1b0d36d404fda474c4481d0ace40ecb07fff88b3
[qemu] / target-i386 / machine.c
1 #include "hw/hw.h"
2 #include "hw/boards.h"
3 #include "hw/pc.h"
4 #include "hw/isa.h"
5
6 #include "exec-all.h"
7
8 void register_machines(void)
9 {
10     qemu_register_machine(&pc_machine);
11     qemu_register_machine(&isapc_machine);
12 #ifdef CONFIG_XEN
13     qemu_register_machine(&xenpv_machine);
14 #endif
15 }
16
17 static void cpu_put_seg(QEMUFile *f, SegmentCache *dt)
18 {
19     qemu_put_be32(f, dt->selector);
20     qemu_put_betl(f, dt->base);
21     qemu_put_be32(f, dt->limit);
22     qemu_put_be32(f, dt->flags);
23 }
24
25 static void cpu_get_seg(QEMUFile *f, SegmentCache *dt)
26 {
27     dt->selector = qemu_get_be32(f);
28     dt->base = qemu_get_betl(f);
29     dt->limit = qemu_get_be32(f);
30     dt->flags = qemu_get_be32(f);
31 }
32
33 void cpu_save(QEMUFile *f, void *opaque)
34 {
35     CPUState *env = opaque;
36     uint16_t fptag, fpus, fpuc, fpregs_format;
37     uint32_t hflags;
38     int32_t a20_mask;
39     int i;
40
41     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++)
42         qemu_put_betls(f, &env->regs[i]);
43     qemu_put_betls(f, &env->eip);
44     qemu_put_betls(f, &env->eflags);
45     hflags = env->hflags; /* XXX: suppress most of the redundant hflags */
46     qemu_put_be32s(f, &hflags);
47
48     /* FPU */
49     fpuc = env->fpuc;
50     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
51     fptag = 0;
52     for(i = 0; i < 8; i++) {
53         fptag |= ((!env->fptags[i]) << i);
54     }
55
56     qemu_put_be16s(f, &fpuc);
57     qemu_put_be16s(f, &fpus);
58     qemu_put_be16s(f, &fptag);
59
60 #ifdef USE_X86LDOUBLE
61     fpregs_format = 0;
62 #else
63     fpregs_format = 1;
64 #endif
65     qemu_put_be16s(f, &fpregs_format);
66
67     for(i = 0; i < 8; i++) {
68 #ifdef USE_X86LDOUBLE
69         {
70             uint64_t mant;
71             uint16_t exp;
72             /* we save the real CPU data (in case of MMX usage only 'mant'
73                contains the MMX register */
74             cpu_get_fp80(&mant, &exp, env->fpregs[i].d);
75             qemu_put_be64(f, mant);
76             qemu_put_be16(f, exp);
77         }
78 #else
79         /* if we use doubles for float emulation, we save the doubles to
80            avoid losing information in case of MMX usage. It can give
81            problems if the image is restored on a CPU where long
82            doubles are used instead. */
83         qemu_put_be64(f, env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0));
84 #endif
85     }
86
87     for(i = 0; i < 6; i++)
88         cpu_put_seg(f, &env->segs[i]);
89     cpu_put_seg(f, &env->ldt);
90     cpu_put_seg(f, &env->tr);
91     cpu_put_seg(f, &env->gdt);
92     cpu_put_seg(f, &env->idt);
93
94     qemu_put_be32s(f, &env->sysenter_cs);
95     qemu_put_betls(f, &env->sysenter_esp);
96     qemu_put_betls(f, &env->sysenter_eip);
97
98     qemu_put_betls(f, &env->cr[0]);
99     qemu_put_betls(f, &env->cr[2]);
100     qemu_put_betls(f, &env->cr[3]);
101     qemu_put_betls(f, &env->cr[4]);
102
103     for(i = 0; i < 8; i++)
104         qemu_put_betls(f, &env->dr[i]);
105
106     /* MMU */
107     a20_mask = (int32_t) env->a20_mask;
108     qemu_put_sbe32s(f, &a20_mask);
109
110     /* XMM */
111     qemu_put_be32s(f, &env->mxcsr);
112     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
113         qemu_put_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(0));
114         qemu_put_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(1));
115     }
116
117 #ifdef TARGET_X86_64
118     qemu_put_be64s(f, &env->efer);
119     qemu_put_be64s(f, &env->star);
120     qemu_put_be64s(f, &env->lstar);
121     qemu_put_be64s(f, &env->cstar);
122     qemu_put_be64s(f, &env->fmask);
