]> Git Repo - qemu.git/blob - target-arm/helper.c
target-arm: Add register_cp_regs_for_features()
[qemu.git] / target-arm / helper.c
1 #include "cpu.h"
2 #include "gdbstub.h"
3 #include "helper.h"
4 #include "host-utils.h"
5 #include "sysemu.h"
6
7 static int vfp_gdb_get_reg(CPUARMState *env, uint8_t *buf, int reg)
8 {
9     int nregs;
10
11     /* VFP data registers are always little-endian.  */
12     nregs = arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3) ? 32 : 16;
13     if (reg < nregs) {
14         stfq_le_p(buf, env->vfp.regs[reg]);
15         return 8;
16     }
17     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
18         /* Aliases for Q regs.  */
19         nregs += 16;
20         if (reg < nregs) {
21             stfq_le_p(buf, env->vfp.regs[(reg - 32) * 2]);
22             stfq_le_p(buf + 8, env->vfp.regs[(reg - 32) * 2 + 1]);
23             return 16;
24         }
25     }
26     switch (reg - nregs) {
27     case 0: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID]); return 4;
28     case 1: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR]); return 4;
29     case 2: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC]); return 4;
30     }
31     return 0;
32 }
33
34 static int vfp_gdb_set_reg(CPUARMState *env, uint8_t *buf, int reg)
35 {
36     int nregs;
37
38     nregs = arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3) ? 32 : 16;
39     if (reg < nregs) {
40         env->vfp.regs[reg] = ldfq_le_p(buf);
41         return 8;
42     }
43     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
44         nregs += 16;
45         if (reg < nregs) {
46             env->vfp.regs[(reg - 32) * 2] = ldfq_le_p(buf);
47             env->vfp.regs[(reg - 32) * 2 + 1] = ldfq_le_p(buf + 8);
48             return 16;
49         }
50     }
51     switch (reg - nregs) {
52     case 0: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = ldl_p(buf); return 4;
53     case 1: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = ldl_p(buf); return 4;
54     case 2: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = ldl_p(buf) & (1 << 30); return 4;
55     }
56     return 0;
57 }
58
59 void register_cp_regs_for_features(ARMCPU *cpu)
60 {
61     /* Register all the coprocessor registers based on feature bits */
62     CPUARMState *env = &cpu->env;
63     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_M)) {
64         /* M profile has no coprocessor registers */
65         return;
66     }
67
68 }
69
70 ARMCPU *cpu_arm_init(const char *cpu_model)
71 {
72     ARMCPU *cpu;
73     CPUARMState *env;
74     static int inited = 0;
75
76     if (!object_class_by_name(cpu_model)) {
77         return NULL;
78     }
79     cpu = ARM_CPU(object_new(cpu_model));
80     env = &cpu->env;
81     env->cpu_model_str = cpu_model;
82     arm_cpu_realize(cpu);
83
84     if (tcg_enabled() && !inited) {
85         inited = 1;
86         arm_translate_init();
87     }
88
89     cpu_reset(CPU(cpu));
90     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
91         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
92                                  51, "arm-neon.xml", 0);
93     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3)) {
94         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
95                                  35, "arm-vfp3.xml", 0);
96     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP)) {
97         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
98                                  19, "arm-vfp.xml", 0);
99     }
100     qemu_init_vcpu(env);
101     return cpu;
102 }
103
104 typedef struct ARMCPUListState {
105     fprintf_function cpu_fprintf;
106     FILE *file;
107 } ARMCPUListState;
108
109 /* Sort alphabetically by type name, except for "any". */
110 static gint arm_cpu_list_compare(gconstpointer a, gconstpointer b)
111 {
112     ObjectClass *class_a = (ObjectClass *)a;
113     ObjectClass *class_b = (ObjectClass *)b;
114     const char *name_a, *name_b;
115
116     name_a = object_class_get_name(class_a);
117     name_b = object_class_get_name(class_b);
118     if (strcmp(name_a, "any") == 0) {
119         return 1;
120     } else if (strcmp(name_b, "any") == 0) {
121         return -1;
122     } else {
123         return strcmp(name_a, name_b);
124     }
125 }
126
127 static void arm_cpu_list_entry(gpointer data, gpointer user_data)
128 {
129     ObjectClass *oc = data;
130     ARMCPUListState *s = user_data;
131
132     (*s->cpu_fprintf)(s->file, "  %s\n",
133                       object_class_get_name(oc));
134 }
135
136 void arm_cpu_list(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf)
137 {
138     ARMCPUListState s = {
139         .file = f,
140         .cpu_fprintf = cpu_fprintf,
141     };
142     GSList *list;
143
144     list = object_class_get_list(TYPE_ARM_CPU, false);
145     list = g_slist_sort(list, arm_cpu_list_compare);
146     (*cpu_fprintf)(f, "Available CPUs:\n");
147     g_slist_foreach(list, arm_cpu_list_entry, &s);
148     g_slist_free(list);
149 }
150
151 void define_one_arm_cp_reg_with_opaque(ARMCPU *cpu,
152                                        const ARMCPRegInfo *r, void *opaque)
153 {
154     /* Define implementations of coprocessor registers.
155      * We store these in a hashtable because typically
156      * there are less than 150 registers in a space which
157      * is 16*16*16*8*8 = 262144 in size.
158      * Wildcarding is supported for the crm, opc1 and opc2 fields.
159      * If a register is defined twice then the second definition is
160      * used, so this can be used to define some generic registers and
161      * then override them with implementation specific variations.
162      * At least one of the original and the second definition should
163      * include ARM_CP_OVERRIDE in its type bits -- this is just a guard
164      * against accidental use.
165      */
166     int crm, opc1, opc2;
167     int crmmin = (r->crm == CP_ANY) ? 0 : r->crm;
168     int crmmax = (r->crm == CP_ANY) ? 15 : r->crm;
169     int opc1min = (r->opc1 == CP_ANY) ? 0 : r->opc1;
170     int opc1max = (r->opc1 == CP_ANY) ? 7 : r->opc1;
171     int opc2min = (r->opc2 == CP_ANY) ? 0 : r->opc2;
172     int opc2max = (r->opc2 == CP_ANY) ? 7 : r->opc2;
173     /* 64 bit registers have only CRm and Opc1 fields */
174     assert(!((r->type & ARM_CP_64BIT) && (r->opc2 || r->crn)));
175     /* Check that the register definition has enough info to handle
176      * reads and writes if they are permitted.
177      */
178     if (!(r->type & (ARM_CP_SPECIAL|ARM_CP_CONST))) {
179         if (r->access & PL3_R) {
180             assert(r->fieldoffset || r->readfn);
181         }
182         if (r->access & PL3_W) {
183             assert(r->fieldoffset || r->writefn);
184         }
185     }
186     /* Bad type field probably means missing sentinel at end of reg list */
187     assert(cptype_valid(r->type));
188     for (crm = crmmin; crm <= crmmax; crm++) {
189         for (opc1 = opc1min; opc1 <= opc1max; opc1++) {
190             for (opc2 = opc2min; opc2 <= opc2max; opc2++) {
191                 uint32_t *key = g_new(uint32_t, 1);
192                 ARMCPRegInfo *r2 = g_memdup(r, sizeof(ARMCPRegInfo));
193                 int is64 = (r->type & ARM_CP_64BIT) ? 1 : 0;
194                 *key = ENCODE_CP_REG(r->cp, is64, r->crn, crm, opc1, opc2);
195                 r2->opaque = opaque;
196                 /* Make sure reginfo passed to helpers for wildcarded regs
197                  * has the correct crm/opc1/opc2 for this reg, not CP_ANY:
198                  */
199                 r2->crm = crm;
200                 r2->opc1 = opc1;
201                 r2->opc2 = opc2;
202                 /* Overriding of an existing definition must be explicitly
203                  * requested.
204                  */
205                 if (!(r->type & ARM_CP_OVERRIDE)) {
206                     ARMCPRegInfo *oldreg;
207                     oldreg = g_hash_table_lookup(cpu->cp_regs, key);
208                     if (oldreg && !(oldreg->type & ARM_CP_OVERRIDE)) {
209                         fprintf(stderr, "Register redefined: cp=%d %d bit "
210                                 "crn=%d crm=%d opc1=%d opc2=%d, "
211                                 "was %s, now %s\n", r2->cp, 32 + 32 * is64,
212                                 r2->crn, r2->crm, r2->opc1, r2->opc2,
213                                 oldreg->name, r2->name);
214                         assert(0);
215                     }
216                 }
217                 g_hash_table_insert(cpu->cp_regs, key, r2);
218             }
219         }
220     }
221 }
222
223 void define_arm_cp_regs_with_opaque(ARMCPU *cpu,
224                                     const ARMCPRegInfo *regs, void *opaque)
225 {
226     /* Define a whole list of registers */
227     const ARMCPRegInfo *r;
228     for (r = regs; r->type != ARM_CP_SENTINEL; r++) {
229         define_one_arm_cp_reg_with_opaque(cpu, r, opaque);
230     }
231 }
232
233 const ARMCPRegInfo *get_arm_cp_reginfo(ARMCPU *cpu, uint32_t encoded_cp)
234 {
235     return g_hash_table_lookup(cpu->cp_regs, &encoded_cp);
236 }
237
238 int arm_cp_write_ignore(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
239                         uint64_t value)
240 {
241     /* Helper coprocessor write function for write-ignore registers */
242     return 0;
243 }
244
245 int arm_cp_read_zero(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t *value)
246 {
247     /* Helper coprocessor write function for read-as-zero registers */
248     *value = 0;
249     return 0;
250 }
251
252 static int bad_mode_switch(CPUARMState *env, int mode)
253 {
254     /* Return true if it is not valid for us to switch to
255      * this CPU mode (ie all the UNPREDICTABLE cases in
256      * the ARM ARM CPSRWriteByInstr pseudocode).
257      */
258     switch (mode) {
259     case ARM_CPU_MODE_USR:
260     case ARM_CPU_MODE_SYS:
261     case ARM_CPU_MODE_SVC:
262     case ARM_CPU_MODE_ABT:
263     case ARM_CPU_MODE_UND:
264     case ARM_CPU_MODE_IRQ:
265     case ARM_CPU_MODE_FIQ:
266         return 0;
267     default:
268         return 1;
269     }
270 }
271
272 uint32_t cpsr_read(CPUARMState *env)
273 {
274     int ZF;
275     ZF = (env->ZF == 0);
276     return env->uncached_cpsr | (env->NF & 0x80000000) | (ZF << 30) |
277         (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3) | (env->QF << 27)
278         | (env->thumb << 5) | ((env->condexec_bits & 3) << 25)
279         | ((env->condexec_bits & 0xfc) << 8)
280         | (env->GE << 16);
281 }
282
283 void cpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask)
284 {
285     if (mask & CPSR_NZCV) {
286         env->ZF = (~val) & CPSR_Z;
287         env->NF = val;
288         env->CF = (val >> 29) & 1;
289         env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
290     }
291     if (mask & CPSR_Q)
292         env->QF = ((val & CPSR_Q) != 0);
293     if (mask & CPSR_T)
294         env->thumb = ((val & CPSR_T) != 0);
295     if (mask & CPSR_IT_0_1) {
296         env->condexec_bits &= ~3;
297         env->condexec_bits |= (val >> 25) & 3;
298     }
299     if (mask & CPSR_IT_2_7) {
300         env->condexec_bits &= 3;
301         env->condexec_bits |= (val >> 8) & 0xfc;
302     }
303     if (mask & CPSR_GE) {
304         env->GE = (val >> 16) & 0xf;
305     }
306
307     if ((env->uncached_cpsr ^ val) & mask & CPSR_M) {
308         if (bad_mode_switch(env, val & CPSR_M)) {
309             /* Attempt to switch to an invalid mode: this is UNPREDICTABLE.
310              * We choose to ignore the attempt and leave the CPSR M field
311              * untouched.
