Upgrade Sparc FPU version (based on patch by Aurelien Jarno)
[qemu] / target-sparc / cpu.h
1 #ifndef CPU_SPARC_H
2 #define CPU_SPARC_H
3
4 #include "config.h"
5
6 #if !defined(TARGET_SPARC64)
7 #define TARGET_LONG_BITS 32
8 #define TARGET_FPREGS 32
9 #define TARGET_PAGE_BITS 12 /* 4k */
10 #else
11 #define TARGET_LONG_BITS 64
12 #define TARGET_FPREGS 64
13 #define TARGET_PAGE_BITS 12 /* XXX */
14 #endif
15
16 #include "cpu-defs.h"
17
18 #include "softfloat.h"
19
20 #define TARGET_HAS_ICE 1
21
22 #if !defined(TARGET_SPARC64)
23 #define ELF_MACHINE     EM_SPARC
24 #else
25 #define ELF_MACHINE     EM_SPARCV9
26 #endif
27
28 /*#define EXCP_INTERRUPT 0x100*/
29
30 /* trap definitions */
31 #ifndef TARGET_SPARC64
32 #define TT_TFAULT   0x01
33 #define TT_ILL_INSN 0x02
34 #define TT_PRIV_INSN 0x03
35 #define TT_NFPU_INSN 0x04
36 #define TT_WIN_OVF  0x05
37 #define TT_WIN_UNF  0x06 
38 #define TT_FP_EXCP  0x08
39 #define TT_DFAULT   0x09
40 #define TT_TOVF     0x0a
41 #define TT_EXTINT   0x10
42 #define TT_DIV_ZERO 0x2a
43 #define TT_TRAP     0x80
44 #else
45 #define TT_TFAULT   0x08
46 #define TT_TMISS    0x09
47 #define TT_ILL_INSN 0x10
48 #define TT_PRIV_INSN 0x11
49 #define TT_NFPU_INSN 0x20
50 #define TT_FP_EXCP  0x21
51 #define TT_TOVF     0x23
52 #define TT_CLRWIN   0x24
53 #define TT_DIV_ZERO 0x28
54 #define TT_DFAULT   0x30
55 #define TT_DMISS    0x31
56 #define TT_DPROT    0x32
57 #define TT_PRIV_ACT 0x37
58 #define TT_EXTINT   0x40
59 #define TT_SPILL    0x80
60 #define TT_FILL     0xc0
61 #define TT_WOTHER   0x10
62 #define TT_TRAP     0x100
63 #endif
64
65 #define PSR_NEG   (1<<23)
66 #define PSR_ZERO  (1<<22)
67 #define PSR_OVF   (1<<21)
68 #define PSR_CARRY (1<<20)
69 #define PSR_ICC   (PSR_NEG|PSR_ZERO|PSR_OVF|PSR_CARRY)
70 #define PSR_EF    (1<<12)
71 #define PSR_PIL   0xf00
72 #define PSR_S     (1<<7)
73 #define PSR_PS    (1<<6)
74 #define PSR_ET    (1<<5)
75 #define PSR_CWP   0x1f
76
77 /* Trap base register */
78 #define TBR_BASE_MASK 0xfffff000
79
80 #if defined(TARGET_SPARC64)
81 #define PS_IG    (1<<11)
82 #define PS_MG    (1<<10)
83 #define PS_RED   (1<<5)
84 #define PS_PEF   (1<<4)
85 #define PS_AM    (1<<3)
86 #define PS_PRIV  (1<<2)
87 #define PS_IE    (1<<1)
88 #define PS_AG    (1<<0)
89
90 #define FPRS_FEF (1<<2)
91 #endif
92
93 /* Fcc */
94 #define FSR_RD1        (1<<31)
95 #define FSR_RD0        (1<<30)
96 #define FSR_RD_MASK    (FSR_RD1 | FSR_RD0)
97 #define FSR_RD_NEAREST 0
98 #define FSR_RD_ZERO    FSR_RD0
99 #define FSR_RD_POS     FSR_RD1
100 #define FSR_RD_NEG     (FSR_RD1 | FSR_RD0)
101
102 #define FSR_NVM   (1<<27)
103 #define FSR_OFM   (1<<26)
104 #define FSR_UFM   (1<<25)
105 #define FSR_DZM   (1<<24)
106 #define FSR_NXM   (1<<23)
107 #define FSR_TEM_MASK (FSR_NVM | FSR_OFM | FSR_UFM | FSR_DZM | FSR_NXM)
108
109 #define FSR_NVA   (1<<9)
110 #define FSR_OFA   (1<<8)
111 #define FSR_UFA   (1<<7)
112 #define FSR_DZA   (1<<6)
113 #define FSR_NXA   (1<<5)
114 #define FSR_AEXC_MASK (FSR_NVA | FSR_OFA | FSR_UFA | FSR_DZA | FSR_NXA)
115
116 #define FSR_NVC   (1<<4)
117 #define FSR_OFC   (1<<3)
118 #define FSR_UFC   (1<<2)
119 #define FSR_DZC   (1<<1)
120 #define FSR_NXC   (1<<0)
121 #define FSR_CEXC_MASK (FSR_NVC | FSR_OFC | FSR_UFC | FSR_DZC | FSR_NXC)
