target-ppc/helper.c

   1 /*
   2  *  PPC emulation helpers for qemu.
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003 Jocelyn Mayer
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  */
  20 #include "exec.h"
  21 #if defined (USE_OPEN_FIRMWARE)
  22 #include <time.h>
  23 #include "of.h"
  24 #endif
  25
  26 //#define DEBUG_MMU
  27 //#define DEBUG_BATS
  28 //#define DEBUG_EXCEPTIONS
  29
  30 extern FILE *logfile, *stdout, *stderr;
  31 void exit (int);
  32 void abort (void);
  33
  34 void cpu_loop_exit(void)
  35 {
  36     longjmp(env->jmp_env, 1);
  37 }
  38
  39 void do_process_exceptions (void)
  40 {
  41     cpu_loop_exit();
  42 }
  43
  44 int check_exception_state (CPUState *env)
  45 {
  46     int i;
  47
  48     /* Process PPC exceptions */
  49     for (i = 1; i  < EXCP_PPC_MAX; i++) {
  50         if (env->exceptions & (1 << i)) {
  51             switch (i) {
  52             case EXCP_EXTERNAL:
  53             case EXCP_DECR:
  54                 if (msr_ee == 0)
  55                     return 0;
  56                 break;
  57             case EXCP_PROGRAM:
  58                 if (env->errors[EXCP_PROGRAM] == EXCP_FP &&
  59                     msr_fe0 == 0 && msr_fe1 == 0)
  60                     return 0;
  61                 break;
  62             default:
  63                 break;
  64             }
  65             env->exception_index = i;
  66             env->error_code = env->errors[i];
  67             return 1;
  68         }
  69     }
  70
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 /*****************************************************************************/
  75 /* PPC MMU emulation */
  76 int cpu_ppc_handle_mmu_fault (CPUState *env, uint32_t address, int rw,
  77                               int is_user, int is_softmmu);
  78
  79 /* Perform BAT hit & translation */
  80 static int get_bat (CPUState *env, uint32_t *real, int *prot,
  81                     uint32_t virtual, int rw, int type)
  82 {
  83     uint32_t *BATlt, *BATut, *BATu, *BATl;
  84     uint32_t base, BEPIl, BEPIu, bl;
  85     int i;
  86     int ret = -1;
  87
  88 #if defined (DEBUG_BATS)
  89     if (loglevel > 0) {
  90         fprintf(logfile, "%s: %cBAT v 0x%08x\n", __func__,
  91                type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', virtual);
  92     }
  93 #endif
  94     switch (type) {
  95     case ACCESS_CODE:
  96         BATlt = env->IBAT[1];
  97         BATut = env->IBAT[0];
  98         break;
  99     default:
 100         BATlt = env->DBAT[1];
 101         BATut = env->DBAT[0];
 102         break;
 103     }
 104 #if defined (DEBUG_BATS)
 105     if (loglevel > 0) {
 106         fprintf(logfile, "%s...: %cBAT v 0x%08x\n", __func__,
 107                type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', virtual);
 108     }
 109 #endif
 110     base = virtual & 0xFFFC0000;
 111     for (i = 0; i < 4; i++) {
 112         BATu = &BATut[i];
 113         BATl = &BATlt[i];
 114         BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
 115         BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
 116         bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
 117 #if defined (DEBUG_BATS)
 118         if (loglevel > 0) {
 119             fprintf(logfile, "%s: %cBAT%d v 0x%08x BATu 0x%08x BATl 0x%08x\n",
 120                     __func__, type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, virtual,
 121                     *BATu, *BATl);
 122         }
 123 #endif
 124         if ((virtual & 0xF0000000) == BEPIu &&
 125             ((virtual & 0x0FFE0000) & ~bl) == BEPIl) {
 126             /* BAT matches */
 127             if ((msr_pr == 0 && (*BATu & 0x00000002)) ||
 128                 (msr_pr == 1 && (*BATu & 0x00000001))) {
 129                 /* Get physical address */
 130                 *real = (*BATl & 0xF0000000) |
 131                     ((virtual & 0x0FFE0000 & bl) | (*BATl & 0x0FFE0000)) |
 132                     (virtual & 0x0001F000);
 133                 if (*BATl & 0x00000001)
 134                     *prot = PAGE_READ;
 135                 if (*BATl & 0x00000002)
 136                     *prot = PAGE_WRITE | PAGE_READ;
 137 #if defined (DEBUG_BATS)
 138                 if (loglevel > 0) {
 139                     fprintf(logfile, "BAT %d match: r 0x%08x prot=%c%c\n",
 140                             i, *real, *prot & PAGE_READ ? 'R' : '-',
 141                             *prot & PAGE_WRITE ? 'W' : '-');
