git.maemo.org Git - qemu/blob - target-mips/translate_init.c

   1 /*
   2  *  MIPS emulation for qemu: CPU initialisation routines.
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2004-2005 Jocelyn Mayer
   5  *  Copyright (c) 2007 Herve Poussineau
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  20  */
  21
  22 /* CPU / CPU family specific config register values. */
  23
  24 /* Have config1, is MIPS32R1, uses TLB, no virtual icache,
  25    uncached coherency */
  26 #define MIPS_CONFIG0                                              \
  27   ((1 << CP0C0_M) | (0x0 << CP0C0_K23) | (0x0 << CP0C0_KU) |      \
  28    (0x0 << CP0C0_AT) | (0x0 << CP0C0_AR) | (0x1 << CP0C0_MT) |    \
  29    (0x2 << CP0C0_K0))
  30
  31 /* Have config2, 64 sets Icache, 16 bytes Icache line,
  32    2-way Icache, 64 sets Dcache, 16 bytes Dcache line, 2-way Dcache,
  33    no coprocessor2 attached, no MDMX support attached,
  34    no performance counters, watch registers present,
  35    no code compression, EJTAG present, no FPU */
  36 #define MIPS_CONFIG1                                              \
  37 ((1 << CP0C1_M) |                                                 \
  38  (0x0 << CP0C1_IS) | (0x3 << CP0C1_IL) | (0x1 << CP0C1_IA) |      \
  39  (0x0 << CP0C1_DS) | (0x3 << CP0C1_DL) | (0x1 << CP0C1_DA) |      \
  40  (0 << CP0C1_C2) | (0 << CP0C1_MD) | (0 << CP0C1_PC) |            \
  41  (1 << CP0C1_WR) | (0 << CP0C1_CA) | (1 << CP0C1_EP) |            \
  42  (0 << CP0C1_FP))
  43
  44 /* Have config3, no tertiary/secondary caches implemented */
  45 #define MIPS_CONFIG2                                              \
  46 ((1 << CP0C2_M))
  47
  48 /* No config4, no DSP ASE, no large physaddr,
  49    no external interrupt controller, no vectored interupts,
  50    no 1kb pages, no MT ASE, no SmartMIPS ASE, no trace logic */
  51 #define MIPS_CONFIG3                                              \
  52 ((0 << CP0C3_M) | (0 << CP0C3_DSPP) | (0 << CP0C3_LPA) |          \
  53  (0 << CP0C3_VEIC) | (0 << CP0C3_VInt) | (0 << CP0C3_SP) |        \
  54  (0 << CP0C3_MT) | (0 << CP0C3_SM) | (0 << CP0C3_TL))
  55
  56 /* Define a implementation number of 1.
  57    Define a major version 1, minor version 0. */
  58 #define MIPS_FCR0 ((0 << FCR0_S) | (0x1 << FCR0_PRID) | (0x10 << FCR0_REV))
  59
  60
  61 struct mips_def_t {
  62     const unsigned char *name;
  63     int32_t CP0_PRid;
  64     int32_t CP0_Config0;
  65     int32_t CP0_Config1;
  66     int32_t CP0_Config2;
  67     int32_t CP0_Config3;
  68     int32_t CP0_Config6;
  69     int32_t CP0_Config7;
  70     int32_t SYNCI_Step;
  71     int32_t CCRes;
  72     int32_t Status_rw_bitmask;
  73     int32_t CP1_fcr0;
  74     int32_t SEGBITS;
  75 };
  76
  77 /*****************************************************************************/
  78 /* MIPS CPU definitions */
  79 static mips_def_t mips_defs[] =
  80 {
  81     {
  82         .name = "4Kc",
  83         .CP0_PRid = 0x00018000,
  84         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0,
  85         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (15 << CP0C1_MMU),
  86         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
  87         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
  88         .SYNCI_Step = 32,
  89         .CCRes = 2,
  90         .Status_rw_bitmask = 0x3278FF17,
  91         .SEGBITS = 32,
  92     },
  93     {
  94         .name = "4KEcR1",
  95         .CP0_PRid = 0x00018400,
  96         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0,
  97         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (15 << CP0C1_MMU),
  98         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
  99         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 100         .SYNCI_Step = 32,
 101         .CCRes = 2,
 102         .Status_rw_bitmask = 0x3278FF17,
 103         .SEGBITS = 32,
 104     },
 105     {
 106         .name = "4KEc",
 107         .CP0_PRid = 0x00019000,
 108         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x1 << CP0C0_AR),
 109         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (15 << CP0C1_MMU),
 110         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 111         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 112         .SYNCI_Step = 32,
 113         .CCRes = 2,
 114         .Status_rw_bitmask = 0x3278FF17,
 115         .SEGBITS = 32,
 116     },
 117     {
 118         .name = "24Kc",
 119         .CP0_PRid = 0x00019300,
 120         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x1 << CP0C0_AR),
 121         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (15 << CP0C1_MMU),
 122         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 123         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 124         .SYNCI_Step = 32,