122
123 #define FSR_FTT2   (1<<16)
124 #define FSR_FTT1   (1<<15)
125 #define FSR_FTT0   (1<<14)
126 #define FSR_FTT_MASK (FSR_FTT2 | FSR_FTT1 | FSR_FTT0)
127 #define FSR_FTT_IEEE_EXCP (1 << 14)
128 #define FSR_FTT_UNIMPFPOP (3 << 14)
129 #define FSR_FTT_INVAL_FPR (6 << 14)
130
131 #define FSR_FCC1  (1<<11)
132 #define FSR_FCC0  (1<<10)
133
134 /* MMU */
135 #define MMU_E     (1<<0)
136 #define MMU_NF    (1<<1)
137
138 #define PTE_ENTRYTYPE_MASK 3
139 #define PTE_ACCESS_MASK    0x1c
140 #define PTE_ACCESS_SHIFT   2
141 #define PTE_PPN_SHIFT      7
142 #define PTE_ADDR_MASK      0xffffff00
143
144 #define PG_ACCESSED_BIT 5
145 #define PG_MODIFIED_BIT 6
146 #define PG_CACHE_BIT    7
147
148 #define PG_ACCESSED_MASK (1 << PG_ACCESSED_BIT)
149 #define PG_MODIFIED_MASK (1 << PG_MODIFIED_BIT)
150 #define PG_CACHE_MASK    (1 << PG_CACHE_BIT)
151
152 /* 2 <= NWINDOWS <= 32. In QEMU it must also be a power of two. */
153 #define NWINDOWS  8
154
155 typedef struct CPUSPARCState {
156     target_ulong gregs[8]; /* general registers */
157     target_ulong *regwptr; /* pointer to current register window */
158     float32 fpr[TARGET_FPREGS];  /* floating point registers */
159     target_ulong pc;       /* program counter */
160     target_ulong npc;      /* next program counter */
161     target_ulong y;        /* multiply/divide register */
162     uint32_t psr;      /* processor state register */
163     target_ulong fsr;      /* FPU state register */
164     uint32_t cwp;      /* index of current register window (extracted
165                           from PSR) */
166     uint32_t wim;      /* window invalid mask */
167     target_ulong tbr;  /* trap base register */
168     int      psrs;     /* supervisor mode (extracted from PSR) */
169     int      psrps;    /* previous supervisor mode */
170     int      psret;    /* enable traps */
171     uint32_t psrpil;   /* interrupt level */
172     int      psref;    /* enable fpu */
173     jmp_buf  jmp_env;
174     int user_mode_only;
175     int exception_index;
176     int interrupt_index;
177     int interrupt_request;
178     int halted;
179     /* NOTE: we allow 8 more registers to handle wrapping */
180     target_ulong regbase[NWINDOWS * 16 + 8];
181
182     CPU_COMMON
183
184     /* MMU regs */
185 #if defined(TARGET_SPARC64)
186     uint64_t lsu;
187 #define DMMU_E 0x8
188 #define IMMU_E 0x4
189     uint64_t immuregs[16];
190     uint64_t dmmuregs[16];
191     uint64_t itlb_tag[64];
192     uint64_t itlb_tte[64];
193     uint64_t dtlb_tag[64];
194     uint64_t dtlb_tte[64];
195 #else
196     uint32_t mmuregs[16];
197 #endif
198     /* temporary float registers */
199     float32 ft0, ft1;
200     float64 dt0, dt1;
201     float_status fp_status;
202 #if defined(TARGET_SPARC64)
203 #define MAXTL 4
204     uint64_t t0, t1, t2;
205     uint64_t tpc[MAXTL];
206     uint64_t tnpc[MAXTL];
207     uint64_t tstate[MAXTL];
208     uint32_t tt[MAXTL];
209     uint32_t xcc;               /* Extended integer condition codes */
210     uint32_t asi;
211     uint32_t pstate;
212     uint32_t tl;
213     uint32_t cansave, canrestore, otherwin, wstate, cleanwin;
