Use initial CPU definition structure for some CPU fields instead of copying
[qemu] / target-sparc / cpu.h
index 03698df..8f5e15e 100644 (file)
 #ifndef CPU_SPARC_H
 #define CPU_SPARC_H
 
+#include "config.h"
+
+#if !defined(TARGET_SPARC64)
 #define TARGET_LONG_BITS 32
+#define TARGET_FPREGS 32
+#define TARGET_PAGE_BITS 12 /* 4k */
+#else
+#define TARGET_LONG_BITS 64
+#define TARGET_FPREGS 64
+#define TARGET_PAGE_BITS 13 /* 8k */
+#endif
+
+#define TARGET_PHYS_ADDR_BITS 64
 
 #include "cpu-defs.h"
 
+#include "softfloat.h"
+
+#define TARGET_HAS_ICE 1
+
+#if !defined(TARGET_SPARC64)
+#define ELF_MACHINE     EM_SPARC
+#else
+#define ELF_MACHINE     EM_SPARCV9
+#endif
+
 /*#define EXCP_INTERRUPT 0x100*/
 
 /* trap definitions */
+#ifndef TARGET_SPARC64
+#define TT_TFAULT   0x01
 #define TT_ILL_INSN 0x02
 #define TT_PRIV_INSN 0x03
+#define TT_NFPU_INSN 0x04
 #define TT_WIN_OVF  0x05
-#define TT_WIN_UNF  0x06 
+#define TT_WIN_UNF  0x06
+#define TT_UNALIGNED 0x07
 #define TT_FP_EXCP  0x08
+#define TT_DFAULT   0x09
+#define TT_TOVF     0x0a
+#define TT_EXTINT   0x10
+#define TT_CODE_ACCESS 0x21
+#define TT_UNIMP_FLUSH 0x25
+#define TT_DATA_ACCESS 0x29
 #define TT_DIV_ZERO 0x2a
+#define TT_NCP_INSN 0x24
 #define TT_TRAP     0x80
+#else
+#define TT_TFAULT   0x08
+#define TT_CODE_ACCESS 0x0a
+#define TT_ILL_INSN 0x10
+#define TT_UNIMP_FLUSH TT_ILL_INSN
+#define TT_PRIV_INSN 0x11
+#define TT_NFPU_INSN 0x20
+#define TT_FP_EXCP  0x21
+#define TT_TOVF     0x23
+#define TT_CLRWIN   0x24
+#define TT_DIV_ZERO 0x28
+#define TT_DFAULT   0x30
+#define TT_DATA_ACCESS 0x32
+#define TT_UNALIGNED 0x34
+#define TT_PRIV_ACT 0x37
+#define TT_EXTINT   0x40
+#define TT_IVEC     0x60
+#define TT_TMISS    0x64
+#define TT_DMISS    0x68
+#define TT_DPROT    0x6c
+#define TT_SPILL    0x80
+#define TT_FILL     0xc0
+#define TT_WOTHER   0x10
+#define TT_TRAP     0x100
+#endif
 
-#define PSR_NEG   (1<<23)
-#define PSR_ZERO  (1<<22)
-#define PSR_OVF   (1<<21)
-#define PSR_CARRY (1<<20)
+#define PSR_NEG_SHIFT 23
+#define PSR_NEG   (1 << PSR_NEG_SHIFT)
+#define PSR_ZERO_SHIFT 22
+#define PSR_ZERO  (1 << PSR_ZERO_SHIFT)
+#define PSR_OVF_SHIFT 21
+#define PSR_OVF   (1 << PSR_OVF_SHIFT)
+#define PSR_CARRY_SHIFT 20
+#define PSR_CARRY (1 << PSR_CARRY_SHIFT)
 #define PSR_ICC   (PSR_NEG|PSR_ZERO|PSR_OVF|PSR_CARRY)
+#define PSR_EF    (1<<12)
+#define PSR_PIL   0xf00
 #define PSR_S     (1<<7)
 #define PSR_PS    (1<<6)
 #define PSR_ET    (1<<5)
 #define PSR_CWP   0x1f
-/* Fake impl 0, version 4 */
-#define GET_PSR(env) ((0<<28) | (4<<24) | env->psr | (env->psrs? PSR_S : 0) | (env->psrs? PSR_PS : 0) |(env->psret? PSR_ET : 0) | env->cwp)
 
