Handle cpu_model in copy_cpu(), by Kirill A. Shutemov.
[qemu] / target-arm / helper.c
index 36f5fe0..86470db 100644 (file)
 
 #include "cpu.h"
 #include "exec-all.h"
+#include "gdbstub.h"
+
+static uint32_t cortexa8_cp15_c0_c1[8] =
+{ 0x1031, 0x11, 0x400, 0, 0x31100003, 0x20000000, 0x01202000, 0x11 };
+
+static uint32_t cortexa8_cp15_c0_c2[8] =
+{ 0x00101111, 0x12112111, 0x21232031, 0x11112131, 0x00111142, 0, 0, 0 };
+
+static uint32_t mpcore_cp15_c0_c1[8] =
+{ 0x111, 0x1, 0, 0x2, 0x01100103, 0x10020302, 0x01222000, 0 };
+
+static uint32_t mpcore_cp15_c0_c2[8] =
+{ 0x00100011, 0x12002111, 0x11221011, 0x01102131, 0x141, 0, 0, 0 };
+
+static uint32_t arm1136_cp15_c0_c1[8] =
+{ 0x111, 0x1, 0x2, 0x3, 0x01130003, 0x10030302, 0x01222110, 0 };
+
+static uint32_t arm1136_cp15_c0_c2[8] =
+{ 0x00140011, 0x12002111, 0x11231111, 0x01102131, 0x141, 0, 0, 0 };
+
+static uint32_t cpu_arm_find_by_name(const char *name);
+
+static inline void set_feature(CPUARMState *env, int feature)
+{
+    env->features |= 1u << feature;
+}
+
+static void cpu_reset_model_id(CPUARMState *env, uint32_t id)
+{
+    env->cp15.c0_cpuid = id;
+    switch (id) {
+    case ARM_CPUID_ARM926:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x41011090;
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00090078;
+        break;
+    case ARM_CPUID_ARM946:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_MPU);
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x0f004006;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
+        break;
+    case ARM_CPUID_ARM1026:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410110a0;
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00090078;
+        break;
+    case ARM_CPUID_ARM1136:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410120b4;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR0] = 0x11111111;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR1] = 0x00000000;
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, arm1136_cp15_c0_c1, 8 * sizeof(uint32_t));
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, arm1136_cp15_c0_c2, 8 * sizeof(uint32_t));
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
+        break;
+    case ARM_CPUID_ARM11MPCORE:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6K);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410120b4;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR0] = 0x11111111;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR1] = 0x00000000;
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, mpcore_cp15_c0_c1, 8 * sizeof(uint32_t));
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, mpcore_cp15_c0_c2, 8 * sizeof(uint32_t));
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
+        break;
+    case ARM_CPUID_CORTEXA8:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6K);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V7);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_THUMB2);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_NEON);
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410330c0;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR0] = 0x11110222;
+        env->vfp.xregs[ARM_VFP_MVFR1] = 0x00011100;
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, cortexa8_cp15_c0_c1, 8 * sizeof(uint32_t));
+        memcpy(env->cp15.c0_c1, cortexa8_cp15_c0_c2, 8 * sizeof(uint32_t));
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
+        break;
+    case ARM_CPUID_CORTEXM3:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_THUMB2);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V7);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_M);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_DIV);
+        break;
+    case ARM_CPUID_ANY: /* For userspace emulation.  */
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V6K);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_V7);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_THUMB2);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_NEON);
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_DIV);
+        break;
+    case ARM_CPUID_TI915T:
+    case ARM_CPUID_TI925T:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP);
+        env->cp15.c0_cpuid = ARM_CPUID_TI925T; /* Depends on wiring.  */
+        env->cp15.c0_cachetype = 0x5109149;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00000070;
+        env->cp15.c15_i_max = 0x000;
+        env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
+        break;
+    case ARM_CPUID_PXA250:
+    case ARM_CPUID_PXA255:
+    case ARM_CPUID_PXA260:
+    case ARM_CPUID_PXA261:
+    case ARM_CPUID_PXA262:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE);
+        /* JTAG_ID is ((id << 28) | 0x09265013) */
+        env->cp15.c0_cachetype = 0xd172172;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
+        break;
+    case ARM_CPUID_PXA270_A0:
+    case ARM_CPUID_PXA270_A1:
+    case ARM_CPUID_PXA270_B0:
+    case ARM_CPUID_PXA270_B1:
+    case ARM_CPUID_PXA270_C0:
+    case ARM_CPUID_PXA270_C5:
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE);
+        /* JTAG_ID is ((id << 28) | 0x09265013) */
+        set_feature(env, ARM_FEATURE_IWMMXT);
+        env->iwmmxt.cregs[ARM_IWMMXT_wCID] = 0x69051000 | 'Q';
+        env->cp15.c0_cachetype = 0xd172172;
+        env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
+        break;
+    default:
+        cpu_abort(env, "Bad CPU ID: %x\n", id);
+        break;
+    }
+}
 
 void cpu_reset(CPUARMState *env)
 {
+    uint32_t id;
+    id = env->cp15.c0_cpuid;
+    memset(env, 0, offsetof(CPUARMState, breakpoints));
+    if (id)
+        cpu_reset_model_id(env, id);
 #if defined (CONFIG_USER_ONLY)
     env->uncached_cpsr = ARM_CPU_MODE_USR;
     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = 1 << 30;
 #else
     /* SVC mode with interrupts disabled.  */
     env->uncached_cpsr = ARM_CPU_MODE_SVC | CPSR_A | CPSR_F | CPSR_I;
+    /* On ARMv7-M the CPSR_I is the value of the PRIMASK register, and is
+       clear at reset.  */
+    if (IS_M(env))
+        env->uncached_cpsr &= ~CPSR_I;
     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = 0;
 #endif
     env->regs[15] = 0;
+    tlb_flush(env, 1);
 }
 
-CPUARMState *cpu_arm_init(void)
+CPUARMState *cpu_arm_init(const char *cpu_model)
 {
     CPUARMState *env;
+    uint32_t id;
 
+    id = cpu_arm_find_by_name(cpu_model);
+    if (id == 0)
+        return NULL;
     env = qemu_mallocz(sizeof(CPUARMState));
     if (!env)
         return NULL;
     cpu_exec_init(env);
+    env->cpu_model_str = cpu_model;
+    env->cp15.c0_cpuid = id;
     cpu_reset(env);
-    tlb_flush(env, 1);
     return env;
 }
 