214     uint64_t agregs[8]; /* alternate general registers */
215     uint64_t bgregs[8]; /* backup for normal global registers */
216     uint64_t igregs[8]; /* interrupt general registers */
217     uint64_t mgregs[8]; /* mmu general registers */
218     uint64_t version;
219     uint64_t fprs;
220     uint64_t tick_cmpr, stick_cmpr;
221     uint64_t gsr;
222 #endif
223 #if !defined(TARGET_SPARC64) && !defined(reg_T2)
224     target_ulong t2;
225 #endif
226 } CPUSPARCState;
227 #if defined(TARGET_SPARC64)
228 #define GET_FSR32(env) (env->fsr & 0xcfc1ffff)
229 #define PUT_FSR32(env, val) do { uint32_t _tmp = val;                   \
230         env->fsr = (_tmp & 0xcfc1c3ff) | (env->fsr & 0x3f00000000ULL);  \
231     } while (0)
232 #define GET_FSR64(env) (env->fsr & 0x3fcfc1ffffULL)
233 #define PUT_FSR64(env, val) do { uint64_t _tmp = val;   \
234         env->fsr = _tmp & 0x3fcfc1c3ffULL;              \
235     } while (0)
236 // Manuf 0x17, version 0x11, mask 0 (UltraSparc-II)
237 #define GET_VER(env) ((0x17ULL << 48) | (0x11ULL << 32) |               \
238                       (0 << 24) | (MAXTL << 8) | (NWINDOWS - 1))
239 #else
240 #define GET_FSR32(env) (env->fsr)
241 #define PUT_FSR32(env, val) do { uint32_t _tmp = val;                   \
242         env->fsr = (_tmp & 0xcfc1ffff) | (env->fsr & 0x000e0000);       \
243     } while (0)
244 #endif
245
246 CPUSPARCState *cpu_sparc_init(void);
247 int cpu_sparc_exec(CPUSPARCState *s);
248 int cpu_sparc_close(CPUSPARCState *s);
249
250 /* Fake impl 0, version 4 */
251 #define GET_PSR(env) ((0 << 28) | (4 << 24) | (env->psr & PSR_ICC) |    \
252                       (env->psref? PSR_EF : 0) |                        \
253                       (env->psrpil << 8) |                              \
254                       (env->psrs? PSR_S : 0) |                          \
255                       (env->psrps? PSR_PS : 0) |                        \
256                       (env->psret? PSR_ET : 0) | env->cwp)
257
258 #ifndef NO_CPU_IO_DEFS
259 void cpu_set_cwp(CPUSPARCState *env1, int new_cwp);
260 #endif
261
262 #define PUT_PSR(env, val) do { int _tmp = val;                          \
263         env->psr = _tmp & PSR_ICC;                                      \
264         env->psref = (_tmp & PSR_EF)? 1 : 0;                            \
265         env->psrpil = (_tmp & PSR_PIL) >> 8;                            \
266         env->psrs = (_tmp & PSR_S)? 1 : 0;                              \
267         env->psrps = (_tmp & PSR_PS)? 1 : 0;                            \
268         env->psret = (_tmp & PSR_ET)? 1 : 0;                            \
269         cpu_set_cwp(env, _tmp & PSR_CWP & (NWINDOWS - 1));              \
270     } while (0)
271
272 #ifdef TARGET_SPARC64
273 #define GET_CCR(env) ((env->xcc << 4) | (env->psr & PSR_ICC))
274 #define PUT_CCR(env, val) do { int _tmp = val;                          \
275         env->xcc = _tmp >> 4;                                           \
276         env->psr = (_tmp & 0xf) << 20;                                  \
277     } while (0)
278 #endif
279
280 int cpu_sparc_signal_handler(int host_signum, void *pinfo, void *puc);
281
282 #include "cpu-all.h"
283
284 #endif