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