-static inline void set_feature(CPUARMState *env, int feature)
-{
-    env->features |= 1u << feature;
-}
-
 struct arm_cpu_t {
     uint32_t id;
     const char *name;
@@ -43,53 +195,53 @@ struct arm_cpu_t {
 
 static const struct arm_cpu_t arm_cpu_names[] = {
     { ARM_CPUID_ARM926, "arm926"},
+    { ARM_CPUID_ARM946, "arm946"},
     { ARM_CPUID_ARM1026, "arm1026"},
+    { ARM_CPUID_ARM1136, "arm1136"},
+    { ARM_CPUID_ARM11MPCORE, "arm11mpcore"},
+    { ARM_CPUID_CORTEXM3, "cortex-m3"},
+    { ARM_CPUID_CORTEXA8, "cortex-a8"},
+    { ARM_CPUID_TI925T, "ti925t" },
+    { ARM_CPUID_PXA250, "pxa250" },
+    { ARM_CPUID_PXA255, "pxa255" },
+    { ARM_CPUID_PXA260, "pxa260" },
+    { ARM_CPUID_PXA261, "pxa261" },
+    { ARM_CPUID_PXA262, "pxa262" },
+    { ARM_CPUID_PXA270, "pxa270" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_A0, "pxa270-a0" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_A1, "pxa270-a1" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_B0, "pxa270-b0" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_B1, "pxa270-b1" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_C0, "pxa270-c0" },
+    { ARM_CPUID_PXA270_C5, "pxa270-c5" },
+    { ARM_CPUID_ANY, "any"},
     { 0, NULL}
 };
 
-void arm_cpu_list(void)
+void arm_cpu_list(FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt, ...))
 {
     int i;
 
-    printf ("Available CPUs:\n");
+    (*cpu_fprintf)(f, "Available CPUs:\n");
     for (i = 0; arm_cpu_names[i].name; i++) {
-        printf("  %s\n", arm_cpu_names[i].name);
+        (*cpu_fprintf)(f, "  %s\n", arm_cpu_names[i].name);
     }
 }
 
-void cpu_arm_set_model(CPUARMState *env, const char *name)
+/* return 0 if not found */
+static uint32_t cpu_arm_find_by_name(const char *name)
 {
     int i;
     uint32_t id;
 
     id = 0;
-    i = 0;
     for (i = 0; arm_cpu_names[i].name; i++) {
         if (strcmp(name, arm_cpu_names[i].name) == 0) {
             id = arm_cpu_names[i].id;
             break;
         }
     }
-    if (!id) {
-        cpu_abort(env, "Unknown CPU '%s'", name);
-        return;
-    }
-
-    env->cp15.c0_cpuid = id;
-    switch (id) {
-    case ARM_CPUID_ARM926:
-        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
-        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x41011090;
-        break;
-    case ARM_CPUID_ARM1026:
-        set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
-        set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
-        env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410110a0;
-        break;
-    default:
-        cpu_abort(env, "Bad CPU ID: %x\n", id);
-        break;
-    }
+    return id;
 }
 
 void cpu_arm_close(CPUARMState *env)
@@ -97,15 +249,91 @@ void cpu_arm_close(CPUARMState *env)
     free(env);
 }
 
-#if defined(CONFIG_USER_ONLY) 
+/* Polynomial multiplication is like integer multiplcation except the
+   partial products are XORed, not added.  */
+uint32_t helper_neon_mul_p8(uint32_t op1, uint32_t op2)
+{
+    uint32_t mask;
+    uint32_t result;
+    result = 0;
+    while (op1) {
+        mask = 0;
+        if (op1 & 1)
+            mask |= 0xff;
+        if (op1 & (1 << 8))
+            mask |= (0xff << 8);
+        if (op1 & (1 << 16))
+            mask |= (0xff << 16);
+        if (op1 & (1 << 24))
+            mask |= (0xff << 24);
+        result ^= op2 & mask;
+        op1 = (op1 >> 1) & 0x7f7f7f7f;
+        op2 = (op2 << 1) & 0xfefefefe;
+    }
+    return result;
+}
+
+uint32_t cpsr_read(CPUARMState *env)
+{
+    int ZF;
+    ZF = (env->NZF == 0);
+    return env->uncached_cpsr | (env->NZF & 0x80000000) | (ZF << 30) |
+        (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3) | (env->QF << 27)
+        | (env->thumb << 5) | ((env->condexec_bits & 3) << 25)
+        | ((env->condexec_bits & 0xfc) << 8)
+        | (env->GE << 16);
+}
+
+void cpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask)
+{
+    /* NOTE: N = 1 and Z = 1 cannot be stored currently */
+    if (mask & CPSR_NZCV) {
+        env->NZF = (val & 0xc0000000) ^ 0x40000000;
+        env->CF = (val >> 29) & 1;
+        env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
+    }
+    if (mask & CPSR_Q)
+        env->QF = ((val & CPSR_Q) != 0);
+    if (mask & CPSR_T)
+        env->thumb = ((val & CPSR_T) != 0);
+    if (mask & CPSR_IT_0_1) {
+        env->condexec_bits &= ~3;
+        env->condexec_bits |= (val >> 25) & 3;
+    }
+    if (mask & CPSR_IT_2_7) {
+        env->condexec_bits &= 3;
+        env->condexec_bits |= (val >> 8) & 0xfc;
+    }
+    if (mask & CPSR_GE) {
+        env->GE = (val >> 16) & 0xf;
+    }
+
+    if ((env->uncached_cpsr ^ val) & mask & CPSR_M) {
+        switch_mode(env, val & CPSR_M);
+    }
+    mask &= ~CACHED_CPSR_BITS;
+    env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~mask) | (val & mask);
+}
+
+#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
 void do_interrupt (CPUState *env)
 {
     env->exception_index = -1;
 }
 
+/* Structure used to record exclusive memory locations.  */
+typedef struct mmon_state {
+    struct mmon_state *next;
+    CPUARMState *cpu_env;
+    uint32_t addr;
+} mmon_state;
+
+/* Chain of current locks.  */
+static mmon_state* mmon_head = NULL;
+
 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
-                              int is_user, int is_softmmu)
+                              int mmu_idx, int is_softmmu)
 {
     if (rw == 2) {
         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
@@ -117,12 +345,84 @@ int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
     return 1;
 }
 
-target_ulong cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
+static void allocate_mmon_state(CPUState *env)
+{
+    env->mmon_entry = malloc(sizeof (mmon_state));
+    if (!env->mmon_entry)
+        abort();
+    memset (env->mmon_entry, 0, sizeof (mmon_state));
+    env->mmon_entry->cpu_env = env;
+    mmon_head = env->mmon_entry;
+}
+
+/* Flush any monitor locks for the specified address.  */
+static void flush_mmon(uint32_t addr)
+{
+    mmon_state *mon;
+
+    for (mon = mmon_head; mon; mon = mon->next)
+      {
+        if (mon->addr != addr)
+          continue;
+
+        mon->addr = 0;
+        break;
+      }
+}
+
+/* Mark an address for exclusive access.  */
+void helper_mark_exclusive(CPUState *env, uint32_t addr)
+{
+    if (!env->mmon_entry)
+        allocate_mmon_state(env);
+    /* Clear any previous locks.  */
+    flush_mmon(addr);
+    env->mmon_entry->addr = addr;
+}
+
+/* Test if an exclusive address is still exclusive.  Returns zero
+   if the address is still exclusive.   */
+int helper_test_exclusive(CPUState *env, uint32_t addr)
+{
+    int res;
+
+    if (!env->mmon_entry)
+        return 1;
+    if (env->mmon_entry->addr == addr)
+        res = 0;
+    else
+        res = 1;
+    flush_mmon(addr);
+    return res;
+}
+
+void helper_clrex(CPUState *env)
+{
+    if (!(env->mmon_entry && env->mmon_entry->addr))
+        return;
+    flush_mmon(env->mmon_entry->addr);
+}
+
+target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
 {
     return addr;
 }
 