312              */
313             mask &= ~CPSR_M;
314         } else {
315             switch_mode(env, val & CPSR_M);
316         }
317     }
318     mask &= ~CACHED_CPSR_BITS;
319     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~mask) | (val & mask);
320 }
321
322 /* Sign/zero extend */
323 uint32_t HELPER(sxtb16)(uint32_t x)
324 {
325     uint32_t res;
326     res = (uint16_t)(int8_t)x;
327     res |= (uint32_t)(int8_t)(x >> 16) << 16;
328     return res;
329 }
330
331 uint32_t HELPER(uxtb16)(uint32_t x)
332 {
333     uint32_t res;
334     res = (uint16_t)(uint8_t)x;
335     res |= (uint32_t)(uint8_t)(x >> 16) << 16;
336     return res;
337 }
338
339 uint32_t HELPER(clz)(uint32_t x)
340 {
341     return clz32(x);
342 }
343
344 int32_t HELPER(sdiv)(int32_t num, int32_t den)
345 {
346     if (den == 0)
347       return 0;
348     if (num == INT_MIN && den == -1)
349       return INT_MIN;
350     return num / den;
351 }
352
353 uint32_t HELPER(udiv)(uint32_t num, uint32_t den)
354 {
355     if (den == 0)
356       return 0;
357     return num / den;
358 }
359
360 uint32_t HELPER(rbit)(uint32_t x)
361 {
362     x =  ((x & 0xff000000) >> 24)
363        | ((x & 0x00ff0000) >> 8)
364        | ((x & 0x0000ff00) << 8)
365        | ((x & 0x000000ff) << 24);
366     x =  ((x & 0xf0f0f0f0) >> 4)
367        | ((x & 0x0f0f0f0f) << 4);
368     x =  ((x & 0x88888888) >> 3)
369        | ((x & 0x44444444) >> 1)
370        | ((x & 0x22222222) << 1)
371        | ((x & 0x11111111) << 3);
372     return x;
373 }
374
375 uint32_t HELPER(abs)(uint32_t x)
376 {
377     return ((int32_t)x < 0) ? -x : x;
378 }
379
380 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
381
382 void do_interrupt (CPUARMState *env)
383 {
384     env->exception_index = -1;
385 }
386
387 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUARMState *env, target_ulong address, int rw,
388                               int mmu_idx)
389 {
390     if (rw == 2) {
391         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
392         env->cp15.c6_insn = address;
393     } else {
394         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
395         env->cp15.c6_data = address;
396     }
397     return 1;
398 }
399
400 void HELPER(set_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
401 {
402     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
403 }
404
405 uint32_t HELPER(get_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
406 {
407     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
408 }
409
410 /* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
411 void HELPER(v7m_msr)(CPUARMState *env, uint32_t reg, uint32_t val)
412 {
413     cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
414 }
415
416 uint32_t HELPER(v7m_mrs)(CPUARMState *env, uint32_t reg)
417 {
418     cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
419     return 0;
420 }
421
422 void switch_mode(CPUARMState *env, int mode)
423 {
424     if (mode != ARM_CPU_MODE_USR)
425         cpu_abort(env, "Tried to switch out of user mode\n");
426 }
427
428 void HELPER(set_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode, uint32_t val)
429 {
430     cpu_abort(env, "banked r13 write\n");
431 }
432
433 uint32_t HELPER(get_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode)
434 {
435     cpu_abort(env, "banked r13 read\n");
436     return 0;
437 }
438
439 #else
440
441 /* Map CPU modes onto saved register banks.  */
442 static inline int bank_number(CPUARMState *env, int mode)
443 {
444     switch (mode) {
445     case ARM_CPU_MODE_USR:
446     case ARM_CPU_MODE_SYS:
447         return 0;
448     case ARM_CPU_MODE_SVC:
449         return 1;
450     case ARM_CPU_MODE_ABT:
451         return 2;
452     case ARM_CPU_MODE_UND:
453         return 3;
454     case ARM_CPU_MODE_IRQ:
455         return 4;
456     case ARM_CPU_MODE_FIQ:
457         return 5;
458     }
459     cpu_abort(env, "Bad mode %x\n", mode);
460     return -1;
461 }
462
463 void switch_mode(CPUARMState *env, int mode)
464 {
465     int old_mode;
466     int i;
467
468     old_mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
469     if (mode == old_mode)
470         return;
471
472     if (old_mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
473         memcpy (env->fiq_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
474         memcpy (env->regs + 8, env->usr_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
475     } else if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
476         memcpy (env->usr_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
477         memcpy (env->regs + 8, env->fiq_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
478     }
479
480     i = bank_number(env, old_mode);
481     env->banked_r13[i] = env->regs[13];
482     env->banked_r14[i] = env->regs[14];
483     env->banked_spsr[i] = env->spsr;
484
485     i = bank_number(env, mode);
486     env->regs[13] = env->banked_r13[i];
487     env->regs[14] = env->banked_r14[i];
488     env->spsr = env->banked_spsr[i];
489 }
490
491 static void v7m_push(CPUARMState *env, uint32_t val)
492 {
493     env->regs[13] -= 4;
494     stl_phys(env->regs[13], val);
495 }
496
497 static uint32_t v7m_pop(CPUARMState *env)
498 {
499     uint32_t val;
500     val = ldl_phys(env->regs[13]);
501     env->regs[13] += 4;
502     return val;
503 }
504
505 /* Switch to V7M main or process stack pointer.  */
506 static void switch_v7m_sp(CPUARMState *env, int process)
507 {
508     uint32_t tmp;
509     if (env->v7m.current_sp != process) {
510         tmp = env->v7m.other_sp;
511         env->v7m.other_sp = env->regs[13];
512         env->regs[13] = tmp;
513         env->v7m.current_sp = process;
514     }
515 }
516
517 static void do_v7m_exception_exit(CPUARMState *env)
518 {
519     uint32_t type;
520     uint32_t xpsr;
521
522     type = env->regs[15];
523     if (env->v7m.exception != 0)
524         armv7m_nvic_complete_irq(env->nvic, env->v7m.exception);
525
526     /* Switch to the target stack.  */
527     switch_v7m_sp(env, (type & 4) != 0);
528     /* Pop registers.  */
529     env->regs[0] = v7m_pop(env);
530     env->regs[1] = v7m_pop(env);
531     env->regs[2] = v7m_pop(env);
532     env->regs[3] = v7m_pop(env);
533     env->regs[12] = v7m_pop(env);
534     env->regs[14] = v7m_pop(env);
535     env->regs[15] = v7m_pop(env);
536     xpsr = v7m_pop(env);
537     xpsr_write(env, xpsr, 0xfffffdff);
538     /* Undo stack alignment.  */
539     if (xpsr & 0x200)
540         env->regs[13] |= 4;
541     /* ??? The exception return type specifies Thread/Handler mode.  However
542        this is also implied by the xPSR value. Not sure what to do
543        if there is a mismatch.  */
544     /* ??? Likewise for mismatches between the CONTROL register and the stack
545        pointer.  */
546 }
547
548 static void do_interrupt_v7m(CPUARMState *env)
549 {
550     uint32_t xpsr = xpsr_read(env);
551     uint32_t lr;
552     uint32_t addr;
553
554     lr = 0xfffffff1;
555     if (env->v7m.current_sp)
556         lr |= 4;
557     if (env->v7m.exception == 0)
558         lr |= 8;
559
560     /* For exceptions we just mark as pending on the NVIC, and let that
561        handle it.  */
562     /* TODO: Need to escalate if the current priority is higher than the
563        one we're raising.  */
564     switch (env->exception_index) {
565     case EXCP_UDEF:
566         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_USAGE);
567         return;
568     case EXCP_SWI:
569         env->regs[15] += 2;
570         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_SVC);
571         return;
572     case EXCP_PREFETCH_ABORT:
573     case EXCP_DATA_ABORT:
574         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_MEM);
575         return;
576     case EXCP_BKPT:
577         if (semihosting_enabled) {
578             int nr;
579             nr = arm_lduw_code(env->regs[15], env->bswap_code) & 0xff;
580             if (nr == 0xab) {
581                 env->regs[15] += 2;
582                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
583                 return;
584             }
585         }
586         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_DEBUG);
587         return;
588     case EXCP_IRQ:
589         env->v7m.exception = armv7m_nvic_acknowledge_irq(env->nvic);
590         break;
591     case EXCP_EXCEPTION_EXIT:
592         do_v7m_exception_exit(env);
593         return;
594     default:
595         cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
596         return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
597     }
598
599     /* Align stack pointer.  */
600     /* ??? Should only do this if Configuration Control Register
601        STACKALIGN bit is set.  */
602     if (env->regs[13] & 4) {
603         env->regs[13] -= 4;
604         xpsr |= 0x200;
605     }
606     /* Switch to the handler mode.  */
607     v7m_push(env, xpsr);
608     v7m_push(env, env->regs[15]);
609     v7m_push(env, env->regs[14]);
610     v7m_push(env, env->regs[12]);
611     v7m_push(env, env->regs[3]);
612     v7m_push(env, env->regs[2]);
613     v7m_push(env, env->regs[1]);
614     v7m_push(env, env->regs[0]);
615     switch_v7m_sp(env, 0);
616     /* Clear IT bits */
617     env->condexec_bits = 0;
618     env->regs[14] = lr;
619     addr = ldl_phys(env->v7m.vecbase + env->v7m.exception * 4);
620     env->regs[15] = addr & 0xfffffffe;
621     env->thumb = addr & 1;
622 }
623
624 /* Handle a CPU exception.  */
625 void do_interrupt(CPUARMState *env)
626 {
627     uint32_t addr;
628     uint32_t mask;
629     int new_mode;
630     uint32_t offset;
631
632     if (IS_M(env)) {
633         do_interrupt_v7m(env);
634         return;
635     }
636     /* TODO: Vectored interrupt controller.  */
637     switch (env->exception_index) {
638     case EXCP_UDEF:
639         new_mode = ARM_CPU_MODE_UND;
640         addr = 0x04;
641         mask = CPSR_I;
642         if (env->thumb)
643             offset = 2;
644         else
645             offset = 4;
646         break;
647     case EXCP_SWI:
648         if (semihosting_enabled) {
649             /* Check for semihosting interrupt.  */
650             if (env->thumb) {
651                 mask = arm_lduw_code(env->regs[15] - 2, env->bswap_code) & 0xff;
652             } else {
653                 mask = arm_ldl_code(env->regs[15] - 4, env->bswap_code)
654                     & 0xffffff;
655             }
656             /* Only intercept calls from privileged modes, to provide some
657                semblance of security.  */
658             if (((mask == 0x123456 && !env->thumb)
659                     || (mask == 0xab && env->thumb))
660                   && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
661                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
662                 return;
663             }
664         }
665         new_mode = ARM_CPU_MODE_SVC;
666         addr = 0x08;
667         mask = CPSR_I;
668         /* The PC already points to the next instruction.  */
669         offset = 0;
670         break;
671     case EXCP_BKPT:
672         /* See if this is a semihosting syscall.  */
673         if (env->thumb && semihosting_enabled) {
674             mask = arm_lduw_code(env->regs[15], env->bswap_code) & 0xff;
675             if (mask == 0xab
676                   && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
677                 env->regs[15] += 2;
678                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
679                 return;
680             }
681         }
682         env->cp15.c5_insn = 2;
683         /* Fall through to prefetch abort.  */
684     case EXCP_PREFETCH_ABORT:
685         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
686         addr = 0x0c;
687         mask = CPSR_A | CPSR_I;
688         offset = 4;
689         break;
690     case EXCP_DATA_ABORT:
691         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
692         addr = 0x10;
693         mask = CPSR_A | CPSR_I;
694         offset = 8;
695         break;
696     case EXCP_IRQ:
697         new_mode = ARM_CPU_MODE_IRQ;
698         addr = 0x18;
699         /* Disable IRQ and imprecise data aborts.  */
700         mask = CPSR_A | CPSR_I;
701         offset = 4;
702         break;
703     case EXCP_FIQ:
704         new_mode = ARM_CPU_MODE_FIQ;
705         addr = 0x1c;
706         /* Disable FIQ, IRQ and imprecise data aborts.  */
707         mask = CPSR_A | CPSR_I | CPSR_F;
708         offset = 4;
709         break;
710     default:
711         cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
712         return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
713     }
714     /* High vectors.  */
715     if (env->cp15.c1_sys & (1 << 13)) {
716         addr += 0xffff0000;
717     }
718     switch_mode (env, new_mode);
719     env->spsr = cpsr_read(env);
720     /* Clear IT bits.  */
721     env->condexec_bits = 0;
722     /* Switch to the new mode, and to the correct instruction set.  */
723     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~CPSR_M) | new_mode;
724     env->uncached_cpsr |= mask;
725     /* this is a lie, as the was no c1_sys on V4T/V5, but who cares
726      * and we should just guard the thumb mode on V4 */
727     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V4T)) {
728         env->thumb = (env->cp15.c1_sys & (1 << 30)) != 0;
729     }
730     env->regs[14] = env->regs[15] + offset;
731     env->regs[15] = addr;
732     env->interrupt_request |= CPU_INTERRUPT_EXITTB;
733 }
734
735 /* Check section/page access permissions.
