-             (uint8_t)(*BATl & 0x0000003F), bl, ~bl);
-    prot = 0;
-    valid = (*BATl >> 6) & 1;
-    if (valid) {
-        pp = *BATu & 0x00000003;
-        if (msr_pr == 0) {
-            key = (*BATu >> 3) & 1;
-        } else {
-            key = (*BATu >> 2) & 1;
-        }
-        prot = pp_check(key, pp, 0);
-    }
-    *blp = bl;
-    *validp = valid;
-    *protp = prot;
-}
-
-int get_bat(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
-            target_ulong virtual, int rw, int type)
+static int get_bat_6xx_tlb(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
+                           target_ulong virtual, int rw, int type)
 {
     target_ulong *BATlt, *BATut, *BATu, *BATl;
     target_ulong BEPIl, BEPIu, bl;
@@ -451,11 +410,7 @@ int get_bat(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
         BATl = &BATlt[i];
         BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
         BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
-        if (unlikely(env->mmu_model == POWERPC_MMU_601)) {
-            bat_601_size_prot(env, &bl, &valid, &prot, BATu, BATl);
-        } else {
-            bat_size_prot(env, &bl, &valid, &prot, BATu, BATl);
-        }
+        bat_size_prot(env, &bl, &valid, &prot, BATu, BATl);
         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, virtual, *BATu, *BATl);
@@ -502,11 +457,6 @@ int get_bat(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
     return ret;
 }
 
-hwaddr get_pteg_offset(CPUPPCState *env, hwaddr hash, int pte_size)
-{
-    return (hash * pte_size * 8) & env->htab_mask;
-}
-
 /* Perform segment based translation */
 static inline int get_segment_6xx_tlb(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
                                       target_ulong eaddr, int rw, int type)
@@ -1226,6 +1176,94 @@ static void mmubooke206_dump_mmu(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf,
     }
 }
 