 /* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
+void helper_set_cp(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
+{
+    int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
+    cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
+    return;
+}
+
+uint32_t helper_get_cp(CPUState *env, uint32_t insn)
+{
+    int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
+    cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
+    return 0;
+}
+
 void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
 {
     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
@@ -134,12 +434,35 @@ uint32_t helper_get_cp15(CPUState *env, uint32_t insn)
     return 0;
 }
 
+/* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
+void helper_v7m_msr(CPUState *env, int reg, uint32_t val)
+{
+    cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
+}
+
+uint32_t helper_v7m_mrs(CPUState *env, int reg)
+{
+    cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
+    return 0;
+}
+
 void switch_mode(CPUState *env, int mode)
 {
     if (mode != ARM_CPU_MODE_USR)
         cpu_abort(env, "Tried to switch out of user mode\n");
 }
 
+void helper_set_r13_banked(CPUState *env, int mode, uint32_t val)
+{
+    cpu_abort(env, "banked r13 write\n");
+}
+
+uint32_t helper_get_r13_banked(CPUState *env, int mode)
+{
+    cpu_abort(env, "banked r13 read\n");
+    return 0;
+}
+
 #else
 
 extern int semihosting_enabled;
@@ -194,6 +517,138 @@ void switch_mode(CPUState *env, int mode)
     env->spsr = env->banked_spsr[i];
 }
 
+static void v7m_push(CPUARMState *env, uint32_t val)
+{
+    env->regs[13] -= 4;
+    stl_phys(env->regs[13], val);
+}
+
+static uint32_t v7m_pop(CPUARMState *env)
+{
+    uint32_t val;
+    val = ldl_phys(env->regs[13]);
+    env->regs[13] += 4;
+    return val;
+}
+
+/* Switch to V7M main or process stack pointer.  */
+static void switch_v7m_sp(CPUARMState *env, int process)
+{
+    uint32_t tmp;
+    if (env->v7m.current_sp != process) {
+        tmp = env->v7m.other_sp;
+        env->v7m.other_sp = env->regs[13];
+        env->regs[13] = tmp;
+        env->v7m.current_sp = process;
+    }
+}
+
+static void do_v7m_exception_exit(CPUARMState *env)
+{
+    uint32_t type;
+    uint32_t xpsr;
+
+    type = env->regs[15];
+    if (env->v7m.exception != 0)
+        armv7m_nvic_complete_irq(env->v7m.nvic, env->v7m.exception);
+
+    /* Switch to the target stack.  */
+    switch_v7m_sp(env, (type & 4) != 0);
+    /* Pop registers.  */
+    env->regs[0] = v7m_pop(env);
+    env->regs[1] = v7m_pop(env);
+    env->regs[2] = v7m_pop(env);
+    env->regs[3] = v7m_pop(env);
+    env->regs[12] = v7m_pop(env);
+    env->regs[14] = v7m_pop(env);
+    env->regs[15] = v7m_pop(env);
+    xpsr = v7m_pop(env);
+    xpsr_write(env, xpsr, 0xfffffdff);
+    /* Undo stack alignment.  */
+    if (xpsr & 0x200)
+        env->regs[13] |= 4;
+    /* ??? The exception return type specifies Thread/Handler mode.  However
+       this is also implied by the xPSR value. Not sure what to do
+       if there is a mismatch.  */
+    /* ??? Likewise for mismatches between the CONTROL register and the stack
+       pointer.  */
+}
+
+void do_interrupt_v7m(CPUARMState *env)
+{
+    uint32_t xpsr = xpsr_read(env);
+    uint32_t lr;
+    uint32_t addr;
+
+    lr = 0xfffffff1;
+    if (env->v7m.current_sp)
+        lr |= 4;
+    if (env->v7m.exception == 0)
+        lr |= 8;
+
+    /* For exceptions we just mark as pending on the NVIC, and let that
+       handle it.  */
+    /* TODO: Need to escalate if the current priority is higher than the
+       one we're raising.  */
+    switch (env->exception_index) {
+    case EXCP_UDEF:
+        armv7m_nvic_set_pending(env->v7m.nvic, ARMV7M_EXCP_USAGE);
+        return;
+    case EXCP_SWI:
+        env->regs[15] += 2;
+        armv7m_nvic_set_pending(env->v7m.nvic, ARMV7M_EXCP_SVC);
+        return;
+    case EXCP_PREFETCH_ABORT:
+    case EXCP_DATA_ABORT:
+        armv7m_nvic_set_pending(env->v7m.nvic, ARMV7M_EXCP_MEM);
+        return;
+    case EXCP_BKPT:
+        if (semihosting_enabled) {
+            int nr;
+            nr = lduw_code(env->regs[15]) & 0xff;
+            if (nr == 0xab) {
+                env->regs[15] += 2;
+                env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
+                return;
+            }
+        }
+        armv7m_nvic_set_pending(env->v7m.nvic, ARMV7M_EXCP_DEBUG);
+        return;
+    case EXCP_IRQ:
+        env->v7m.exception = armv7m_nvic_acknowledge_irq(env->v7m.nvic);
+        break;
+    case EXCP_EXCEPTION_EXIT:
+        do_v7m_exception_exit(env);
+        return;
+    default:
+        cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
+        return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
+    }
+
+    /* Align stack pointer.  */
+    /* ??? Should only do this if Configuration Control Register
+       STACKALIGN bit is set.  */
+    if (env->regs[13] & 4) {
+        env->regs[13] += 4;
+        xpsr |= 0x200;
+    }
+    /* Switch to the hander mode.  */
+    v7m_push(env, xpsr);
+    v7m_push(env, env->regs[15]);
+    v7m_push(env, env->regs[14]);
+    v7m_push(env, env->regs[12]);
+    v7m_push(env, env->regs[3]);
+    v7m_push(env, env->regs[2]);
+    v7m_push(env, env->regs[1]);
+    v7m_push(env, env->regs[0]);
+    switch_v7m_sp(env, 0);
+    env->uncached_cpsr &= ~CPSR_IT;
+    env->regs[14] = lr;
+    addr = ldl_phys(env->v7m.vecbase + env->v7m.exception * 4);
+    env->regs[15] = addr & 0xfffffffe;
+    env->thumb = addr & 1;
+}
+
 /* Handle a CPU exception.  */
 void do_interrupt(CPUARMState *env)
 {
@@ -202,6 +657,10 @@ void do_interrupt(CPUARMState *env)
     int new_mode;
     uint32_t offset;
 