736    Returns the page protection flags, or zero if the access is not
737    permitted.  */
738 static inline int check_ap(CPUARMState *env, int ap, int domain_prot,
739                            int access_type, int is_user)
740 {
741   int prot_ro;
742
743   if (domain_prot == 3) {
744     return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
745   }
746
747   if (access_type == 1)
748       prot_ro = 0;
749   else
750       prot_ro = PAGE_READ;
751
752   switch (ap) {
753   case 0:
754       if (access_type == 1)
755           return 0;
756       switch ((env->cp15.c1_sys >> 8) & 3) {
757       case 1:
758           return is_user ? 0 : PAGE_READ;
759       case 2:
760           return PAGE_READ;
761       default:
762           return 0;
763       }
764   case 1:
765       return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
766   case 2:
767       if (is_user)
768           return prot_ro;
769       else
770           return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
771   case 3:
772       return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
773   case 4: /* Reserved.  */
774       return 0;
775   case 5:
776       return is_user ? 0 : prot_ro;
777   case 6:
778       return prot_ro;
779   case 7:
780       if (!arm_feature (env, ARM_FEATURE_V6K))
781           return 0;
782       return prot_ro;
783   default:
784       abort();
785   }
786 }
787
788 static uint32_t get_level1_table_address(CPUARMState *env, uint32_t address)
789 {
790     uint32_t table;
791
792     if (address & env->cp15.c2_mask)
793         table = env->cp15.c2_base1 & 0xffffc000;
794     else
795         table = env->cp15.c2_base0 & env->cp15.c2_base_mask;
796
797     table |= (address >> 18) & 0x3ffc;
798     return table;
799 }
800
801 static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
802                             int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot,
803                             target_ulong *page_size)
804 {
805     int code;
806     uint32_t table;
807     uint32_t desc;
808     int type;
809     int ap;
810     int domain;
811     int domain_prot;
812     uint32_t phys_addr;
813
814     /* Pagetable walk.  */
815     /* Lookup l1 descriptor.  */
816     table = get_level1_table_address(env, address);
817     desc = ldl_phys(table);
818     type = (desc & 3);
819     domain = (desc >> 5) & 0x0f;
820     domain_prot = (env->cp15.c3 >> (domain * 2)) & 3;
821     if (type == 0) {
822         /* Section translation fault.  */
823         code = 5;
824         goto do_fault;
825     }
826     if (domain_prot == 0 || domain_prot == 2) {
827         if (type == 2)
828             code = 9; /* Section domain fault.  */
829         else
830             code = 11; /* Page domain fault.  */
831         goto do_fault;
832     }
833     if (type == 2) {
834         /* 1Mb section.  */
835         phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
836         ap = (desc >> 10) & 3;
837         code = 13;
838         *page_size = 1024 * 1024;
839     } else {
840         /* Lookup l2 entry.  */
841         if (type == 1) {
842             /* Coarse pagetable.  */
843             table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
844         } else {
845             /* Fine pagetable.  */
846             table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
847         }
848         desc = ldl_phys(table);
849         switch (desc & 3) {
850         case 0: /* Page translation fault.  */
851             code = 7;
852             goto do_fault;
853         case 1: /* 64k page.  */
854             phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
855             ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
856             *page_size = 0x10000;
857             break;
858         case 2: /* 4k page.  */
859             phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
860             ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
861             *page_size = 0x1000;
862             break;
863         case 3: /* 1k page.  */
864             if (type == 1) {
865                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
866                     phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
867                 } else {
868                     /* Page translation fault.  */
869                     code = 7;
870                     goto do_fault;
871                 }
872             } else {
873                 phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
874             }
875             ap = (desc >> 4) & 3;
876             *page_size = 0x400;
877             break;
878         default:
879             /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
880             abort();
881         }
882         code = 15;
883     }
884     *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
885     if (!*prot) {
886         /* Access permission fault.  */
887         goto do_fault;
888     }
889     *prot |= PAGE_EXEC;
890     *phys_ptr = phys_addr;
891     return 0;
892 do_fault:
893     return code | (domain << 4);
894 }
895
896 static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
897                             int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot,
898                             target_ulong *page_size)
899 {
900     int code;
901     uint32_t table;
902     uint32_t desc;
903     uint32_t xn;
904     int type;
905     int ap;
906     int domain;
907     int domain_prot;
908     uint32_t phys_addr;
909
910     /* Pagetable walk.  */
911     /* Lookup l1 descriptor.  */
912     table = get_level1_table_address(env, address);
913     desc = ldl_phys(table);
914     type = (desc & 3);
915     if (type == 0) {
916         /* Section translation fault.  */
917         code = 5;
918         domain = 0;
919         goto do_fault;
920     } else if (type == 2 && (desc & (1 << 18))) {
921         /* Supersection.  */
922         domain = 0;
923     } else {
924         /* Section or page.  */
925         domain = (desc >> 5) & 0x0f;
926     }
927     domain_prot = (env->cp15.c3 >> (domain * 2)) & 3;
928     if (domain_prot == 0 || domain_prot == 2) {
929         if (type == 2)
930             code = 9; /* Section domain fault.  */
931         else
932             code = 11; /* Page domain fault.  */
933         goto do_fault;
934     }
935     if (type == 2) {
936         if (desc & (1 << 18)) {
937             /* Supersection.  */
938             phys_addr = (desc & 0xff000000) | (address & 0x00ffffff);
939             *page_size = 0x1000000;
940         } else {
941             /* Section.  */
942             phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
943             *page_size = 0x100000;
944         }
945         ap = ((desc >> 10) & 3) | ((desc >> 13) & 4);
946         xn = desc & (1 << 4);
947         code = 13;
948     } else {
949         /* Lookup l2 entry.  */
950         table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
951         desc = ldl_phys(table);
952         ap = ((desc >> 4) & 3) | ((desc >> 7) & 4);
953         switch (desc & 3) {
954         case 0: /* Page translation fault.  */
955             code = 7;
956             goto do_fault;
957         case 1: /* 64k page.  */
958             phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
959             xn = desc & (1 << 15);
960             *page_size = 0x10000;
961             break;
962         case 2: case 3: /* 4k page.  */
963             phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
964             xn = desc & 1;
965             *page_size = 0x1000;
966             break;
967         default:
968             /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
969             abort();
970         }
971         code = 15;
972     }
973     if (domain_prot == 3) {
974         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
975     } else {
976         if (xn && access_type == 2)
977             goto do_fault;
978
979         /* The simplified model uses AP[0] as an access control bit.  */
980         if ((env->cp15.c1_sys & (1 << 29)) && (ap & 1) == 0) {
981             /* Access flag fault.  */
982             code = (code == 15) ? 6 : 3;
983             goto do_fault;
984         }
985         *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
986         if (!*prot) {
987             /* Access permission fault.  */
988             goto do_fault;
989         }
990         if (!xn) {
991             *prot |= PAGE_EXEC;
992         }
993     }
994     *phys_ptr = phys_addr;
995     return 0;
996 do_fault:
997     return code | (domain << 4);
998 }
999
1000 static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
1001                              int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
1002 {
1003     int n;
1004     uint32_t mask;
1005     uint32_t base;
1006
1007     *phys_ptr = address;
1008     for (n = 7; n >= 0; n--) {
1009         base = env->cp15.c6_region[n];
1010         if ((base & 1) == 0)
1011             continue;
1012         mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
1013         /* Keep this shift separate from the above to avoid an
1014            (undefined) << 32.  */
1015         mask = (mask << 1) - 1;
1016         if (((base ^ address) & ~mask) == 0)
1017             break;
1018     }
1019     if (n < 0)
1020         return 2;
1021
1022     if (access_type == 2) {
1023         mask = env->cp15.c5_insn;
1024     } else {
1025         mask = env->cp15.c5_data;
1026     }
1027     mask = (mask >> (n * 4)) & 0xf;
1028     switch (mask) {
1029     case 0:
1030         return 1;
1031     case 1:
1032         if (is_user)
1033           return 1;
1034         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
1035         break;
1036     case 2:
1037         *prot = PAGE_READ;
1038         if (!is_user)
1039             *prot |= PAGE_WRITE;
1040         break;
1041     case 3:
1042         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
1043         break;
1044     case 5:
1045         if (is_user)
1046             return 1;
1047         *prot = PAGE_READ;
1048         break;
1049     case 6:
1050         *prot = PAGE_READ;
1051         break;
1052     default:
1053         /* Bad permission.  */
1054         return 1;
1055     }
1056     *prot |= PAGE_EXEC;
1057     return 0;
1058 }
1059
1060 static inline int get_phys_addr(CPUARMState *env, uint32_t address,
1061                                 int access_type, int is_user,
1062                                 uint32_t *phys_ptr, int *prot,
1063                                 target_ulong *page_size)
1064 {
1065     /* Fast Context Switch Extension.  */
1066     if (address < 0x02000000)
1067         address += env->cp15.c13_fcse;
1068
1069     if ((env->cp15.c1_sys & 1) == 0) {
1070         /* MMU/MPU disabled.  */
1071         *phys_ptr = address;
1072         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
1073         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
1074         return 0;
1075     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1076         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
1077         return get_phys_addr_mpu(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
1078                                  prot);
1079     } else if (env->cp15.c1_sys & (1 << 23)) {
1080         return get_phys_addr_v6(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
1081                                 prot, page_size);
1082     } else {
1083         return get_phys_addr_v5(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
1084                                 prot, page_size);
1085     }
1086 }
1087
1088 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUARMState *env, target_ulong address,
1089                               int access_type, int mmu_idx)
1090 {
1091     uint32_t phys_addr;
1092     target_ulong page_size;
1093     int prot;
1094     int ret, is_user;
1095
1096     is_user = mmu_idx == MMU_USER_IDX;
1097     ret = get_phys_addr(env, address, access_type, is_user, &phys_addr, &prot,
1098                         &page_size);
1099     if (ret == 0) {
1100         /* Map a single [sub]page.  */
1101         phys_addr &= ~(uint32_t)0x3ff;
1102         address &= ~(uint32_t)0x3ff;
1103         tlb_set_page (env, address, phys_addr, prot, mmu_idx, page_size);
1104         return 0;
1105     }
1106
1107     if (access_type == 2) {
1108         env->cp15.c5_insn = ret;
1109         env->cp15.c6_insn = address;
1110         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
1111     } else {
1112         env->cp15.c5_data = ret;
1113         if (access_type == 1 && arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1114             env->cp15.c5_data |= (1 << 11);
1115         env->cp15.c6_data = address;
1116         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
1117     }
1118     return 1;
1119 }
1120
1121 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUARMState *env, target_ulong addr)
1122 {
1123     uint32_t phys_addr;
1124     target_ulong page_size;
1125     int prot;
1126     int ret;
1127
1128     ret = get_phys_addr(env, addr, 0, 0, &phys_addr, &prot, &page_size);
1129
1130     if (ret != 0)
1131         return -1;
1132
1133     return phys_addr;
1134 }
1135
1136 /* Return basic MPU access permission bits.  */
1137 static uint32_t simple_mpu_ap_bits(uint32_t val)
1138 {
1139     uint32_t ret;
1140     uint32_t mask;
1141     int i;
1142     ret = 0;
1143     mask = 3;
1144     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
1145         ret |= (val >> i) & mask;
1146         mask <<= 2;
1147     }
1148     return ret;
1149 }
1150
1151 /* Pad basic MPU access permission bits to extended format.  */
1152 static uint32_t extended_mpu_ap_bits(uint32_t val)
1153 {
1154     uint32_t ret;
1155     uint32_t mask;
1156     int i;
1157     ret = 0;
1158     mask = 3;
1159     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
1160         ret |= (val & mask) << i;
1161         mask <<= 2;
1162     }
1163     return ret;
1164 }
1165
1166 void HELPER(set_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
1167 {
1168     int op1;
1169     int op2;
1170     int crm;
1171
1172     op1 = (insn >> 21) & 7;
1173     op2 = (insn >> 5) & 7;
1174     crm = insn & 0xf;
1175     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
1176     case 0:
1177         /* ID codes.  */
1178         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1179             break;
1180         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1181             break;
1182         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1183                 && op1 == 2 && crm == 0 && op2 == 0) {
1184             env->cp15.c0_cssel = val & 0xf;
1185             break;
1186         }
1187         goto bad_reg;
1188     case 1: /* System configuration.  */
1189         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1190                 && op1 == 0 && crm == 1 && op2 == 0) {
1191             env->cp15.c1_scr = val;
1192             break;
1193         }
1194         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1195             op2 = 0;
1196         switch (op2) {
1197         case 0:
1198             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE) || crm == 0)
1199                 env->cp15.c1_sys = val;
1200             /* ??? Lots of these bits are not implemented.  */
1201             /* This may enable/disable the MMU, so do a TLB flush.  */
1202             tlb_flush(env, 1);
1203             break;
1204         case 1: /* Auxiliary control register.  */
1205             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1206                 env->cp15.c1_xscaleauxcr = val;
1207                 break;
1208             }
1209             /* Not implemented.  */
1210             break;
1211         case 2:
1212             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1213                 goto bad_reg;
1214             if (env->cp15.c1_coproc != val) {
1215                 env->cp15.c1_coproc = val;
1216                 /* ??? Is this safe when called from within a TB?  */
1217                 tb_flush(env);
1218             }
1219             break;
1220         default:
1221             goto bad_reg;
1222         }
1223         break;
1224     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
1225         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1226             switch (op2) {
1227             case 0:
1228                 env->cp15.c2_data = val;
1229                 break;
1230             case 1:
1231                 env->cp15.c2_insn = val;
1232                 break;
1233             default:
1234                 goto bad_reg;
1235             }
1236         } else {
1237             switch (op2) {
1238             case 0:
1239                 env->cp15.c2_base0 = val;
1240                 break;
1241             case 1:
1242                 env->cp15.c2_base1 = val;
1243                 break;
1244             case 2:
1245                 val &= 7;
1246                 env->cp15.c2_control = val;
1247                 env->cp15.c2_mask = ~(((uint32_t)0xffffffffu) >> val);
1248                 env->cp15.c2_base_mask = ~((uint32_t)0x3fffu >> val);
1249                 break;
1250             default:
1251                 goto bad_reg;
1252             }
1253         }
1254         break;
1255     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
1256         env->cp15.c3 = val;
1257         tlb_flush(env, 1); /* Flush TLB as domain not tracked in TLB */
1258         break;
1259     case 4: /* Reserved.  */
1260         goto bad_reg;
1261     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
1262         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1263             op2 = 0;
1264         switch (op2) {
1265         case 0:
1266             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1267                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
1268             env->cp15.c5_data = val;
1269             break;
1270         case 1:
1271             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1272                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
1273             env->cp15.c5_insn = val;
1274             break;
1275         case 2:
1276             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1277                 goto bad_reg;
1278             env->cp15.c5_data = val;
1279             break;
1280         case 3:
1281             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1282                 goto bad_reg;
1283             env->cp15.c5_insn = val;
1284             break;
1285         default:
1286             goto bad_reg;
1287         }
1288         break;
1289     case 6: /* MMU Fault address / MPU base/size.  */
1290         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1291             if (crm >= 8)
1292                 goto bad_reg;
1293             env->cp15.c6_region[crm] = val;
1294         } else {
1295             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1296                 op2 = 0;
1297             switch (op2) {
1298             case 0:
1299                 env->cp15.c6_data = val;
1300                 break;
1301             case 1: /* ??? This is WFAR on armv6 */
1302             case 2:
1303                 env->cp15.c6_insn = val;
1304                 break;
1305             default:
1306                 goto bad_reg;
1307             }
1308         }
1309         break;
1310     case 7: /* Cache control.  */
1311         env->cp15.c15_i_max = 0x000;
1312         env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
1313         if (op1 != 0) {
1314             goto bad_reg;
1315         }
1316         /* No cache, so nothing to do except VA->PA translations. */
1317         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VAPA)) {
1318             switch (crm) {
1319             case 4:
1320                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1321                     env->cp15.c7_par = val & 0xfffff6ff;
1322                 } else {
1323                     env->cp15.c7_par = val & 0xfffff1ff;
1324                 }
1325                 break;
1326             case 8: {
1327                 uint32_t phys_addr;
1328                 target_ulong page_size;
1329                 int prot;
1330                 int ret, is_user = op2 & 2;
1331                 int access_type = op2 & 1;
1332
1333                 if (op2 & 4) {
1334                     /* Other states are only available with TrustZone */
1335                     goto bad_reg;
1336                 }
1337                 ret = get_phys_addr(env, val, access_type, is_user,
1338                                     &phys_addr, &prot, &page_size);
1339                 if (ret == 0) {
1340                     /* We do not set any attribute bits in the PAR */
1341                     if (page_size == (1 << 24)
1342                         && arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1343                         env->cp15.c7_par = (phys_addr & 0xff000000) | 1 << 1;
1344                     } else {
1345                         env->cp15.c7_par = phys_addr & 0xfffff000;
1346                     }
1347                 } else {
1348                     env->cp15.c7_par = ((ret & (10 << 1)) >> 5) |
1349                                        ((ret & (12 << 1)) >> 6) |
1350                                        ((ret & 0xf) << 1) | 1;
1351                 }
1352                 break;
1353             }
1354             }
1355         }
1356         break;
1357     case 8: /* MMU TLB control.  */
1358         switch (op2) {
1359         case 0: /* Invalidate all (TLBIALL) */
1360             tlb_flush(env, 1);
1361             break;
1362         case 1: /* Invalidate single TLB entry by MVA and ASID (TLBIMVA) */
1363             tlb_flush_page(env, val & TARGET_PAGE_MASK);
1364             break;
1365         case 2: /* Invalidate by ASID (TLBIASID) */
1366             tlb_flush(env, val == 0);
1367             break;
1368         case 3: /* Invalidate single entry by MVA, all ASIDs (TLBIMVAA) */
1369             tlb_flush_page(env, val & TARGET_PAGE_MASK);
1370             break;
1371         default:
1372             goto bad_reg;
1373         }
1374         break;
1375     case 9:
1376         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1377             break;
1378         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_STRONGARM))
1379             break; /* Ignore ReadBuffer access */
1380         switch (crm) {
1381         case 0: /* Cache lockdown.  */
1382             switch (op1) {
1383             case 0: /* L1 cache.  */
1384                 switch (op2) {
1385                 case 0:
1386                     env->cp15.c9_data = val;
1387                     break;
1388                 case 1:
1389                     env->cp15.c9_insn = val;
1390                     break;
1391                 default:
1392                     goto bad_reg;
1393                 }
1394                 break;
1395             case 1: /* L2 cache.  */
1396                 /* Ignore writes to L2 lockdown/auxiliary registers.  */
1397                 break;
1398             default:
1399                 goto bad_reg;
1400             }
1401             break;
1402         case 1: /* TCM memory region registers.  */
1403             /* Not implemented.  */
1404             goto bad_reg;
1405         case 12: /* Performance monitor control */
1406             /* Performance monitors are implementation defined in v7,
1407              * but with an ARM recommended set of registers, which we
1408              * follow (although we don't actually implement any counters)
1409              */
1410             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1411                 goto bad_reg;
1412             }
1413             switch (op2) {
1414             case 0: /* performance monitor control register */
1415                 /* only the DP, X, D and E bits are writable */
1416                 env->cp15.c9_pmcr &= ~0x39;
1417                 env->cp15.c9_pmcr |= (val & 0x39);
1418                 break;
1419             case 1: /* Count enable set register */
1420                 val &= (1 << 31);
1421                 env->cp15.c9_pmcnten |= val;
1422                 break;
1423             case 2: /* Count enable clear */
1424                 val &= (1 << 31);
1425                 env->cp15.c9_pmcnten &= ~val;
1426                 break;
1427             case 3: /* Overflow flag status */
1428                 env->cp15.c9_pmovsr &= ~val;
1429                 break;
1430             case 4: /* Software increment */
1431                 /* RAZ/WI since we don't implement the software-count event */
1432                 break;
1433             case 5: /* Event counter selection register */
1434                 /* Since we don't implement any events, writing to this register
1435                  * is actually UNPREDICTABLE. So we choose to RAZ/WI.
1436                  */
1437                 break;
1438             default:
1439                 goto bad_reg;
1440             }
1441             break;
1442         case 13: /* Performance counters */
1443             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1444                 goto bad_reg;
1445             }
1446             switch (op2) {
1447             case 0: /* Cycle count register: not implemented, so RAZ/WI */
1448                 break;
1449             case 1: /* Event type select */
1450                 env->cp15.c9_pmxevtyper = val & 0xff;
1451                 break;
1452             case 2: /* Event count register */
1453                 /* Unimplemented (we have no events), RAZ/WI */
1454                 break;
1455             default:
1456                 goto bad_reg;
1457             }
1458             break;
1459         case 14: /* Performance monitor control */
1460             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1461                 goto bad_reg;
1462             }
1463             switch (op2) {
1464             case 0: /* user enable */
1465                 env->cp15.c9_pmuserenr = val & 1;
1466                 /* changes access rights for cp registers, so flush tbs */
1467                 tb_flush(env);
1468                 break;
1469             case 1: /* interrupt enable set */
1470                 /* We have no event counters so only the C bit can be changed */
1471                 val &= (1 << 31);
1472                 env->cp15.c9_pminten |= val;
1473                 break;
1474             case 2: /* interrupt enable clear */
1475                 val &= (1 << 31);
1476                 env->cp15.c9_pminten &= ~val;
1477                 break;
1478             }
1479             break;
1480         default:
1481             goto bad_reg;
1482         }
1483         break;
1484     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
1485         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
1486         break;
1487     case 12: /* Reserved.  */
1488         goto bad_reg;
1489     case 13: /* Process ID.  */
1490         switch (op2) {
1491         case 0:
1492             /* Unlike real hardware the qemu TLB uses virtual addresses,
1493                not modified virtual addresses, so this causes a TLB flush.
1494              */
1495             if (env->cp15.c13_fcse != val)
1496               tlb_flush(env, 1);
1497             env->cp15.c13_fcse = val;
1498             break;
1499         case 1:
1500             /* This changes the ASID, so do a TLB flush.  */
1501             if (env->cp15.c13_context != val
1502                 && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1503               tlb_flush(env, 0);
1504             env->cp15.c13_context = val;
1505             break;
1506         default:
1507             goto bad_reg;
1508         }
1509         break;
1510     case 14: /* Generic timer */
1511         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER)) {
1512             /* Dummy implementation: RAZ/WI for all */
1513             break;
1514         }
1515         goto bad_reg;
1516     case 15: /* Implementation specific.  */
1517         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1518             if (op2 == 0 && crm == 1) {
1519                 if (env->cp15.c15_cpar != (val & 0x3fff)) {
1520                     /* Changes cp0 to cp13 behavior, so needs a TB flush.  */
1521                     tb_flush(env);
1522                     env->cp15.c15_cpar = val & 0x3fff;
1523                 }
1524                 break;
1525             }
1526             goto bad_reg;
1527         }
1528         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1529             switch (crm) {
1530             case 0:
1531                 break;
1532             case 1: /* Set TI925T configuration.  */
1533                 env->cp15.c15_ticonfig = val & 0xe7;
1534                 env->cp15.c0_cpuid = (val & (1 << 5)) ? /* OS_TYPE bit */
1535                         ARM_CPUID_TI915T : ARM_CPUID_TI925T;
1536                 break;
1537             case 2: /* Set I_max.  */
1538                 env->cp15.c15_i_max = val;
1539                 break;
1540             case 3: /* Set I_min.  */
1541                 env->cp15.c15_i_min = val;
1542                 break;
1543             case 4: /* Set thread-ID.  */
1544                 env->cp15.c15_threadid = val & 0xffff;
1545                 break;
1546             case 8: /* Wait-for-interrupt (deprecated).  */
1547                 cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HALT);
1548                 break;
1549             default:
1550                 goto bad_reg;
1551             }
1552         }
1553         if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA9) {
1554             switch (crm) {
1555             case 0:
1556                 if ((op1 == 0) && (op2 == 0)) {
1557                     env->cp15.c15_power_control = val;
1558                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 1)) {
1559                     env->cp15.c15_diagnostic = val;
1560                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 2)) {
1561                     env->cp15.c15_power_diagnostic = val;
1562                 }
1563             default:
1564                 break;
1565             }
1566         }
1567         break;
1568     }
1569     return;
1570 bad_reg:
1571     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
1572     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register write (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
1573               (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
1574 }
1575
1576 uint32_t HELPER(get_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
1577 {
1578     int op1;
1579     int op2;
1580     int crm;
1581
1582     op1 = (insn >> 21) & 7;
1583     op2 = (insn >> 5) & 7;
1584     crm = insn & 0xf;
1585     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
1586     case 0: /* ID codes.  */
1587         switch (op1) {
1588         case 0:
1589             switch (crm) {
1590             case 0:
1591                 switch (op2) {
1592                 case 0: /* Device ID.  */
1593                     return env->cp15.c0_cpuid;
1594                 case 1: /* Cache Type.  */
1595                     return env->cp15.c0_cachetype;
1596                 case 2: /* TCM status.  */
1597                     return 0;
1598                 case 3: /* TLB type register.  */
1599                     return 0; /* No lockable TLB entries.  */
1600                 case 5: /* MPIDR */
1601                     /* The MPIDR was standardised in v7; prior to
1602                      * this it was implemented only in the 11MPCore.