 142                 }
 143 #endif
 144                 ret = 0;
 145                 break;
 146             }
 147         }
 148     }
 149     if (ret < 0) {
 150 #if defined (DEBUG_BATS)
 151         printf("no BAT match for 0x%08x:\n", virtual);
 152         for (i = 0; i < 4; i++) {
 153             BATu = &BATut[i];
 154             BATl = &BATlt[i];
 155             BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
 156             BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
 157             bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
 158             printf("%s: %cBAT%d v 0x%08x BATu 0x%08x BATl 0x%08x \n\t"
 159                    "0x%08x 0x%08x 0x%08x\n",
 160                    __func__, type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, virtual,
 161                    *BATu, *BATl, BEPIu, BEPIl, bl);
 162         }
 163 #endif
 164     }
 165     /* No hit */
 166     return ret;
 167 }
 168
 169 /* PTE table lookup */
 170 static int find_pte (uint32_t *RPN, int *prot, uint32_t base, uint32_t va,
 171                      int h, int key, int rw)
 172 {
 173     uint32_t pte0, pte1, keep = 0, access = 0;
 174     int i, good = -1, store = 0;
 175     int ret = -1; /* No entry found */
 176
 177     for (i = 0; i < 8; i++) {
 178         pte0 = ldl_raw(phys_ram_base + base + (i * 8));
 179         pte1 =  ldl_raw(phys_ram_base + base + (i * 8) + 4);
 180 #if defined (DEBUG_MMU)
 181         if (loglevel > 0) {
 182             fprintf(logfile, "Load pte from 0x%08x => 0x%08x 0x%08x "
 183                     "%d %d %d 0x%08x\n", base + (i * 8), pte0, pte1,
 184                     pte0 >> 31, h, (pte0 >> 6) & 1, va);
 185         }
 186 #endif
 187         /* Check validity and table match */
 188         if (pte0 & 0x80000000 && (h == ((pte0 >> 6) & 1))) {
 189             /* Check vsid & api */
 190             if ((pte0 & 0x7FFFFFBF) == va) {
 191                 if (good == -1) {
 192                     good = i;
 193                     keep = pte1;
 194                 } else {
 195                     /* All matches should have equal RPN, WIMG & PP */
 196                     if ((keep & 0xFFFFF07B) != (pte1 & 0xFFFFF07B)) {
 197                         if (loglevel > 0)
 198                             fprintf(logfile, "Bad RPN/WIMG/PP\n");
 199                         return -1;
 200                     }
 201                 }
 202                 /* Check access rights */
 203                 if (key == 0) {
 204                     access = PAGE_READ;
 205                     if ((pte1 & 0x00000003) != 0x3)
 206                         access |= PAGE_WRITE;
 207                 } else {
 208                     switch (pte1 & 0x00000003) {
 209                     case 0x0:
 210                         access = 0;
 211                         break;
 212                     case 0x1:
 213                     case 0x3:
 214                         access = PAGE_READ;
 215                         break;
 216                     case 0x2:
 217                         access = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
 218                         break;
 219                     }
 220                 }
 221                 if (ret < 0) {
 222                     if ((rw == 0 && (access & PAGE_READ)) ||
 223                         (rw == 1 && (access & PAGE_WRITE))) {
 224 #if defined (DEBUG_MMU)
 225                         if (loglevel > 0)
 226                             fprintf(logfile, "PTE access granted !\n");
 227 #endif
 228                     good = i;
 229                     keep = pte1;
 230                     ret = 0;
 231                     } else {
 232                         /* Access right violation */
 233                         ret = -2;
 234 #if defined (DEBUG_MMU)
 235                         if (loglevel > 0)
 236                             fprintf(logfile, "PTE access rejected\n");
 237 #endif
 238                 }
 239                     *prot = access;
 240                 }
 241             }
 242         }
 243     }
 244     if (good != -1) {
 245         *RPN = keep & 0xFFFFF000;
 246 #if defined (DEBUG_MMU)
 247         if (loglevel > 0) {
 248             fprintf(logfile, "found PTE at addr 0x%08x prot=0x%01x ret=%d\n",
 249                *RPN, *prot, ret);
 250         }
 251 #endif
 252         /* Update page flags */
 253         if (!(keep & 0x00000100)) {
 254             /* Access flag */
 255             keep |= 0x00000100;