+    if (IS_M(env)) {
+        do_interrupt_v7m(env);
+        return;
+    }
     /* TODO: Vectored interrupt controller.  */
     switch (env->exception_index) {
     case EXCP_UDEF:
@@ -236,8 +695,19 @@ void do_interrupt(CPUARMState *env)
         /* The PC already points to the next instructon.  */
         offset = 0;
         break;
-    case EXCP_PREFETCH_ABORT:
     case EXCP_BKPT:
+        /* See if this is a semihosting syscall.  */
+        if (env->thumb && semihosting_enabled) {
+            mask = lduw_code(env->regs[15]) & 0xff;
+            if (mask == 0xab
+                  && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
+                env->regs[15] += 2;
+                env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
+                return;
+            }
+        }
+        /* Fall through to prefetch abort.  */
+    case EXCP_PREFETCH_ABORT:
         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
         addr = 0x0c;
         mask = CPSR_A | CPSR_I;
@@ -273,6 +743,8 @@ void do_interrupt(CPUARMState *env)
     }
     switch_mode (env, new_mode);
     env->spsr = cpsr_read(env);
+    /* Clear IT bits.  */
+    env->condexec_bits = 0;
     /* Switch to the new mode, and switch to Arm mode.  */
     /* ??? Thumb interrupt handlers not implemented.  */
     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~CPSR_M) | new_mode;
@@ -289,9 +761,16 @@ void do_interrupt(CPUARMState *env)
 static inline int check_ap(CPUState *env, int ap, int domain, int access_type,
                            int is_user)
 {
+  int prot_ro;
+
   if (domain == 3)
     return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
 
+  if (access_type == 1)
+      prot_ro = 0;
+  else
+      prot_ro = PAGE_READ;
+
   switch (ap) {
   case 0:
       if (access_type == 1)
@@ -308,18 +787,24 @@ static inline int check_ap(CPUState *env, int ap, int domain, int access_type,
       return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
   case 2:
       if (is_user)
-          return (access_type == 1) ? 0 : PAGE_READ;
+          return prot_ro;
       else
           return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
   case 3:
       return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+  case 4: case 7: /* Reserved.  */
+      return 0;
+  case 5:
+      return is_user ? 0 : prot_ro;
+  case 6:
+      return prot_ro;
   default:
       abort();
   }
 }
 
-static int get_phys_addr(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
-                         int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
+static int get_phys_addr_v5(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
+                           int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
 {
     int code;
     uint32_t table;
@@ -329,94 +814,273 @@ static int get_phys_addr(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
     int domain;
     uint32_t phys_addr;
 
-    /* Fast Context Switch Extension.  */
-    if (address < 0x02000000)
-        address += env->cp15.c13_fcse;
-
-    if ((env->cp15.c1_sys & 1) == 0) {
-        /* MMU diusabled.  */
-        *phys_ptr = address;
-        *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    /* Pagetable walk.  */
+    /* Lookup l1 descriptor.  */
+    if (address & env->cp15.c2_mask)
+        table = env->cp15.c2_base1;
+    else
+        table = env->cp15.c2_base0;
+    table = (table & 0xffffc000) | ((address >> 18) & 0x3ffc);
+    desc = ldl_phys(table);
+    type = (desc & 3);
+    domain = (env->cp15.c3 >> ((desc >> 4) & 0x1e)) & 3;
+    if (type == 0) {
+        /* Secton translation fault.  */
+        code = 5;
+        goto do_fault;
+    }
+    if (domain == 0 || domain == 2) {
+        if (type == 2)
+            code = 9; /* Section domain fault.  */
+        else
+            code = 11; /* Page domain fault.  */
+        goto do_fault;
+    }
+    if (type == 2) {
+        /* 1Mb section.  */
+        phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
+        ap = (desc >> 10) & 3;
+        code = 13;
     } else {
-        /* Pagetable walk.  */
-        /* Lookup l1 descriptor.  */
-        table = (env->cp15.c2 & 0xffffc000) | ((address >> 18) & 0x3ffc);
+        /* Lookup l2 entry.  */
+       if (type == 1) {
+           /* Coarse pagetable.  */
+           table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
+       } else {
+           /* Fine pagetable.  */
+           table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
+       }
         desc = ldl_phys(table);
-        type = (desc & 3);
-        domain = (env->cp15.c3 >> ((desc >> 4) & 0x1e)) & 3;
-        if (type == 0) {
-            /* Secton translation fault.  */
-            code = 5;
-            goto do_fault;
-        }
-        if (domain == 0 || domain == 2) {
-            if (type == 2)
-                code = 9; /* Section domain fault.  */
-            else
-                code = 11; /* Page domain fault.  */
+        switch (desc & 3) {
+        case 0: /* Page translation fault.  */
+            code = 7;
             goto do_fault;
+        case 1: /* 64k page.  */
+            phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
+            ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
+            break;
+        case 2: /* 4k page.  */
+            phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
+            ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
+            break;
+        case 3: /* 1k page.  */
+           if (type == 1) {
+               if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
+                   phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
+               } else {
+                   /* Page translation fault.  */
+                   code = 7;
+                   goto do_fault;
+               }
+           } else {
+               phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
+           }
+            ap = (desc >> 4) & 3;
+            break;
+        default:
+            /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
+            abort();
         }
-        if (type == 2) {
-            /* 1Mb section.  */
-            phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
-            ap = (desc >> 10) & 3;
-            code = 13;
+        code = 15;
+    }
+    *prot = check_ap(env, ap, domain, access_type, is_user);
+    if (!*prot) {
+        /* Access permission fault.  */
+        goto do_fault;
+    }
+    *phys_ptr = phys_addr;
+    return 0;
+do_fault:
+    return code | (domain << 4);
+}
+
+static int get_phys_addr_v6(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
+                           int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
+{
+    int code;
+    uint32_t table;
+    uint32_t desc;
+    uint32_t xn;
+    int type;
+    int ap;
+    int domain;
+    uint32_t phys_addr;
+
+    /* Pagetable walk.  */
+    /* Lookup l1 descriptor.  */
+    if (address & env->cp15.c2_mask)
+        table = env->cp15.c2_base1;
+    else
+        table = env->cp15.c2_base0;
+    table = (table & 0xffffc000) | ((address >> 18) & 0x3ffc);
+    desc = ldl_phys(table);
+    type = (desc & 3);
+    if (type == 0) {
+        /* Secton translation fault.  */
+        code = 5;
+        domain = 0;
+        goto do_fault;
+    } else if (type == 2 && (desc & (1 << 18))) {
+        /* Supersection.  */
+        domain = 0;
+    } else {
+        /* Section or page.  */
+        domain = (desc >> 4) & 0x1e;
+    }
+    domain = (env->cp15.c3 >> domain) & 3;
+    if (domain == 0 || domain == 2) {
+        if (type == 2)
+            code = 9; /* Section domain fault.  */
+        else
+            code = 11; /* Page domain fault.  */
+        goto do_fault;
+    }
+    if (type == 2) {
+        if (desc & (1 << 18)) {
+            /* Supersection.  */
+            phys_addr = (desc & 0xff000000) | (address & 0x00ffffff);
         } else {
-            /* Lookup l2 entry.  */
-            table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
-            desc = ldl_phys(table);
-            switch (desc & 3) {
-            case 0: /* Page translation fault.  */
-                code = 7;
-                goto do_fault;
-            case 1: /* 64k page.  */
-                phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
-                ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
-                break;
-            case 2: /* 4k page.  */
-                phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
-                ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
-                break;
-            case 3: /* 1k page.  */
-                if (type == 1) {
-                    /* Page translation fault.  */
-                    code = 7;
-                    goto do_fault;
-                }
-                phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
-                ap = (desc >> 4) & 3;
-                break;
-            default:
-                /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
-                abort();
-            }
-            code = 15;
+            /* Section.  */
+            phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
         }
-        *prot = check_ap(env, ap, domain, access_type, is_user);
-        if (!*prot) {
-            /* Access permission fault.  */
+        ap = ((desc >> 10) & 3) | ((desc >> 13) & 4);
+        xn = desc & (1 << 4);
+        code = 13;
+    } else {
+        /* Lookup l2 entry.  */
+        table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
+        desc = ldl_phys(table);
+        ap = ((desc >> 4) & 3) | ((desc >> 7) & 4);
+        switch (desc & 3) {
+        case 0: /* Page translation fault.  */
+            code = 7;
             goto do_fault;
+        case 1: /* 64k page.  */
+            phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
+            xn = desc & (1 << 15);
+            break;
+        case 2: case 3: /* 4k page.  */
+            phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
+            xn = desc & 1;
+            break;
+        default:
+            /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
+            abort();
         }
-        *phys_ptr = phys_addr;
+        code = 15;
+    }
+    if (xn && access_type == 2)
+        goto do_fault;
+
+    *prot = check_ap(env, ap, domain, access_type, is_user);
+    if (!*prot) {
+        /* Access permission fault.  */
+        goto do_fault;
     }
+    *phys_ptr = phys_addr;
     return 0;
 do_fault:
     return code | (domain << 4);
 }
 