+static void mmu6xx_dump_BATs(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf,
+                             CPUPPCState *env, int type)
+{
+    target_ulong *BATlt, *BATut, *BATu, *BATl;
+    target_ulong BEPIl, BEPIu, bl;
+    int i;
+
+    switch (type) {
+    case ACCESS_CODE:
+        BATlt = env->IBAT[1];
+        BATut = env->IBAT[0];
+        break;
+    default:
+        BATlt = env->DBAT[1];
+        BATut = env->DBAT[0];
+        break;
+    }
+
+    for (i = 0; i < env->nb_BATs; i++) {
+        BATu = &BATut[i];
+        BATl = &BATlt[i];
+        BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
+        BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
+        bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
+        cpu_fprintf(f, "%s BAT%d BATu " TARGET_FMT_lx
+                    " BATl " TARGET_FMT_lx "\n\t" TARGET_FMT_lx " "
+                    TARGET_FMT_lx " " TARGET_FMT_lx "\n",
+                    type == ACCESS_CODE ? "code" : "data", i,
+                    *BATu, *BATl, BEPIu, BEPIl, bl);
+    }
+}
+
+static void mmu6xx_dump_mmu(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf,
+                            CPUPPCState *env)
+{
+    ppc6xx_tlb_t *tlb;
+    target_ulong sr;
+    int type, way, entry, i;
+
+    cpu_fprintf(f, "HTAB base = 0x%"HWADDR_PRIx"\n", env->htab_base);
+    cpu_fprintf(f, "HTAB mask = 0x%"HWADDR_PRIx"\n", env->htab_mask);
+
+    cpu_fprintf(f, "\nSegment registers:\n");
+    for (i = 0; i < 32; i++) {
+        sr = env->sr[i];
+        if (sr & 0x80000000) {
+            cpu_fprintf(f, "%02d T=%d Ks=%d Kp=%d BUID=0x%03x "
+                        "CNTLR_SPEC=0x%05x\n", i,
+                        sr & 0x80000000 ? 1 : 0, sr & 0x40000000 ? 1 : 0,
+                        sr & 0x20000000 ? 1 : 0, (uint32_t)((sr >> 20) & 0x1FF),
+                        (uint32_t)(sr & 0xFFFFF));
+        } else {
+            cpu_fprintf(f, "%02d T=%d Ks=%d Kp=%d N=%d VSID=0x%06x\n", i,
+                        sr & 0x80000000 ? 1 : 0, sr & 0x40000000 ? 1 : 0,
+                        sr & 0x20000000 ? 1 : 0, sr & 0x10000000 ? 1 : 0,
+                        (uint32_t)(sr & 0x00FFFFFF));
+        }
+    }
+
+    cpu_fprintf(f, "\nBATs:\n");
+    mmu6xx_dump_BATs(f, cpu_fprintf, env, ACCESS_INT);
+    mmu6xx_dump_BATs(f, cpu_fprintf, env, ACCESS_CODE);
+
+    if (env->id_tlbs != 1) {
+        cpu_fprintf(f, "ERROR: 6xx MMU should have separated TLB"
+                    " for code and data\n");
+    }
+
+    cpu_fprintf(f, "\nTLBs                       [EPN    EPN + SIZE]\n");
+
+    for (type = 0; type < 2; type++) {
+        for (way = 0; way < env->nb_ways; way++) {
+            for (entry = env->nb_tlb * type + env->tlb_per_way * way;
+                 entry < (env->nb_tlb * type + env->tlb_per_way * (way + 1));
+                 entry++) {
+
+                tlb = &env->tlb.tlb6[entry];
+                cpu_fprintf(f, "%s TLB %02d/%02d way:%d %s ["
+                            TARGET_FMT_lx " " TARGET_FMT_lx "]\n",
+                            type ? "code" : "data", entry % env->nb_tlb,
+                            env->nb_tlb, way,
+                            pte_is_valid(tlb->pte0) ? "valid" : "inval",
+                            tlb->EPN, tlb->EPN + TARGET_PAGE_SIZE);
+            }
+        }
+    }
+}
+
 void dump_mmu(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf, CPUPPCState *env)
 {
     switch (env->mmu_model) {
@@ -1235,9 +1273,14 @@ void dump_mmu(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf, CPUPPCState *env)
     case POWERPC_MMU_BOOKE206:
         mmubooke206_dump_mmu(f, cpu_fprintf, env);
         break;
+    case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
+    case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
+        mmu6xx_dump_mmu(f, cpu_fprintf, env);
+        break;
 #if defined(TARGET_PPC64)
     case POWERPC_MMU_64B:
     case POWERPC_MMU_2_06:
+    case POWERPC_MMU_2_06a:
     case POWERPC_MMU_2_06d:
         dump_slb(f, cpu_fprintf, env);
         break;
@@ -1310,11 +1353,6 @@ static int get_physical_address(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
 #endif
 
     switch (env->mmu_model) {
-    case POWERPC_MMU_32B:
-    case POWERPC_MMU_601:
-        ret = ppc_hash32_get_physical_address(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
-        break;
-
     case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
     case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
         if (real_mode) {
@@ -1322,7 +1360,7 @@ static int get_physical_address(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
         } else {
             /* Try to find a BAT */
             if (env->nb_BATs != 0) {
-                ret = get_bat(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
+                ret = get_bat_6xx_tlb(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
             }
             if (ret < 0) {
                 /* We didn't match any BAT entry or don't have BATs */
@@ -1331,14 +1369,6 @@ static int get_physical_address(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
         }
         break;
 
-#if defined(TARGET_PPC64)
-    case POWERPC_MMU_64B:
-    case POWERPC_MMU_2_06:
-    case POWERPC_MMU_2_06d:
-        ret = ppc_hash64_get_physical_address(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
-        break;
-#endif
-
     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
         if (real_mode) {
@@ -1379,12 +1409,39 @@ static int get_physical_address(CPUPPCState *env, mmu_ctx_t *ctx,
     return ret;
 }
 