 /* Trap base register */
 #define TBR_BASE_MASK 0xfffff000
 
+#if defined(TARGET_SPARC64)
+#define PS_IG    (1<<11)
+#define PS_MG    (1<<10)
+#define PS_RMO   (1<<7)
+#define PS_RED   (1<<5)
+#define PS_PEF   (1<<4)
+#define PS_AM    (1<<3)
+#define PS_PRIV  (1<<2)
+#define PS_IE    (1<<1)
+#define PS_AG    (1<<0)
+
+#define FPRS_FEF (1<<2)
+
+#define HS_PRIV  (1<<2)
+#endif
+
 /* Fcc */
 #define FSR_RD1        (1<<31)
 #define FSR_RD0        (1<<30)
 #define FSR_FTT1   (1<<15)
 #define FSR_FTT0   (1<<14)
 #define FSR_FTT_MASK (FSR_FTT2 | FSR_FTT1 | FSR_FTT0)
+#define FSR_FTT_IEEE_EXCP (1 << 14)
+#define FSR_FTT_UNIMPFPOP (3 << 14)
+#define FSR_FTT_SEQ_ERROR (4 << 14)
+#define FSR_FTT_INVAL_FPR (6 << 14)
 
-#define FSR_FCC1  (1<<11)
-#define FSR_FCC0  (1<<10)
+#define FSR_FCC1_SHIFT 11
+#define FSR_FCC1  (1 << FSR_FCC1_SHIFT)
+#define FSR_FCC0_SHIFT 10
+#define FSR_FCC0  (1 << FSR_FCC0_SHIFT)
 
 /* MMU */
-#define MMU_E    (1<<0)
-#define MMU_NF   (1<<1)
+#define MMU_E     (1<<0)
+#define MMU_NF    (1<<1)
 
 #define PTE_ENTRYTYPE_MASK 3
 #define PTE_ACCESS_MASK    0x1c
 #define PTE_PPN_SHIFT      7
 #define PTE_ADDR_MASK      0xffffff00
 
-#define PG_ACCESSED_BIT        5
-#define PG_MODIFIED_BIT        6
+#define PG_ACCESSED_BIT 5
+#define PG_MODIFIED_BIT 6
 #define PG_CACHE_BIT    7
 
 #define PG_ACCESSED_MASK (1 << PG_ACCESSED_BIT)
 #define PG_MODIFIED_MASK (1 << PG_MODIFIED_BIT)
 #define PG_CACHE_MASK    (1 << PG_CACHE_BIT)
 
-#define NWINDOWS  32
+/* 3 <= NWINDOWS <= 32. */
+#define MIN_NWINDOWS 3
+#define MAX_NWINDOWS 32
+
+#if !defined(TARGET_SPARC64)
+#define NB_MMU_MODES 2
+#else
+#define NB_MMU_MODES 3
+typedef struct trap_state {
+    uint64_t tpc;
+    uint64_t tnpc;
+    uint64_t tstate;
+    uint32_t tt;
+} trap_state;
+#endif
+
+typedef struct sparc_def_t {
+    const char *name;
+    target_ulong iu_version;
+    uint32_t fpu_version;
+    uint32_t mmu_version;
+    uint32_t mmu_bm;
+    uint32_t mmu_ctpr_mask;
+    uint32_t mmu_cxr_mask;
+    uint32_t mmu_sfsr_mask;
+    uint32_t mmu_trcr_mask;
+    uint32_t features;
+    uint32_t nwindows;
+    uint32_t maxtl;
+} sparc_def_t;
+
+#define CPU_FEATURE_FLOAT    (1 << 0)
+#define CPU_FEATURE_FLOAT128 (1 << 1)
+#define CPU_FEATURE_SWAP     (1 << 2)
+#define CPU_FEATURE_MUL      (1 << 3)
+#define CPU_FEATURE_DIV      (1 << 4)
+#define CPU_FEATURE_FLUSH    (1 << 5)
+#define CPU_FEATURE_FSQRT    (1 << 6)
+#define CPU_FEATURE_FMUL     (1 << 7)
+#define CPU_FEATURE_VIS1     (1 << 8)
+#define CPU_FEATURE_VIS2     (1 << 9)
+#define CPU_FEATURE_FSMULD   (1 << 10)
+#define CPU_FEATURE_HYPV     (1 << 11)
+#define CPU_FEATURE_CMT      (1 << 12)
+#define CPU_FEATURE_GL       (1 << 13)
+#ifndef TARGET_SPARC64
+#define CPU_DEFAULT_FEATURES (CPU_FEATURE_FLOAT | CPU_FEATURE_SWAP |  \
+                              CPU_FEATURE_MUL | CPU_FEATURE_DIV |     \
+                              CPU_FEATURE_FLUSH | CPU_FEATURE_FSQRT | \
+                              CPU_FEATURE_FMUL | CPU_FEATURE_FSMULD)
+#else
+#define CPU_DEFAULT_FEATURES (CPU_FEATURE_FLOAT | CPU_FEATURE_SWAP |  \
+                              CPU_FEATURE_MUL | CPU_FEATURE_DIV |     \
+                              CPU_FEATURE_FLUSH | CPU_FEATURE_FSQRT | \
+                              CPU_FEATURE_FMUL | CPU_FEATURE_VIS1 |   \
+                              CPU_FEATURE_VIS2 | CPU_FEATURE_FSMULD)
+enum {
+    mmu_us_12, // Ultrasparc < III (64 entry TLB)
+    mmu_us_3,  // Ultrasparc III (512 entry TLB)
+    mmu_us_4,  // Ultrasparc IV (several TLBs, 32 and 256MB pages)
+    mmu_sun4v, // T1, T2
+};
+#endif
 
