target-ppc/helper.c

   1 /*
   2  *  PowerPC emulation helpers for qemu.
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003-2007 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 <stdarg.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <stdio.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <inttypes.h>
  25 #include <signal.h>
  26 #include <assert.h>
  27
  28 #include "cpu.h"
  29 #include "exec-all.h"
  30 #include "helper_regs.h"
  31
  32 //#define DEBUG_MMU
  33 //#define DEBUG_BATS
  34 //#define DEBUG_SOFTWARE_TLB
  35 //#define DUMP_PAGE_TABLES
  36 //#define DEBUG_EXCEPTIONS
  37 //#define FLUSH_ALL_TLBS
  38
  39 /*****************************************************************************/
  40 /* PowerPC MMU emulation */
  41
  42 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
  43 int cpu_ppc_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
  44                               int mmu_idx, int is_softmmu)
  45 {
  46     int exception, error_code;
  47
  48     if (rw == 2) {
  49         exception = POWERPC_EXCP_ISI;
  50         error_code = 0x40000000;
  51     } else {
  52         exception = POWERPC_EXCP_DSI;
  53         error_code = 0x40000000;
  54         if (rw)
  55             error_code |= 0x02000000;
  56         env->spr[SPR_DAR] = address;
  57         env->spr[SPR_DSISR] = error_code;
  58     }
  59     env->exception_index = exception;
  60     env->error_code = error_code;
  61
  62     return 1;
  63 }
  64
  65 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug (CPUState *env, target_ulong addr)
  66 {
  67     return addr;
  68 }
  69
  70 #else
  71 /* Common routines used by software and hardware TLBs emulation */
  72 static always_inline int pte_is_valid (target_ulong pte0)
  73 {
  74     return pte0 & 0x80000000 ? 1 : 0;
  75 }
  76
  77 static always_inline void pte_invalidate (target_ulong *pte0)
  78 {
  79     *pte0 &= ~0x80000000;
  80 }
  81
  82 #if defined(TARGET_PPC64)
  83 static always_inline int pte64_is_valid (target_ulong pte0)
  84 {
  85     return pte0 & 0x0000000000000001ULL ? 1 : 0;
  86 }
  87
  88 static always_inline void pte64_invalidate (target_ulong *pte0)
  89 {
  90     *pte0 &= ~0x0000000000000001ULL;
  91 }
  92 #endif
  93
  94 #define PTE_PTEM_MASK 0x7FFFFFBF
  95 #define PTE_CHECK_MASK (TARGET_PAGE_MASK | 0x7B)
  96 #if defined(TARGET_PPC64)
  97 #define PTE64_PTEM_MASK 0xFFFFFFFFFFFFFF80ULL
  98 #define PTE64_CHECK_MASK (TARGET_PAGE_MASK | 0x7F)
  99 #endif
 100
 101 static always_inline int pp_check (int key, int pp, int nx)
 102 {
 103     int access;
 104
 105     /* Compute access rights */
 106     /* When pp is 3/7, the result is undefined. Set it to noaccess */
 107     access = 0;
 108     if (key == 0) {
 109         switch (pp) {
 110         case 0x0:
 111         case 0x1:
 112         case 0x2:
 113             access |= PAGE_WRITE;
 114             /* No break here */
 115         case 0x3:
 116         case 0x6:
 117             access |= PAGE_READ;
 118             break;
 119         }
 120     } else {
 121         switch (pp) {
 122         case 0x0:
 123         case 0x6:
 124             access = 0;
 125             break;
 126         case 0x1:
 127         case 0x3:
 128             access = PAGE_READ;
 129             break;
 130         case 0x2:
 131             access = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
 132             break;
 133         }
 134     }
 135     if (nx == 0)
 136         access |= PAGE_EXEC;
 137
 138     return access;
 139 }
 140
 141 static always_inline int check_prot (int prot, int rw, int access_type)
 142 {
 143     int ret;
 144
 145     if (access_type == ACCESS_CODE) {
 146         if (prot & PAGE_EXEC)
 147             ret = 0;
 148         else
 149             ret = -2;
 150     } else if (rw) {
 151         if (prot & PAGE_WRITE)
 152             ret = 0;
 153         else
 154             ret = -2;
 155     } else {
 156         if (prot & PAGE_READ)
 157             ret = 0;
 158         else
 159             ret = -2;
 160     }
 161
 162     return ret;
 163 }
 164
 165 static always_inline int _pte_check (mmu_ctx_t *ctx, int is_64b,
 166                                      target_ulong pte0, target_ulong pte1,
 167                                      int h, int rw, int type)
 168 {
 169     target_ulong ptem, mmask;
 170     int access, ret, pteh, ptev, pp;
 171
 172     access = 0;
 173     ret = -1;
 174     /* Check validity and table match */
 175 #if defined(TARGET_PPC64)
 176     if (is_64b) {
 177         ptev = pte64_is_valid(pte0);
 178         pteh = (pte0 >> 1) & 1;
 179     } else
 180 #endif
 181     {
 182         ptev = pte_is_valid(pte0);
 183         pteh = (pte0 >> 6) & 1;
 184     }
 185     if (ptev && h == pteh) {
 186         /* Check vsid & api */
 187 #if defined(TARGET_PPC64)
 188         if (is_64b) {
 189             ptem = pte0 & PTE64_PTEM_MASK;
 190             mmask = PTE64_CHECK_MASK;
 191             pp = (pte1 & 0x00000003) | ((pte1 >> 61) & 0x00000004);
 192             ctx->nx |= (pte1 >> 2) & 1; /* No execute bit */
 193             ctx->nx |= (pte1 >> 3) & 1; /* Guarded bit    */
 194         } else
 195 #endif
 196         {
 197             ptem = pte0 & PTE_PTEM_MASK;
 198             mmask = PTE_CHECK_MASK;
 199             pp = pte1 & 0x00000003;
 200         }
 201         if (ptem == ctx->ptem) {
 202             if (ctx->raddr != (target_ulong)-1) {
 203                 /* all matches should have equal RPN, WIMG & PP */
 204                 if ((ctx->raddr & mmask) != (pte1 & mmask)) {
 205                     if (loglevel != 0)
 206                         fprintf(logfile, "Bad RPN/WIMG/PP\n");
 207                     return -3;
 208                 }
 209             }
 210             /* Compute access rights */
 211             access = pp_check(ctx->key, pp, ctx->nx);
 212             /* Keep the matching PTE informations */
 213             ctx->raddr = pte1;
 214             ctx->prot = access;
 215             ret = check_prot(ctx->prot, rw, type);
 216             if (ret == 0) {
 217                 /* Access granted */
 218 #if defined (DEBUG_MMU)
 219                 if (loglevel != 0)
 220                     fprintf(logfile, "PTE access granted !\n");
 221 #endif
 222             } else {
 223                 /* Access right violation */
 224 #if defined (DEBUG_MMU)
 225                 if (loglevel != 0)
 226                     fprintf(logfile, "PTE access rejected\n");
 227 #endif
 228             }
 229         }
 230     }
 231
 232     return ret;
 233 }
 234
 235 static always_inline int pte32_check (mmu_ctx_t *ctx,
 236                                       target_ulong pte0, target_ulong pte1,
 237                                       int h, int rw, int type)
 238 {
 239     return _pte_check(ctx, 0, pte0, pte1, h, rw, type);
 240 }
 241
 242 #if defined(TARGET_PPC64)
 243 static always_inline int pte64_check (mmu_ctx_t *ctx,
 244                                       target_ulong pte0, target_ulong pte1,
 245                                       int h, int rw, int type)
 246 {
 247     return _pte_check(ctx, 1, pte0, pte1, h, rw, type);
 248 }
 249 #endif
 250
 251 static always_inline int pte_update_flags (mmu_ctx_t *ctx, target_ulong *pte1p,
 252                                            int ret, int rw)
 253 {
 254     int store = 0;
 255
 256     /* Update page flags */
 257     if (!(*pte1p & 0x00000100)) {
 258         /* Update accessed flag */
 259         *pte1p |= 0x00000100;
 260         store = 1;
 261     }
 262     if (!(*pte1p & 0x00000080)) {
 263         if (rw == 1 && ret == 0) {
 264             /* Update changed flag */
 265             *pte1p |= 0x00000080;
 266             store = 1;
 267         } else {
 268             /* Force page fault for first write access */
 269             ctx->prot &= ~PAGE_WRITE;
 270         }
 271     }
 272
 273     return store;
 274 }
 275
 276 /* Software driven TLB helpers */
 277 static always_inline int ppc6xx_tlb_getnum (CPUState *env, target_ulong eaddr,
 278                                             int way, int is_code)
 279 {
 280     int nr;
 281
 282     /* Select TLB num in a way from address */
 283     nr = (eaddr >> TARGET_PAGE_BITS) & (env->tlb_per_way - 1);
 284     /* Select TLB way */
 285     nr += env->tlb_per_way * way;
 286     /* 6xx have separate TLBs for instructions and data */
 287     if (is_code && env->id_tlbs == 1)
 288         nr += env->nb_tlb;
 289
 290     return nr;
 291 }
 292
 293 static always_inline void ppc6xx_tlb_invalidate_all (CPUState *env)
 294 {
 295     ppc6xx_tlb_t *tlb;
 296     int nr, max;
 297
 298 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB) && 0
 299     if (loglevel != 0) {
 300         fprintf(logfile, "Invalidate all TLBs\n");
 301     }
 302 #endif
 303     /* Invalidate all defined software TLB */
 304     max = env->nb_tlb;
 305     if (env->id_tlbs == 1)
 306         max *= 2;
 307     for (nr = 0; nr < max; nr++) {
 308         tlb = &env->tlb[nr].tlb6;
 309         pte_invalidate(&tlb->pte0);
 310     }
 311     tlb_flush(env, 1);
 312 }
 313
 314 static always_inline void __ppc6xx_tlb_invalidate_virt (CPUState *env,
 315                                                         target_ulong eaddr,
 316                                                         int is_code,
 317                                                         int match_epn)
 318 {
 319 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
 320     ppc6xx_tlb_t *tlb;
 321     int way, nr;
 322
 323     /* Invalidate ITLB + DTLB, all ways */
 324     for (way = 0; way < env->nb_ways; way++) {
 325         nr = ppc6xx_tlb_getnum(env, eaddr, way, is_code);
 326         tlb = &env->tlb[nr].tlb6;
 327         if (pte_is_valid(tlb->pte0) && (match_epn == 0 || eaddr == tlb->EPN)) {
 328 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
 329             if (loglevel != 0) {
 330                 fprintf(logfile, "TLB invalidate %d/%d " ADDRX "\n",
 331                         nr, env->nb_tlb, eaddr);
 332             }
 333 #endif
 334             pte_invalidate(&tlb->pte0);
 335             tlb_flush_page(env, tlb->EPN);
 336         }
 337     }
 338 #else
 339     /* XXX: PowerPC specification say this is valid as well */
 340     ppc6xx_tlb_invalidate_all(env);
 341 #endif
 342 }
 343
 344 static always_inline void ppc6xx_tlb_invalidate_virt (CPUState *env,
 345                                                       target_ulong eaddr,
 346                                                       int is_code)
 347 {
 348     __ppc6xx_tlb_invalidate_virt(env, eaddr, is_code, 0);
 349 }
 350
 351 void ppc6xx_tlb_store (CPUState *env, target_ulong EPN, int way, int is_code,
 352                        target_ulong pte0, target_ulong pte1)
 353 {
 354     ppc6xx_tlb_t *tlb;
 355     int nr;
 356
 357     nr = ppc6xx_tlb_getnum(env, EPN, way, is_code);
 358     tlb = &env->tlb[nr].tlb6;
 359 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
 360     if (loglevel != 0) {
 361         fprintf(logfile, "Set TLB %d/%d EPN " ADDRX " PTE0 " ADDRX
 362                 " PTE1 " ADDRX "\n", nr, env->nb_tlb, EPN, pte0, pte1);
 363     }
 364 #endif
 365     /* Invalidate any pending reference in Qemu for this virtual address */
 366     __ppc6xx_tlb_invalidate_virt(env, EPN, is_code, 1);
 367     tlb->pte0 = pte0;
 368     tlb->pte1 = pte1;
 369     tlb->EPN = EPN;
 370     /* Store last way for LRU mechanism */
 371     env->last_way = way;
 372 }
 373
 374 static always_inline int ppc6xx_tlb_check (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
 375                                            target_ulong eaddr, int rw,
 376                                            int access_type)
 377 {
 378     ppc6xx_tlb_t *tlb;
 379     int nr, best, way;
 380     int ret;
 381
 382     best = -1;
 383     ret = -1; /* No TLB found */
 384     for (way = 0; way < env->nb_ways; way++) {
 385         nr = ppc6xx_tlb_getnum(env, eaddr, way,
 386                                access_type == ACCESS_CODE ? 1 : 0);
 387         tlb = &env->tlb[nr].tlb6;
 388         /* This test "emulates" the PTE index match for hardware TLBs */
 389         if ((eaddr & TARGET_PAGE_MASK) != tlb->EPN) {
 390 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
 391             if (loglevel != 0) {
 392                 fprintf(logfile, "TLB %d/%d %s [" ADDRX " " ADDRX
 393                         "] <> " ADDRX "\n",
 394                         nr, env->nb_tlb,
 395                         pte_is_valid(tlb->pte0) ? "valid" : "inval",
 396                         tlb->EPN, tlb->EPN + TARGET_PAGE_SIZE, eaddr);
 397             }
 398 #endif
 399             continue;
 400         }
 401 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
 402         if (loglevel != 0) {
 403             fprintf(logfile, "TLB %d/%d %s " ADDRX " <> " ADDRX " " ADDRX
 404                     " %c %c\n",
 405                     nr, env->nb_tlb,
 406                     pte_is_valid(tlb->pte0) ? "valid" : "inval",
 407                     tlb->EPN, eaddr, tlb->pte1,
 408                     rw ? 'S' : 'L', access_type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D');
 409         }
 410 #endif
 411         switch (pte32_check(ctx, tlb->pte0, tlb->pte1, 0, rw, access_type)) {
 412         case -3:
 413             /* TLB inconsistency */
 414             return -1;
 415         case -2:
 416             /* Access violation */
 417             ret = -2;
 418             best = nr;
 419             break;
 420         case -1:
 421         default:
 422             /* No match */
 423             break;
 424         case 0:
 425             /* access granted */
 426             /* XXX: we should go on looping to check all TLBs consistency
 427              *      but we can speed-up the whole thing as the
 428              *      result would be undefined if TLBs are not consistent.