 256             store = 1;
 257         }
 258             if (!(keep & 0x00000080)) {
 259             if (rw && ret == 0) {
 260                 /* Change flag */
 261                 keep |= 0x00000080;
 262                 store = 1;
 263             } else {
 264                 /* Force page fault for first write access */
 265                 *prot &= ~PAGE_WRITE;
 266             }
 267         }
 268         if (store) {
 269             stl_raw(phys_ram_base + base + (good * 8) + 4, keep);
 270         }
 271     }
 272
 273     return ret;
 274 }
 275
 276 static inline uint32_t get_pgaddr (uint32_t sdr1, uint32_t hash, uint32_t mask)
 277 {
 278     return (sdr1 & 0xFFFF0000) | (hash & mask);
 279 }
 280
 281 /* Perform segment based translation */
 282 static int get_segment (CPUState *env, uint32_t *real, int *prot,
 283                         uint32_t virtual, int rw, int type)
 284 {
 285     uint32_t pg_addr, sdr, ptem, vsid, pgidx;
 286     uint32_t hash, mask;
 287     uint32_t sr;
 288     int key;
 289     int ret = -1, ret2;
 290
 291     sr = env->sr[virtual >> 28];
 292 #if defined (DEBUG_MMU)
 293     if (loglevel > 0) {
 294         fprintf(logfile, "Check segment v=0x%08x %d 0x%08x nip=0x%08x "
 295                 "lr=0x%08x ir=%d dr=%d pr=%d %d t=%d\n",
 296                 virtual, virtual >> 28, sr, env->nip,
 297                 env->lr, msr_ir, msr_dr, msr_pr, rw, type);
 298     }
 299 #endif
 300     key = (((sr & 0x20000000) && msr_pr == 1) ||
 301         ((sr & 0x40000000) && msr_pr == 0)) ? 1 : 0;
 302     if ((sr & 0x80000000) == 0) {
 303 #if defined (DEBUG_MMU)
 304         if (loglevel > 0)
 305             fprintf(logfile, "pte segment: key=%d n=0x%08x\n",
 306                     key, sr & 0x10000000);
 307 #endif
 308         /* Check if instruction fetch is allowed, if needed */
 309         if (type != ACCESS_CODE || (sr & 0x10000000) == 0) {
 310             /* Page address translation */
 311             vsid = sr & 0x00FFFFFF;
 312             pgidx = (virtual >> 12) & 0xFFFF;
 313             sdr = env->sdr1;
 314             hash = ((vsid ^ pgidx) & 0x0007FFFF) << 6;
 315             mask = ((sdr & 0x000001FF) << 16) | 0xFFC0;
 316             pg_addr = get_pgaddr(sdr, hash, mask);
 317             ptem = (vsid << 7) | (pgidx >> 10);
 318 #if defined (DEBUG_MMU)
 319             if (loglevel > 0) {
 320                 fprintf(logfile, "0 sdr1=0x%08x vsid=0x%06x api=0x%04x "
 321                         "hash=0x%07x pg_addr=0x%08x\n", sdr, vsid, pgidx, hash,
 322                         pg_addr);
 323             }
 324 #endif
 325             /* Primary table lookup */
 326             ret = find_pte(real, prot, pg_addr, ptem, 0, key, rw);
 327             if (ret < 0) {
 328                 /* Secondary table lookup */
 329                 hash = (~hash) & 0x01FFFFC0;
 330                 pg_addr = get_pgaddr(sdr, hash, mask);
 331 #if defined (DEBUG_MMU)
 332                 if (virtual != 0xEFFFFFFF && loglevel > 0) {
 333                     fprintf(logfile, "1 sdr1=0x%08x vsid=0x%06x api=0x%04x "
 334                             "hash=0x%05x pg_addr=0x%08x\n", sdr, vsid, pgidx,
 335                             hash, pg_addr);
 336                 }
 337 #endif
 338                 ret2 = find_pte(real, prot, pg_addr, ptem, 1, key, rw);
 339                 if (ret2 != -1)
 340                     ret = ret2;
 341             }
 342         } else {
 343 #if defined (DEBUG_MMU)
 344             if (loglevel > 0)
 345                 fprintf(logfile, "No access allowed\n");
 346 #endif
 347             ret = -3;
 348         }
 349     } else {
 350 #if defined (DEBUG_MMU)
 351         if (loglevel > 0)
 352             fprintf(logfile, "direct store...\n");
 353 #endif
 354         /* Direct-store segment : absolutely *BUGGY* for now */
 355         switch (type) {
 356         case ACCESS_INT:
 357             /* Integer load/store : only access allowed */
 358             break;
 359         case ACCESS_CODE:
 360             /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
 361             return -4;
 362         case ACCESS_FLOAT:
 363             /* Floating point load/store */
 364             return -4;
 365         case ACCESS_RES:
 366             /* lwarx, ldarx or srwcx. */
 367             return -4;
 368         case ACCESS_CACHE:
 369             /* dcba, dcbt, dcbtst, dcbf, dcbi, dcbst, dcbz, or icbi */
 370             /* Should make the instruction do no-op.