123     qemu_put_be64s(f, &env->kernelgsbase);
124 #endif
125     qemu_put_be32s(f, &env->smbase);
126
127     qemu_put_be64s(f, &env->pat);
128     qemu_put_be32s(f, &env->hflags2);
129     
130     qemu_put_be64s(f, &env->vm_hsave);
131     qemu_put_be64s(f, &env->vm_vmcb);
132     qemu_put_be64s(f, &env->tsc_offset);
133     qemu_put_be64s(f, &env->intercept);
134     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_cr_read);
135     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_cr_write);
136     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_dr_read);
137     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_dr_write);
138     qemu_put_be32s(f, &env->intercept_exceptions);
139     qemu_put_8s(f, &env->v_tpr);
140
141     /* MTRRs */
142     for(i = 0; i < 11; i++)
143         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_fixed[i]);
144     qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_deftype);
145     for(i = 0; i < 8; i++) {
146         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_var[i].base);
147         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_var[i].mask);
148     }
149 }
150
151 #ifdef USE_X86LDOUBLE
152 /* XXX: add that in a FPU generic layer */
153 union x86_longdouble {
154     uint64_t mant;
155     uint16_t exp;
156 };
157
158 #define MANTD1(fp)      (fp & ((1LL << 52) - 1))
159 #define EXPBIAS1 1023
160 #define EXPD1(fp)       ((fp >> 52) & 0x7FF)
161 #define SIGND1(fp)      ((fp >> 32) & 0x80000000)
162
163 static void fp64_to_fp80(union x86_longdouble *p, uint64_t temp)
164 {
165     int e;
166     /* mantissa */
167     p->mant = (MANTD1(temp) << 11) | (1LL << 63);
168     /* exponent + sign */
169     e = EXPD1(temp) - EXPBIAS1 + 16383;
170     e |= SIGND1(temp) >> 16;
171     p->exp = e;
172 }
173 #endif
174
175 int cpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
176 {
177     CPUState *env = opaque;
178     int i, guess_mmx;
179     uint32_t hflags;
180     uint16_t fpus, fpuc, fptag, fpregs_format;
181     int32_t a20_mask;
182
183     if (version_id != 3 && version_id != 4 && version_id != 5
184         && version_id != 6 && version_id != 7 && version_id != 8)
185         return -EINVAL;
186     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++)
187         qemu_get_betls(f, &env->regs[i]);
188     qemu_get_betls(f, &env->eip);
189     qemu_get_betls(f, &env->eflags);
190     qemu_get_be32s(f, &hflags);
191
192     qemu_get_be16s(f, &fpuc);
193     qemu_get_be16s(f, &fpus);
194     qemu_get_be16s(f, &fptag);
195     qemu_get_be16s(f, &fpregs_format);
196
197     /* NOTE: we cannot always restore the FPU state if the image come
198        from a host with a different 'USE_X86LDOUBLE' define. We guess
199        if we are in an MMX state to restore correctly in that case. */
200     guess_mmx = ((fptag == 0xff) && (fpus & 0x3800) == 0);
201     for(i = 0; i < 8; i++) {
202         uint64_t mant;
203         uint16_t exp;
204
205         switch(fpregs_format) {
206         case 0:
207             mant = qemu_get_be64(f);
208             exp = qemu_get_be16(f);
209 #ifdef USE_X86LDOUBLE
210             env->fpregs[i].d = cpu_set_fp80(mant, exp);
211 #else
212             /* difficult case */
213             if (guess_mmx)
214                 env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0) = mant;
215             else
216                 env->fpregs[i].d = cpu_set_fp80(mant, exp);
217 #endif
218             break;
219         case 1:
220             mant = qemu_get_be64(f);
221 #ifdef USE_X86LDOUBLE
222             {
223                 union x86_longdouble *p;
224                 /* difficult case */
225                 p = (void *)&env->fpregs[i];
226                 if (guess_mmx) {
227                     p->mant = mant;