 typedef struct CPUSPARCState {
-    uint32_t gregs[8]; /* general registers */
-    uint32_t *regwptr; /* pointer to current register window */
-    float    fpr[32];  /* floating point registers */
-    uint32_t pc;       /* program counter */
-    uint32_t npc;      /* next program counter */
-    uint32_t y;        /* multiply/divide register */
+    target_ulong gregs[8]; /* general registers */
+    target_ulong *regwptr; /* pointer to current register window */
+    target_ulong pc;       /* program counter */
+    target_ulong npc;      /* next program counter */
+    target_ulong y;        /* multiply/divide register */
+
+    /* emulator internal flags handling */
+    target_ulong cc_src, cc_src2;
+    target_ulong cc_dst;
+
+    target_ulong t0, t1; /* temporaries live across basic blocks */
+    target_ulong cond; /* conditional branch result (XXX: save it in a
+                          temporary register when possible) */
+
     uint32_t psr;      /* processor state register */
-    uint32_t fsr;      /* FPU state register */
-    uint32_t T2;
+    target_ulong fsr;      /* FPU state register */
+    float32 fpr[TARGET_FPREGS];  /* floating point registers */
     uint32_t cwp;      /* index of current register window (extracted
                           from PSR) */
     uint32_t wim;      /* window invalid mask */
-    uint32_t tbr;      /* trap base register */
+    target_ulong tbr;  /* trap base register */
     int      psrs;     /* supervisor mode (extracted from PSR) */
     int      psrps;    /* previous supervisor mode */
     int      psret;    /* enable traps */
-    jmp_buf  jmp_env;
-    int user_mode_only;
-    int exception_index;
+    uint32_t psrpil;   /* interrupt blocking level */
+    uint32_t pil_in;   /* incoming interrupt level bitmap */
+    int      psref;    /* enable fpu */
+    target_ulong version;
     int interrupt_index;
-    int interrupt_request;
-    uint32_t exception_next_pc;
-    struct TranslationBlock *current_tb;
-    void *opaque;
+    uint32_t nwindows;
     /* NOTE: we allow 8 more registers to handle wrapping */
-    uint32_t regbase[NWINDOWS * 16 + 8];
-
-    /* in order to avoid passing too many arguments to the memory
-       write helpers, we store some rarely used information in the CPU
-       context) */
-    unsigned long mem_write_pc; /* host pc at which the memory was
-                                   written */
-    unsigned long mem_write_vaddr; /* target virtual addr at which the
-                                      memory was written */
-    /* 0 = kernel, 1 = user (may have 2 = kernel code, 3 = user code ?) */
-    CPUTLBEntry tlb_read[2][CPU_TLB_SIZE];
-    CPUTLBEntry tlb_write[2][CPU_TLB_SIZE];
-    int error_code;
-    /* MMU regs */
-    uint32_t mmuregs[16];
-    /* temporary float registers */
-    float ft0, ft1, ft2;
-    double dt0, dt1, dt2;
+    target_ulong regbase[MAX_NWINDOWS * 16 + 8];
 