 371              * As it already do no-op, it's quite easy :-)
 372              */
 373             *real = virtual;
 374             return 0;
 375         case ACCESS_EXT:
 376             /* eciwx or ecowx */
 377             return -4;
 378         default:
 379             if (logfile) {
 380                 fprintf(logfile, "ERROR: instruction should not need "
 381                         "address translation\n");
 382             }
 383             printf("ERROR: instruction should not need "
 384                    "address translation\n");
 385             return -4;
 386         }
 387         if ((rw == 1 || key != 1) && (rw == 0 || key != 0)) {
 388             *real = virtual;
 389             ret = 2;
 390         } else {
 391             ret = -2;
 392         }
 393     }
 394
 395     return ret;
 396 }
 397
 398 int get_physical_address (CPUState *env, uint32_t *physical, int *prot,
 399                           uint32_t address, int rw, int access_type)
 400 {
 401     int ret;
 402
 403     if (loglevel > 0) {
 404         fprintf(logfile, "%s\n", __func__);
 405     }
 406
 407     if ((access_type == ACCESS_CODE && msr_ir == 0) || msr_dr == 0) {
 408         /* No address translation */
 409         *physical = address & ~0xFFF;
 410         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
 411         ret = 0;
 412     } else {
 413         /* Try to find a BAT */
 414         ret = get_bat(env, physical, prot, address, rw, access_type);
 415         if (ret < 0) {
 416             /* We didn't match any BAT entry */
 417             ret = get_segment(env, physical, prot, address, rw, access_type);
 418         }
 419     }
 420     if (loglevel > 0) {
 421         fprintf(logfile, "%s address %08x => %08x\n",
 422                 __func__, address, *physical);
 423     }
 424
 425     return ret;
 426 }
 427
 428 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 429 target_ulong cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
 430 {
 431     return addr;
 432 }
 433 #else
 434 target_ulong cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
 435 {
 436     uint32_t phys_addr;
 437     int prot;
 438
 439     if (get_physical_address(env, &phys_addr, &prot, addr, 0, ACCESS_INT) != 0)
 440         return -1;
 441     return phys_addr;
 442 }
 443 #endif
 444
 445 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 446
 447 #define MMUSUFFIX _mmu
 448 #define GETPC() (__builtin_return_address(0))
 449
 450 #define SHIFT 0
 451 #include "softmmu_template.h"
 452
 453 #define SHIFT 1
 454 #include "softmmu_template.h"
 455
 456 #define SHIFT 2
 457 #include "softmmu_template.h"
 458
 459 #define SHIFT 3
 460 #include "softmmu_template.h"
 461
 462 /* try to fill the TLB and return an exception if error. If retaddr is
 463    NULL, it means that the function was called in C code (i.e. not
 464    from generated code or from helper.c) */
 465 /* XXX: fix it to restore all registers */
 466 void tlb_fill(unsigned long addr, int is_write, int is_user, void *retaddr)
 467 {
 468     TranslationBlock *tb;
 469     CPUState *saved_env;
 470     unsigned long pc;
 471     int ret;
 472
 473     /* XXX: hack to restore env in all cases, even if not called from
 474        generated code */
 475     saved_env = env;
 476     env = cpu_single_env;
 477     {
 478         unsigned long tlb_addrr, tlb_addrw;
 479         int index;
 480         index = (addr >> TARGET_PAGE_BITS) & (CPU_TLB_SIZE - 1);
 481         tlb_addrr = env->tlb_read[is_user][index].address;
 482         tlb_addrw = env->tlb_write[is_user][index].address;
 483 #if 0
 484         printf("%s 1 %p %p idx=%d addr=0x%08lx tbl_addr=0x%08lx 0x%08lx "
 485                "(0x%08lx 0x%08lx)\n", __func__, env,
 486                &env->tlb_read[is_user][index], index, addr,
 487                tlb_addrr, tlb_addrw, addr & TARGET_PAGE_MASK,
 488                tlb_addrr & (TARGET_PAGE_MASK | TLB_INVALID_MASK));
 489 #endif
 490     }
 491     ret = cpu_ppc_handle_mmu_fault(env, addr, is_write, is_user, 1);
 492     if (ret) {