 125         .CCRes = 2,
 126         .Status_rw_bitmask = 0x3278FF17,
 127         .SEGBITS = 32,
 128     },
 129     {
 130         .name = "24Kf",
 131         .CP0_PRid = 0x00019300,
 132         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x1 << CP0C0_AR),
 133         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (1 << CP0C1_FP) | (15 << CP0C1_MMU),
 134         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 135         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 136         .SYNCI_Step = 32,
 137         .CCRes = 2,
 138         .Status_rw_bitmask = 0x3678FF17,
 139         .CP1_fcr0 = (1 << FCR0_F64) | (1 << FCR0_L) | (1 << FCR0_W) |
 140                     (1 << FCR0_D) | (1 << FCR0_S) | (0x93 << FCR0_PRID),
 141         .SEGBITS = 32,
 142     },
 143 #ifdef TARGET_MIPS64
 144     {
 145         .name = "R4000",
 146         .CP0_PRid = 0x00000400,
 147         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x2 << CP0C0_AT),
 148         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (1 << CP0C1_FP) | (47 << CP0C1_MMU),
 149         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 150         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 151         .SYNCI_Step = 16,
 152         .CCRes = 2,
 153         .Status_rw_bitmask = 0x3678FFFF,
 154         /* The R4000 has a full 64bit FPU doesn't use the fcr0 bits. */
 155         .CP1_fcr0 = (0x5 << FCR0_PRID) | (0x0 << FCR0_REV),
 156         .SEGBITS = 40,
 157     },
 158     {
 159         .name = "5Kc",
 160         .CP0_PRid = 0x00018100,
 161         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x2 << CP0C0_AT),
 162         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (31 << CP0C1_MMU) |
 163                     (1 << CP0C1_IS) | (4 << CP0C1_IL) | (1 << CP0C1_IA) |
 164                     (1 << CP0C1_DS) | (4 << CP0C1_DL) | (1 << CP0C1_DA) |
 165                     (1 << CP0C1_PC) | (1 << CP0C1_WR) | (1 << CP0C1_EP),
 166         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 167         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 168         .SYNCI_Step = 32,
 169         .CCRes = 2,
 170         .Status_rw_bitmask = 0x32F8FFFF,
 171         .SEGBITS = 42,
 172     },
 173     {
 174         .name = "5Kf",
 175         .CP0_PRid = 0x00018100,
 176         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x2 << CP0C0_AT),
 177         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (1 << CP0C1_FP) | (31 << CP0C1_MMU) |
 178                     (1 << CP0C1_IS) | (4 << CP0C1_IL) | (1 << CP0C1_IA) |
 179                     (1 << CP0C1_DS) | (4 << CP0C1_DL) | (1 << CP0C1_DA) |
 180                     (1 << CP0C1_PC) | (1 << CP0C1_WR) | (1 << CP0C1_EP),
 181         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 182         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 183         .SYNCI_Step = 32,
 184         .CCRes = 2,
 185         .Status_rw_bitmask = 0x36F8FFFF,
 186         /* The 5Kf has F64 / L / W but doesn't use the fcr0 bits. */
 187         .CP1_fcr0 = (1 << FCR0_D) | (1 << FCR0_S) |
 188                     (0x81 << FCR0_PRID) | (0x0 << FCR0_REV),
 189         .SEGBITS = 42,
 190     },
 191     {
 192         .name = "20Kc",
 193         /* We emulate a later version of the 20Kc, earlier ones had a broken
 194            WAIT instruction. */
 195         .CP0_PRid = 0x000182a0,
 196         .CP0_Config0 = MIPS_CONFIG0 | (0x2 << CP0C0_AT) | (1 << CP0C0_VI),
 197         .CP0_Config1 = MIPS_CONFIG1 | (1 << CP0C1_FP) | (47 << CP0C1_MMU) |
 198                     (2 << CP0C1_IS) | (4 << CP0C1_IL) | (3 << CP0C1_IA) |
 199                     (2 << CP0C1_DS) | (4 << CP0C1_DL) | (3 << CP0C1_DA) |
 200                     (1 << CP0C1_PC) | (1 << CP0C1_WR) | (1 << CP0C1_EP),
 201         .CP0_Config2 = MIPS_CONFIG2,
 202         .CP0_Config3 = MIPS_CONFIG3,
 203         .SYNCI_Step = 32,
 204         .CCRes = 2,
 205         .Status_rw_bitmask = 0x36FBFFFF,
 206         /* The 20Kc has F64 / L / W but doesn't use the fcr0 bits. */
 207         .CP1_fcr0 = (1 << FCR0_3D) | (1 << FCR0_PS) |
 208                     (1 << FCR0_D) | (1 << FCR0_S) |
 209                     (0x82 << FCR0_PRID) | (0x0 << FCR0_REV),
 210         .SEGBITS = 40,
 211     },
 212 #endif
 213 };
 214
 215 int mips_find_by_name (const unsigned char *name, mips_def_t **def)
 216 {
 217     int i, ret;
 218
 219     ret = -1;
 220     *def = NULL;
 221     for (i = 0; i < sizeof(mips_defs) / sizeof(mips_defs[0]); i++) {
 222         if (strcasecmp(name, mips_defs[i].name) == 0) {
 223             *def = &mips_defs[i];
 224             ret = 0;
 225             break;
 226         }
 227     }
 228
 229     return ret;
 230 }
 231
 232 void mips_cpu_list (FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt, ...))