 429              */
 430             ret = 0;
 431             best = nr;
 432             goto done;
 433         }
 434     }
 435     if (best != -1) {
 436     done:
 437 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
 438         if (loglevel != 0) {
 439             fprintf(logfile, "found TLB at addr 0x%08lx prot=0x%01x ret=%d\n",
 440                     ctx->raddr & TARGET_PAGE_MASK, ctx->prot, ret);
 441         }
 442 #endif
 443         /* Update page flags */
 444         pte_update_flags(ctx, &env->tlb[best].tlb6.pte1, ret, rw);
 445     }
 446
 447     return ret;
 448 }
 449
 450 /* Perform BAT hit & translation */
 451 static always_inline int get_bat (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
 452                                   target_ulong virtual, int rw, int type)
 453 {
 454     target_ulong *BATlt, *BATut, *BATu, *BATl;
 455     target_ulong base, BEPIl, BEPIu, bl;
 456     int i, pp, pr;
 457     int ret = -1;
 458
 459 #if defined (DEBUG_BATS)
 460     if (loglevel != 0) {
 461         fprintf(logfile, "%s: %cBAT v 0x" ADDRX "\n", __func__,
 462                 type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', virtual);
 463     }
 464 #endif
 465     pr = msr_pr;
 466     switch (type) {
 467     case ACCESS_CODE:
 468         BATlt = env->IBAT[1];
 469         BATut = env->IBAT[0];
 470         break;
 471     default:
 472         BATlt = env->DBAT[1];
 473         BATut = env->DBAT[0];
 474         break;
 475     }
 476 #if defined (DEBUG_BATS)
 477     if (loglevel != 0) {
 478         fprintf(logfile, "%s...: %cBAT v 0x" ADDRX "\n", __func__,
 479                 type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', virtual);
 480     }
 481 #endif
 482     base = virtual & 0xFFFC0000;
 483     for (i = 0; i < 4; i++) {
 484         BATu = &BATut[i];
 485         BATl = &BATlt[i];
 486         BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
 487         BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
 488         bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
 489 #if defined (DEBUG_BATS)
 490         if (loglevel != 0) {
 491             fprintf(logfile, "%s: %cBAT%d v 0x" ADDRX " BATu 0x" ADDRX
 492                     " BATl 0x" ADDRX "\n",
 493                     __func__, type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, virtual,
 494                     *BATu, *BATl);
 495         }
 496 #endif
 497         if ((virtual & 0xF0000000) == BEPIu &&
 498             ((virtual & 0x0FFE0000) & ~bl) == BEPIl) {
 499             /* BAT matches */
 500             if (((pr == 0) && (*BATu & 0x00000002)) ||
 501                 ((pr != 0) && (*BATu & 0x00000001))) {
 502                 /* Get physical address */
 503                 ctx->raddr = (*BATl & 0xF0000000) |
 504                     ((virtual & 0x0FFE0000 & bl) | (*BATl & 0x0FFE0000)) |
 505                     (virtual & 0x0001F000);
 506                 /* Compute access rights */
 507                 pp = *BATl & 0x00000003;
 508                 ctx->prot = 0;
 509                 if (pp != 0) {
 510                     ctx->prot = PAGE_READ | PAGE_EXEC;
 511                     if (pp == 0x2)
 512                         ctx->prot |= PAGE_WRITE;
 513                 }
 514                 ret = check_prot(ctx->prot, rw, type);
 515 #if defined (DEBUG_BATS)
 516                 if (ret == 0 && loglevel != 0) {
 517                     fprintf(logfile, "BAT %d match: r 0x" PADDRX
 518                             " prot=%c%c\n",
 519                             i, ctx->raddr, ctx->prot & PAGE_READ ? 'R' : '-',
 520                             ctx->prot & PAGE_WRITE ? 'W' : '-');
 521                 }
 522 #endif
 523                 break;
 524             }
 525         }
 526     }
 527     if (ret < 0) {
 528 #if defined (DEBUG_BATS)
 529         if (loglevel != 0) {
 530             fprintf(logfile, "no BAT match for 0x" ADDRX ":\n", virtual);
 531             for (i = 0; i < 4; i++) {
 532                 BATu = &BATut[i];
 533                 BATl = &BATlt[i];
 534                 BEPIu = *BATu & 0xF0000000;
 535                 BEPIl = *BATu & 0x0FFE0000;
 536                 bl = (*BATu & 0x00001FFC) << 15;
 537                 fprintf(logfile, "%s: %cBAT%d v 0x" ADDRX " BATu 0x" ADDRX
 538                         " BATl 0x" ADDRX " \n\t"
 539                         "0x" ADDRX " 0x" ADDRX " 0x" ADDRX "\n",
 540                         __func__, type == ACCESS_CODE ? 'I' : 'D', i, virtual,
 541                         *BATu, *BATl, BEPIu, BEPIl, bl);
 542             }
 543         }
 544 #endif
 545     }
 546
 547     /* No hit */
 548     return ret;
 549 }
 550
 551 /* PTE table lookup */
 552 static always_inline int _find_pte (mmu_ctx_t *ctx, int is_64b, int h,
 553                                     int rw, int type)
 554 {
 555     target_ulong base, pte0, pte1;
 556     int i, good = -1;
 557     int ret, r;
 558
 559     ret = -1; /* No entry found */
 560     base = ctx->pg_addr[h];
 561     for (i = 0; i < 8; i++) {
 562 #if defined(TARGET_PPC64)
 563         if (is_64b) {
 564             pte0 = ldq_phys(base + (i * 16));
 565             pte1 =  ldq_phys(base + (i * 16) + 8);
 566             r = pte64_check(ctx, pte0, pte1, h, rw, type);
 567 #if defined (DEBUG_MMU)
 568             if (loglevel != 0) {
 569                 fprintf(logfile, "Load pte from 0x" ADDRX " => 0x" ADDRX
 570                         " 0x" ADDRX " %d %d %d 0x" ADDRX "\n",
 571                         base + (i * 16), pte0, pte1,
 572                         (int)(pte0 & 1), h, (int)((pte0 >> 1) & 1),
 573                         ctx->ptem);
 574             }
 575 #endif
 576         } else
 577 #endif
 578         {
 579             pte0 = ldl_phys(base + (i * 8));
 580             pte1 =  ldl_phys(base + (i * 8) + 4);
 581             r = pte32_check(ctx, pte0, pte1, h, rw, type);
 582 #if defined (DEBUG_MMU)
 583             if (loglevel != 0) {
 584                 fprintf(logfile, "Load pte from 0x" ADDRX " => 0x" ADDRX
 585                         " 0x" ADDRX " %d %d %d 0x" ADDRX "\n",
 586                         base + (i * 8), pte0, pte1,
 587                         (int)(pte0 >> 31), h, (int)((pte0 >> 6) & 1),
 588                         ctx->ptem);
 589             }
 590 #endif
 591         }
 592         switch (r) {
 593         case -3:
 594             /* PTE inconsistency */
 595             return -1;
 596         case -2:
 597             /* Access violation */
 598             ret = -2;
 599             good = i;
 600             break;
 601         case -1:
 602         default:
 603             /* No PTE match */
 604             break;
 605         case 0:
 606             /* access granted */
 607             /* XXX: we should go on looping to check all PTEs consistency
 608              *      but if we can speed-up the whole thing as the
 609              *      result would be undefined if PTEs are not consistent.