 493         if (retaddr) {
 494             /* now we have a real cpu fault */
 495             pc = (unsigned long)retaddr;
 496             tb = tb_find_pc(pc);
 497             if (tb) {
 498                 /* the PC is inside the translated code. It means that we have
 499                    a virtual CPU fault */
 500                 cpu_restore_state(tb, env, pc, NULL);
 501             }
 502         }
 503         do_queue_exception_err(env->exception_index, env->error_code);
 504         do_process_exceptions();
 505     }
 506     {
 507         unsigned long tlb_addrr, tlb_addrw;
 508         int index;
 509         index = (addr >> TARGET_PAGE_BITS) & (CPU_TLB_SIZE - 1);
 510         tlb_addrr = env->tlb_read[is_user][index].address;
 511         tlb_addrw = env->tlb_write[is_user][index].address;
 512 #if 0
 513         printf("%s 2 %p %p idx=%d addr=0x%08lx tbl_addr=0x%08lx 0x%08lx "
 514                "(0x%08lx 0x%08lx)\n", __func__, env,
 515                &env->tlb_read[is_user][index], index, addr,
 516                tlb_addrr, tlb_addrw, addr & TARGET_PAGE_MASK,
 517                tlb_addrr & (TARGET_PAGE_MASK | TLB_INVALID_MASK));
 518 #endif
 519     }
 520     env = saved_env;
 521 }
 522
 523 void cpu_ppc_init_mmu(CPUState *env)
 524 {
 525     /* Nothing to do: all translation are disabled */
 526 }
 527 #endif
 528
 529 /* Perform address translation */
 530 int cpu_ppc_handle_mmu_fault (CPUState *env, uint32_t address, int rw,
 531                               int is_user, int is_softmmu)
 532 {
 533     uint32_t physical;
 534     int prot;
 535     int exception = 0, error_code = 0;
 536     int access_type;
 537     int ret = 0;
 538
 539 //    printf("%s 0\n", __func__);
 540     access_type = env->access_type;
 541     if (env->user_mode_only) {
 542         /* user mode only emulation */
 543         ret = -2;
 544         goto do_fault;
 545     }
 546     /* NASTY BUG workaround */
 547     if (access_type == ACCESS_CODE && rw) {
 548         printf("%s: ERROR WRITE CODE ACCESS\n", __func__);
 549         access_type = ACCESS_INT;
 550     }
 551     ret = get_physical_address(env, &physical, &prot,
 552                                address, rw, access_type);
 553     if (ret == 0) {
 554         ret = tlb_set_page(env, address & ~0xFFF, physical, prot,
 555                            is_user, is_softmmu);
 556     } else if (ret < 0) {
 557     do_fault:
 558 #if defined (DEBUG_MMU)
 559         if (loglevel > 0)
 560             cpu_ppc_dump_state(env, logfile, 0);
 561 #endif
 562         if (access_type == ACCESS_CODE) {
 563             exception = EXCP_ISI;
 564             switch (ret) {
 565             case -1:
 566                 /* No matches in page tables */
 567                 error_code = EXCP_ISI_TRANSLATE;
 568                 break;
 569             case -2:
 570                 /* Access rights violation */
 571                 error_code = EXCP_ISI_PROT;
 572                 break;
 573             case -3:
 574                 /* No execute protection violation */
 575                 error_code = EXCP_ISI_NOEXEC;
 576                 break;
 577             case -4:
 578                 /* Direct store exception */
 579                 /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
 580                 error_code = EXCP_ISI_DIRECT;
 581                 break;
 582             }
 583         } else {
 584             exception = EXCP_DSI;
 585             switch (ret) {
 586             case -1:
 587                 /* No matches in page tables */
 588                 error_code = EXCP_DSI_TRANSLATE;
 589                 break;
 590             case -2:
 591                 /* Access rights violation */
 592                 error_code = EXCP_DSI_PROT;
 593                 break;
 594             case -4:
 595                 /* Direct store exception */
 596                 switch (access_type) {
 597                 case ACCESS_FLOAT:
 598                     /* Floating point load/store */
 599                     exception = EXCP_ALIGN;
