target-sparc/helper.c

   1 /*
   2  *  sparc helpers
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   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
  22 #define DEBUG_PCALL
  23
  24 /* Sparc MMU emulation */
  25 int cpu_sparc_handle_mmu_fault (CPUState *env, uint32_t address, int rw,
  26                               int is_user, int is_softmmu);
  27
  28 /* thread support */
  29
  30 spinlock_t global_cpu_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  31
  32 void cpu_lock(void)
  33 {
  34     spin_lock(&global_cpu_lock);
  35 }
  36
  37 void cpu_unlock(void)
  38 {
  39     spin_unlock(&global_cpu_lock);
  40 }
  41
  42 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
  43
  44 #define MMUSUFFIX _mmu
  45 #define GETPC() (__builtin_return_address(0))
  46
  47 #define SHIFT 0
  48 #include "softmmu_template.h"
  49
  50 #define SHIFT 1
  51 #include "softmmu_template.h"
  52
  53 #define SHIFT 2
  54 #include "softmmu_template.h"
  55
  56 #define SHIFT 3
  57 #include "softmmu_template.h"
  58
  59
  60 /* try to fill the TLB and return an exception if error. If retaddr is
  61    NULL, it means that the function was called in C code (i.e. not
  62    from generated code or from helper.c) */
  63 /* XXX: fix it to restore all registers */
  64 void tlb_fill(unsigned long addr, int is_write, int is_user, void *retaddr)
  65 {
  66     TranslationBlock *tb;
  67     int ret;
  68     unsigned long pc;
  69     CPUState *saved_env;
  70
  71     /* XXX: hack to restore env in all cases, even if not called from
  72        generated code */
  73     saved_env = env;
  74     env = cpu_single_env;
  75
  76     ret = cpu_sparc_handle_mmu_fault(env, addr, is_write, is_user, 1);
  77     if (ret) {
  78         if (retaddr) {
  79             /* now we have a real cpu fault */
  80             pc = (unsigned long)retaddr;
  81             tb = tb_find_pc(pc);
  82             if (tb) {
  83                 /* the PC is inside the translated code. It means that we have
  84                    a virtual CPU fault */
  85                 cpu_restore_state(tb, env, pc, NULL);
  86             }
  87         }
  88         raise_exception_err(ret, env->error_code);
  89     }
  90     env = saved_env;
  91 }
  92 #endif
  93
  94 static const int access_table[8][8] = {
  95     { 0, 0, 0, 0, 2, 0, 3, 3 },
  96     { 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0 },
  97     { 2, 2, 0, 0, 0, 2, 3, 3 },
  98     { 2, 2, 0, 0, 0, 2, 0, 0 },
  99     { 2, 0, 2, 0, 2, 2, 3, 3 },
 100     { 2, 0, 2, 0, 2, 0, 2, 0 },
 101     { 2, 2, 2, 0, 2, 2, 3, 3 },
 102     { 2, 2, 2, 0, 2, 2, 2, 0 }
 103 };
 104
 105 /* 1 = write OK */
 106 static const int rw_table[2][8] = {
 107     { 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1 },
 108     { 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0 }
 109 };
 110
 111
 112 /* Perform address translation */
 113 int cpu_sparc_handle_mmu_fault (CPUState *env, uint32_t address, int rw,
 114                               int is_user, int is_softmmu)
 115 {
 116     int exception = 0;
 117     int access_perms = 0, access_index = 0;
 118     uint8_t *pde_ptr;
 119     uint32_t pde, virt_addr;
 120     int error_code = 0, is_dirty, prot, ret = 0;
 121     unsigned long paddr, vaddr, page_offset;
 122
 123     if (env->user_mode_only) {
 124         /* user mode only emulation */
 125         ret = -2;
 126         goto do_fault;
 127     }
 128
 129     virt_addr = address & TARGET_PAGE_MASK;
 130     if ((env->mmuregs[0] & MMU_E) == 0) { /* MMU disabled */