 610              */
 611             ret = 0;
 612             good = i;
 613             goto done;
 614         }
 615     }
 616     if (good != -1) {
 617     done:
 618 #if defined (DEBUG_MMU)
 619         if (loglevel != 0) {
 620             fprintf(logfile, "found PTE at addr 0x" PADDRX " prot=0x%01x "
 621                     "ret=%d\n",
 622                     ctx->raddr, ctx->prot, ret);
 623         }
 624 #endif
 625         /* Update page flags */
 626         pte1 = ctx->raddr;
 627         if (pte_update_flags(ctx, &pte1, ret, rw) == 1) {
 628 #if defined(TARGET_PPC64)
 629             if (is_64b) {
 630                 stq_phys_notdirty(base + (good * 16) + 8, pte1);
 631             } else
 632 #endif
 633             {
 634                 stl_phys_notdirty(base + (good * 8) + 4, pte1);
 635             }
 636         }
 637     }
 638
 639     return ret;
 640 }
 641
 642 static always_inline int find_pte32 (mmu_ctx_t *ctx, int h, int rw, int type)
 643 {
 644     return _find_pte(ctx, 0, h, rw, type);
 645 }
 646
 647 #if defined(TARGET_PPC64)
 648 static always_inline int find_pte64 (mmu_ctx_t *ctx, int h, int rw, int type)
 649 {
 650     return _find_pte(ctx, 1, h, rw, type);
 651 }
 652 #endif
 653
 654 static always_inline int find_pte (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
 655                                    int h, int rw, int type)
 656 {
 657 #if defined(TARGET_PPC64)
 658     if (env->mmu_model == POWERPC_MMU_64B)
 659         return find_pte64(ctx, h, rw, type);
 660 #endif
 661
 662     return find_pte32(ctx, h, rw, type);
 663 }
 664
 665 #if defined(TARGET_PPC64)
 666 static always_inline int slb_is_valid (uint64_t slb64)
 667 {
 668     return slb64 & 0x0000000008000000ULL ? 1 : 0;
 669 }
 670
 671 static always_inline void slb_invalidate (uint64_t *slb64)
 672 {
 673     *slb64 &= ~0x0000000008000000ULL;
 674 }
 675
 676 static always_inline int slb_lookup (CPUPPCState *env, target_ulong eaddr,
 677                                      target_ulong *vsid,
 678                                      target_ulong *page_mask, int *attr)
 679 {
 680     target_phys_addr_t sr_base;
 681     target_ulong mask;
 682     uint64_t tmp64;
 683     uint32_t tmp;
 684     int n, ret;
 685
 686     ret = -5;
 687     sr_base = env->spr[SPR_ASR];
 688 #if defined(DEBUG_SLB)
 689     if (loglevel != 0) {
 690         fprintf(logfile, "%s: eaddr " ADDRX " base " PADDRX "\n",
 691                 __func__, eaddr, sr_base);
 692     }
 693 #endif
 694     mask = 0x0000000000000000ULL; /* Avoid gcc warning */
 695     for (n = 0; n < env->slb_nr; n++) {
 696         tmp64 = ldq_phys(sr_base);
 697         tmp = ldl_phys(sr_base + 8);
 698 #if defined(DEBUG_SLB)
 699         if (loglevel != 0) {
 700             fprintf(logfile, "%s: seg %d " PADDRX " %016" PRIx64 " %08"
 701                     PRIx32 "\n", __func__, n, sr_base, tmp64, tmp);
 702         }
 703 #endif
 704         if (slb_is_valid(tmp64)) {
 705             /* SLB entry is valid */
 706             switch (tmp64 & 0x0000000006000000ULL) {
 707             case 0x0000000000000000ULL:
 708                 /* 256 MB segment */
 709                 mask = 0xFFFFFFFFF0000000ULL;
 710                 break;
 711             case 0x0000000002000000ULL:
 712                 /* 1 TB segment */
 713                 mask = 0xFFFF000000000000ULL;
 714                 break;
 715             case 0x0000000004000000ULL:
 716             case 0x0000000006000000ULL:
 717                 /* Reserved => segment is invalid */
 718                 continue;
 719             }
 720             if ((eaddr & mask) == (tmp64 & mask)) {
 721                 /* SLB match */
 722                 *vsid = ((tmp64 << 24) | (tmp >> 8)) & 0x0003FFFFFFFFFFFFULL;
 723                 *page_mask = ~mask;
 724                 *attr = tmp & 0xFF;
 725                 ret = n;
 726                 break;
 727             }
 728         }
 729         sr_base += 12;
 730     }
 731
 732     return ret;
 733 }
 734
 735 void ppc_slb_invalidate_all (CPUPPCState *env)
 736 {
 737     target_phys_addr_t sr_base;
 738     uint64_t tmp64;
 739     int n, do_invalidate;
 740
 741     do_invalidate = 0;
 742     sr_base = env->spr[SPR_ASR];
 743     /* XXX: Warning: slbia never invalidates the first segment */
 744     for (n = 1; n < env->slb_nr; n++) {
 745         tmp64 = ldq_phys(sr_base);
 746         if (slb_is_valid(tmp64)) {
 747             slb_invalidate(&tmp64);
 748             stq_phys(sr_base, tmp64);
 749             /* XXX: given the fact that segment size is 256 MB or 1TB,
 750              *      and we still don't have a tlb_flush_mask(env, n, mask)
 751              *      in Qemu, we just invalidate all TLBs
 752              */
 753             do_invalidate = 1;
 754         }
 755         sr_base += 12;
 756     }
 757     if (do_invalidate)
 758         tlb_flush(env, 1);
 759 }
 760
 761 void ppc_slb_invalidate_one (CPUPPCState *env, uint64_t T0)
 762 {
 763     target_phys_addr_t sr_base;
 764     target_ulong vsid, page_mask;
 765     uint64_t tmp64;
 766     int attr;
 767     int n;
 768
 769     n = slb_lookup(env, T0, &vsid, &page_mask, &attr);
 770     if (n >= 0) {
 771         sr_base = env->spr[SPR_ASR];
 772         sr_base += 12 * n;
 773         tmp64 = ldq_phys(sr_base);
 774         if (slb_is_valid(tmp64)) {
 775             slb_invalidate(&tmp64);
 776             stq_phys(sr_base, tmp64);
 777             /* XXX: given the fact that segment size is 256 MB or 1TB,
 778              *      and we still don't have a tlb_flush_mask(env, n, mask)
 779              *      in Qemu, we just invalidate all TLBs
 780              */
 781             tlb_flush(env, 1);
 782         }
 783     }
 784 }
 785
 786 target_ulong ppc_load_slb (CPUPPCState *env, int slb_nr)
 787 {
 788     target_phys_addr_t sr_base;
 789     target_ulong rt;
 790     uint64_t tmp64;
 791     uint32_t tmp;
 792
 793     sr_base = env->spr[SPR_ASR];
 794     sr_base += 12 * slb_nr;
 795     tmp64 = ldq_phys(sr_base);
 796     tmp = ldl_phys(sr_base + 8);
 797     if (tmp64 & 0x0000000008000000ULL) {
 798         /* SLB entry is valid */
 799         /* Copy SLB bits 62:88 to Rt 37:63 (VSID 23:49) */
 800         rt = tmp >> 8;             /* 65:88 => 40:63 */
 801         rt |= (tmp64 & 0x7) << 24; /* 62:64 => 37:39 */
 802         /* Copy SLB bits 89:92 to Rt 33:36 (KsKpNL) */
 803         rt |= ((tmp >> 4) & 0xF) << 27;
 804     } else {
 805         rt = 0;
 806     }
 807 #if defined(DEBUG_SLB)
 808     if (loglevel != 0) {
 809         fprintf(logfile, "%s: " PADDRX " %016" PRIx64 " %08" PRIx32 " => %d "
 810                 ADDRX "\n", __func__, sr_base, tmp64, tmp, slb_nr, rt);
 811     }
 812 #endif
 813
 814     return rt;
 815 }
 816
 817 void ppc_store_slb (CPUPPCState *env, int slb_nr, target_ulong rs)
 818 {
 819     target_phys_addr_t sr_base;
 820     uint64_t tmp64;
 821     uint32_t tmp;
 822
 823     sr_base = env->spr[SPR_ASR];
 824     sr_base += 12 * slb_nr;
 825     /* Copy Rs bits 37:63 to SLB 62:88 */
 826     tmp = rs << 8;
 827     tmp64 = (rs >> 24) & 0x7;
 828     /* Copy Rs bits 33:36 to SLB 89:92 */
 829     tmp |= ((rs >> 27) & 0xF) << 4;
 830     /* Set the valid bit */
 831     tmp64 |= 1 << 27;
 832     /* Set ESID */
 833     tmp64 |= (uint32_t)slb_nr << 28;
 834 #if defined(DEBUG_SLB)
 835     if (loglevel != 0) {
 836         fprintf(logfile, "%s: %d " ADDRX " => " PADDRX " %016" PRIx64 " %08"
 837                 PRIx32 "\n", __func__, slb_nr, rs, sr_base, tmp64, tmp);
 838     }
 839 #endif
 840     /* Write SLB entry to memory */
 841     stq_phys(sr_base, tmp64);
 842     stl_phys(sr_base + 8, tmp);
 843 }
 844 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
 845
 846 /* Perform segment based translation */
 847 static always_inline target_phys_addr_t get_pgaddr (target_phys_addr_t sdr1,
 848                                                     int sdr_sh,
 849                                                     target_phys_addr_t hash,
 850                                                     target_phys_addr_t mask)
 851 {
 852     return (sdr1 & ((target_ulong)(-1ULL) << sdr_sh)) | (hash & mask);
 853 }
 854
 855 static always_inline int get_segment (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
 856                                       target_ulong eaddr, int rw, int type)
 857 {
 858     target_phys_addr_t sdr, hash, mask, sdr_mask, htab_mask;
 859     target_ulong sr, vsid, vsid_mask, pgidx, page_mask;
 860 #if defined(TARGET_PPC64)
 861     int attr;
 862 #endif
 863     int ds, vsid_sh, sdr_sh, pr;
 864     int ret, ret2;
 865
 866     pr = msr_pr;
 867 #if defined(TARGET_PPC64)
 868     if (env->mmu_model == POWERPC_MMU_64B) {
 869 #if defined (DEBUG_MMU)
 870         if (loglevel != 0) {
 871             fprintf(logfile, "Check SLBs\n");
 872         }
 873 #endif
 874         ret = slb_lookup(env, eaddr, &vsid, &page_mask, &attr);
 875         if (ret < 0)
 876             return ret;
 877         ctx->key = ((attr & 0x40) && (pr != 0)) ||
 878             ((attr & 0x80) && (pr == 0)) ? 1 : 0;
 879         ds = 0;
 880         ctx->nx = attr & 0x20 ? 1 : 0;
 881         vsid_mask = 0x00003FFFFFFFFF80ULL;
 882         vsid_sh = 7;
 883         sdr_sh = 18;
 884         sdr_mask = 0x3FF80;
 885     } else
 886 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
 887     {
 888         sr = env->sr[eaddr >> 28];
 889         page_mask = 0x0FFFFFFF;
 890         ctx->key = (((sr & 0x20000000) && (pr != 0)) ||
 891                     ((sr & 0x40000000) && (pr == 0))) ? 1 : 0;
 892         ds = sr & 0x80000000 ? 1 : 0;
 893         ctx->nx = sr & 0x10000000 ? 1 : 0;
 894         vsid = sr & 0x00FFFFFF;
 895         vsid_mask = 0x01FFFFC0;
 896         vsid_sh = 6;
 897         sdr_sh = 16;
 898         sdr_mask = 0xFFC0;
 899 #if defined (DEBUG_MMU)
 900         if (loglevel != 0) {
 901             fprintf(logfile, "Check segment v=0x" ADDRX " %d 0x" ADDRX
 902                     " nip=0x" ADDRX " lr=0x" ADDRX
 903                     " ir=%d dr=%d pr=%d %d t=%d\n",
 904                     eaddr, (int)(eaddr >> 28), sr, env->nip,
 905                     env->lr, (int)msr_ir, (int)msr_dr, pr != 0 ? 1 : 0,
 906                     rw, type);
 907         }
 908 #endif
 909     }
 910 #if defined (DEBUG_MMU)
 911     if (loglevel != 0) {
 912         fprintf(logfile, "pte segment: key=%d ds %d nx %d vsid " ADDRX "\n",
 913                 ctx->key, ds, ctx->nx, vsid);
 914     }
 915 #endif
 916     ret = -1;
 917     if (!ds) {
 918         /* Check if instruction fetch is allowed, if needed */
 919         if (type != ACCESS_CODE || ctx->nx == 0) {
 920             /* Page address translation */
 921             /* Primary table address */
 922             sdr = env->sdr1;
 923             pgidx = (eaddr & page_mask) >> TARGET_PAGE_BITS;
 924 #if defined(TARGET_PPC64)
 925             if (env->mmu_model == POWERPC_MMU_64B) {
 926                 htab_mask = 0x0FFFFFFF >> (28 - (sdr & 0x1F));
 927                 /* XXX: this is false for 1 TB segments */
 928                 hash = ((vsid ^ pgidx) << vsid_sh) & vsid_mask;
 929             } else
 930 #endif
 931             {
 932                 htab_mask = sdr & 0x000001FF;
 933                 hash = ((vsid ^ pgidx) << vsid_sh) & vsid_mask;
 934             }
 935             mask = (htab_mask << sdr_sh) | sdr_mask;
 936 #if defined (DEBUG_MMU)
 937             if (loglevel != 0) {
 938                 fprintf(logfile, "sdr " PADDRX " sh %d hash " PADDRX " mask "
 939                         PADDRX " " ADDRX "\n", sdr, sdr_sh, hash, mask,
 940                         page_mask);
 941             }
 942 #endif
 943             ctx->pg_addr[0] = get_pgaddr(sdr, sdr_sh, hash, mask);
 944             /* Secondary table address */
 945             hash = (~hash) & vsid_mask;
 946 #if defined (DEBUG_MMU)
 947             if (loglevel != 0) {
 948                 fprintf(logfile, "sdr " PADDRX " sh %d hash " PADDRX " mask "
 949                         PADDRX "\n", sdr, sdr_sh, hash, mask);
 950             }
 951 #endif
 952             ctx->pg_addr[1] = get_pgaddr(sdr, sdr_sh, hash, mask);
 953 #if defined(TARGET_PPC64)
 954             if (env->mmu_model == POWERPC_MMU_64B) {
 955                 /* Only 5 bits of the page index are used in the AVPN */
 956                 ctx->ptem = (vsid << 12) | ((pgidx >> 4) & 0x0F80);
 957             } else
 958 #endif
 959             {
 960                 ctx->ptem = (vsid << 7) | (pgidx >> 10);
 961             }
 962             /* Initialize real address with an invalid value */
 963             ctx->raddr = (target_ulong)-1;
 964             if (unlikely(env->mmu_model == POWERPC_MMU_SOFT_6xx ||
 965                          env->mmu_model == POWERPC_MMU_SOFT_74xx)) {
 966                 /* Software TLB search */
 967                 ret = ppc6xx_tlb_check(env, ctx, eaddr, rw, type);
 968             } else {
 969 #if defined (DEBUG_MMU)
 970                 if (loglevel != 0) {
 971                     fprintf(logfile, "0 sdr1=0x" PADDRX " vsid=0x%06x "
 972                             "api=0x%04x hash=0x%07x pg_addr=0x" PADDRX "\n",
 973                             sdr, (uint32_t)vsid, (uint32_t)pgidx,
 974                             (uint32_t)hash, ctx->pg_addr[0]);
 975                 }
 976 #endif
 977                 /* Primary table lookup */
 978                 ret = find_pte(env, ctx, 0, rw, type);
 979                 if (ret < 0) {
 980                     /* Secondary table lookup */
 981 #if defined (DEBUG_MMU)
 982                     if (eaddr != 0xEFFFFFFF && loglevel != 0) {
 983                         fprintf(logfile,
 984                                 "1 sdr1=0x" PADDRX " vsid=0x%06x api=0x%04x "
 985                                 "hash=0x%05x pg_addr=0x" PADDRX "\n",
 986                                 sdr, (uint32_t)vsid, (uint32_t)pgidx,
 987                                 (uint32_t)hash, ctx->pg_addr[1]);
 988                     }
 989 #endif
 990                     ret2 = find_pte(env, ctx, 1, rw, type);
 991                     if (ret2 != -1)
 992                         ret = ret2;
 993                 }
 994             }
 995 #if defined (DUMP_PAGE_TABLES)
 996             if (loglevel != 0) {
 997                 target_phys_addr_t curaddr;
 998                 uint32_t a0, a1, a2, a3;
 999                 fprintf(logfile,
1000                         "Page table: " PADDRX " len " PADDRX "\n",
1001                         sdr, mask + 0x80);
1002                 for (curaddr = sdr; curaddr < (sdr + mask + 0x80);
1003                      curaddr += 16) {
1004                     a0 = ldl_phys(curaddr);
1005                     a1 = ldl_phys(curaddr + 4);
1006                     a2 = ldl_phys(curaddr + 8);
1007                     a3 = ldl_phys(curaddr + 12);
1008                     if (a0 != 0 || a1 != 0 || a2 != 0 || a3 != 0) {
1009                         fprintf(logfile,
1010                                 PADDRX ": %08x %08x %08x %08x\n",
1011                                 curaddr, a0, a1, a2, a3);
1012                     }
1013                 }
1014             }
1015 #endif
1016         } else {
1017 #if defined (DEBUG_MMU)
1018             if (loglevel != 0)
1019                 fprintf(logfile, "No access allowed\n");
1020 #endif
1021             ret = -3;
1022         }
1023     } else {
1024 #if defined (DEBUG_MMU)
1025         if (loglevel != 0)
1026             fprintf(logfile, "direct store...\n");
1027 #endif
1028         /* Direct-store segment : absolutely *BUGGY* for now */
1029         switch (type) {
1030         case ACCESS_INT:
1031             /* Integer load/store : only access allowed */
1032             break;
1033         case ACCESS_CODE:
1034             /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
1035             return -4;
1036         case ACCESS_FLOAT:
1037             /* Floating point load/store */
1038             return -4;
1039         case ACCESS_RES:
1040             /* lwarx, ldarx or srwcx. */
1041             return -4;
1042         case ACCESS_CACHE:
1043             /* dcba, dcbt, dcbtst, dcbf, dcbi, dcbst, dcbz, or icbi */
1044             /* Should make the instruction do no-op.