 600                     error_code = EXCP_ALIGN_FP;
 601                     break;
 602                 case ACCESS_RES:
 603                     /* lwarx, ldarx or srwcx. */
 604                     exception = EXCP_DSI;
 605                     error_code = EXCP_DSI_NOTSUP | EXCP_DSI_DIRECT;
 606                     break;
 607                 case ACCESS_EXT:
 608                     /* eciwx or ecowx */
 609                     exception = EXCP_DSI;
 610                     error_code = EXCP_DSI_NOTSUP | EXCP_DSI_DIRECT |
 611                         EXCP_DSI_ECXW;
 612                     break;
 613                 default:
 614                     printf("DSI: invalid exception (%d)\n", ret);
 615                     exception = EXCP_PROGRAM;
 616                     error_code = EXCP_INVAL | EXCP_INVAL_INVAL;
 617                     break;
 618                 }
 619             }
 620             if (rw)
 621                 error_code |= EXCP_DSI_STORE;
 622             /* Store fault address */
 623             env->spr[DAR] = address;
 624         }
 625 #if 0
 626         printf("%s: set exception to %d %02x\n",
 627                __func__, exception, error_code);
 628 #endif
 629         env->exception_index = exception;
 630         env->error_code = error_code;
 631         ret = 1;
 632     }
 633
 634     return ret;
 635 }
 636
 637 uint32_t _load_xer (CPUState *env)
 638 {
 639     return (xer_so << XER_SO) |
 640         (xer_ov << XER_OV) |
 641         (xer_ca << XER_CA) |
 642         (xer_bc << XER_BC);
 643 }
 644
 645 void _store_xer (CPUState *env, uint32_t value)
 646 {
 647     xer_so = (value >> XER_SO) & 0x01;
 648     xer_ov = (value >> XER_OV) & 0x01;
 649     xer_ca = (value >> XER_CA) & 0x01;
 650     xer_bc = (value >> XER_BC) & 0x1f;
 651 }
 652
 653 uint32_t _load_msr (CPUState *env)
 654 {
 655     return (msr_pow << MSR_POW) |
 656         (msr_ile << MSR_ILE) |
 657         (msr_ee << MSR_EE) |
 658         (msr_pr << MSR_PR) |
 659         (msr_fp << MSR_FP) |
 660         (msr_me << MSR_ME) |
 661         (msr_fe0 << MSR_FE0) |
 662         (msr_se << MSR_SE) |
 663         (msr_be << MSR_BE) |
 664         (msr_fe1 << MSR_FE1) |
 665         (msr_ip << MSR_IP) |
 666         (msr_ir << MSR_IR) |
 667         (msr_dr << MSR_DR) |
 668         (msr_ri << MSR_RI) |
 669         (msr_le << MSR_LE);
 670 }
 671
 672 void _store_msr (CPUState *env, uint32_t value)
 673 {
 674     if (((value >> MSR_IR) & 0x01) != msr_ir ||
 675         ((value >> MSR_DR) & 0x01) != msr_dr) {
 676         /* Flush all tlb when changing translation mode or privilege level */
 677         tlb_flush(env, 1);
 678     }
 679     msr_pow = (value >> MSR_POW) & 0x03;
 680     msr_ile = (value >> MSR_ILE) & 0x01;
 681     msr_ee = (value >> MSR_EE) & 0x01;
 682     msr_pr = (value >> MSR_PR) & 0x01;
 683     msr_fp = (value >> MSR_FP) & 0x01;
 684     msr_me = (value >> MSR_ME) & 0x01;
 685     msr_fe0 = (value >> MSR_FE0) & 0x01;
 686     msr_se = (value >> MSR_SE) & 0x01;
 687     msr_be = (value >> MSR_BE) & 0x01;
 688     msr_fe1 = (value >> MSR_FE1) & 0x01;
 689     msr_ip = (value >> MSR_IP) & 0x01;
 690     msr_ir = (value >> MSR_IR) & 0x01;
 691     msr_dr = (value >> MSR_DR) & 0x01;
 692     msr_ri = (value >> MSR_RI) & 0x01;
 693     msr_le = (value >> MSR_LE) & 0x01;
 694 }
 695
 696 void do_interrupt (CPUState *env)
 697 {
 698 #if defined (CONFIG_USER_ONLY)
 699     env->exception_index |= 0x100;
 700 #else
 701     uint32_t msr;
 702     int excp = env->exception_index;
 703
 704     /* Dequeue PPC exceptions */
 705     if (excp < EXCP_PPC_MAX)
 706         env->exceptions &= ~(1 << excp);
 707     msr = _load_msr(env);
 708 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 709     if ((excp == EXCP_PROGRAM || excp == EXCP_DSI) && msr_pr == 1)
 710     {
 711         if (loglevel > 0) {
 712             fprintf(logfile, "Raise exception at 0x%08x => 0x%08x (%02x)\n",
 713                     env->nip, excp << 8, env->error_code);
 714     }
 715         if (loglevel > 0)