-hwaddr cpu_get_phys_page_debug(CPUPPCState *env, target_ulong addr)
+hwaddr ppc_cpu_get_phys_page_debug(CPUState *cs, vaddr addr)
 {
+    PowerPCCPU *cpu = POWERPC_CPU(cs);
+    CPUPPCState *env = &cpu->env;
     mmu_ctx_t ctx;
 
+    switch (env->mmu_model) {
+#if defined(TARGET_PPC64)
+    case POWERPC_MMU_64B:
+    case POWERPC_MMU_2_06:
+    case POWERPC_MMU_2_06a:
+    case POWERPC_MMU_2_06d:
+        return ppc_hash64_get_phys_page_debug(env, addr);
+#endif
+
+    case POWERPC_MMU_32B:
+    case POWERPC_MMU_601:
+        return ppc_hash32_get_phys_page_debug(env, addr);
+
+    default:
+        ;
+    }
+
     if (unlikely(get_physical_address(env, &ctx, addr, 0, ACCESS_INT) != 0)) {
-        return -1;
+
+        /* Some MMUs have separate TLBs for code and data. If we only try an
+         * ACCESS_INT, we may not be able to read instructions mapped by code
+         * TLBs, so we also try a ACCESS_CODE.
+         */
+        if (unlikely(get_physical_address(env, &ctx, addr, 0,
+                                          ACCESS_CODE) != 0)) {
+            return -1;
+        }
     }
 
     return ctx.raddr & TARGET_PAGE_MASK;
@@ -1431,8 +1488,8 @@ static void booke206_update_mas_tlb_miss(CPUPPCState *env, target_ulong address,
 }
 