1045              * As it already do no-op, it's quite easy :-)
1046              */
1047             ctx->raddr = eaddr;
1048             return 0;
1049         case ACCESS_EXT:
1050             /* eciwx or ecowx */
1051             return -4;
1052         default:
1053             if (logfile) {
1054                 fprintf(logfile, "ERROR: instruction should not need "
1055                         "address translation\n");
1056             }
1057             return -4;
1058         }
1059         if ((rw == 1 || ctx->key != 1) && (rw == 0 || ctx->key != 0)) {
1060             ctx->raddr = eaddr;
1061             ret = 2;
1062         } else {
1063             ret = -2;
1064         }
1065     }
1066
1067     return ret;
1068 }
1069
1070 /* Generic TLB check function for embedded PowerPC implementations */
1071 static always_inline int ppcemb_tlb_check (CPUState *env, ppcemb_tlb_t *tlb,
1072                                            target_phys_addr_t *raddrp,
1073                                            target_ulong address,
1074                                            uint32_t pid, int ext, int i)
1075 {
1076     target_ulong mask;
1077
1078     /* Check valid flag */
1079     if (!(tlb->prot & PAGE_VALID)) {
1080         if (loglevel != 0)
1081             fprintf(logfile, "%s: TLB %d not valid\n", __func__, i);
1082         return -1;
1083     }
1084     mask = ~(tlb->size - 1);
1085 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
1086     if (loglevel != 0) {
1087         fprintf(logfile, "%s: TLB %d address " ADDRX " PID %d <=> "
1088                 ADDRX " " ADDRX " %d\n",
1089                 __func__, i, address, pid, tlb->EPN, mask, (int)tlb->PID);
1090     }
1091 #endif
1092     /* Check PID */
1093     if (tlb->PID != 0 && tlb->PID != pid)
1094         return -1;
1095     /* Check effective address */
1096     if ((address & mask) != tlb->EPN)
1097         return -1;
1098     *raddrp = (tlb->RPN & mask) | (address & ~mask);
1099 #if (TARGET_PHYS_ADDR_BITS >= 36)
1100     if (ext) {
1101         /* Extend the physical address to 36 bits */
1102         *raddrp |= (target_phys_addr_t)(tlb->RPN & 0xF) << 32;
1103     }
1104 #endif
1105
1106     return 0;
1107 }
1108
1109 /* Generic TLB search function for PowerPC embedded implementations */
1110 int ppcemb_tlb_search (CPUPPCState *env, target_ulong address, uint32_t pid)
1111 {
1112     ppcemb_tlb_t *tlb;
1113     target_phys_addr_t raddr;
1114     int i, ret;
1115
1116     /* Default return value is no match */
1117     ret = -1;
1118     for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
1119         tlb = &env->tlb[i].tlbe;
1120         if (ppcemb_tlb_check(env, tlb, &raddr, address, pid, 0, i) == 0) {
1121             ret = i;
1122             break;
1123         }
1124     }
1125
1126     return ret;
1127 }
1128
1129 /* Helpers specific to PowerPC 40x implementations */
1130 static always_inline void ppc4xx_tlb_invalidate_all (CPUState *env)
1131 {
1132     ppcemb_tlb_t *tlb;
1133     int i;
1134
1135     for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
1136         tlb = &env->tlb[i].tlbe;
1137         tlb->prot &= ~PAGE_VALID;
1138     }
1139     tlb_flush(env, 1);
1140 }
1141
1142 static always_inline void ppc4xx_tlb_invalidate_virt (CPUState *env,
1143                                                       target_ulong eaddr,
1144                                                       uint32_t pid)
1145 {
1146 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1147     ppcemb_tlb_t *tlb;
1148     target_phys_addr_t raddr;
1149     target_ulong page, end;
1150     int i;
1151
1152     for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
1153         tlb = &env->tlb[i].tlbe;
1154         if (ppcemb_tlb_check(env, tlb, &raddr, eaddr, pid, 0, i) == 0) {
1155             end = tlb->EPN + tlb->size;
1156             for (page = tlb->EPN; page < end; page += TARGET_PAGE_SIZE)
1157                 tlb_flush_page(env, page);
1158             tlb->prot &= ~PAGE_VALID;
1159             break;
1160         }
1161     }
1162 #else
1163     ppc4xx_tlb_invalidate_all(env);
1164 #endif
1165 }
1166
1167 int mmu40x_get_physical_address (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
1168                                  target_ulong address, int rw, int access_type)
1169 {
1170     ppcemb_tlb_t *tlb;
1171     target_phys_addr_t raddr;
1172     int i, ret, zsel, zpr, pr;
1173
1174     ret = -1;
1175     raddr = -1;
1176     pr = msr_pr;
1177     for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
1178         tlb = &env->tlb[i].tlbe;
1179         if (ppcemb_tlb_check(env, tlb, &raddr, address,
1180                              env->spr[SPR_40x_PID], 0, i) < 0)
1181             continue;
1182         zsel = (tlb->attr >> 4) & 0xF;
1183         zpr = (env->spr[SPR_40x_ZPR] >> (28 - (2 * zsel))) & 0x3;
1184 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
1185         if (loglevel != 0) {
1186             fprintf(logfile, "%s: TLB %d zsel %d zpr %d rw %d attr %08x\n",
1187                     __func__, i, zsel, zpr, rw, tlb->attr);
1188         }
1189 #endif
1190         /* Check execute enable bit */
1191         switch (zpr) {
1192         case 0x2:
1193             if (pr != 0)
1194                 goto check_perms;
1195             /* No break here */
1196         case 0x3:
1197             /* All accesses granted */
1198             ctx->prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
1199             ret = 0;
1200             break;
1201         case 0x0:
1202             if (pr != 0) {
1203                 ctx->prot = 0;
1204                 ret = -2;
1205                 break;
1206             }
1207             /* No break here */
1208         case 0x1:
1209         check_perms:
1210             /* Check from TLB entry */
1211             /* XXX: there is a problem here or in the TLB fill code... */
1212             ctx->prot = tlb->prot;
1213             ctx->prot |= PAGE_EXEC;
1214             ret = check_prot(ctx->prot, rw, access_type);
1215             break;
1216         }
1217         if (ret >= 0) {
1218             ctx->raddr = raddr;
1219 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
1220             if (loglevel != 0) {
1221                 fprintf(logfile, "%s: access granted " ADDRX " => " REGX
1222                         " %d %d\n", __func__, address, ctx->raddr, ctx->prot,
1223                         ret);
1224             }
1225 #endif
1226             return 0;
1227         }
1228     }
1229 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
1230     if (loglevel != 0) {
1231         fprintf(logfile, "%s: access refused " ADDRX " => " REGX
1232                 " %d %d\n", __func__, address, raddr, ctx->prot,
1233                 ret);
1234     }
1235 #endif
1236
1237     return ret;
1238 }
1239
1240 void store_40x_sler (CPUPPCState *env, uint32_t val)
1241 {
1242     /* XXX: TO BE FIXED */
1243     if (val != 0x00000000) {
1244         cpu_abort(env, "Little-endian regions are not supported by now\n");
1245     }
1246     env->spr[SPR_405_SLER] = val;
1247 }
1248
1249 int mmubooke_get_physical_address (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
1250                                    target_ulong address, int rw,
1251                                    int access_type)
1252 {
1253     ppcemb_tlb_t *tlb;
1254     target_phys_addr_t raddr;
1255     int i, prot, ret;
1256
1257     ret = -1;
1258     raddr = -1;
1259     for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
1260         tlb = &env->tlb[i].tlbe;
1261         if (ppcemb_tlb_check(env, tlb, &raddr, address,
1262                              env->spr[SPR_BOOKE_PID], 1, i) < 0)
1263             continue;
1264         if (msr_pr != 0)
1265             prot = tlb->prot & 0xF;
1266         else
1267             prot = (tlb->prot >> 4) & 0xF;
1268         /* Check the address space */
1269         if (access_type == ACCESS_CODE) {
1270             if (msr_ir != (tlb->attr & 1))
1271                 continue;
1272             ctx->prot = prot;
1273             if (prot & PAGE_EXEC) {
1274                 ret = 0;
1275                 break;
1276             }
1277             ret = -3;
1278         } else {
1279             if (msr_dr != (tlb->attr & 1))
1280                 continue;
1281             ctx->prot = prot;
1282             if ((!rw && prot & PAGE_READ) || (rw && (prot & PAGE_WRITE))) {
1283                 ret = 0;
1284                 break;
1285             }
1286             ret = -2;
1287         }
1288     }
1289     if (ret >= 0)
1290         ctx->raddr = raddr;
1291
1292     return ret;
1293 }
1294
1295 static always_inline int check_physical (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx,
1296                                          target_ulong eaddr, int rw)
1297 {
1298     int in_plb, ret;
1299
1300     ctx->raddr = eaddr;
1301     ctx->prot = PAGE_READ | PAGE_EXEC;
1302     ret = 0;
1303     switch (env->mmu_model) {
1304     case POWERPC_MMU_32B:
1305     case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1306     case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1307     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1308     case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1309     case POWERPC_MMU_BOOKE:
1310         ctx->prot |= PAGE_WRITE;
1311         break;
1312 #if defined(TARGET_PPC64)
1313     case POWERPC_MMU_64B:
1314         /* Real address are 60 bits long */
1315         ctx->raddr &= 0x0FFFFFFFFFFFFFFFULL;
1316         ctx->prot |= PAGE_WRITE;
1317         break;
1318 #endif
1319     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1320         if (unlikely(msr_pe != 0)) {
1321             /* 403 family add some particular protections,
1322              * using PBL/PBU registers for accesses with no translation.