228                     p->exp = 0xffff;
229                 } else {
230                     fp64_to_fp80(p, mant);
231                 }
232             }
233 #else
234             env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0) = mant;
235 #endif
236             break;
237         default:
238             return -EINVAL;
239         }
240     }
241
242     env->fpuc = fpuc;
243     /* XXX: restore FPU round state */
244     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
245     env->fpus = fpus & ~0x3800;
246     fptag ^= 0xff;
247     for(i = 0; i < 8; i++) {
248         env->fptags[i] = (fptag >> i) & 1;
249     }
250
251     for(i = 0; i < 6; i++)
252         cpu_get_seg(f, &env->segs[i]);
253     cpu_get_seg(f, &env->ldt);
254     cpu_get_seg(f, &env->tr);
255     cpu_get_seg(f, &env->gdt);
256     cpu_get_seg(f, &env->idt);
257
258     qemu_get_be32s(f, &env->sysenter_cs);
259     if (version_id >= 7) {
260         qemu_get_betls(f, &env->sysenter_esp);
261         qemu_get_betls(f, &env->sysenter_eip);
262     } else {
263         env->sysenter_esp = qemu_get_be32(f);
264         env->sysenter_eip = qemu_get_be32(f);
265     }
266
267     qemu_get_betls(f, &env->cr[0]);
268     qemu_get_betls(f, &env->cr[2]);
269     qemu_get_betls(f, &env->cr[3]);
270     qemu_get_betls(f, &env->cr[4]);
271
272     for(i = 0; i < 8; i++)
273         qemu_get_betls(f, &env->dr[i]);
274     cpu_breakpoint_remove_all(env, BP_CPU);
275     cpu_watchpoint_remove_all(env, BP_CPU);
276     for (i = 0; i < 4; i++)
277         hw_breakpoint_insert(env, i);
278
279     /* MMU */
280     qemu_get_sbe32s(f, &a20_mask);
281     env->a20_mask = a20_mask;
282
283     qemu_get_be32s(f, &env->mxcsr);
284     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
285         qemu_get_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(0));
286         qemu_get_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(1));
287     }
288
289 #ifdef TARGET_X86_64
290     qemu_get_be64s(f, &env->efer);
291     qemu_get_be64s(f, &env->star);
292     qemu_get_be64s(f, &env->lstar);
293     qemu_get_be64s(f, &env->cstar);
294     qemu_get_be64s(f, &env->fmask);
295     qemu_get_be64s(f, &env->kernelgsbase);
296 #endif
297     if (version_id >= 4) {
298         qemu_get_be32s(f, &env->smbase);
299     }
300     if (version_id >= 5) {
301         qemu_get_be64s(f, &env->pat);
302         qemu_get_be32s(f, &env->hflags2);
303         if (version_id < 6)
304             qemu_get_be32s(f, &env->halted);
305
306         qemu_get_be64s(f, &env->vm_hsave);
307         qemu_get_be64s(f, &env->vm_vmcb);
308         qemu_get_be64s(f, &env->tsc_offset);
309         qemu_get_be64s(f, &env->intercept);
310         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_cr_read);
311         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_cr_write);
312         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_dr_read);
313         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_dr_write);
314         qemu_get_be32s(f, &env->intercept_exceptions);
315         qemu_get_8s(f, &env->v_tpr);
316     }
317
318     if (version_id >= 8) {
319         /* MTRRs */
320         for(i = 0; i < 11; i++)
321             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_fixed[i]);
322         qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_deftype);
323         for(i = 0; i < 8; i++) {
324             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_var[i].base);
325             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_var[i].mask);
326         }
327     }
328
329     /* XXX: ensure compatiblity for halted bit ? */
330     /* XXX: compute redundant hflags bits */
331     env->hflags = hflags;
332     tlb_flush(env, 1);
333     return 0;
334 }