 131         paddr = address;
 132         page_offset = address & (TARGET_PAGE_SIZE - 1);
 133         prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
 134         goto do_mapping;
 135     }
 136
 137     /* SPARC reference MMU table walk: Context table->L1->L2->PTE */
 138     /* Context base + context number */
 139     pde_ptr = phys_ram_base + (env->mmuregs[1] << 4) + (env->mmuregs[2] << 4);
 140     pde = ldl_raw(pde_ptr);
 141
 142     /* Ctx pde */
 143     switch (pde & PTE_ENTRYTYPE_MASK) {
 144     case 0: /* Invalid */
 145         error_code = 1;
 146         goto do_fault;
 147     case 2: /* PTE, maybe should not happen? */
 148     case 3: /* Reserved */
 149         error_code = 4;
 150         goto do_fault;
 151     case 1: /* L1 PDE */
 152         pde_ptr = phys_ram_base + ((address >> 22) & ~3) + ((pde & ~3) << 4);
 153         pde = ldl_raw(pde_ptr);
 154
 155         switch (pde & PTE_ENTRYTYPE_MASK) {
 156         case 0: /* Invalid */
 157             error_code = 1;
 158             goto do_fault;
 159         case 3: /* Reserved */
 160             error_code = 4;
 161             goto do_fault;
 162         case 1: /* L2 PDE */
 163             pde_ptr = phys_ram_base + ((address & 0xfc0000) >> 16) + ((pde & ~3) << 4);
 164             pde = ldl_raw(pde_ptr);
 165
 166             switch (pde & PTE_ENTRYTYPE_MASK) {
 167             case 0: /* Invalid */
 168                 error_code = 1;
 169                 goto do_fault;
 170             case 3: /* Reserved */
 171                 error_code = 4;
 172                 goto do_fault;
 173             case 1: /* L3 PDE */
 174                 pde_ptr = phys_ram_base + ((address & 0x3f000) >> 10) + ((pde & ~3) << 4);
 175                 pde = ldl_raw(pde_ptr);
 176
 177                 switch (pde & PTE_ENTRYTYPE_MASK) {
 178                 case 0: /* Invalid */
 179                     error_code = 1;
 180                     goto do_fault;
 181                 case 1: /* PDE, should not happen */
 182                 case 3: /* Reserved */
 183                     error_code = 4;
 184                     goto do_fault;
 185                 case 2: /* L3 PTE */
 186                     virt_addr = address & TARGET_PAGE_MASK;
 187                     page_offset = (address & TARGET_PAGE_MASK) & (TARGET_PAGE_SIZE - 1);
 188                 }
 189                 break;
 190             case 2: /* L2 PTE */
 191                 virt_addr = address & ~0x3ffff;
 192                 page_offset = address & 0x3ffff;
 193             }
 194             break;
 195         case 2: /* L1 PTE */
 196             virt_addr = address & ~0xffffff;
 197             page_offset = address & 0xffffff;
 198         }
 199     }
 200
 201     /* update page modified and dirty bits */
 202     is_dirty = (rw & 1) && !(pde & PG_MODIFIED_MASK);
 203     if (!(pde & PG_ACCESSED_MASK) || is_dirty) {
 204         pde |= PG_ACCESSED_MASK;
 205         if (is_dirty)
 206             pde |= PG_MODIFIED_MASK;
 207         stl_raw(pde_ptr, pde);
 208     }
 209
 210     /* check access */
 211     access_index = ((rw & 1) << 2) | (rw & 2) | (is_user? 0 : 1);
 212     access_perms = (pde & PTE_ACCESS_MASK) >> PTE_ACCESS_SHIFT;
 213     error_code = access_table[access_index][access_perms];
 214     if (error_code)
 215         goto do_fault;
 216
 217     /* the page can be put in the TLB */
 218     prot = PAGE_READ;
 219     if (pde & PG_MODIFIED_MASK) {
 220         /* only set write access if already dirty... otherwise wait
 221            for dirty access */