1603                      * For all other pre-v7 cores it does not exist.
1604                      */
1605                     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7) ||
1606                         ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_ARM11MPCORE) {
1607                         int mpidr = env->cpu_index;
1608                         /* We don't support setting cluster ID ([8..11])
1609                          * so these bits always RAZ.
1610                          */
1611                         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7MP)) {
1612                             mpidr |= (1 << 31);
1613                             /* Cores which are uniprocessor (non-coherent)
1614                              * but still implement the MP extensions set
1615                              * bit 30. (For instance, A9UP.) However we do
1616                              * not currently model any of those cores.
1617                              */
1618                         }
1619                         return mpidr;
1620                     }
1621                     /* otherwise fall through to the unimplemented-reg case */
1622                 default:
1623                     goto bad_reg;
1624                 }
1625             case 1:
1626                 if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1627                     goto bad_reg;
1628                 return env->cp15.c0_c1[op2];
1629             case 2:
1630                 if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1631                     goto bad_reg;
1632                 return env->cp15.c0_c2[op2];
1633             case 3: case 4: case 5: case 6: case 7:
1634                 return 0;
1635             default:
1636                 goto bad_reg;
1637             }
1638         case 1:
1639             /* These registers aren't documented on arm11 cores.  However
1640                Linux looks at them anyway.  */
1641             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1642                 goto bad_reg;
1643             if (crm != 0)
1644                 goto bad_reg;
1645             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7))
1646                 return 0;
1647
1648             switch (op2) {
1649             case 0:
1650                 return env->cp15.c0_ccsid[env->cp15.c0_cssel];
1651             case 1:
1652                 return env->cp15.c0_clid;
1653             case 7:
1654                 return 0;
1655             }
1656             goto bad_reg;
1657         case 2:
1658             if (op2 != 0 || crm != 0)
1659                 goto bad_reg;
1660             return env->cp15.c0_cssel;
1661         default:
1662             goto bad_reg;
1663         }
1664     case 1: /* System configuration.  */
1665         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1666             && op1 == 0 && crm == 1 && op2 == 0) {
1667             return env->cp15.c1_scr;
1668         }
1669         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1670             op2 = 0;
1671         switch (op2) {
1672         case 0: /* Control register.  */
1673             return env->cp15.c1_sys;
1674         case 1: /* Auxiliary control register.  */
1675             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1676                 return env->cp15.c1_xscaleauxcr;
1677             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR))
1678                 goto bad_reg;
1679             switch (ARM_CPUID(env)) {
1680             case ARM_CPUID_ARM1026:
1681                 return 1;
1682             case ARM_CPUID_ARM1136:
1683             case ARM_CPUID_ARM1136_R2:
1684             case ARM_CPUID_ARM1176:
1685                 return 7;
1686             case ARM_CPUID_ARM11MPCORE:
1687                 return 1;
1688             case ARM_CPUID_CORTEXA8:
1689                 return 2;
1690             case ARM_CPUID_CORTEXA9:
1691             case ARM_CPUID_CORTEXA15:
1692                 return 0;
1693             default:
1694                 goto bad_reg;
1695             }
1696         case 2: /* Coprocessor access register.  */
1697             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1698                 goto bad_reg;
1699             return env->cp15.c1_coproc;
1700         default:
1701             goto bad_reg;
1702         }
1703     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
1704         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1705             switch (op2) {
1706             case 0:
1707                 return env->cp15.c2_data;
1708                 break;
1709             case 1:
1710                 return env->cp15.c2_insn;
1711                 break;
1712             default:
1713                 goto bad_reg;
1714             }
1715         } else {
1716             switch (op2) {
1717             case 0:
1718                 return env->cp15.c2_base0;
1719             case 1:
1720                 return env->cp15.c2_base1;
1721             case 2:
1722                 return env->cp15.c2_control;
1723             default:
1724                 goto bad_reg;
1725             }
1726         }
1727     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
1728         return env->cp15.c3;
1729     case 4: /* Reserved.  */
1730         goto bad_reg;
1731     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
1732         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1733             op2 = 0;
1734         switch (op2) {
1735         case 0:
1736             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1737                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
1738             return env->cp15.c5_data;
1739         case 1:
1740             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1741                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_insn);
1742             return env->cp15.c5_insn;
1743         case 2:
1744             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1745                 goto bad_reg;
1746             return env->cp15.c5_data;
1747         case 3:
1748             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1749                 goto bad_reg;
1750             return env->cp15.c5_insn;
1751         default:
1752             goto bad_reg;
1753         }
1754     case 6: /* MMU Fault address.  */
1755         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1756             if (crm >= 8)
1757                 goto bad_reg;
1758             return env->cp15.c6_region[crm];
1759         } else {
1760             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1761                 op2 = 0;
1762             switch (op2) {
1763             case 0:
1764                 return env->cp15.c6_data;
1765             case 1:
1766                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
1767                     /* Watchpoint Fault Adrress.  */
1768                     return 0; /* Not implemented.  */
1769                 } else {
1770                     /* Instruction Fault Adrress.  */
1771                     /* Arm9 doesn't have an IFAR, but implementing it anyway
1772                        shouldn't do any harm.  */
1773                     return env->cp15.c6_insn;
1774                 }
1775             case 2:
1776                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
1777                     /* Instruction Fault Adrress.  */
1778                     return env->cp15.c6_insn;
1779                 } else {
1780                     goto bad_reg;
1781                 }
1782             default:
1783                 goto bad_reg;
1784             }
1785         }
1786     case 7: /* Cache control.  */
1787         if (crm == 4 && op1 == 0 && op2 == 0) {
1788             return env->cp15.c7_par;
1789         }
1790         /* FIXME: Should only clear Z flag if destination is r15.  */
1791         env->ZF = 0;
1792         return 0;
1793     case 8: /* MMU TLB control.  */
1794         goto bad_reg;
1795     case 9:
1796         switch (crm) {
1797         case 0: /* Cache lockdown */
1798             switch (op1) {
1799             case 0: /* L1 cache.  */
1800                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1801                     return 0;
1802                 }
1803                 switch (op2) {
1804                 case 0:
1805                     return env->cp15.c9_data;
1806                 case 1:
1807                     return env->cp15.c9_insn;
1808                 default:
1809                     goto bad_reg;
1810                 }
1811             case 1: /* L2 cache */
1812                 /* L2 Lockdown and Auxiliary control.  */
1813                 switch (op2) {
1814                 case 0:
1815                     /* L2 cache lockdown (A8 only) */
1816                     return 0;
1817                 case 2:
1818                     /* L2 cache auxiliary control (A8) or control (A15) */
1819                     if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA15) {
1820                         /* Linux wants the number of processors from here.
1821                          * Might as well set the interrupt-controller bit too.
1822                          */
1823                         return ((smp_cpus - 1) << 24) | (1 << 23);
1824                     }
1825                     return 0;
1826                 case 3:
1827                     /* L2 cache extended control (A15) */
1828                     return 0;
1829                 default:
1830                     goto bad_reg;
1831                 }
1832             default:
1833                 goto bad_reg;
1834             }
1835             break;
1836         case 12: /* Performance monitor control */
1837             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1838                 goto bad_reg;
1839             }
1840             switch (op2) {
1841             case 0: /* performance monitor control register */
1842                 return env->cp15.c9_pmcr;
1843             case 1: /* count enable set */
1844             case 2: /* count enable clear */
1845                 return env->cp15.c9_pmcnten;
1846             case 3: /* overflow flag status */
1847                 return env->cp15.c9_pmovsr;
1848             case 4: /* software increment */
1849             case 5: /* event counter selection register */
1850                 return 0; /* Unimplemented, RAZ/WI */
1851             default:
1852                 goto bad_reg;
1853             }
1854         case 13: /* Performance counters */
1855             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1856                 goto bad_reg;
1857             }
1858             switch (op2) {
1859             case 1: /* Event type select */
1860                 return env->cp15.c9_pmxevtyper;
1861             case 0: /* Cycle count register */
1862             case 2: /* Event count register */
1863                 /* Unimplemented, so RAZ/WI */
1864                 return 0;
1865             default:
1866                 goto bad_reg;
1867             }
1868         case 14: /* Performance monitor control */
1869             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1870                 goto bad_reg;
1871             }
1872             switch (op2) {
1873             case 0: /* user enable */
1874                 return env->cp15.c9_pmuserenr;
1875             case 1: /* interrupt enable set */
1876             case 2: /* interrupt enable clear */
1877                 return env->cp15.c9_pminten;
1878             default:
1879                 goto bad_reg;
1880             }
1881         default:
1882             goto bad_reg;