-    /* ice debug support */
-    uint32_t breakpoints[MAX_BREAKPOINTS];
-    int nb_breakpoints;
-    int singlestep_enabled; /* XXX: should use CPU single step mode instead */
+    CPU_COMMON
 
+    /* MMU regs */
+#if defined(TARGET_SPARC64)
+    uint64_t lsu;
+#define DMMU_E 0x8
+#define IMMU_E 0x4
+    uint64_t immuregs[16];
+    uint64_t dmmuregs[16];
+    uint64_t itlb_tag[64];
+    uint64_t itlb_tte[64];
+    uint64_t dtlb_tag[64];
+    uint64_t dtlb_tte[64];
+    uint32_t mmu_version;
+#else
+    uint32_t mmuregs[32];
+    uint64_t mxccdata[4];
+    uint64_t mxccregs[8];
+    uint64_t prom_addr;
+#endif
+    /* temporary float registers */
+    float32 ft0, ft1;
+    float64 dt0, dt1;
+    float128 qt0, qt1;
+    float_status fp_status;
+#if defined(TARGET_SPARC64)
+#define MAXTL_MAX 8
+#define MAXTL_MASK (MAXTL_MAX - 1)
+    trap_state *tsptr;
+    trap_state ts[MAXTL_MAX];
+    uint32_t xcc;               /* Extended integer condition codes */
+    uint32_t asi;
+    uint32_t pstate;
+    uint32_t tl;
+    uint32_t maxtl;
+    uint32_t cansave, canrestore, otherwin, wstate, cleanwin;
+    uint64_t agregs[8]; /* alternate general registers */
+    uint64_t bgregs[8]; /* backup for normal global registers */
+    uint64_t igregs[8]; /* interrupt general registers */
+    uint64_t mgregs[8]; /* mmu general registers */
+    uint64_t fprs;
+    uint64_t tick_cmpr, stick_cmpr;
+    void *tick, *stick;
+    uint64_t gsr;
+    uint32_t gl; // UA2005
+    /* UA 2005 hyperprivileged registers */
+    uint64_t hpstate, htstate[MAXTL_MAX], hintp, htba, hver, hstick_cmpr, ssr;
+    void *hstick; // UA 2005
+#endif
+    sparc_def_t *def;
 } CPUSPARCState;
 
-CPUSPARCState *cpu_sparc_init(void);
+#if defined(TARGET_SPARC64)
+#define GET_FSR32(env) (env->fsr & 0xcfc1ffff)
+#define PUT_FSR32(env, val) do { uint32_t _tmp = val;                   \
+        env->fsr = (_tmp & 0xcfc1c3ff) | (env->fsr & 0x3f00000000ULL);  \
+    } while (0)
+#define GET_FSR64(env) (env->fsr & 0x3fcfc1ffffULL)
+#define PUT_FSR64(env, val) do { uint64_t _tmp = val;   \
+        env->fsr = _tmp & 0x3fcfc1c3ffULL;              \
+    } while (0)
+#else
+#define GET_FSR32(env) (env->fsr)
+#define PUT_FSR32(env, val) do { uint32_t _tmp = val;                   \
+        env->fsr = (_tmp & 0xcfc1dfff) | (env->fsr & 0x000e0000);       \
+    } while (0)
+#endif
+
+CPUSPARCState *cpu_sparc_init(const char *cpu_model);
+void gen_intermediate_code_init(CPUSPARCState *env);
 int cpu_sparc_exec(CPUSPARCState *s);
-int cpu_sparc_close(CPUSPARCState *s);
+void sparc_cpu_list (FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt,
+                                                 ...));
+void cpu_sparc_set_id(CPUSPARCState *env, unsigned int cpu);
 