 716             cpu_ppc_dump_state(env, logfile, 0);
 717     }
 718 #endif
 719     /* Generate informations in save/restore registers */
 720     switch (excp) {
 721     case EXCP_OFCALL:
 722 #if defined (USE_OPEN_FIRMWARE)
 723         env->gpr[3] = OF_client_entry((void *)env->gpr[3]);
 724 #endif
 725         return;
 726     case EXCP_RTASCALL:
 727 #if defined (USE_OPEN_FIRMWARE)
 728         printf("RTAS call !\n");
 729         env->gpr[3] = RTAS_entry((void *)env->gpr[3]);
 730         printf("RTAS call done\n");
 731 #endif
 732         return;
 733     case EXCP_NONE:
 734         /* Do nothing */
 735 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 736         printf("%s: escape EXCP_NONE\n", __func__);
 737 #endif
 738         return;
 739     case EXCP_RESET:
 740         if (msr_ip)
 741             excp += 0xFFC00;
 742         goto store_next;
 743     case EXCP_MACHINE_CHECK:
 744         if (msr_me == 0) {
 745             printf("Machine check exception while not allowed !\n");
 746             if (loglevel) {
 747                 fprintf(logfile,
 748                         "Machine check exception while not allowed !\n");
 749         }
 750             abort();
 751     }
 752         msr_me = 0;
 753         break;
 754     case EXCP_DSI:
 755         /* Store exception cause */
 756         /* data location address has been stored
 757          * when the fault has been detected
 758      */
 759         msr &= ~0xFFFF0000;
 760         env->spr[DSISR] = 0;
 761         if (env->error_code &  EXCP_DSI_TRANSLATE)
 762             env->spr[DSISR] |= 0x40000000;
 763         else if (env->error_code & EXCP_DSI_PROT)
 764             env->spr[DSISR] |= 0x08000000;
 765         else if (env->error_code & EXCP_DSI_NOTSUP) {
 766             env->spr[DSISR] |= 0x80000000;
 767             if (env->error_code & EXCP_DSI_DIRECT)
 768                 env->spr[DSISR] |= 0x04000000;
 769         }
 770         if (env->error_code & EXCP_DSI_STORE)
 771             env->spr[DSISR] |= 0x02000000;
 772         if ((env->error_code & 0xF) == EXCP_DSI_DABR)
 773             env->spr[DSISR] |= 0x00400000;
 774         if (env->error_code & EXCP_DSI_ECXW)
 775             env->spr[DSISR] |= 0x00100000;
 776 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 777         if (loglevel) {
 778             fprintf(logfile, "DSI exception: DSISR=0x%08x, DAR=0x%08x\n",
 779                     env->spr[DSISR], env->spr[DAR]);
 780         } else {
 781             printf("DSI exception: DSISR=0x%08x, DAR=0x%08x nip=0x%08x\n",
 782                    env->spr[DSISR], env->spr[DAR], env->nip);
 783         }
 784 #endif
 785         goto store_next;
 786     case EXCP_ISI:
 787         /* Store exception cause */
 788         msr &= ~0xFFFF0000;
 789         if (env->error_code == EXCP_ISI_TRANSLATE)
 790             msr |= 0x40000000;
 791         else if (env->error_code == EXCP_ISI_NOEXEC ||
 792                  env->error_code == EXCP_ISI_GUARD ||
 793                  env->error_code == EXCP_ISI_DIRECT)
 794             msr |= 0x10000000;
 795         else
 796             msr |= 0x08000000;
 797 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 798         if (loglevel) {
 799             fprintf(logfile, "ISI exception: msr=0x%08x, nip=0x%08x\n",
 800                     msr, env->nip);
 801         } else {
 802             printf("ISI exception: msr=0x%08x, nip=0x%08x tbl:0x%08x\n",
 803                    msr, env->nip, env->spr[V_TBL]);
 804         }
 805 #endif
 806         goto store_next;
 807     case EXCP_EXTERNAL:
 808         if (msr_ee == 0) {
 809 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 810             if (loglevel > 0) {
 811                 fprintf(logfile, "Skipping hardware interrupt\n");
 812     }
 813 #endif
 814             /* Requeue it */
 815             do_queue_exception(EXCP_EXTERNAL);
 816             return;
 817             }
 818         goto store_next;
 819     case EXCP_ALIGN:
 820         /* Store exception cause */
 821         /* Get rS/rD and rA from faulting opcode */