1883         }
1884         break;
1885     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
1886         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
1887         return 0;
1888     case 11: /* TCM DMA control.  */
1889     case 12: /* Reserved.  */
1890         goto bad_reg;
1891     case 13: /* Process ID.  */
1892         switch (op2) {
1893         case 0:
1894             return env->cp15.c13_fcse;
1895         case 1:
1896             return env->cp15.c13_context;
1897         default:
1898             goto bad_reg;
1899         }
1900     case 14: /* Generic timer */
1901         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER)) {
1902             /* Dummy implementation: RAZ/WI for all */
1903             return 0;
1904         }
1905         goto bad_reg;
1906     case 15: /* Implementation specific.  */
1907         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1908             if (op2 == 0 && crm == 1)
1909                 return env->cp15.c15_cpar;
1910
1911             goto bad_reg;
1912         }
1913         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1914             switch (crm) {
1915             case 0:
1916                 return 0;
1917             case 1: /* Read TI925T configuration.  */
1918                 return env->cp15.c15_ticonfig;
1919             case 2: /* Read I_max.  */
1920                 return env->cp15.c15_i_max;
1921             case 3: /* Read I_min.  */
1922                 return env->cp15.c15_i_min;
1923             case 4: /* Read thread-ID.  */
1924                 return env->cp15.c15_threadid;
1925             case 8: /* TI925T_status */
1926                 return 0;
1927             }
1928             /* TODO: Peripheral port remap register:
1929              * On OMAP2 mcr p15, 0, rn, c15, c2, 4 sets up the interrupt
1930              * controller base address at $rn & ~0xfff and map size of
1931              * 0x200 << ($rn & 0xfff), when MMU is off.  */
1932             goto bad_reg;
1933         }
1934         if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA9) {
1935             switch (crm) {
1936             case 0:
1937                 if ((op1 == 4) && (op2 == 0)) {
1938                     /* The config_base_address should hold the value of
1939                      * the peripheral base. ARM should get this from a CPU
1940                      * object property, but that support isn't available in
1941                      * December 2011. Default to 0 for now and board models
1942                      * that care can set it by a private hook */
1943                     return env->cp15.c15_config_base_address;
1944                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 0)) {
1945                     /* power_control should be set to maximum latency. Again,
1946                        default to 0 and set by private hook */
1947                     return env->cp15.c15_power_control;
1948                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 1)) {
1949                     return env->cp15.c15_diagnostic;
1950                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 2)) {
1951                     return env->cp15.c15_power_diagnostic;
1952                 }
1953                 break;
1954             case 1: /* NEON Busy */
1955                 return 0;
1956             case 5: /* tlb lockdown */
1957             case 6:
1958             case 7:
1959                 if ((op1 == 5) && (op2 == 2)) {
1960                     return 0;
1961                 }
1962                 break;
1963             default:
1964                 break;
1965             }
1966             goto bad_reg;
1967         }
1968         return 0;
1969     }
1970 bad_reg:
1971     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
1972     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
1973               (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
1974     return 0;
1975 }
1976
1977 void HELPER(set_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode, uint32_t val)
1978 {
1979     if ((env->uncached_cpsr & CPSR_M) == mode) {
1980         env->regs[13] = val;
1981     } else {
1982         env->banked_r13[bank_number(env, mode)] = val;
1983     }
1984 }
1985
1986 uint32_t HELPER(get_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode)
1987 {
1988     if ((env->uncached_cpsr & CPSR_M) == mode) {
1989         return env->regs[13];
1990     } else {
1991         return env->banked_r13[bank_number(env, mode)];
1992     }
1993 }
1994
1995 uint32_t HELPER(v7m_mrs)(CPUARMState *env, uint32_t reg)
1996 {
1997     switch (reg) {
1998     case 0: /* APSR */
1999         return xpsr_read(env) & 0xf8000000;
2000     case 1: /* IAPSR */
2001         return xpsr_read(env) & 0xf80001ff;
2002     case 2: /* EAPSR */
2003         return xpsr_read(env) & 0xff00fc00;
2004     case 3: /* xPSR */
2005         return xpsr_read(env) & 0xff00fdff;
2006     case 5: /* IPSR */
2007         return xpsr_read(env) & 0x000001ff;
2008     case 6: /* EPSR */
2009         return xpsr_read(env) & 0x0700fc00;
2010     case 7: /* IEPSR */
2011         return xpsr_read(env) & 0x0700edff;
2012     case 8: /* MSP */
2013         return env->v7m.current_sp ? env->v7m.other_sp : env->regs[13];
2014     case 9: /* PSP */
2015         return env->v7m.current_sp ? env->regs[13] : env->v7m.other_sp;
2016     case 16: /* PRIMASK */
2017         return (env->uncached_cpsr & CPSR_I) != 0;
2018     case 17: /* BASEPRI */
2019     case 18: /* BASEPRI_MAX */
2020         return env->v7m.basepri;
2021     case 19: /* FAULTMASK */
2022         return (env->uncached_cpsr & CPSR_F) != 0;
2023     case 20: /* CONTROL */
2024         return env->v7m.control;
2025     default:
2026         /* ??? For debugging only.  */
2027         cpu_abort(env, "Unimplemented system register read (%d)\n", reg);
2028         return 0;
2029     }
2030 }
2031
2032 void HELPER(v7m_msr)(CPUARMState *env, uint32_t reg, uint32_t val)
2033 {
2034     switch (reg) {
2035     case 0: /* APSR */
2036         xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
2037         break;
2038     case 1: /* IAPSR */
2039         xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
2040         break;
2041     case 2: /* EAPSR */
2042         xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
2043         break;
2044     case 3: /* xPSR */
2045         xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
2046         break;
2047     case 5: /* IPSR */
2048         /* IPSR bits are readonly.  */
2049         break;
2050     case 6: /* EPSR */
2051         xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
2052         break;
2053     case 7: /* IEPSR */
2054         xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
2055         break;
2056     case 8: /* MSP */
2057         if (env->v7m.current_sp)
2058             env->v7m.other_sp = val;
2059         else
2060             env->regs[13] = val;
2061         break;
2062     case 9: /* PSP */
2063         if (env->v7m.current_sp)
2064             env->regs[13] = val;
2065         else
2066             env->v7m.other_sp = val;
2067         break;
2068     case 16: /* PRIMASK */
2069         if (val & 1)
2070             env->uncached_cpsr |= CPSR_I;
2071         else
2072             env->uncached_cpsr &= ~CPSR_I;
2073         break;
2074     case 17: /* BASEPRI */
2075         env->v7m.basepri = val & 0xff;
2076         break;
2077     case 18: /* BASEPRI_MAX */
2078         val &= 0xff;
2079         if (val != 0 && (val < env->v7m.basepri || env->v7m.basepri == 0))
2080             env->v7m.basepri = val;
2081         break;
2082     case 19: /* FAULTMASK */
2083         if (val & 1)
2084             env->uncached_cpsr |= CPSR_F;
2085         else
2086             env->uncached_cpsr &= ~CPSR_F;
2087         break;
2088     case 20: /* CONTROL */
2089         env->v7m.control = val & 3;
2090         switch_v7m_sp(env, (val & 2) != 0);
2091         break;
2092     default:
2093         /* ??? For debugging only.  */
2094         cpu_abort(env, "Unimplemented system register write (%d)\n", reg);
2095         return;
2096     }
2097 }
2098
2099 #endif
2100
2101 /* Note that signed overflow is undefined in C.  The following routines are
2102    careful to use unsigned types where modulo arithmetic is required.
2103    Failure to do so _will_ break on newer gcc.  */
2104
2105 /* Signed saturating arithmetic.  */
2106
2107 /* Perform 16-bit signed saturating addition.  */
2108 static inline uint16_t add16_sat(uint16_t a, uint16_t b)
2109 {
2110     uint16_t res;
2111
2112     res = a + b;
2113     if (((res ^ a) & 0x8000) && !((a ^ b) & 0x8000)) {
2114         if (a & 0x8000)
2115             res = 0x8000;
2116         else
2117             res = 0x7fff;
2118     }
2119     return res;
2120 }
2121
2122 /* Perform 8-bit signed saturating addition.  */
2123 static inline uint8_t add8_sat(uint8_t a, uint8_t b)
2124 {
2125     uint8_t res;
2126
2127     res = a + b;
2128     if (((res ^ a) & 0x80) && !((a ^ b) & 0x80)) {
2129         if (a & 0x80)
2130             res = 0x80;
2131         else
2132             res = 0x7f;
2133     }
2134     return res;
2135 }
2136
2137 /* Perform 16-bit signed saturating subtraction.  */
2138 static inline uint16_t sub16_sat(uint16_t a, uint16_t b)
2139 {
2140     uint16_t res;
2141
2142     res = a - b;
2143     if (((res ^ a) & 0x8000) && ((a ^ b) & 0x8000)) {
2144         if (a & 0x8000)
2145             res = 0x8000;
2146         else
2147             res = 0x7fff;
2148     }
2149     return res;
2150 }
2151
2152 /* Perform 8-bit signed saturating subtraction.  */
2153 static inline uint8_t sub8_sat(uint8_t a, uint8_t b)
2154 {
2155     uint8_t res;
2156
2157     res = a - b;
2158     if (((res ^ a) & 0x80) && ((a ^ b) & 0x80)) {
2159         if (a & 0x80)
2160             res = 0x80;
2161         else
2162             res = 0x7f;
2163     }
2164     return res;
2165 }
2166
2167 #define ADD16(a, b, n) RESULT(add16_sat(a, b), n, 16);
2168 #define SUB16(a, b, n) RESULT(sub16_sat(a, b), n, 16);
2169 #define ADD8(a, b, n)  RESULT(add8_sat(a, b), n, 8);
2170 #define SUB8(a, b, n)  RESULT(sub8_sat(a, b), n, 8);
2171 #define PFX q
2172
2173 #include "op_addsub.h"
2174
2175 /* Unsigned saturating arithmetic.  */
2176 static inline uint16_t add16_usat(uint16_t a, uint16_t b)
2177 {
2178     uint16_t res;
2179     res = a + b;
2180     if (res < a)
2181         res = 0xffff;
2182     return res;
2183 }
2184
2185 static inline uint16_t sub16_usat(uint16_t a, uint16_t b)
2186 {
2187     if (a > b)
2188         return a - b;
2189     else
2190         return 0;
2191 }
2192
2193 static inline uint8_t add8_usat(uint8_t a, uint8_t b)
2194 {
2195     uint8_t res;
2196     res = a + b;
2197     if (res < a)
2198         res = 0xff;
2199     return res;
2200 }
2201
2202 static inline uint8_t sub8_usat(uint8_t a, uint8_t b)
2203 {
2204     if (a > b)
2205         return a - b;
2206     else
2207         return 0;
2208 }
2209
2210 #define ADD16(a, b, n) RESULT(add16_usat(a, b), n, 16);
2211 #define SUB16(a, b, n) RESULT(sub16_usat(a, b), n, 16);
2212 #define ADD8(a, b, n)  RESULT(add8_usat(a, b), n, 8);
2213 #define SUB8(a, b, n)  RESULT(sub8_usat(a, b), n, 8);
2214 #define PFX uq
2215
2216 #include "op_addsub.h"
2217
2218 /* Signed modulo arithmetic.  */
2219 #define SARITH16(a, b, n, op) do { \
2220     int32_t sum; \
2221     sum = (int32_t)(int16_t)(a) op (int32_t)(int16_t)(b); \
2222     RESULT(sum, n, 16); \
2223     if (sum >= 0) \
2224         ge |= 3 << (n * 2); \
2225     } while(0)
2226
2227 #define SARITH8(a, b, n, op) do { \
2228     int32_t sum; \
2229     sum = (int32_t)(int8_t)(a) op (int32_t)(int8_t)(b); \