1323              */
1324             in_plb =
1325                 /* Check PLB validity */
1326                 (env->pb[0] < env->pb[1] &&
1327                  /* and address in plb area */
1328                  eaddr >= env->pb[0] && eaddr < env->pb[1]) ||
1329                 (env->pb[2] < env->pb[3] &&
1330                  eaddr >= env->pb[2] && eaddr < env->pb[3]) ? 1 : 0;
1331             if (in_plb ^ msr_px) {
1332                 /* Access in protected area */
1333                 if (rw == 1) {
1334                     /* Access is not allowed */
1335                     ret = -2;
1336                 }
1337             } else {
1338                 /* Read-write access is allowed */
1339                 ctx->prot |= PAGE_WRITE;
1340             }
1341         }
1342         break;
1343     case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1344         /* XXX: TODO */
1345         cpu_abort(env, "BookE FSL MMU model not implemented\n");
1346         break;
1347     default:
1348         cpu_abort(env, "Unknown or invalid MMU model\n");
1349         return -1;
1350     }
1351
1352     return ret;
1353 }
1354
1355 int get_physical_address (CPUState *env, mmu_ctx_t *ctx, target_ulong eaddr,
1356                           int rw, int access_type, int check_BATs)
1357 {
1358     int ret;
1359
1360 #if 0
1361     if (loglevel != 0) {
1362         fprintf(logfile, "%s\n", __func__);
1363     }
1364 #endif
1365     if ((access_type == ACCESS_CODE && msr_ir == 0) ||
1366         (access_type != ACCESS_CODE && msr_dr == 0)) {
1367         /* No address translation */
1368         ret = check_physical(env, ctx, eaddr, rw);
1369     } else {
1370         ret = -1;
1371         switch (env->mmu_model) {
1372         case POWERPC_MMU_32B:
1373         case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1374         case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1375             /* Try to find a BAT */
1376             if (check_BATs)
1377                 ret = get_bat(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
1378             /* No break here */
1379 #if defined(TARGET_PPC64)
1380         case POWERPC_MMU_64B:
1381 #endif
1382             if (ret < 0) {
1383                 /* We didn't match any BAT entry or don't have BATs */
1384                 ret = get_segment(env, ctx, eaddr, rw, access_type);
1385             }
1386             break;
1387         case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1388         case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1389             ret = mmu40x_get_physical_address(env, ctx, eaddr,
1390                                               rw, access_type);
1391             break;
1392         case POWERPC_MMU_BOOKE:
1393             ret = mmubooke_get_physical_address(env, ctx, eaddr,
1394                                                 rw, access_type);
1395             break;
1396         case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1397             /* XXX: TODO */
1398             cpu_abort(env, "BookE FSL MMU model not implemented\n");
1399             return -1;
1400         case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1401             cpu_abort(env, "PowerPC 401 does not do any translation\n");
1402             return -1;
1403         default:
1404             cpu_abort(env, "Unknown or invalid MMU model\n");
1405             return -1;
1406         }
1407     }
1408 #if 0
1409     if (loglevel != 0) {
1410         fprintf(logfile, "%s address " ADDRX " => %d " PADDRX "\n",
1411                 __func__, eaddr, ret, ctx->raddr);
1412     }
1413 #endif
1414
1415     return ret;
1416 }
1417
1418 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug (CPUState *env, target_ulong addr)
1419 {
1420     mmu_ctx_t ctx;
1421
1422     if (unlikely(get_physical_address(env, &ctx, addr, 0, ACCESS_INT, 1) != 0))
1423         return -1;
1424
1425     return ctx.raddr & TARGET_PAGE_MASK;
1426 }
1427
1428 /* Perform address translation */
1429 int cpu_ppc_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
1430                               int mmu_idx, int is_softmmu)
1431 {
1432     mmu_ctx_t ctx;
1433     int access_type;
1434     int ret = 0;
1435
1436     if (rw == 2) {
1437         /* code access */
1438         rw = 0;
1439         access_type = ACCESS_CODE;
1440     } else {
1441         /* data access */
1442         /* XXX: put correct access by using cpu_restore_state()
1443            correctly */
1444         access_type = ACCESS_INT;
1445         //        access_type = env->access_type;
1446     }
1447     ret = get_physical_address(env, &ctx, address, rw, access_type, 1);
1448     if (ret == 0) {
1449         ret = tlb_set_page_exec(env, address & TARGET_PAGE_MASK,
1450                                 ctx.raddr & TARGET_PAGE_MASK, ctx.prot,
1451                                 mmu_idx, is_softmmu);
1452     } else if (ret < 0) {
1453 #if defined (DEBUG_MMU)
1454         if (loglevel != 0)
1455             cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
1456 #endif
1457         if (access_type == ACCESS_CODE) {
1458             switch (ret) {
1459             case -1:
1460                 /* No matches in page tables or TLB */
1461                 switch (env->mmu_model) {
1462                 case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1463                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_IFTLB;
1464                     env->error_code = 1 << 18;
1465                     env->spr[SPR_IMISS] = address;
1466                     env->spr[SPR_ICMP] = 0x80000000 | ctx.ptem;
1467                     goto tlb_miss;
1468                 case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1469                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_IFTLB;
1470                     goto tlb_miss_74xx;
1471                 case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1472                 case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1473                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_ITLB;
1474                     env->error_code = 0;
1475                     env->spr[SPR_40x_DEAR] = address;
1476                     env->spr[SPR_40x_ESR] = 0x00000000;
1477                     break;
1478                 case POWERPC_MMU_32B:
1479 #if defined(TARGET_PPC64)
1480                 case POWERPC_MMU_64B:
1481 #endif
1482                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
1483                     env->error_code = 0x40000000;
1484                     break;
1485                 case POWERPC_MMU_BOOKE:
1486                     /* XXX: TODO */
1487                     cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1488                     return -1;
1489                 case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1490                     /* XXX: TODO */
1491                     cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1492                     return -1;
1493                 case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1494                     cpu_abort(env, "PowerPC 401 should never raise any MMU "
1495                               "exceptions\n");
1496                     return -1;
1497                 default:
1498                     cpu_abort(env, "Unknown or invalid MMU model\n");
1499                     return -1;
1500                 }
1501                 break;
1502             case -2:
1503                 /* Access rights violation */
1504                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
1505                 env->error_code = 0x08000000;
1506                 break;
1507             case -3:
1508                 /* No execute protection violation */
1509                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
1510                 env->error_code = 0x10000000;
1511                 break;
1512             case -4:
1513                 /* Direct store exception */
1514                 /* No code fetch is allowed in direct-store areas */
1515                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISI;
1516                 env->error_code = 0x10000000;
1517                 break;
1518 #if defined(TARGET_PPC64)
1519             case -5:
1520                 /* No match in segment table */
1521                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_ISEG;
1522                 env->error_code = 0;
1523                 break;
1524 #endif
1525             }
1526         } else {
1527             switch (ret) {
1528             case -1:
1529                 /* No matches in page tables or TLB */
1530                 switch (env->mmu_model) {
1531                 case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1532                     if (rw == 1) {
1533                         env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSTLB;
1534                         env->error_code = 1 << 16;
1535                     } else {
1536                         env->exception_index = POWERPC_EXCP_DLTLB;
1537                         env->error_code = 0;
1538                     }
1539                     env->spr[SPR_DMISS] = address;
1540                     env->spr[SPR_DCMP] = 0x80000000 | ctx.ptem;
1541                 tlb_miss:
1542                     env->error_code |= ctx.key << 19;
1543                     env->spr[SPR_HASH1] = ctx.pg_addr[0];
1544                     env->spr[SPR_HASH2] = ctx.pg_addr[1];
1545                     break;
1546                 case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1547                     if (rw == 1) {
1548                         env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSTLB;
1549                     } else {
1550                         env->exception_index = POWERPC_EXCP_DLTLB;
1551                     }
1552                 tlb_miss_74xx:
1553                     /* Implement LRU algorithm */
1554                     env->error_code = ctx.key << 19;
1555                     env->spr[SPR_TLBMISS] = (address & ~((target_ulong)0x3)) |
1556                         ((env->last_way + 1) & (env->nb_ways - 1));
1557                     env->spr[SPR_PTEHI] = 0x80000000 | ctx.ptem;
1558                     break;
1559                 case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1560                 case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1561                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_DTLB;
1562                     env->error_code = 0;
1563                     env->spr[SPR_40x_DEAR] = address;
1564                     if (rw)
1565                         env->spr[SPR_40x_ESR] = 0x00800000;
1566                     else
1567                         env->spr[SPR_40x_ESR] = 0x00000000;
1568                     break;
1569                 case POWERPC_MMU_32B:
1570 #if defined(TARGET_PPC64)
1571                 case POWERPC_MMU_64B:
1572 #endif
1573                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
1574                     env->error_code = 0;
1575                     env->spr[SPR_DAR] = address;
1576                     if (rw == 1)
1577                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x42000000;
1578                     else
1579                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x40000000;
1580                     break;
1581                 case POWERPC_MMU_BOOKE:
1582                     /* XXX: TODO */
1583                     cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1584                     return -1;
1585                 case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1586                     /* XXX: TODO */
1587                     cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1588                     return -1;
1589                 case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1590                     cpu_abort(env, "PowerPC 401 should never raise any MMU "
1591                               "exceptions\n");
1592                     return -1;
1593                 default:
1594                     cpu_abort(env, "Unknown or invalid MMU model\n");
1595                     return -1;
1596                 }
1597                 break;
1598             case -2:
1599                 /* Access rights violation */
1600                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
1601                 env->error_code = 0;
1602                 env->spr[SPR_DAR] = address;
1603                 if (rw == 1)
1604                     env->spr[SPR_DSISR] = 0x0A000000;
1605                 else
1606                     env->spr[SPR_DSISR] = 0x08000000;
1607                 break;
1608             case -4:
1609                 /* Direct store exception */
1610                 switch (access_type) {
1611                 case ACCESS_FLOAT:
1612                     /* Floating point load/store */
1613                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_ALIGN;
1614                     env->error_code = POWERPC_EXCP_ALIGN_FP;
1615                     env->spr[SPR_DAR] = address;
1616                     break;
1617                 case ACCESS_RES:
1618                     /* lwarx, ldarx or stwcx. */
1619                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
1620                     env->error_code = 0;
1621                     env->spr[SPR_DAR] = address;
1622                     if (rw == 1)
1623                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x06000000;
1624                     else
1625                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x04000000;
1626                     break;
1627                 case ACCESS_EXT:
1628                     /* eciwx or ecowx */
1629                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSI;
1630                     env->error_code = 0;
1631                     env->spr[SPR_DAR] = address;
1632                     if (rw == 1)
1633                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x06100000;
1634                     else
1635                         env->spr[SPR_DSISR] = 0x04100000;
1636                     break;
1637                 default:
1638                     printf("DSI: invalid exception (%d)\n", ret);
1639                     env->exception_index = POWERPC_EXCP_PROGRAM;