 222         if (rw_table[is_user][access_perms])
 223                 prot |= PAGE_WRITE;
 224     }
 225
 226     /* Even if large ptes, we map only one 4KB page in the cache to
 227        avoid filling it too fast */
 228     virt_addr = address & TARGET_PAGE_MASK;
 229     paddr = ((pde & PTE_ADDR_MASK) << 4) + page_offset;
 230
 231  do_mapping:
 232     vaddr = virt_addr + ((address & TARGET_PAGE_MASK) & (TARGET_PAGE_SIZE - 1));
 233
 234     ret = tlb_set_page(env, vaddr, paddr, prot, is_user, is_softmmu);
 235     return ret;
 236
 237  do_fault:
 238     if (env->mmuregs[3]) /* Fault status register */
 239         env->mmuregs[3] = 1; /* overflow (not read before another fault) */
 240     env->mmuregs[3] |= (access_index << 5) | (error_code << 2) | 2;
 241     env->mmuregs[4] = address; /* Fault address register */
 242
 243     if (env->mmuregs[0] & MMU_NF || env->psret == 0) // No fault
 244         return 0;
 245
 246     env->exception_index = exception;
 247     env->error_code = error_code;
 248     return error_code;
 249 }
 250
 251 void memcpy32(uint32_t *dst, const uint32_t *src)
 252 {
 253     dst[0] = src[0];
 254     dst[1] = src[1];
 255     dst[2] = src[2];
 256     dst[3] = src[3];
 257     dst[4] = src[4];
 258     dst[5] = src[5];
 259     dst[6] = src[6];
 260     dst[7] = src[7];
 261 }
 262
 263 void set_cwp(int new_cwp)
 264 {
 265     /* put the modified wrap registers at their proper location */
 266     if (env->cwp == (NWINDOWS - 1))
 267         memcpy32(env->regbase, env->regbase + NWINDOWS * 16);
 268     env->cwp = new_cwp;
 269     /* put the wrap registers at their temporary location */
 270     if (new_cwp == (NWINDOWS - 1))
 271         memcpy32(env->regbase + NWINDOWS * 16, env->regbase);
 272     env->regwptr = env->regbase + (new_cwp * 16);
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Begin execution of an interruption. is_int is TRUE if coming from
 277  * the int instruction. next_eip is the EIP value AFTER the interrupt
 278  * instruction. It is only relevant if is_int is TRUE.
 279  */
 280 void do_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 281                   unsigned int next_eip, int is_hw)
 282 {
 283     int cwp;
 284
 285 #ifdef DEBUG_PCALL
 286     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
 287         static int count;
 288         fprintf(logfile, "%6d: v=%02x e=%04x i=%d pc=%08x npc=%08x SP=%08x\n",
 289                     count, intno, error_code, is_int,
 290                     env->pc,
 291                     env->npc, env->regwptr[6]);
 292 #if 0
 293         cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
 294         {
 295             int i;
 296             uint8_t *ptr;
 297             fprintf(logfile, "       code=");
 298             ptr = env->pc;
 299             for(i = 0; i < 16; i++) {
 300                 fprintf(logfile, " %02x", ldub(ptr + i));
 301             }
 302             fprintf(logfile, "\n");
 303         }
 304 #endif
 305         count++;
 306     }
 307 #endif
 308     env->psret = 0;
 309     cwp = (env->cwp - 1) & (NWINDOWS - 1);
 310     set_cwp(cwp);
 311     env->regwptr[9] = env->pc;
 312     env->regwptr[10] = env->npc;
 313     env->psrps = env->psrs;
 314     env->psrs = 1;
 315     env->tbr = (env->tbr & TBR_BASE_MASK) | (intno << 4);
 316     env->pc = env->tbr;
 317     env->npc = env->pc + 4;
 318     env->exception_index = 0;
 319 }
 320
 321 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code)
 322 {
 323     raise_exception(exception_index);
 324 }