2230     RESULT(sum, n, 8); \
2231     if (sum >= 0) \
2232         ge |= 1 << n; \
2233     } while(0)
2234
2235
2236 #define ADD16(a, b, n) SARITH16(a, b, n, +)
2237 #define SUB16(a, b, n) SARITH16(a, b, n, -)
2238 #define ADD8(a, b, n)  SARITH8(a, b, n, +)
2239 #define SUB8(a, b, n)  SARITH8(a, b, n, -)
2240 #define PFX s
2241 #define ARITH_GE
2242
2243 #include "op_addsub.h"
2244
2245 /* Unsigned modulo arithmetic.  */
2246 #define ADD16(a, b, n) do { \
2247     uint32_t sum; \
2248     sum = (uint32_t)(uint16_t)(a) + (uint32_t)(uint16_t)(b); \
2249     RESULT(sum, n, 16); \
2250     if ((sum >> 16) == 1) \
2251         ge |= 3 << (n * 2); \
2252     } while(0)
2253
2254 #define ADD8(a, b, n) do { \
2255     uint32_t sum; \
2256     sum = (uint32_t)(uint8_t)(a) + (uint32_t)(uint8_t)(b); \
2257     RESULT(sum, n, 8); \
2258     if ((sum >> 8) == 1) \
2259         ge |= 1 << n; \
2260     } while(0)
2261
2262 #define SUB16(a, b, n) do { \
2263     uint32_t sum; \
2264     sum = (uint32_t)(uint16_t)(a) - (uint32_t)(uint16_t)(b); \
2265     RESULT(sum, n, 16); \
2266     if ((sum >> 16) == 0) \
2267         ge |= 3 << (n * 2); \
2268     } while(0)
2269
2270 #define SUB8(a, b, n) do { \
2271     uint32_t sum; \
2272     sum = (uint32_t)(uint8_t)(a) - (uint32_t)(uint8_t)(b); \
2273     RESULT(sum, n, 8); \
2274     if ((sum >> 8) == 0) \
2275         ge |= 1 << n; \
2276     } while(0)
2277
2278 #define PFX u
2279 #define ARITH_GE
2280
2281 #include "op_addsub.h"
2282
2283 /* Halved signed arithmetic.  */
2284 #define ADD16(a, b, n) \
2285   RESULT(((int32_t)(int16_t)(a) + (int32_t)(int16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2286 #define SUB16(a, b, n) \
2287   RESULT(((int32_t)(int16_t)(a) - (int32_t)(int16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2288 #define ADD8(a, b, n) \
2289   RESULT(((int32_t)(int8_t)(a) + (int32_t)(int8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2290 #define SUB8(a, b, n) \
2291   RESULT(((int32_t)(int8_t)(a) - (int32_t)(int8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2292 #define PFX sh
2293
2294 #include "op_addsub.h"
2295
2296 /* Halved unsigned arithmetic.  */
2297 #define ADD16(a, b, n) \
2298   RESULT(((uint32_t)(uint16_t)(a) + (uint32_t)(uint16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2299 #define SUB16(a, b, n) \
2300   RESULT(((uint32_t)(uint16_t)(a) - (uint32_t)(uint16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2301 #define ADD8(a, b, n) \
2302   RESULT(((uint32_t)(uint8_t)(a) + (uint32_t)(uint8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2303 #define SUB8(a, b, n) \
2304   RESULT(((uint32_t)(uint8_t)(a) - (uint32_t)(uint8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2305 #define PFX uh
2306
2307 #include "op_addsub.h"
2308
2309 static inline uint8_t do_usad(uint8_t a, uint8_t b)
2310 {
2311     if (a > b)
2312         return a - b;
2313     else
2314         return b - a;
2315 }
2316
2317 /* Unsigned sum of absolute byte differences.  */
2318 uint32_t HELPER(usad8)(uint32_t a, uint32_t b)
2319 {
2320     uint32_t sum;
2321     sum = do_usad(a, b);
2322     sum += do_usad(a >> 8, b >> 8);
2323     sum += do_usad(a >> 16, b >>16);
2324     sum += do_usad(a >> 24, b >> 24);
2325     return sum;
2326 }
2327
2328 /* For ARMv6 SEL instruction.  */
2329 uint32_t HELPER(sel_flags)(uint32_t flags, uint32_t a, uint32_t b)
2330 {
2331     uint32_t mask;
2332
2333     mask = 0;
2334     if (flags & 1)
2335         mask |= 0xff;
2336     if (flags & 2)
2337         mask |= 0xff00;
2338     if (flags & 4)
2339         mask |= 0xff0000;
2340     if (flags & 8)
2341         mask |= 0xff000000;
2342     return (a & mask) | (b & ~mask);
2343 }
2344
2345 uint32_t HELPER(logicq_cc)(uint64_t val)
2346 {
2347     return (val >> 32) | (val != 0);
2348 }
2349
2350 /* VFP support.  We follow the convention used for VFP instrunctions:
2351    Single precition routines have a "s" suffix, double precision a
2352    "d" suffix.  */
2353
2354 /* Convert host exception flags to vfp form.  */
2355 static inline int vfp_exceptbits_from_host(int host_bits)
2356 {
2357     int target_bits = 0;
2358
2359     if (host_bits & float_flag_invalid)
2360         target_bits |= 1;
2361     if (host_bits & float_flag_divbyzero)
2362         target_bits |= 2;
2363     if (host_bits & float_flag_overflow)
2364         target_bits |= 4;
2365     if (host_bits & (float_flag_underflow | float_flag_output_denormal))
2366         target_bits |= 8;
2367     if (host_bits & float_flag_inexact)
2368         target_bits |= 0x10;
2369     if (host_bits & float_flag_input_denormal)
2370         target_bits |= 0x80;
2371     return target_bits;
2372 }
2373
2374 uint32_t HELPER(vfp_get_fpscr)(CPUARMState *env)
2375 {
2376     int i;
2377     uint32_t fpscr;
2378
2379     fpscr = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0xffc8ffff)
2380             | (env->vfp.vec_len << 16)
2381             | (env->vfp.vec_stride << 20);
2382     i = get_float_exception_flags(&env->vfp.fp_status);
2383     i |= get_float_exception_flags(&env->vfp.standard_fp_status);
2384     fpscr |= vfp_exceptbits_from_host(i);
2385     return fpscr;
2386 }
2387
2388 uint32_t vfp_get_fpscr(CPUARMState *env)
2389 {
2390     return HELPER(vfp_get_fpscr)(env);
2391 }
2392
2393 /* Convert vfp exception flags to target form.  */
2394 static inline int vfp_exceptbits_to_host(int target_bits)
2395 {
2396     int host_bits = 0;
2397
2398     if (target_bits & 1)
2399         host_bits |= float_flag_invalid;
2400     if (target_bits & 2)
2401         host_bits |= float_flag_divbyzero;
2402     if (target_bits & 4)
2403         host_bits |= float_flag_overflow;
2404     if (target_bits & 8)
2405         host_bits |= float_flag_underflow;
2406     if (target_bits & 0x10)
2407         host_bits |= float_flag_inexact;
2408     if (target_bits & 0x80)
2409         host_bits |= float_flag_input_denormal;
2410     return host_bits;
2411 }
2412
2413 void HELPER(vfp_set_fpscr)(CPUARMState *env, uint32_t val)
2414 {
2415     int i;
2416     uint32_t changed;
2417
2418     changed = env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR];
2419     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (val & 0xffc8ffff);
2420     env->vfp.vec_len = (val >> 16) & 7;
2421     env->vfp.vec_stride = (val >> 20) & 3;
2422
2423     changed ^= val;
2424     if (changed & (3 << 22)) {
2425         i = (val >> 22) & 3;
2426         switch (i) {
2427         case 0:
2428             i = float_round_nearest_even;
2429             break;
2430         case 1:
2431             i = float_round_up;
2432             break;
2433         case 2:
2434             i = float_round_down;
2435             break;
2436         case 3:
2437             i = float_round_to_zero;
2438             break;
2439         }
2440         set_float_rounding_mode(i, &env->vfp.fp_status);
2441     }
2442     if (changed & (1 << 24)) {
2443         set_flush_to_zero((val & (1 << 24)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2444         set_flush_inputs_to_zero((val & (1 << 24)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2445     }
2446     if (changed & (1 << 25))
2447         set_default_nan_mode((val & (1 << 25)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2448
2449     i = vfp_exceptbits_to_host(val);
2450     set_float_exception_flags(i, &env->vfp.fp_status);
2451     set_float_exception_flags(0, &env->vfp.standard_fp_status);
2452 }
2453
2454 void vfp_set_fpscr(CPUARMState *env, uint32_t val)
2455 {
2456     HELPER(vfp_set_fpscr)(env, val);
2457 }
2458
2459 #define VFP_HELPER(name, p) HELPER(glue(glue(vfp_,name),p))
2460
2461 #define VFP_BINOP(name) \
2462 float32 VFP_HELPER(name, s)(float32 a, float32 b, void *fpstp) \
2463 { \
2464     float_status *fpst = fpstp; \
2465     return float32_ ## name(a, b, fpst); \
2466 } \
2467 float64 VFP_HELPER(name, d)(float64 a, float64 b, void *fpstp) \
2468 { \
2469     float_status *fpst = fpstp; \
2470     return float64_ ## name(a, b, fpst); \
2471 }
2472 VFP_BINOP(add)
2473 VFP_BINOP(sub)
2474 VFP_BINOP(mul)
2475 VFP_BINOP(div)
2476 #undef VFP_BINOP
2477
2478 float32 VFP_HELPER(neg, s)(float32 a)
2479 {
2480     return float32_chs(a);
2481 }
2482
2483 float64 VFP_HELPER(neg, d)(float64 a)
2484 {
2485     return float64_chs(a);
2486 }
2487
2488 float32 VFP_HELPER(abs, s)(float32 a)
2489 {
2490     return float32_abs(a);
2491 }
2492
2493 float64 VFP_HELPER(abs, d)(float64 a)
2494 {
2495     return float64_abs(a);
2496 }
2497
2498 float32 VFP_HELPER(sqrt, s)(float32 a, CPUARMState *env)
2499 {
2500     return float32_sqrt(a, &env->vfp.fp_status);
2501 }
2502
2503 float64 VFP_HELPER(sqrt, d)(float64 a, CPUARMState *env)
2504 {
2505     return float64_sqrt(a, &env->vfp.fp_status);
2506 }
2507
2508 /* XXX: check quiet/signaling case */
2509 #define DO_VFP_cmp(p, type) \
2510 void VFP_HELPER(cmp, p)(type a, type b, CPUARMState *env)  \
2511 { \
2512     uint32_t flags; \
2513     switch(type ## _compare_quiet(a, b, &env->vfp.fp_status)) { \
2514     case 0: flags = 0x6; break; \
2515     case -1: flags = 0x8; break; \
2516     case 1: flags = 0x2; break; \
2517     default: case 2: flags = 0x3; break; \
2518     } \
2519     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (flags << 28) \
2520         | (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0x0fffffff); \
2521 } \
2522 void VFP_HELPER(cmpe, p)(type a, type b, CPUARMState *env) \
2523 { \
2524     uint32_t flags; \
2525     switch(type ## _compare(a, b, &env->vfp.fp_status)) { \
2526     case 0: flags = 0x6; break; \
2527     case -1: flags = 0x8; break; \
2528     case 1: flags = 0x2; break; \
2529     default: case 2: flags = 0x3; break; \
2530     } \
2531     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (flags << 28) \
2532         | (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0x0fffffff); \
2533 }
2534 DO_VFP_cmp(s, float32)
2535 DO_VFP_cmp(d, float64)
2536 #undef DO_VFP_cmp
2537
2538 /* Integer to float and float to integer conversions */
2539
2540 #define CONV_ITOF(name, fsz, sign) \
2541     float##fsz HELPER(name)(uint32_t x, void *fpstp) \
2542 { \
2543     float_status *fpst = fpstp; \
2544     return sign##int32_to_##float##fsz((sign##int32_t)x, fpst); \
2545 }
2546
2547 #define CONV_FTOI(name, fsz, sign, round) \
2548 uint32_t HELPER(name)(float##fsz x, void *fpstp) \
2549 { \
2550     float_status *fpst = fpstp; \
2551     if (float##fsz##_is_any_nan(x)) { \
2552         float_raise(float_flag_invalid, fpst); \
2553         return 0; \
2554     } \
2555     return float##fsz##_to_##sign##int32##round(x, fpst); \
2556 }
2557
2558 #define FLOAT_CONVS(name, p, fsz, sign) \
2559 CONV_ITOF(vfp_##name##to##p, fsz, sign) \
2560 CONV_FTOI(vfp_to##name##p, fsz, sign, ) \
2561 CONV_FTOI(vfp_to##name##z##p, fsz, sign, _round_to_zero)
2562
2563 FLOAT_CONVS(si, s, 32, )
2564 FLOAT_CONVS(si, d, 64, )
2565 FLOAT_CONVS(ui, s, 32, u)
2566 FLOAT_CONVS(ui, d, 64, u)
2567
2568 #undef CONV_ITOF
2569 #undef CONV_FTOI
2570 #undef FLOAT_CONVS
2571
2572 /* floating point conversion */
2573 float64 VFP_HELPER(fcvtd, s)(float32 x, CPUARMState *env)
2574 {
2575     float64 r = float32_to_float64(x, &env->vfp.fp_status);
2576     /* ARM requires that S<->D conversion of any kind of NaN generates
2577      * a quiet NaN by forcing the most significant frac bit to 1.
2578      */
2579     return float64_maybe_silence_nan(r);
2580 }
2581
2582 float32 VFP_HELPER(fcvts, d)(float64 x, CPUARMState *env)
2583 {
2584     float32 r =  float64_to_float32(x, &env->vfp.fp_status);
2585     /* ARM requires that S<->D conversion of any kind of NaN generates
2586      * a quiet NaN by forcing the most significant frac bit to 1.