1640                     env->error_code =
1641                         POWERPC_EXCP_INVAL | POWERPC_EXCP_INVAL_INVAL;
1642                     env->spr[SPR_DAR] = address;
1643                     break;
1644                 }
1645                 break;
1646 #if defined(TARGET_PPC64)
1647             case -5:
1648                 /* No match in segment table */
1649                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_DSEG;
1650                 env->error_code = 0;
1651                 env->spr[SPR_DAR] = address;
1652                 break;
1653 #endif
1654             }
1655         }
1656 #if 0
1657         printf("%s: set exception to %d %02x\n", __func__,
1658                env->exception, env->error_code);
1659 #endif
1660         ret = 1;
1661     }
1662
1663     return ret;
1664 }
1665
1666 /*****************************************************************************/
1667 /* BATs management */
1668 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1669 static always_inline void do_invalidate_BAT (CPUPPCState *env,
1670                                              target_ulong BATu,
1671                                              target_ulong mask)
1672 {
1673     target_ulong base, end, page;
1674
1675     base = BATu & ~0x0001FFFF;
1676     end = base + mask + 0x00020000;
1677 #if defined (DEBUG_BATS)
1678     if (loglevel != 0) {
1679         fprintf(logfile, "Flush BAT from " ADDRX " to " ADDRX " (" ADDRX ")\n",
1680                 base, end, mask);
1681     }
1682 #endif
1683     for (page = base; page != end; page += TARGET_PAGE_SIZE)
1684         tlb_flush_page(env, page);
1685 #if defined (DEBUG_BATS)
1686     if (loglevel != 0)
1687         fprintf(logfile, "Flush done\n");
1688 #endif
1689 }
1690 #endif
1691
1692 static always_inline void dump_store_bat (CPUPPCState *env, char ID,
1693                                           int ul, int nr, target_ulong value)
1694 {
1695 #if defined (DEBUG_BATS)
1696     if (loglevel != 0) {
1697         fprintf(logfile, "Set %cBAT%d%c to 0x" ADDRX " (0x" ADDRX ")\n",
1698                 ID, nr, ul == 0 ? 'u' : 'l', value, env->nip);
1699     }
1700 #endif
1701 }
1702
1703 target_ulong do_load_ibatu (CPUPPCState *env, int nr)
1704 {
1705     return env->IBAT[0][nr];
1706 }
1707
1708 target_ulong do_load_ibatl (CPUPPCState *env, int nr)
1709 {
1710     return env->IBAT[1][nr];
1711 }
1712
1713 void do_store_ibatu (CPUPPCState *env, int nr, target_ulong value)
1714 {
1715     target_ulong mask;
1716
1717     dump_store_bat(env, 'I', 0, nr, value);
1718     if (env->IBAT[0][nr] != value) {
1719         mask = (value << 15) & 0x0FFE0000UL;
1720 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1721         do_invalidate_BAT(env, env->IBAT[0][nr], mask);
1722 #endif
1723         /* When storing valid upper BAT, mask BEPI and BRPN
1724          * and invalidate all TLBs covered by this BAT
1725          */
1726         mask = (value << 15) & 0x0FFE0000UL;
1727         env->IBAT[0][nr] = (value & 0x00001FFFUL) |
1728             (value & ~0x0001FFFFUL & ~mask);
1729         env->IBAT[1][nr] = (env->IBAT[1][nr] & 0x0000007B) |
1730             (env->IBAT[1][nr] & ~0x0001FFFF & ~mask);
1731 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1732         do_invalidate_BAT(env, env->IBAT[0][nr], mask);
1733 #else
1734         tlb_flush(env, 1);
1735 #endif
1736     }
1737 }
1738
1739 void do_store_ibatl (CPUPPCState *env, int nr, target_ulong value)
1740 {
1741     dump_store_bat(env, 'I', 1, nr, value);
1742     env->IBAT[1][nr] = value;
1743 }
1744
1745 target_ulong do_load_dbatu (CPUPPCState *env, int nr)
1746 {
1747     return env->DBAT[0][nr];
1748 }
1749
1750 target_ulong do_load_dbatl (CPUPPCState *env, int nr)
1751 {
1752     return env->DBAT[1][nr];
1753 }
1754
1755 void do_store_dbatu (CPUPPCState *env, int nr, target_ulong value)
1756 {
1757     target_ulong mask;
1758
1759     dump_store_bat(env, 'D', 0, nr, value);
1760     if (env->DBAT[0][nr] != value) {
1761         /* When storing valid upper BAT, mask BEPI and BRPN
1762          * and invalidate all TLBs covered by this BAT
1763          */
1764         mask = (value << 15) & 0x0FFE0000UL;
1765 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1766         do_invalidate_BAT(env, env->DBAT[0][nr], mask);
1767 #endif
1768         mask = (value << 15) & 0x0FFE0000UL;
1769         env->DBAT[0][nr] = (value & 0x00001FFFUL) |
1770             (value & ~0x0001FFFFUL & ~mask);
1771         env->DBAT[1][nr] = (env->DBAT[1][nr] & 0x0000007B) |
1772             (env->DBAT[1][nr] & ~0x0001FFFF & ~mask);
1773 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1774         do_invalidate_BAT(env, env->DBAT[0][nr], mask);
1775 #else
1776         tlb_flush(env, 1);
1777 #endif
1778     }
1779 }
1780
1781 void do_store_dbatl (CPUPPCState *env, int nr, target_ulong value)
1782 {
1783     dump_store_bat(env, 'D', 1, nr, value);
1784     env->DBAT[1][nr] = value;
1785 }
1786
1787 /*****************************************************************************/
1788 /* TLB management */
1789 void ppc_tlb_invalidate_all (CPUPPCState *env)
1790 {
1791     switch (env->mmu_model) {
1792     case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1793     case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1794         ppc6xx_tlb_invalidate_all(env);
1795         break;
1796     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1797     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1798         ppc4xx_tlb_invalidate_all(env);
1799         break;
1800     case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1801         cpu_abort(env, "No TLB for PowerPC 4xx in real mode\n");
1802         break;
1803     case POWERPC_MMU_BOOKE:
1804         /* XXX: TODO */
1805         cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1806         break;
1807     case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1808         /* XXX: TODO */
1809         cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1810         break;
1811     case POWERPC_MMU_32B:
1812 #if defined(TARGET_PPC64)
1813     case POWERPC_MMU_64B:
1814 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
1815         tlb_flush(env, 1);
1816         break;
1817     default:
1818         /* XXX: TODO */
1819         cpu_abort(env, "Unknown MMU model\n");
1820         break;
1821     }
1822 }
1823
1824 void ppc_tlb_invalidate_one (CPUPPCState *env, target_ulong addr)
1825 {
1826 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS)
1827     addr &= TARGET_PAGE_MASK;
1828     switch (env->mmu_model) {
1829     case POWERPC_MMU_SOFT_6xx:
1830     case POWERPC_MMU_SOFT_74xx:
1831         ppc6xx_tlb_invalidate_virt(env, addr, 0);
1832         if (env->id_tlbs == 1)
1833             ppc6xx_tlb_invalidate_virt(env, addr, 1);
1834         break;
1835     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx:
1836     case POWERPC_MMU_SOFT_4xx_Z:
1837         ppc4xx_tlb_invalidate_virt(env, addr, env->spr[SPR_40x_PID]);
1838         break;
1839     case POWERPC_MMU_REAL_4xx:
1840         cpu_abort(env, "No TLB for PowerPC 4xx in real mode\n");
1841         break;
1842     case POWERPC_MMU_BOOKE:
1843         /* XXX: TODO */
1844         cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1845         break;
1846     case POWERPC_MMU_BOOKE_FSL:
1847         /* XXX: TODO */
1848         cpu_abort(env, "MMU model not implemented\n");
1849         break;
1850     case POWERPC_MMU_32B:
1851         /* tlbie invalidate TLBs for all segments */
1852         addr &= ~((target_ulong)-1 << 28);
1853         /* XXX: this case should be optimized,
1854          * giving a mask to tlb_flush_page
1855          */
1856         tlb_flush_page(env, addr | (0x0 << 28));
1857         tlb_flush_page(env, addr | (0x1 << 28));
1858         tlb_flush_page(env, addr | (0x2 << 28));
1859         tlb_flush_page(env, addr | (0x3 << 28));
1860         tlb_flush_page(env, addr | (0x4 << 28));
1861         tlb_flush_page(env, addr | (0x5 << 28));
1862         tlb_flush_page(env, addr | (0x6 << 28));
1863         tlb_flush_page(env, addr | (0x7 << 28));
1864         tlb_flush_page(env, addr | (0x8 << 28));
1865         tlb_flush_page(env, addr | (0x9 << 28));
1866         tlb_flush_page(env, addr | (0xA << 28));
1867         tlb_flush_page(env, addr | (0xB << 28));
1868         tlb_flush_page(env, addr | (0xC << 28));
1869         tlb_flush_page(env, addr | (0xD << 28));
1870         tlb_flush_page(env, addr | (0xE << 28));
1871         tlb_flush_page(env, addr | (0xF << 28));
1872         break;
1873 #if defined(TARGET_PPC64)
1874     case POWERPC_MMU_64B:
1875         /* tlbie invalidate TLBs for all segments */
1876         /* XXX: given the fact that there are too many segments to invalidate,
1877          *      and we still don't have a tlb_flush_mask(env, n, mask) in Qemu,
1878          *      we just invalidate all TLBs
1879          */
1880         tlb_flush(env, 1);
1881         break;
1882 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
1883     default:
1884         /* XXX: TODO */
1885         cpu_abort(env, "Unknown MMU model\n");
1886         break;
1887     }
1888 #else
1889     ppc_tlb_invalidate_all(env);
1890 #endif
1891 }
1892
1893 /*****************************************************************************/
1894 /* Special registers manipulation */
1895 #if defined(TARGET_PPC64)
1896 target_ulong ppc_load_asr (CPUPPCState *env)
1897 {
1898     return env->asr;
1899 }
1900
1901 void ppc_store_asr (CPUPPCState *env, target_ulong value)
1902 {
1903     if (env->asr != value) {
1904         env->asr = value;
1905         tlb_flush(env, 1);
1906     }
1907 }
1908 #endif
1909
1910 target_ulong do_load_sdr1 (CPUPPCState *env)
1911 {
1912     return env->sdr1;
1913 }
1914
1915 void do_store_sdr1 (CPUPPCState *env, target_ulong value)
1916 {
1917 #if defined (DEBUG_MMU)
1918     if (loglevel != 0) {
1919         fprintf(logfile, "%s: 0x" ADDRX "\n", __func__, value);
1920     }
1921 #endif
1922     if (env->sdr1 != value) {
1923         /* XXX: for PowerPC 64, should check that the HTABSIZE value
1924          *      is <= 28
1925          */
1926         env->sdr1 = value;
1927         tlb_flush(env, 1);
1928     }
1929 }
1930
1931 #if 0 // Unused
1932 target_ulong do_load_sr (CPUPPCState *env, int srnum)
1933 {
1934     return env->sr[srnum];
1935 }
1936 #endif
1937
1938 void do_store_sr (CPUPPCState *env, int srnum, target_ulong value)
1939 {
1940 #if defined (DEBUG_MMU)
1941     if (loglevel != 0) {
1942         fprintf(logfile, "%s: reg=%d 0x" ADDRX " " ADDRX "\n",
1943                 __func__, srnum, value, env->sr[srnum]);
1944     }
1945 #endif
1946     if (env->sr[srnum] != value) {
1947         env->sr[srnum] = value;
1948 #if !defined(FLUSH_ALL_TLBS) && 0
1949         {
1950             target_ulong page, end;
1951             /* Invalidate 256 MB of virtual memory */
1952             page = (16 << 20) * srnum;
1953             end = page + (16 << 20);
1954             for (; page != end; page += TARGET_PAGE_SIZE)
1955                 tlb_flush_page(env, page);
1956         }
1957 #else
1958         tlb_flush(env, 1);
1959 #endif
1960     }
1961 }
1962 #endif /* !defined (CONFIG_USER_ONLY) */
1963
1964 target_ulong ppc_load_xer (CPUPPCState *env)
1965 {
1966     return hreg_load_xer(env);
1967 }
1968
1969 void ppc_store_xer (CPUPPCState *env, target_ulong value)
1970 {
1971     hreg_store_xer(env, value);
1972 }
1973
1974 /* GDBstub can read and write MSR... */
1975 void ppc_store_msr (CPUPPCState *env, target_ulong value)
1976 {
1977     hreg_store_msr(env, value);
1978 }
1979
1980 /*****************************************************************************/
1981 /* Exception processing */
1982 #if defined (CONFIG_USER_ONLY)
1983 void do_interrupt (CPUState *env)
1984 {
1985     env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
1986     env->error_code = 0;
1987 }
1988
1989 void ppc_hw_interrupt (CPUState *env)
1990 {
1991     env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
1992     env->error_code = 0;
1993 }
1994 #else /* defined (CONFIG_USER_ONLY) */
1995 static always_inline void dump_syscall (CPUState *env)
1996 {
1997     fprintf(logfile, "syscall r0=0x" REGX " r3=0x" REGX " r4=0x" REGX
1998             " r5=0x" REGX " r6=0x" REGX " nip=0x" ADDRX "\n",
1999             env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
2000             env->gpr[5], env->gpr[6], env->nip);
2001 }
2002
2003 /* Note that this function should be greatly optimized
2004  * when called with a constant excp, from ppc_hw_interrupt
2005  */
2006 static always_inline void powerpc_excp (CPUState *env,
2007                                         int excp_model, int excp)
2008 {
2009     target_ulong msr, new_msr, vector;
2010     int srr0, srr1, asrr0, asrr1;
2011 #if defined(TARGET_PPC64H)
2012     int lpes0, lpes1, lev;
2013
2014     lpes0 = (env->spr[SPR_LPCR] >> 1) & 1;
2015     lpes1 = (env->spr[SPR_LPCR] >> 2) & 1;
2016 #endif
2017
2018     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
2019         fprintf(logfile, "Raise exception at 0x" ADDRX " => 0x%08x (%02x)\n",
2020                 env->nip, excp, env->error_code);
2021     }
2022     msr = env->msr;
2023     new_msr = msr;
2024     srr0 = SPR_SRR0;
2025     srr1 = SPR_SRR1;
2026     asrr0 = -1;
2027     asrr1 = -1;
2028     msr &= ~((target_ulong)0x783F0000);
2029     switch (excp) {
2030     case POWERPC_EXCP_NONE:
2031         /* Should never happen */
2032         return;
2033     case POWERPC_EXCP_CRITICAL:    /* Critical input                         */
2034         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2035         switch (excp_model) {
2036         case POWERPC_EXCP_40x:
2037             srr0 = SPR_40x_SRR2;
2038             srr1 = SPR_40x_SRR3;
2039             break;
2040         case POWERPC_EXCP_BOOKE:
2041             srr0 = SPR_BOOKE_CSRR0;
2042             srr1 = SPR_BOOKE_CSRR1;
2043             break;
2044         case POWERPC_EXCP_G2:
2045             break;
2046         default:
2047             goto excp_invalid;
2048         }
2049         goto store_next;
2050     case POWERPC_EXCP_MCHECK:    /* Machine check exception                  */
2051         if (msr_me == 0) {
2052             /* Machine check exception is not enabled.