+static int get_phys_addr_mpu(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
+                            int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
+{
+    int n;
+    uint32_t mask;
+    uint32_t base;
+
+    *phys_ptr = address;
+    for (n = 7; n >= 0; n--) {
+       base = env->cp15.c6_region[n];
+       if ((base & 1) == 0)
+           continue;
+       mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
+       /* Keep this shift separate from the above to avoid an
+          (undefined) << 32.  */
+       mask = (mask << 1) - 1;
+       if (((base ^ address) & ~mask) == 0)
+           break;
+    }
+    if (n < 0)
+       return 2;
+
+    if (access_type == 2) {
+       mask = env->cp15.c5_insn;
+    } else {
+       mask = env->cp15.c5_data;
+    }
+    mask = (mask >> (n * 4)) & 0xf;
+    switch (mask) {
+    case 0:
+       return 1;
+    case 1:
+       if (is_user)
+         return 1;
+       *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+       break;
+    case 2:
+       *prot = PAGE_READ;
+       if (!is_user)
+           *prot |= PAGE_WRITE;
+       break;
+    case 3:
+       *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+       break;
+    case 5:
+       if (is_user)
+           return 1;
+       *prot = PAGE_READ;
+       break;
+    case 6:
+       *prot = PAGE_READ;
+       break;
+    default:
+       /* Bad permission.  */
+       return 1;
+    }
+    return 0;
+}
+
+static inline int get_phys_addr(CPUState *env, uint32_t address,
+                                int access_type, int is_user,
+                                uint32_t *phys_ptr, int *prot)
+{
+    /* Fast Context Switch Extension.  */
+    if (address < 0x02000000)
+        address += env->cp15.c13_fcse;
+
+    if ((env->cp15.c1_sys & 1) == 0) {
+        /* MMU/MPU disabled.  */
+        *phys_ptr = address;
+        *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+        return 0;
+    } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+       return get_phys_addr_mpu(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
+                                prot);
+    } else if (env->cp15.c1_sys & (1 << 23)) {
+        return get_phys_addr_v6(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
+                                prot);
+    } else {
+        return get_phys_addr_v5(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
+                                prot);
+    }
+}
+
 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address,
-                              int access_type, int is_user, int is_softmmu)
+                              int access_type, int mmu_idx, int is_softmmu)
 {
     uint32_t phys_addr;
     int prot;
-    int ret;
+    int ret, is_user;
 
+    is_user = mmu_idx == MMU_USER_IDX;
     ret = get_phys_addr(env, address, access_type, is_user, &phys_addr, &prot);
     if (ret == 0) {
         /* Map a single [sub]page.  */
         phys_addr &= ~(uint32_t)0x3ff;
         address &= ~(uint32_t)0x3ff;
-        return tlb_set_page (env, address, phys_addr, prot, is_user,
+        return tlb_set_page (env, address, phys_addr, prot, mmu_idx,
                              is_softmmu);
     }
 
@@ -426,13 +1090,15 @@ int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address,
         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
     } else {
         env->cp15.c5_data = ret;
+        if (access_type == 1 && arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
+            env->cp15.c5_data |= (1 << 11);
         env->cp15.c6_data = address;
         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
     }
     return 1;
 }
 
-target_ulong cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
+target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
 {
     uint32_t phys_addr;
     int prot;
@@ -446,64 +1112,217 @@ target_ulong cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
     return phys_addr;
 }
 