 233 {
 234     int i;
 235
 236     for (i = 0; i < sizeof(mips_defs) / sizeof(mips_defs[0]); i++) {
 237         (*cpu_fprintf)(f, "MIPS '%s'\n",
 238                        mips_defs[i].name);
 239     }
 240 }
 241
 242 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 243 static void no_mmu_init (CPUMIPSState *env, mips_def_t *def)
 244 {
 245     env->nb_tlb = 1;
 246     env->map_address = &no_mmu_map_address;
 247 }
 248
 249 static void fixed_mmu_init (CPUMIPSState *env, mips_def_t *def)
 250 {
 251     env->nb_tlb = 1;
 252     env->map_address = &fixed_mmu_map_address;
 253 }
 254
 255 static void r4k_mmu_init (CPUMIPSState *env, mips_def_t *def)
 256 {
 257     env->nb_tlb = 1 + ((def->CP0_Config1 >> CP0C1_MMU) & 63);
 258     env->map_address = &r4k_map_address;
 259     env->do_tlbwi = r4k_do_tlbwi;
 260     env->do_tlbwr = r4k_do_tlbwr;
 261     env->do_tlbp = r4k_do_tlbp;
 262     env->do_tlbr = r4k_do_tlbr;
 263 }
 264 #endif /* CONFIG_USER_ONLY */
 265
 266 int cpu_mips_register (CPUMIPSState *env, mips_def_t *def)
 267 {
 268     if (!def)
 269         def = env->cpu_model;
 270     if (!def)
 271         cpu_abort(env, "Unable to find MIPS CPU definition\n");
 272     env->cpu_model = def;
 273     env->CP0_PRid = def->CP0_PRid;
 274     env->CP0_Config0 = def->CP0_Config0;
 275 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 276     env->CP0_Config0 |= (1 << CP0C0_BE);
 277 #endif
 278     env->CP0_Config1 = def->CP0_Config1;
 279     env->CP0_Config2 = def->CP0_Config2;
 280     env->CP0_Config3 = def->CP0_Config3;
 281     env->CP0_Config6 = def->CP0_Config6;
 282     env->CP0_Config7 = def->CP0_Config7;
 283     env->SYNCI_Step = def->SYNCI_Step;
 284     env->CCRes = def->CCRes;
 285     env->Status_rw_bitmask = def->Status_rw_bitmask;
 286     env->fcr0 = def->CP1_fcr0;
 287 #ifdef TARGET_MIPS64
 288     env->SEGBITS = def->SEGBITS;
 289     env->SEGMask = (3ULL << 62) | ((1ULL << def->SEGBITS) - 1);
 290 #endif
 291 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
 292     if (env->CP0_Config1 & (1 << CP0C1_FP))
 293         env->hflags |= MIPS_HFLAG_FPU;
 294     if (env->fcr0 & (1 << FCR0_F64))
 295         env->hflags |= MIPS_HFLAG_F64;
 296 #else
 297     /* There are more full-featured MMU variants in older MIPS CPUs,
 298        R3000, R6000 and R8000 come to mind. If we ever support them,
 299        this check will need to look up a different place than those
 300        newfangled config registers. */
 301     switch ((env->CP0_Config0 >> CP0C0_MT) & 3) {
 302         case 0:
 303             no_mmu_init(env, def);
 304             break;
 305         case 1:
 306             r4k_mmu_init(env, def);
 307             break;
 308         case 3:
 309             fixed_mmu_init(env, def);
 310             break;
 311         default:
 312             cpu_abort(env, "MMU type not supported\n");
 313     }
 314     env->CP0_Random = env->nb_tlb - 1;
 315     env->tlb_in_use = env->nb_tlb;
 316 #endif /* CONFIG_USER_ONLY */
 317     return 0;
 318 }