2053              * Enter checkstop state.
2054              */
2055             if (loglevel != 0) {
2056                 fprintf(logfile, "Machine check while not allowed. "
2057                         "Entering checkstop state\n");
2058             } else {
2059                 fprintf(stderr, "Machine check while not allowed. "
2060                         "Entering checkstop state\n");
2061             }
2062             env->halted = 1;
2063             env->interrupt_request |= CPU_INTERRUPT_EXITTB;
2064         }
2065         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2066         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_ME);
2067 #if defined(TARGET_PPC64H)
2068         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2069 #endif
2070         /* XXX: should also have something loaded in DAR / DSISR */
2071         switch (excp_model) {
2072         case POWERPC_EXCP_40x:
2073             srr0 = SPR_40x_SRR2;
2074             srr1 = SPR_40x_SRR3;
2075             break;
2076         case POWERPC_EXCP_BOOKE:
2077             srr0 = SPR_BOOKE_MCSRR0;
2078             srr1 = SPR_BOOKE_MCSRR1;
2079             asrr0 = SPR_BOOKE_CSRR0;
2080             asrr1 = SPR_BOOKE_CSRR1;
2081             break;
2082         default:
2083             break;
2084         }
2085         goto store_next;
2086     case POWERPC_EXCP_DSI:       /* Data storage exception                   */
2087 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2088         if (loglevel != 0) {
2089             fprintf(logfile, "DSI exception: DSISR=0x" ADDRX" DAR=0x" ADDRX
2090                     "\n", env->spr[SPR_DSISR], env->spr[SPR_DAR]);
2091         }
2092 #endif
2093         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2094 #if defined(TARGET_PPC64H)
2095         if (lpes1 == 0)
2096             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2097 #endif
2098         goto store_next;
2099     case POWERPC_EXCP_ISI:       /* Instruction storage exception            */
2100 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2101         if (loglevel != 0) {
2102             fprintf(logfile, "ISI exception: msr=0x" ADDRX ", nip=0x" ADDRX
2103                     "\n", msr, env->nip);
2104         }
2105 #endif
2106         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2107 #if defined(TARGET_PPC64H)
2108         if (lpes1 == 0)
2109             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2110 #endif
2111         msr |= env->error_code;
2112         goto store_next;
2113     case POWERPC_EXCP_EXTERNAL:  /* External input                           */
2114         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2115 #if defined(TARGET_PPC64H)
2116         if (lpes0 == 1)
2117             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2118 #endif
2119         goto store_next;
2120     case POWERPC_EXCP_ALIGN:     /* Alignment exception                      */
2121         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2122 #if defined(TARGET_PPC64H)
2123         if (lpes1 == 0)
2124             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2125 #endif
2126         /* XXX: this is false */
2127         /* Get rS/rD and rA from faulting opcode */
2128         env->spr[SPR_DSISR] |= (ldl_code((env->nip - 4)) & 0x03FF0000) >> 16;
2129         goto store_current;
2130     case POWERPC_EXCP_PROGRAM:   /* Program exception                        */
2131         switch (env->error_code & ~0xF) {
2132         case POWERPC_EXCP_FP:
2133             if ((msr_fe0 == 0 && msr_fe1 == 0) || msr_fp == 0) {
2134 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2135                 if (loglevel != 0) {
2136                     fprintf(logfile, "Ignore floating point exception\n");
2137                 }
2138 #endif
2139                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
2140                 env->error_code = 0;
2141                 return;
2142             }
2143             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2144 #if defined(TARGET_PPC64H)
2145             if (lpes1 == 0)
2146                 new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2147 #endif
2148             msr |= 0x00100000;
2149             if (msr_fe0 != msr_fe1) {
2150                 msr |= 0x00010000;
2151                 goto store_current;
2152             }
2153             break;
2154         case POWERPC_EXCP_INVAL:
2155 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2156             if (loglevel != 0) {
2157                 fprintf(logfile, "Invalid instruction at 0x" ADDRX "\n",
2158                         env->nip);
2159             }
2160 #endif
2161             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2162 #if defined(TARGET_PPC64H)
2163             if (lpes1 == 0)
2164                 new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2165 #endif
2166             msr |= 0x00080000;
2167             break;
2168         case POWERPC_EXCP_PRIV:
2169             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2170 #if defined(TARGET_PPC64H)
2171             if (lpes1 == 0)
2172                 new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2173 #endif
2174             msr |= 0x00040000;
2175             break;
2176         case POWERPC_EXCP_TRAP:
2177             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2178 #if defined(TARGET_PPC64H)
2179             if (lpes1 == 0)
2180                 new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2181 #endif
2182             msr |= 0x00020000;
2183             break;
2184         default:
2185             /* Should never occur */
2186             cpu_abort(env, "Invalid program exception %d. Aborting\n",
2187                       env->error_code);
2188             break;
2189         }
2190         goto store_next;
2191     case POWERPC_EXCP_FPU:       /* Floating-point unavailable exception     */
2192         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2193 #if defined(TARGET_PPC64H)
2194         if (lpes1 == 0)
2195             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2196 #endif
2197         goto store_current;
2198     case POWERPC_EXCP_SYSCALL:   /* System call exception                    */
2199         /* NOTE: this is a temporary hack to support graphics OSI
2200            calls from the MOL driver */
2201         /* XXX: To be removed */
2202         if (env->gpr[3] == 0x113724fa && env->gpr[4] == 0x77810f9b &&
2203             env->osi_call) {
2204             if (env->osi_call(env) != 0) {
2205                 env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
2206                 env->error_code = 0;
2207                 return;
2208             }
2209         }
2210         if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
2211             dump_syscall(env);
2212         }
2213         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2214 #if defined(TARGET_PPC64H)
2215         lev = env->error_code;
2216         if (lev == 1 || (lpes0 == 0 && lpes1 == 0))
2217             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2218 #endif
2219         goto store_next;
2220     case POWERPC_EXCP_APU:       /* Auxiliary processor unavailable          */
2221         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2222         goto store_current;
2223     case POWERPC_EXCP_DECR:      /* Decrementer exception                    */
2224         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2225 #if defined(TARGET_PPC64H)
2226         if (lpes1 == 0)
2227             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2228 #endif
2229         goto store_next;
2230     case POWERPC_EXCP_FIT:       /* Fixed-interval timer interrupt           */
2231         /* FIT on 4xx */
2232 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2233         if (loglevel != 0)
2234             fprintf(logfile, "FIT exception\n");
2235 #endif
2236         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2237         goto store_next;
2238     case POWERPC_EXCP_WDT:       /* Watchdog timer interrupt                 */
2239 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2240         if (loglevel != 0)
2241             fprintf(logfile, "WDT exception\n");
2242 #endif
2243         switch (excp_model) {
2244         case POWERPC_EXCP_BOOKE:
2245             srr0 = SPR_BOOKE_CSRR0;
2246             srr1 = SPR_BOOKE_CSRR1;
2247             break;
2248         default:
2249             break;
2250         }
2251         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2252         goto store_next;
2253     case POWERPC_EXCP_DTLB:      /* Data TLB error                           */
2254         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2255         goto store_next;
2256     case POWERPC_EXCP_ITLB:      /* Instruction TLB error                    */
2257         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2258         goto store_next;
2259     case POWERPC_EXCP_DEBUG:     /* Debug interrupt                          */
2260         switch (excp_model) {
2261         case POWERPC_EXCP_BOOKE:
2262             srr0 = SPR_BOOKE_DSRR0;
2263             srr1 = SPR_BOOKE_DSRR1;
2264             asrr0 = SPR_BOOKE_CSRR0;
2265             asrr1 = SPR_BOOKE_CSRR1;
2266             break;
2267         default:
2268             break;
2269         }
2270         /* XXX: TODO */
2271         cpu_abort(env, "Debug exception is not implemented yet !\n");
2272         goto store_next;
2273 #if defined(TARGET_PPCEMB)
2274     case POWERPC_EXCP_SPEU:      /* SPE/embedded floating-point unavailable  */
2275         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2276         goto store_current;
2277     case POWERPC_EXCP_EFPDI:     /* Embedded floating-point data interrupt   */
2278         /* XXX: TODO */
2279         cpu_abort(env, "Embedded floating point data exception "
2280                   "is not implemented yet !\n");
2281         goto store_next;
2282     case POWERPC_EXCP_EFPRI:     /* Embedded floating-point round interrupt  */
2283         /* XXX: TODO */
2284         cpu_abort(env, "Embedded floating point round exception "
2285                   "is not implemented yet !\n");
2286         goto store_next;
2287     case POWERPC_EXCP_EPERFM:    /* Embedded performance monitor interrupt   */
2288         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2289         /* XXX: TODO */
2290         cpu_abort(env,
2291                   "Performance counter exception is not implemented yet !\n");
2292         goto store_next;
2293     case POWERPC_EXCP_DOORI:     /* Embedded doorbell interrupt              */
2294         /* XXX: TODO */
2295         cpu_abort(env,
2296                   "Embedded doorbell interrupt is not implemented yet !\n");
2297         goto store_next;
2298     case POWERPC_EXCP_DOORCI:    /* Embedded doorbell critical interrupt     */
2299         switch (excp_model) {
2300         case POWERPC_EXCP_BOOKE:
2301             srr0 = SPR_BOOKE_CSRR0;
2302             srr1 = SPR_BOOKE_CSRR1;
2303             break;
2304         default:
2305             break;
2306         }
2307         /* XXX: TODO */
2308         cpu_abort(env, "Embedded doorbell critical interrupt "
2309                   "is not implemented yet !\n");
2310         goto store_next;
2311 #endif /* defined(TARGET_PPCEMB) */
2312     case POWERPC_EXCP_RESET:     /* System reset exception                   */
2313         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2314 #if defined(TARGET_PPC64H)
2315         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2316 #endif
2317         goto store_next;
2318 #if defined(TARGET_PPC64)
2319     case POWERPC_EXCP_DSEG:      /* Data segment exception                   */
2320         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2321 #if defined(TARGET_PPC64H)
2322         if (lpes1 == 0)
2323             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2324 #endif
2325         goto store_next;
2326     case POWERPC_EXCP_ISEG:      /* Instruction segment exception            */
2327         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2328 #if defined(TARGET_PPC64H)
2329         if (lpes1 == 0)
2330             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2331 #endif
2332         goto store_next;
2333 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
2334 #if defined(TARGET_PPC64H)
2335     case POWERPC_EXCP_HDECR:     /* Hypervisor decrementer exception         */
2336         srr0 = SPR_HSRR0;
2337         srr1 = SPR_HSRR1;
2338         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2339         goto store_next;
2340 #endif
2341     case POWERPC_EXCP_TRACE:     /* Trace exception                          */
2342         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2343 #if defined(TARGET_PPC64H)
2344         if (lpes1 == 0)