+/* Not really implemented.  Need to figure out a sane way of doing this.
+   Maybe add generic watchpoint support and use that.  */
+
+void helper_mark_exclusive(CPUState *env, uint32_t addr)
+{
+    env->mmon_addr = addr;
+}
+
+int helper_test_exclusive(CPUState *env, uint32_t addr)
+{
+    return (env->mmon_addr != addr);
+}
+
+void helper_clrex(CPUState *env)
+{
+    env->mmon_addr = -1;
+}
+
+void helper_set_cp(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
+{
+    int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
+    int cp_info = (insn >> 5) & 7;
+    int src = (insn >> 16) & 0xf;
+    int operand = insn & 0xf;
+
+    if (env->cp[cp_num].cp_write)
+        env->cp[cp_num].cp_write(env->cp[cp_num].opaque,
+                                 cp_info, src, operand, val);
+}
+
+uint32_t helper_get_cp(CPUState *env, uint32_t insn)
+{
+    int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
+    int cp_info = (insn >> 5) & 7;
+    int dest = (insn >> 16) & 0xf;
+    int operand = insn & 0xf;
+
+    if (env->cp[cp_num].cp_read)
+        return env->cp[cp_num].cp_read(env->cp[cp_num].opaque,
+                                       cp_info, dest, operand);
+    return 0;
+}
+
+/* Return basic MPU access permission bits.  */
+static uint32_t simple_mpu_ap_bits(uint32_t val)
+{
+    uint32_t ret;
+    uint32_t mask;
+    int i;
+    ret = 0;
+    mask = 3;
+    for (i = 0; i < 16; i += 2) {
+        ret |= (val >> i) & mask;
+        mask <<= 2;
+    }
+    return ret;
+}
+
+/* Pad basic MPU access permission bits to extended format.  */
+static uint32_t extended_mpu_ap_bits(uint32_t val)
+{
+    uint32_t ret;
+    uint32_t mask;
+    int i;
+    ret = 0;
+    mask = 3;
+    for (i = 0; i < 16; i += 2) {
+        ret |= (val & mask) << i;
+        mask <<= 2;
+    }
+    return ret;
+}
+
 void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
 {
-    uint32_t op2;
+    int op1;
+    int op2;
+    int crm;
 
+    op1 = (insn >> 21) & 7;
     op2 = (insn >> 5) & 7;
+    crm = insn & 0xf;
     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
-    case 0: /* ID codes.  */
+    case 0:
+        if (((insn >> 21) & 7) == 2) {
+            /* ??? Select cache level.  Ignore.  */
+            return;
+        }
+        /* ID codes.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
+            break;
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+            break;
         goto bad_reg;
     case 1: /* System configuration.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+            op2 = 0;
         switch (op2) {
         case 0:
-            env->cp15.c1_sys = val;
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE) || crm == 0)
+                env->cp15.c1_sys = val;
             /* ??? Lots of these bits are not implemented.  */
             /* This may enable/disable the MMU, so do a TLB flush.  */
             tlb_flush(env, 1);
             break;
+        case 1: /* Auxiliary cotrol register.  */
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
+                env->cp15.c1_xscaleauxcr = val;
+                break;
+            }
+            /* Not implemented.  */
+            break;
         case 2:
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
+                goto bad_reg;
             env->cp15.c1_coproc = val;
             /* ??? Is this safe when called from within a TB?  */
             tb_flush(env);
+            break;
         default:
             goto bad_reg;
         }
         break;
-    case 2: /* MMU Page table control.  */
-        env->cp15.c2 = val;
+    case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+            switch (op2) {
+            case 0:
+                env->cp15.c2_data = val;
+                break;
+            case 1:
+                env->cp15.c2_insn = val;
+                break;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        } else {
+           switch (op2) {
+           case 0:
+               env->cp15.c2_base0 = val;
+               break;
+           case 1:
+               env->cp15.c2_base1 = val;
+               break;
+           case 2:
+               env->cp15.c2_mask = ~(((uint32_t)0xffffffffu) >> val);
+               break;
+           default:
+               goto bad_reg;
+           }
+        }
         break;
-    case 3: /* MMU Domain access control.  */
+    case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
         env->cp15.c3 = val;
+        tlb_flush(env, 1); /* Flush TLB as domain not tracked in TLB */
         break;
     case 4: /* Reserved.  */
         goto bad_reg;
-    case 5: /* MMU Fault status.  */
+    case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+            op2 = 0;
         switch (op2) {
         case 0:
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                val = extended_mpu_ap_bits(val);
             env->cp15.c5_data = val;
             break;
         case 1:
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                val = extended_mpu_ap_bits(val);
             env->cp15.c5_insn = val;
             break;
-        default:
-            goto bad_reg;
-        }
-        break;
-    case 6: /* MMU Fault address.  */
-        switch (op2) {
-        case 0:
-            env->cp15.c6_data = val;
+        case 2:
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                goto bad_reg;
+            env->cp15.c5_data = val;
             break;
-        case 1:
-            env->cp15.c6_insn = val;
+        case 3:
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                goto bad_reg;
+            env->cp15.c5_insn = val;
             break;
         default:
             goto bad_reg;
         }
         break;
+    case 6: /* MMU Fault address / MPU base/size.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+            if (crm >= 8)
+                goto bad_reg;
+            env->cp15.c6_region[crm] = val;
+        } else {
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+                op2 = 0;
+            switch (op2) {
+            case 0:
+                env->cp15.c6_data = val;
+                break;
+            case 1: /* ??? This is WFAR on armv6 */
+            case 2:
+                env->cp15.c6_insn = val;
+                break;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        }
+        break;
     case 7: /* Cache control.  */
+        env->cp15.c15_i_max = 0x000;
+        env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
         /* No cache, so nothing to do.  */
+        /* ??? MPCore has VA to PA translation functions.  */
         break;
     case 8: /* MMU TLB control.  */
         switch (op2) {
@@ -524,18 +1343,45 @@ void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
             tlb_flush(env, 1);
 #endif
             break;
+        case 2: /* Invalidate on ASID.  */
+            tlb_flush(env, val == 0);
+            break;
+        case 3: /* Invalidate single entry on MVA.  */
+            /* ??? This is like case 1, but ignores ASID.  */
+            tlb_flush(env, 1);
+            break;
         default:
             goto bad_reg;
         }
         break;
-    case 9: /* Cache lockdown.  */
-        switch (op2) {
-        case 0:
-            env->cp15.c9_data = val;
-            break;
-        case 1:
-            env->cp15.c9_insn = val;
+    case 9:
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
             break;
+        switch (crm) {
+        case 0: /* Cache lockdown.  */
+           switch (op1) {
+           case 0: /* L1 cache.  */
+               switch (op2) {
+               case 0:
+                   env->cp15.c9_data = val;
+                   break;
+               case 1:
+                   env->cp15.c9_insn = val;
+                   break;
+               default:
+                   goto bad_reg;
+               }
+               break;
+           case 1: /* L2 cache.  */
+               /* Ignore writes to L2 lockdown/auxiliary registers.  */
+               break;
+           default:
+               goto bad_reg;
+           }
+           break;
+        case 1: /* TCM memory region registers.  */
+            /* Not implemented.  */
+            goto bad_reg;
         default:
             goto bad_reg;
         }
@@ -543,7 +1389,6 @@ void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
         break;
-    case 11: /* TCM DMA control.  */
     case 12: /* Reserved.  */
         goto bad_reg;
     case 13: /* Process ID.  */
@@ -558,10 +1403,20 @@ void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
             break;
         case 1:
             /* This changes the ASID, so do a TLB flush.  */
-            if (env->cp15.c13_context != val)
+            if (env->cp15.c13_context != val
+                && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
               tlb_flush(env, 0);
             env->cp15.c13_context = val;
             break;
+        case 2:
+            env->cp15.c13_tls1 = val;
+            break;
+        case 3:
+            env->cp15.c13_tls2 = val;
+            break;
+        case 4:
+            env->cp15.c13_tls3 = val;
+            break;
         default:
             goto bad_reg;
         }
@@ -569,83 +1424,255 @@ void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
     case 14: /* Reserved.  */
         goto bad_reg;
     case 15: /* Implementation specific.  */
-        /* ??? Internal registers not implemented.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
+            if (op2 == 0 && crm == 1) {
+                if (env->cp15.c15_cpar != (val & 0x3fff)) {
+                    /* Changes cp0 to cp13 behavior, so needs a TB flush.  */
+                    tb_flush(env);
+                    env->cp15.c15_cpar = val & 0x3fff;
+                }
+                break;
+            }
+            goto bad_reg;
+        }
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
+            switch (crm) {
+            case 0:
+                break;
+            case 1: /* Set TI925T configuration.  */
+                env->cp15.c15_ticonfig = val & 0xe7;
+                env->cp15.c0_cpuid = (val & (1 << 5)) ? /* OS_TYPE bit */
+                        ARM_CPUID_TI915T : ARM_CPUID_TI925T;
+                break;
+            case 2: /* Set I_max.  */
+                env->cp15.c15_i_max = val;
+                break;
+            case 3: /* Set I_min.  */
+                env->cp15.c15_i_min = val;
+                break;
+            case 4: /* Set thread-ID.  */
+                env->cp15.c15_threadid = val & 0xffff;
+                break;
+            case 8: /* Wait-for-interrupt (deprecated).  */
+                cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HALT);
+                break;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        }
         break;
     }
     return;
 bad_reg:
     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
-    cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read\n");
+    cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register write (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
+              (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
 }
 