 /* Perform address translation */
-int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
-                             int mmu_idx)
+static int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address,
+                                    int rw, int mmu_idx)
 {
     mmu_ctx_t ctx;
     int access_type;
@@ -1453,7 +1510,7 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                      mmu_idx, TARGET_PAGE_SIZE);
         ret = 0;
     } else if (ret < 0) {
-        LOG_MMU_STATE(env);
+        LOG_MMU_STATE(CPU(ppc_env_get_cpu(env)));
         if (access_type == ACCESS_CODE) {
             switch (ret) {
             case -1:
@@ -1475,16 +1532,6 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                     env->spr[SPR_40x_DEAR] = address;
                     env->spr[SPR_40x_ESR] = 0x00000000;
                     break;
-                case POWERPC_MMU_32B:
-                case POWERPC_MMU_601:
-#if defined(TARGET_PPC64)
-                case POWERPC_MMU_64B:
-                case POWERPC_MMU_2_06:
-                case POWERPC_MMU_2_06d:
-#endif
-                    env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
-                    env->error_code = 0x40000000;
-                    break;
                 case POWERPC_MMU_BOOKE206:
                     booke206_update_mas_tlb_miss(env, address, rw);
                     /* fall through */
@@ -1526,13 +1573,6 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
                 env->error_code = 0x10000000;
                 break;
-#if defined(TARGET_PPC64)
-            case -5:
-                /* No match in segment table */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISEG;
-                env->error_code = 0;
-                break;
-#endif
             }
         } else {
             switch (ret) {
@@ -1552,9 +1592,9 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                 tlb_miss:
                     env->error_code |= ctx.key << 19;
                     env->spr[SPR_HASH1] = env->htab_base +
-                        get_pteg_offset(env, ctx.hash[0], HASH_PTE_SIZE_32);
+                        get_pteg_offset32(env, ctx.hash[0]);
                     env->spr[SPR_HASH2] = env->htab_base +
-                        get_pteg_offset(env, ctx.hash[1], HASH_PTE_SIZE_32);
+                        get_pteg_offset32(env, ctx.hash[1]);
                     break;
                 case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
                     if (rw == 1) {
@@ -1580,22 +1620,6 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                         env->spr[SPR_40x_ESR] = 0x00000000;
                     }
                     break;
-                case POWERPC_MMU_32B:
-                case POWERPC_MMU_601:
-#if defined(TARGET_PPC64)
-                case POWERPC_MMU_64B:
-                case POWERPC_MMU_2_06:
-                case POWERPC_MMU_2_06d:
-#endif
-                    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 POWERPC_MMU_MPC8xx:
                     /* XXX: TODO */
                     cpu_abort(env, "MPC8xx MMU model is not implemented\n");
@@ -1681,14 +1705,6 @@ int cpu_ppc_handle_mmu_fault(CPUPPCState *env, target_ulong address, int rw,
                     break;
                 }
                 break;
-#if defined(TARGET_PPC64)
-            case -5:
-                /* No match in segment table */
-                env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSEG;
-                env->error_code = 0;
-                env->spr[SPR_DAR] = address;
-                break;
-#endif
             }
         }
 #if 0
@@ -1903,6 +1919,7 @@ void ppc_tlb_invalidate_all(CPUPPCState *env)
 #if defined(TARGET_PPC64)
     case POWERPC_MMU_64B:
     case POWERPC_MMU_2_06:
+    case POWERPC_MMU_2_06a:
     case POWERPC_MMU_2_06d:
 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
         tlb_flush(env, 1);
@@ -1972,6 +1989,7 @@ void ppc_tlb_invalidate_one(CPUPPCState *env, target_ulong addr)
 #if defined(TARGET_PPC64)
     case POWERPC_MMU_64B:
     case POWERPC_MMU_2_06:
+    case POWERPC_MMU_2_06a:
     case POWERPC_MMU_2_06d:
         /* tlbie invalidate TLBs for all segments */
         /* XXX: given the fact that there are too many segments to invalidate,
@@ -2074,9 +2092,7 @@ void helper_store_sr(CPUPPCState *env, target_ulong srnum, target_ulong value)
 #endif
     }
 }
-#endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
 
-#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 /* TLB management */
 void helper_tlbia(CPUPPCState *env)
 {
@@ -2851,4 +2867,45 @@ void helper_booke206_tlbflush(CPUPPCState *env, uint32_t type)
 
     booke206_flush_tlb(env, flags, 1);
 }
-#endif
+
+
+/*****************************************************************************/
+
+#define MMUSUFFIX _mmu
+
+#define SHIFT 0
+#include "exec/softmmu_template.h"
+
+#define SHIFT 1
+#include "exec/softmmu_template.h"
+
+#define SHIFT 2
+#include "exec/softmmu_template.h"
+
+#define SHIFT 3
+#include "exec/softmmu_template.h"
+
+/* try to fill the TLB and return an exception if error. If retaddr is
+   NULL, it means that the function was called in C code (i.e. not
+   from generated code or from helper.c) */
+/* XXX: fix it to restore all registers */
+void tlb_fill(CPUPPCState *env, target_ulong addr, int is_write, int mmu_idx,
+              uintptr_t retaddr)
+{
+    CPUState *cpu = CPU(ppc_env_get_cpu(env));
+    PowerPCCPUClass *pcc = POWERPC_CPU_GET_CLASS(cpu);
+    int ret;
+
+    if (pcc->handle_mmu_fault) {
+        ret = pcc->handle_mmu_fault(env, addr, is_write, mmu_idx);
+    } else {
+        ret = cpu_ppc_handle_mmu_fault(env, addr, is_write, mmu_idx);
+    }
+    if (unlikely(ret != 0)) {
+        if (likely(retaddr)) {
+            /* now we have a real cpu fault */
+            cpu_restore_state(env, retaddr);
+        }
+        helper_raise_exception_err(env, env->exception_index, env->error_code);
+    }
+}