-struct siginfo;
-int cpu_sparc_signal_handler(int hostsignum, struct siginfo *info, void *puc);
-void cpu_sparc_dump_state(CPUSPARCState *env, FILE *f, int flags);
+#define GET_PSR(env) (env->version | (env->psr & PSR_ICC) |             \
+                      (env->psref? PSR_EF : 0) |                        \
+                      (env->psrpil << 8) |                              \
+                      (env->psrs? PSR_S : 0) |                          \
+                      (env->psrps? PSR_PS : 0) |                        \
+                      (env->psret? PSR_ET : 0) | env->cwp)
+
+#ifndef NO_CPU_IO_DEFS
+void cpu_set_cwp(CPUSPARCState *env1, int new_cwp);
+
+static inline int cpu_cwp_inc(CPUSPARCState *env1, int cwp)
+{
+    if (unlikely(cwp >= env1->nwindows))
+        cwp -= env1->nwindows;
+    return cwp;
+}
+
+static inline int cpu_cwp_dec(CPUSPARCState *env1, int cwp)
+{
+    if (unlikely(cwp < 0))
+        cwp += env1->nwindows;
+    return cwp;
+}
+#endif
+
+#define PUT_PSR(env, val) do { int _tmp = val;                          \
+        env->psr = _tmp & PSR_ICC;                                      \
+        env->psref = (_tmp & PSR_EF)? 1 : 0;                            \
+        env->psrpil = (_tmp & PSR_PIL) >> 8;                            \
+        env->psrs = (_tmp & PSR_S)? 1 : 0;                              \
+        env->psrps = (_tmp & PSR_PS)? 1 : 0;                            \
+        env->psret = (_tmp & PSR_ET)? 1 : 0;                            \
+        cpu_set_cwp(env, _tmp & PSR_CWP);                               \
+    } while (0)
+
+#ifdef TARGET_SPARC64
+#define GET_CCR(env) (((env->xcc >> 20) << 4) | ((env->psr & PSR_ICC) >> 20))
+#define PUT_CCR(env, val) do { int _tmp = val;                          \
+        env->xcc = (_tmp >> 4) << 20;                                   \
+        env->psr = (_tmp & 0xf) << 20;                                  \
+    } while (0)
+#define GET_CWP64(env) (env->nwindows - 1 - (env)->cwp)
+
+#ifndef NO_CPU_IO_DEFS
+static inline void PUT_CWP64(CPUSPARCState *env1, int cwp)
+{
+    if (unlikely(cwp >= env1->nwindows || cwp < 0))
+        cwp = 0;
+    cpu_set_cwp(env1, env1->nwindows - 1 - cwp);
+}
+#endif
+#endif
+
+int cpu_sparc_signal_handler(int host_signum, void *pinfo, void *puc);
+void do_unassigned_access(target_phys_addr_t addr, int is_write, int is_exec,
+                          int is_asi);
+void cpu_check_irqs(CPUSPARCState *env);
+
+#define CPUState CPUSPARCState
+#define cpu_init cpu_sparc_init
+#define cpu_exec cpu_sparc_exec
+#define cpu_gen_code cpu_sparc_gen_code
+#define cpu_signal_handler cpu_sparc_signal_handler
+#define cpu_list sparc_cpu_list
+
+#define CPU_SAVE_VERSION 5
+
+/* MMU modes definitions */
+#define MMU_MODE0_SUFFIX _user
+#define MMU_MODE1_SUFFIX _kernel
+#ifdef TARGET_SPARC64
+#define MMU_MODE2_SUFFIX _hypv
+#endif
+#define MMU_USER_IDX   0
+#define MMU_KERNEL_IDX 1
+#define MMU_HYPV_IDX   2
+
+static inline int cpu_mmu_index(CPUState *env1)
+{
+#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    return MMU_USER_IDX;
+#elif !defined(TARGET_SPARC64)
+    return env1->psrs;
+#else
+    if (!env1->psrs)
+        return MMU_USER_IDX;
+    else if ((env1->hpstate & HS_PRIV) == 0)
+        return MMU_KERNEL_IDX;
+    else
+        return MMU_HYPV_IDX;
+#endif
+}
+
+static inline int cpu_fpu_enabled(CPUState *env1)
+{
+#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
+    return 1;
+#elif !defined(TARGET_SPARC64)
+    return env1->psref;
+#else
+    return ((env1->pstate & PS_PEF) != 0) && ((env1->fprs & FPRS_FEF) != 0);
+#endif
+}
+
+#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
+static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
+{
+    if (newsp)
+        env->regwptr[22] = newsp;
+    env->regwptr[0] = 0;
+    /* FIXME: Do we also need to clear CF?  */
+    /* XXXXX */
+    printf ("HELPME: %s:%d\n", __FILE__, __LINE__);
+}
+#endif
+
+#define CPU_PC_FROM_TB(env, tb) do { \
+    env->pc = tb->pc; \
+    env->npc = tb->cs_base; \
+    } while(0)
 
-#define TARGET_PAGE_BITS 12 /* 4k */
 #include "cpu-all.h"
 
 #endif