 uint32_t helper_get_cp15(CPUState *env, uint32_t insn)
 {
-    uint32_t op2;
+    int op1;
+    int op2;
+    int crm;
 
+    op1 = (insn >> 21) & 7;
     op2 = (insn >> 5) & 7;
+    crm = insn & 0xf;
     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
     case 0: /* ID codes.  */
-        switch (op2) {
-        default: /* Device ID.  */
-            return env->cp15.c0_cpuid;
-        case 1: /* Cache Type.  */
-            return 0x1dd20d2;
-        case 2: /* TCM status.  */
+        switch (op1) {
+        case 0:
+            switch (crm) {
+            case 0:
+                switch (op2) {
+                case 0: /* Device ID.  */
+                    return env->cp15.c0_cpuid;
+                case 1: /* Cache Type.  */
+                   return env->cp15.c0_cachetype;
+                case 2: /* TCM status.  */
+                    return 0;
+                case 3: /* TLB type register.  */
+                    return 0; /* No lockable TLB entries.  */
+                case 5: /* CPU ID */
+                    return env->cpu_index;
+                default:
+                    goto bad_reg;
+                }
+            case 1:
+                if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
+                    goto bad_reg;
+                return env->cp15.c0_c1[op2];
+            case 2:
+                if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
+                    goto bad_reg;
+                return env->cp15.c0_c2[op2];
+            case 3: case 4: case 5: case 6: case 7:
+                return 0;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        case 1:
+            /* These registers aren't documented on arm11 cores.  However
+               Linux looks at them anyway.  */
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
+                goto bad_reg;
+            if (crm != 0)
+                goto bad_reg;
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
+                goto bad_reg;
             return 0;
+        default:
+            goto bad_reg;
         }
     case 1: /* System configuration.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+            op2 = 0;
         switch (op2) {
         case 0: /* Control register.  */
             return env->cp15.c1_sys;
         case 1: /* Auxiliary control register.  */
-            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR))
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
+                return env->cp15.c1_xscaleauxcr;
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR))
+                goto bad_reg;
+            switch (ARM_CPUID(env)) {
+            case ARM_CPUID_ARM1026:
                 return 1;
-            goto bad_reg;
+            case ARM_CPUID_ARM1136:
+                return 7;
+            case ARM_CPUID_ARM11MPCORE:
+                return 1;
+            case ARM_CPUID_CORTEXA8:
+                return 0;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
         case 2: /* Coprocessor access register.  */
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
+                goto bad_reg;
             return env->cp15.c1_coproc;
         default:
             goto bad_reg;
         }
-    case 2: /* MMU Page table control.  */
-        return env->cp15.c2;
-    case 3: /* MMU Domain access control.  */
+    case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+            switch (op2) {
+            case 0:
+                return env->cp15.c2_data;
+                break;
+            case 1:
+                return env->cp15.c2_insn;
+                break;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        } else {
+           switch (op2) {
+           case 0:
+               return env->cp15.c2_base0;
+           case 1:
+               return env->cp15.c2_base1;
+           case 2:
+               {
+                   int n;
+                   uint32_t mask;
+                   n = 0;
+                   mask = env->cp15.c2_mask;
+                   while (mask) {
+                       n++;
+                       mask <<= 1;
+                   }
+                   return n;
+               }
+           default:
+               goto bad_reg;
+           }
+       }
+    case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
         return env->cp15.c3;
     case 4: /* Reserved.  */
         goto bad_reg;
-    case 5: /* MMU Fault status.  */
+    case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+            op2 = 0;
         switch (op2) {
         case 0:
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
             return env->cp15.c5_data;
         case 1:
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
+            return env->cp15.c5_insn;
+        case 2:
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                goto bad_reg;
+            return env->cp15.c5_data;
+        case 3:
+            if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
+                goto bad_reg;
             return env->cp15.c5_insn;
         default:
             goto bad_reg;
         }
     case 6: /* MMU Fault address.  */
-        switch (op2) {
-        case 0:
-            return env->cp15.c6_data;
-        case 1:
-            /* Arm9 doesn't have an IFAR, but implementing it anyway shouldn't
-               do any harm.  */
-            return env->cp15.c6_insn;
-        default:
-            goto bad_reg;
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+            if (crm >= 8)
+                goto bad_reg;
+            return env->cp15.c6_region[crm];
+        } else {
+            if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+                op2 = 0;
+           switch (op2) {
+           case 0:
+               return env->cp15.c6_data;
+           case 1:
+               if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
+                   /* Watchpoint Fault Adrress.  */
+                   return 0; /* Not implemented.  */
+               } else {
+                   /* Instruction Fault Adrress.  */
+                   /* Arm9 doesn't have an IFAR, but implementing it anyway
+                      shouldn't do any harm.  */
+                   return env->cp15.c6_insn;
+               }
+           case 2:
+               if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
+                   /* Instruction Fault Adrress.  */
+                   return env->cp15.c6_insn;
+               } else {
+                   goto bad_reg;
+               }
+           default:
+               goto bad_reg;
+           }
         }
     case 7: /* Cache control.  */
         /* ??? This is for test, clean and invaidate operations that set the
-           Z flag.  We can't represent N = Z = 1, so it also clears clears
+           Z flag.  We can't represent N = Z = 1, so it also clears
            the N flag.  Oh well.  */
         env->NZF = 0;
         return 0;
     case 8: /* MMU TLB control.  */
         goto bad_reg;
     case 9: /* Cache lockdown.  */
-        switch (op2) {
-        case 0:
-            return env->cp15.c9_data;
-        case 1:
-            return env->cp15.c9_insn;
+        switch (op1) {
+        case 0: /* L1 cache.  */
+           if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
+               return 0;
+            switch (op2) {
+            case 0:
+                return env->cp15.c9_data;
+            case 1:
+                return env->cp15.c9_insn;
+            default:
+                goto bad_reg;
+            }
+        case 1: /* L2 cache */
+            if (crm != 0)
+                goto bad_reg;
+            /* L2 Lockdown and Auxiliary control.  */
+            return 0;
         default:
             goto bad_reg;
         }
@@ -661,19 +1688,176 @@ uint32_t helper_get_cp15(CPUState *env, uint32_t insn)
             return env->cp15.c13_fcse;
         case 1:
             return env->cp15.c13_context;
+        case 2:
+            return env->cp15.c13_tls1;
+        case 3:
+            return env->cp15.c13_tls2;
+        case 4:
+            return env->cp15.c13_tls3;
         default:
             goto bad_reg;
         }
     case 14: /* Reserved.  */
         goto bad_reg;
     case 15: /* Implementation specific.  */
-        /* ??? Internal registers not implemented.  */
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
+            if (op2 == 0 && crm == 1)
+                return env->cp15.c15_cpar;
+
+            goto bad_reg;
+        }
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
+            switch (crm) {
+            case 0:
+                return 0;
+            case 1: /* Read TI925T configuration.  */
+                return env->cp15.c15_ticonfig;
+            case 2: /* Read I_max.  */
+                return env->cp15.c15_i_max;
+            case 3: /* Read I_min.  */
+                return env->cp15.c15_i_min;
+            case 4: /* Read thread-ID.  */
+                return env->cp15.c15_threadid;
+            case 8: /* TI925T_status */
+                return 0;
+            }
+            goto bad_reg;
+        }
         return 0;
     }
 bad_reg:
     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
-    cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read\n");
+    cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
+              (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
     return 0;
 }
 