 822         env->spr[DSISR] |=
 823             (ldl_code((void *)(env->nip - 4)) & 0x03FF0000) >> 16;
 824         /* data location address has been stored
 825          * when the fault has been detected
 826          */
 827         goto store_current;
 828     case EXCP_PROGRAM:
 829         msr &= ~0xFFFF0000;
 830         switch (env->error_code & ~0xF) {
 831         case EXCP_FP:
 832             if (msr_fe0 == 0 && msr_fe1 == 0) {
 833 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 834                 printf("Ignore floating point exception\n");
 835 #endif
 836                 return;
 837         }
 838             msr |= 0x00100000;
 839             /* Set FX */
 840             env->fpscr[7] |= 0x8;
 841             /* Finally, update FEX */
 842             if ((((env->fpscr[7] & 0x3) << 3) | (env->fpscr[6] >> 1)) &
 843                 ((env->fpscr[1] << 1) | (env->fpscr[0] >> 3)))
 844                 env->fpscr[7] |= 0x4;
 845         break;
 846         case EXCP_INVAL:
 847             printf("Invalid instruction at 0x%08x\n", env->nip);
 848             msr |= 0x00080000;
 849         break;
 850         case EXCP_PRIV:
 851             msr |= 0x00040000;
 852         break;
 853         case EXCP_TRAP:
 854             msr |= 0x00020000;
 855             break;
 856         default:
 857             /* Should never occur */
 858         break;
 859     }
 860         msr |= 0x00010000;
 861         goto store_current;
 862     case EXCP_NO_FP:
 863         goto store_current;
 864     case EXCP_DECR:
 865         if (msr_ee == 0) {
 866             /* Requeue it */
 867             do_queue_exception(EXCP_DECR);
 868             return;
 869         }
 870         goto store_next;
 871     case EXCP_SYSCALL:
 872 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 873         if (msr_pr) {
 874             if (loglevel) {
 875                 fprintf(logfile, "syscall %d 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x\n",
 876                         env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
 877                         env->gpr[5], env->gpr[6]);
 878             } else {
 879                 printf("syscall %d from 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x\n",
 880                        env->gpr[0], env->nip, env->gpr[3], env->gpr[4],
 881                        env->gpr[5], env->gpr[6]);
 882             }
 883         }
 884 #endif
 885         goto store_next;
 886     case EXCP_TRACE:
 887         goto store_next;
 888     case EXCP_FP_ASSIST:
 889         goto store_next;
 890     case EXCP_MTMSR:
 891         /* Nothing to do */
 892         return;
 893     case EXCP_BRANCH:
 894         /* Nothing to do */
 895         return;
 896     case EXCP_RFI:
 897         /* Restore user-mode state */
 898         tb_flush(env);
 899 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
 900         if (msr_pr == 1)
 901             printf("Return from exception => 0x%08x\n", (uint32_t)env->nip);
 902 #endif
 903         return;
 904     store_current:
 905         /* SRR0 is set to current instruction */
 906         env->spr[SRR0] = (uint32_t)env->nip - 4;
 907         break;
 908     store_next:
 909         /* SRR0 is set to next instruction */
 910         env->spr[SRR0] = (uint32_t)env->nip;
 911         break;
 912     }
 913     env->spr[SRR1] = msr;
 914     /* reload MSR with correct bits */
 915     msr_pow = 0;
 916     msr_ee = 0;
 917     msr_pr = 0;
 918     msr_fp = 0;
 919     msr_fe0 = 0;
 920     msr_se = 0;
 921     msr_be = 0;
 922     msr_fe1 = 0;
 923     msr_ir = 0;
 924     msr_dr = 0;
 925     msr_ri = 0;
 926     msr_le = msr_ile;
 927     /* Jump to handler */
 928     env->nip = excp << 8;
 929     env->exception_index = EXCP_NONE;
 930     /* Invalidate all TLB as we may have changed translation mode */
 931     tlb_flush(env, 1);
 932     /* ensure that no TB jump will be modified as
 933        the program flow was changed */
 934 #ifdef __sparc__
 935     tmp_T0 = 0;
 936 #else
 937     T0 = 0;
 938 #endif
 939 #endif
 940 }