2587      */
2588     return float32_maybe_silence_nan(r);
2589 }
2590
2591 /* VFP3 fixed point conversion.  */
2592 #define VFP_CONV_FIX(name, p, fsz, itype, sign) \
2593 float##fsz HELPER(vfp_##name##to##p)(uint##fsz##_t  x, uint32_t shift, \
2594                                     void *fpstp) \
2595 { \
2596     float_status *fpst = fpstp; \
2597     float##fsz tmp; \
2598     tmp = sign##int32_to_##float##fsz((itype##_t)x, fpst); \
2599     return float##fsz##_scalbn(tmp, -(int)shift, fpst); \
2600 } \
2601 uint##fsz##_t HELPER(vfp_to##name##p)(float##fsz x, uint32_t shift, \
2602                                        void *fpstp) \
2603 { \
2604     float_status *fpst = fpstp; \
2605     float##fsz tmp; \
2606     if (float##fsz##_is_any_nan(x)) { \
2607         float_raise(float_flag_invalid, fpst); \
2608         return 0; \
2609     } \
2610     tmp = float##fsz##_scalbn(x, shift, fpst); \
2611     return float##fsz##_to_##itype##_round_to_zero(tmp, fpst); \
2612 }
2613
2614 VFP_CONV_FIX(sh, d, 64, int16, )
2615 VFP_CONV_FIX(sl, d, 64, int32, )
2616 VFP_CONV_FIX(uh, d, 64, uint16, u)
2617 VFP_CONV_FIX(ul, d, 64, uint32, u)
2618 VFP_CONV_FIX(sh, s, 32, int16, )
2619 VFP_CONV_FIX(sl, s, 32, int32, )
2620 VFP_CONV_FIX(uh, s, 32, uint16, u)
2621 VFP_CONV_FIX(ul, s, 32, uint32, u)
2622 #undef VFP_CONV_FIX
2623
2624 /* Half precision conversions.  */
2625 static float32 do_fcvt_f16_to_f32(uint32_t a, CPUARMState *env, float_status *s)
2626 {
2627     int ieee = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & (1 << 26)) == 0;
2628     float32 r = float16_to_float32(make_float16(a), ieee, s);
2629     if (ieee) {
2630         return float32_maybe_silence_nan(r);
2631     }
2632     return r;
2633 }
2634
2635 static uint32_t do_fcvt_f32_to_f16(float32 a, CPUARMState *env, float_status *s)
2636 {
2637     int ieee = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & (1 << 26)) == 0;
2638     float16 r = float32_to_float16(a, ieee, s);
2639     if (ieee) {
2640         r = float16_maybe_silence_nan(r);
2641     }
2642     return float16_val(r);
2643 }
2644
2645 float32 HELPER(neon_fcvt_f16_to_f32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2646 {
2647     return do_fcvt_f16_to_f32(a, env, &env->vfp.standard_fp_status);
2648 }
2649
2650 uint32_t HELPER(neon_fcvt_f32_to_f16)(float32 a, CPUARMState *env)
2651 {
2652     return do_fcvt_f32_to_f16(a, env, &env->vfp.standard_fp_status);
2653 }
2654
2655 float32 HELPER(vfp_fcvt_f16_to_f32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2656 {
2657     return do_fcvt_f16_to_f32(a, env, &env->vfp.fp_status);
2658 }
2659
2660 uint32_t HELPER(vfp_fcvt_f32_to_f16)(float32 a, CPUARMState *env)
2661 {
2662     return do_fcvt_f32_to_f16(a, env, &env->vfp.fp_status);
2663 }
2664
2665 #define float32_two make_float32(0x40000000)
2666 #define float32_three make_float32(0x40400000)
2667 #define float32_one_point_five make_float32(0x3fc00000)
2668
2669 float32 HELPER(recps_f32)(float32 a, float32 b, CPUARMState *env)
2670 {
2671     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2672     if ((float32_is_infinity(a) && float32_is_zero_or_denormal(b)) ||
2673         (float32_is_infinity(b) && float32_is_zero_or_denormal(a))) {
2674         if (!(float32_is_zero(a) || float32_is_zero(b))) {
2675             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2676         }
2677         return float32_two;
2678     }
2679     return float32_sub(float32_two, float32_mul(a, b, s), s);
2680 }
2681
2682 float32 HELPER(rsqrts_f32)(float32 a, float32 b, CPUARMState *env)
2683 {
2684     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2685     float32 product;
2686     if ((float32_is_infinity(a) && float32_is_zero_or_denormal(b)) ||
2687         (float32_is_infinity(b) && float32_is_zero_or_denormal(a))) {
2688         if (!(float32_is_zero(a) || float32_is_zero(b))) {
2689             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2690         }
2691         return float32_one_point_five;
2692     }
2693     product = float32_mul(a, b, s);
2694     return float32_div(float32_sub(float32_three, product, s), float32_two, s);
2695 }
2696
2697 /* NEON helpers.  */
2698
2699 /* Constants 256 and 512 are used in some helpers; we avoid relying on
2700  * int->float conversions at run-time.  */
2701 #define float64_256 make_float64(0x4070000000000000LL)
2702 #define float64_512 make_float64(0x4080000000000000LL)
2703
2704 /* The algorithm that must be used to calculate the estimate
2705  * is specified by the ARM ARM.
2706  */
2707 static float64 recip_estimate(float64 a, CPUARMState *env)
2708 {
2709     /* These calculations mustn't set any fp exception flags,
2710      * so we use a local copy of the fp_status.
2711      */
2712     float_status dummy_status = env->vfp.standard_fp_status;
2713     float_status *s = &dummy_status;
2714     /* q = (int)(a * 512.0) */
2715     float64 q = float64_mul(float64_512, a, s);
2716     int64_t q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2717
2718     /* r = 1.0 / (((double)q + 0.5) / 512.0) */
2719     q = int64_to_float64(q_int, s);
2720     q = float64_add(q, float64_half, s);
2721     q = float64_div(q, float64_512, s);
2722     q = float64_div(float64_one, q, s);
2723
2724     /* s = (int)(256.0 * r + 0.5) */
2725     q = float64_mul(q, float64_256, s);
2726     q = float64_add(q, float64_half, s);
2727     q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2728
2729     /* return (double)s / 256.0 */
2730     return float64_div(int64_to_float64(q_int, s), float64_256, s);
2731 }
2732
2733 float32 HELPER(recpe_f32)(float32 a, CPUARMState *env)
2734 {
2735     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2736     float64 f64;
2737     uint32_t val32 = float32_val(a);
2738
2739     int result_exp;
2740     int a_exp = (val32  & 0x7f800000) >> 23;
2741     int sign = val32 & 0x80000000;
2742
2743     if (float32_is_any_nan(a)) {
2744         if (float32_is_signaling_nan(a)) {
2745             float_raise(float_flag_invalid, s);
2746         }
2747         return float32_default_nan;
2748     } else if (float32_is_infinity(a)) {
2749         return float32_set_sign(float32_zero, float32_is_neg(a));
2750     } else if (float32_is_zero_or_denormal(a)) {
2751         if (!float32_is_zero(a)) {
2752             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2753         }
2754         float_raise(float_flag_divbyzero, s);
2755         return float32_set_sign(float32_infinity, float32_is_neg(a));
2756     } else if (a_exp >= 253) {
2757         float_raise(float_flag_underflow, s);
2758         return float32_set_sign(float32_zero, float32_is_neg(a));
2759     }
2760
2761     f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2762                        | ((int64_t)(val32 & 0x7fffff) << 29));
2763
2764     result_exp = 253 - a_exp;
2765
2766     f64 = recip_estimate(f64, env);
2767
2768     val32 = sign
2769         | ((result_exp & 0xff) << 23)
2770         | ((float64_val(f64) >> 29) & 0x7fffff);
2771     return make_float32(val32);
2772 }
2773
2774 /* The algorithm that must be used to calculate the estimate
2775  * is specified by the ARM ARM.
2776  */
2777 static float64 recip_sqrt_estimate(float64 a, CPUARMState *env)
2778 {
2779     /* These calculations mustn't set any fp exception flags,
2780      * so we use a local copy of the fp_status.
2781      */
2782     float_status dummy_status = env->vfp.standard_fp_status;
2783     float_status *s = &dummy_status;
2784     float64 q;
2785     int64_t q_int;
2786
2787     if (float64_lt(a, float64_half, s)) {
2788         /* range 0.25 <= a < 0.5 */
2789
2790         /* a in units of 1/512 rounded down */
2791         /* q0 = (int)(a * 512.0);  */
2792         q = float64_mul(float64_512, a, s);
2793         q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2794
2795         /* reciprocal root r */
2796         /* r = 1.0 / sqrt(((double)q0 + 0.5) / 512.0);  */
2797         q = int64_to_float64(q_int, s);
2798         q = float64_add(q, float64_half, s);
2799         q = float64_div(q, float64_512, s);
2800         q = float64_sqrt(q, s);
2801         q = float64_div(float64_one, q, s);
2802     } else {
2803         /* range 0.5 <= a < 1.0 */
2804
2805         /* a in units of 1/256 rounded down */
2806         /* q1 = (int)(a * 256.0); */
2807         q = float64_mul(float64_256, a, s);
2808         int64_t q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2809
2810         /* reciprocal root r */
2811         /* r = 1.0 /sqrt(((double)q1 + 0.5) / 256); */
2812         q = int64_to_float64(q_int, s);
2813         q = float64_add(q, float64_half, s);
2814         q = float64_div(q, float64_256, s);
2815         q = float64_sqrt(q, s);
2816         q = float64_div(float64_one, q, s);
2817     }
2818     /* r in units of 1/256 rounded to nearest */
2819     /* s = (int)(256.0 * r + 0.5); */
2820
2821     q = float64_mul(q, float64_256,s );
2822     q = float64_add(q, float64_half, s);
2823     q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2824
2825     /* return (double)s / 256.0;*/
2826     return float64_div(int64_to_float64(q_int, s), float64_256, s);
2827 }
2828
2829 float32 HELPER(rsqrte_f32)(float32 a, CPUARMState *env)
2830 {
2831     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2832     int result_exp;
2833     float64 f64;
2834     uint32_t val;
2835     uint64_t val64;
2836
2837     val = float32_val(a);
2838
2839     if (float32_is_any_nan(a)) {
2840         if (float32_is_signaling_nan(a)) {
2841             float_raise(float_flag_invalid, s);
2842         }
2843         return float32_default_nan;
2844     } else if (float32_is_zero_or_denormal(a)) {
2845         if (!float32_is_zero(a)) {
2846             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2847         }
2848         float_raise(float_flag_divbyzero, s);
2849         return float32_set_sign(float32_infinity, float32_is_neg(a));
2850     } else if (float32_is_neg(a)) {
2851         float_raise(float_flag_invalid, s);
2852         return float32_default_nan;
2853     } else if (float32_is_infinity(a)) {
2854         return float32_zero;
2855     }
2856
2857     /* Normalize to a double-precision value between 0.25 and 1.0,
2858      * preserving the parity of the exponent.  */
2859     if ((val & 0x800000) == 0) {
2860         f64 = make_float64(((uint64_t)(val & 0x80000000) << 32)
2861                            | (0x3feULL << 52)
2862                            | ((uint64_t)(val & 0x7fffff) << 29));
2863     } else {
2864         f64 = make_float64(((uint64_t)(val & 0x80000000) << 32)
2865                            | (0x3fdULL << 52)
2866                            | ((uint64_t)(val & 0x7fffff) << 29));
2867     }
2868
2869     result_exp = (380 - ((val & 0x7f800000) >> 23)) / 2;
2870
2871     f64 = recip_sqrt_estimate(f64, env);
2872
2873     val64 = float64_val(f64);
2874
2875     val = ((result_exp & 0xff) << 23)
2876         | ((val64 >> 29)  & 0x7fffff);
2877     return make_float32(val);
2878 }
2879
2880 uint32_t HELPER(recpe_u32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2881 {
2882     float64 f64;
2883
2884     if ((a & 0x80000000) == 0) {
2885         return 0xffffffff;
2886     }
2887
2888     f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2889                        | ((int64_t)(a & 0x7fffffff) << 21));
2890
2891     f64 = recip_estimate (f64, env);
2892
2893     return 0x80000000 | ((float64_val(f64) >> 21) & 0x7fffffff);
2894 }
2895
2896 uint32_t HELPER(rsqrte_u32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2897 {
2898     float64 f64;
2899
2900     if ((a & 0xc0000000) == 0) {
2901         return 0xffffffff;
2902     }
2903
2904     if (a & 0x80000000) {
2905         f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2906                            | ((uint64_t)(a & 0x7fffffff) << 21));
2907     } else { /* bits 31-30 == '01' */
2908         f64 = make_float64((0x3fdULL << 52)
2909                            | ((uint64_t)(a & 0x3fffffff) << 22));
2910     }
2911
2912     f64 = recip_sqrt_estimate(f64, env);
2913
2914     return 0x80000000 | ((float64_val(f64) >> 21) & 0x7fffffff);
2915 }
2916
2917 /* VFPv4 fused multiply-accumulate */
2918 float32 VFP_HELPER(muladd, s)(float32 a, float32 b, float32 c, void *fpstp)
2919 {
2920     float_status *fpst = fpstp;
2921     return float32_muladd(a, b, c, 0, fpst);
2922 }
2923
2924 float64 VFP_HELPER(muladd, d)(float64 a, float64 b, float64 c, void *fpstp)
2925 {
2926     float_status *fpst = fpstp;
2927     return float64_muladd(a, b, c, 0, fpst);
2928 }
2929
2930 void HELPER(set_teecr)(CPUARMState *env, uint32_t val)
2931 {
2932     val &= 1;
2933     if (env->teecr != val) {
2934         env->teecr = val;
2935         tb_flush(env);
2936     }
2937 }
This page took 0.184315 seconds and 4 git commands to generate.