+void helper_set_r13_banked(CPUState *env, int mode, uint32_t val)
+{
+    env->banked_r13[bank_number(mode)] = val;
+}
+
+uint32_t helper_get_r13_banked(CPUState *env, int mode)
+{
+    return env->banked_r13[bank_number(mode)];
+}
+
+uint32_t helper_v7m_mrs(CPUState *env, int reg)
+{
+    switch (reg) {
+    case 0: /* APSR */
+        return xpsr_read(env) & 0xf8000000;
+    case 1: /* IAPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0xf80001ff;
+    case 2: /* EAPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0xff00fc00;
+    case 3: /* xPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0xff00fdff;
+    case 5: /* IPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0x000001ff;
+    case 6: /* EPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0x0700fc00;
+    case 7: /* IEPSR */
+        return xpsr_read(env) & 0x0700edff;
+    case 8: /* MSP */
+        return env->v7m.current_sp ? env->v7m.other_sp : env->regs[13];
+    case 9: /* PSP */
+        return env->v7m.current_sp ? env->regs[13] : env->v7m.other_sp;
+    case 16: /* PRIMASK */
+        return (env->uncached_cpsr & CPSR_I) != 0;
+    case 17: /* FAULTMASK */
+        return (env->uncached_cpsr & CPSR_F) != 0;
+    case 18: /* BASEPRI */
+    case 19: /* BASEPRI_MAX */
+        return env->v7m.basepri;
+    case 20: /* CONTROL */
+        return env->v7m.control;
+    default:
+        /* ??? For debugging only.  */
+        cpu_abort(env, "Unimplemented system register read (%d)\n", reg);
+        return 0;
+    }
+}
+
+void helper_v7m_msr(CPUState *env, int reg, uint32_t val)
+{
+    switch (reg) {
+    case 0: /* APSR */
+        xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
+        break;
+    case 1: /* IAPSR */
+        xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
+        break;
+    case 2: /* EAPSR */
+        xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
+        break;
+    case 3: /* xPSR */
+        xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
+        break;
+    case 5: /* IPSR */
+        /* IPSR bits are readonly.  */
+        break;
+    case 6: /* EPSR */
+        xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
+        break;
+    case 7: /* IEPSR */
+        xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
+        break;
+    case 8: /* MSP */
+        if (env->v7m.current_sp)
+            env->v7m.other_sp = val;
+        else
+            env->regs[13] = val;
+        break;
+    case 9: /* PSP */
+        if (env->v7m.current_sp)
+            env->regs[13] = val;
+        else
+            env->v7m.other_sp = val;
+        break;
+    case 16: /* PRIMASK */
+        if (val & 1)
+            env->uncached_cpsr |= CPSR_I;
+        else
+            env->uncached_cpsr &= ~CPSR_I;
+        break;
+    case 17: /* FAULTMASK */
+        if (val & 1)
+            env->uncached_cpsr |= CPSR_F;
+        else
+            env->uncached_cpsr &= ~CPSR_F;
+        break;
+    case 18: /* BASEPRI */
+        env->v7m.basepri = val & 0xff;
+        break;
+    case 19: /* BASEPRI_MAX */
+        val &= 0xff;
+        if (val != 0 && (val < env->v7m.basepri || env->v7m.basepri == 0))
+            env->v7m.basepri = val;
+        break;
+    case 20: /* CONTROL */
+        env->v7m.control = val & 3;
+        switch_v7m_sp(env, (val & 2) != 0);
+        break;
+    default:
+        /* ??? For debugging only.  */
+        cpu_abort(env, "Unimplemented system register write (%d)\n", reg);
+        return;
+    }
+}
+
+void cpu_arm_set_cp_io(CPUARMState *env, int cpnum,
+                ARMReadCPFunc *cp_read, ARMWriteCPFunc *cp_write,
+                void *opaque)
+{
+    if (cpnum < 0 || cpnum > 14) {
+        cpu_abort(env, "Bad coprocessor number: %i\n", cpnum);
+        return;
+    }
+
+    env->cp[cpnum].cp_read = cp_read;
+    env->cp[cpnum].cp_write = cp_write;
+    env->cp[cpnum].opaque = opaque;
+}
+
 #endif