2345             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2346 #endif
2347         goto store_next;
2348 #if defined(TARGET_PPC64H)
2349     case POWERPC_EXCP_HDSI:      /* Hypervisor data storage exception        */
2350         srr0 = SPR_HSRR0;
2351         srr1 = SPR_HSRR1;
2352         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2353         goto store_next;
2354     case POWERPC_EXCP_HISI:      /* Hypervisor instruction storage exception */
2355         srr0 = SPR_HSRR0;
2356         srr1 = SPR_HSRR1;
2357         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2358         goto store_next;
2359     case POWERPC_EXCP_HDSEG:     /* Hypervisor data segment exception        */
2360         srr0 = SPR_HSRR0;
2361         srr1 = SPR_HSRR1;
2362         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2363         goto store_next;
2364     case POWERPC_EXCP_HISEG:     /* Hypervisor instruction segment exception */
2365         srr0 = SPR_HSRR0;
2366         srr1 = SPR_HSRR1;
2367         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2368         goto store_next;
2369 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
2370     case POWERPC_EXCP_VPU:       /* Vector unavailable exception             */
2371         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2372 #if defined(TARGET_PPC64H)
2373         if (lpes1 == 0)
2374             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2375 #endif
2376         goto store_current;
2377     case POWERPC_EXCP_PIT:       /* Programmable interval timer interrupt    */
2378 #if defined (DEBUG_EXCEPTIONS)
2379         if (loglevel != 0)
2380             fprintf(logfile, "PIT exception\n");
2381 #endif
2382         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2383         goto store_next;
2384     case POWERPC_EXCP_IO:        /* IO error exception                       */
2385         /* XXX: TODO */
2386         cpu_abort(env, "601 IO error exception is not implemented yet !\n");
2387         goto store_next;
2388     case POWERPC_EXCP_RUNM:      /* Run mode exception                       */
2389         /* XXX: TODO */
2390         cpu_abort(env, "601 run mode exception is not implemented yet !\n");
2391         goto store_next;
2392     case POWERPC_EXCP_EMUL:      /* Emulation trap exception                 */
2393         /* XXX: TODO */
2394         cpu_abort(env, "602 emulation trap exception "
2395                   "is not implemented yet !\n");
2396         goto store_next;
2397     case POWERPC_EXCP_IFTLB:     /* Instruction fetch TLB error              */
2398         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2399 #if defined(TARGET_PPC64H) /* XXX: check this */
2400         if (lpes1 == 0)
2401             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2402 #endif
2403         switch (excp_model) {
2404         case POWERPC_EXCP_602:
2405         case POWERPC_EXCP_603:
2406         case POWERPC_EXCP_603E:
2407         case POWERPC_EXCP_G2:
2408             goto tlb_miss_tgpr;
2409         case POWERPC_EXCP_7x5:
2410             goto tlb_miss;
2411         case POWERPC_EXCP_74xx:
2412             goto tlb_miss_74xx;
2413         default:
2414             cpu_abort(env, "Invalid instruction TLB miss exception\n");
2415             break;
2416         }
2417         break;
2418     case POWERPC_EXCP_DLTLB:     /* Data load TLB miss                       */
2419         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2420 #if defined(TARGET_PPC64H) /* XXX: check this */
2421         if (lpes1 == 0)
2422             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2423 #endif
2424         switch (excp_model) {
2425         case POWERPC_EXCP_602:
2426         case POWERPC_EXCP_603:
2427         case POWERPC_EXCP_603E:
2428         case POWERPC_EXCP_G2:
2429             goto tlb_miss_tgpr;
2430         case POWERPC_EXCP_7x5:
2431             goto tlb_miss;
2432         case POWERPC_EXCP_74xx:
2433             goto tlb_miss_74xx;
2434         default:
2435             cpu_abort(env, "Invalid data load TLB miss exception\n");
2436             break;
2437         }
2438         break;
2439     case POWERPC_EXCP_DSTLB:     /* Data store TLB miss                      */
2440         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI); /* XXX: check this */
2441 #if defined(TARGET_PPC64H) /* XXX: check this */
2442         if (lpes1 == 0)
2443             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2444 #endif
2445         switch (excp_model) {
2446         case POWERPC_EXCP_602:
2447         case POWERPC_EXCP_603:
2448         case POWERPC_EXCP_603E:
2449         case POWERPC_EXCP_G2:
2450         tlb_miss_tgpr:
2451             /* Swap temporary saved registers with GPRs */
2452             if (!(new_msr & ((target_ulong)1 << MSR_TGPR))) {
2453                 new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_TGPR;
2454                 hreg_swap_gpr_tgpr(env);
2455             }
2456             goto tlb_miss;
2457         case POWERPC_EXCP_7x5:
2458         tlb_miss:
2459 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
2460             if (loglevel != 0) {
2461                 const unsigned char *es;
2462                 target_ulong *miss, *cmp;
2463                 int en;
2464                 if (excp == POWERPC_EXCP_IFTLB) {
2465                     es = "I";
2466                     en = 'I';
2467                     miss = &env->spr[SPR_IMISS];
2468                     cmp = &env->spr[SPR_ICMP];
2469                 } else {
2470                     if (excp == POWERPC_EXCP_DLTLB)
2471                         es = "DL";
2472                     else
2473                         es = "DS";
2474                     en = 'D';
2475                     miss = &env->spr[SPR_DMISS];
2476                     cmp = &env->spr[SPR_DCMP];
2477                 }
2478                 fprintf(logfile, "6xx %sTLB miss: %cM " ADDRX " %cC " ADDRX
2479                         " H1 " ADDRX " H2 " ADDRX " %08x\n",
2480                         es, en, *miss, en, *cmp,
2481                         env->spr[SPR_HASH1], env->spr[SPR_HASH2],
2482                         env->error_code);
2483             }
2484 #endif
2485             msr |= env->crf[0] << 28;
2486             msr |= env->error_code; /* key, D/I, S/L bits */
2487             /* Set way using a LRU mechanism */
2488             msr |= ((env->last_way + 1) & (env->nb_ways - 1)) << 17;
2489             break;
2490         case POWERPC_EXCP_74xx:
2491         tlb_miss_74xx:
2492 #if defined (DEBUG_SOFTWARE_TLB)
2493             if (loglevel != 0) {
2494                 const unsigned char *es;
2495                 target_ulong *miss, *cmp;
2496                 int en;
2497                 if (excp == POWERPC_EXCP_IFTLB) {
2498                     es = "I";
2499                     en = 'I';
2500                     miss = &env->spr[SPR_TLBMISS];
2501                     cmp = &env->spr[SPR_PTEHI];
2502                 } else {
2503                     if (excp == POWERPC_EXCP_DLTLB)
2504                         es = "DL";
2505                     else
2506                         es = "DS";
2507                     en = 'D';
2508                     miss = &env->spr[SPR_TLBMISS];
2509                     cmp = &env->spr[SPR_PTEHI];
2510                 }
2511                 fprintf(logfile, "74xx %sTLB miss: %cM " ADDRX " %cC " ADDRX
2512                         " %08x\n",
2513                         es, en, *miss, en, *cmp, env->error_code);
2514             }
2515 #endif
2516             msr |= env->error_code; /* key bit */
2517             break;
2518         default:
2519             cpu_abort(env, "Invalid data store TLB miss exception\n");
2520             break;
2521         }
2522         goto store_next;
2523     case POWERPC_EXCP_FPA:       /* Floating-point assist exception          */
2524         /* XXX: TODO */
2525         cpu_abort(env, "Floating point assist exception "
2526                   "is not implemented yet !\n");
2527         goto store_next;
2528     case POWERPC_EXCP_IABR:      /* Instruction address breakpoint           */
2529         /* XXX: TODO */
2530         cpu_abort(env, "IABR exception is not implemented yet !\n");
2531         goto store_next;
2532     case POWERPC_EXCP_SMI:       /* System management interrupt              */
2533         /* XXX: TODO */
2534         cpu_abort(env, "SMI exception is not implemented yet !\n");
2535         goto store_next;
2536     case POWERPC_EXCP_THERM:     /* Thermal interrupt                        */
2537         /* XXX: TODO */
2538         cpu_abort(env, "Thermal management exception "
2539                   "is not implemented yet !\n");
2540         goto store_next;
2541     case POWERPC_EXCP_PERFM:     /* Embedded performance monitor interrupt   */
2542         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_RI);
2543 #if defined(TARGET_PPC64H)
2544         if (lpes1 == 0)
2545             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_HV;
2546 #endif
2547         /* XXX: TODO */
2548         cpu_abort(env,
2549                   "Performance counter exception is not implemented yet !\n");
2550         goto store_next;
2551     case POWERPC_EXCP_VPUA:      /* Vector assist exception                  */
2552         /* XXX: TODO */
2553         cpu_abort(env, "VPU assist exception is not implemented yet !\n");
2554         goto store_next;
2555     case POWERPC_EXCP_SOFTP:     /* Soft patch exception                     */
2556         /* XXX: TODO */
2557         cpu_abort(env,
2558                   "970 soft-patch exception is not implemented yet !\n");
2559         goto store_next;
2560     case POWERPC_EXCP_MAINT:     /* Maintenance exception                    */
2561         /* XXX: TODO */
2562         cpu_abort(env,
2563                   "970 maintenance exception is not implemented yet !\n");
2564         goto store_next;
2565     default:
2566     excp_invalid:
2567         cpu_abort(env, "Invalid PowerPC exception %d. Aborting\n", excp);
2568         break;
2569     store_current:
2570         /* save current instruction location */
2571         env->spr[srr0] = env->nip - 4;
2572         break;
2573     store_next:
2574         /* save next instruction location */
2575         env->spr[srr0] = env->nip;
2576         break;
2577     }
2578     /* Save MSR */
2579     env->spr[srr1] = msr;
2580     /* If any alternate SRR register are defined, duplicate saved values */
2581     if (asrr0 != -1)
2582         env->spr[asrr0] = env->spr[srr0];
2583     if (asrr1 != -1)
2584         env->spr[asrr1] = env->spr[srr1];
2585     /* If we disactivated any translation, flush TLBs */
2586     if (new_msr & ((1 << MSR_IR) | (1 << MSR_DR)))
2587         tlb_flush(env, 1);
2588     /* reload MSR with correct bits */
2589     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_EE);
2590     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_PR);
2591     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_FP);
2592     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_FE0);
2593     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_SE);
2594     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_BE);
2595     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_FE1);
2596     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_IR);
2597     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_DR);
2598 #if 0 /* Fix this: not on all targets */
2599     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_PMM);
2600 #endif
2601     new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_LE);
2602     if (msr_ile)
2603         new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_LE;
2604     else
2605         new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_LE);
2606     /* Jump to handler */
2607     vector = env->excp_vectors[excp];
2608     if (vector == (target_ulong)-1) {
2609         cpu_abort(env, "Raised an exception without defined vector %d\n",
2610                   excp);
2611     }
2612     vector |= env->excp_prefix;
2613 #if defined(TARGET_PPC64)
2614     if (excp_model == POWERPC_EXCP_BOOKE) {
2615         if (!msr_icm) {
2616             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_CM);
2617             vector = (uint32_t)vector;
2618         } else {
2619             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_CM;
2620         }
2621     } else {
2622         if (!msr_isf) {
2623             new_msr &= ~((target_ulong)1 << MSR_SF);
2624             vector = (uint32_t)vector;
2625         } else {
2626             new_msr |= (target_ulong)1 << MSR_SF;
2627         }
2628     }
2629 #endif
2630     /* XXX: we don't use hreg_store_msr here as already have treated
2631      *      any special case that could occur. Just store MSR and update hflags
2632      */
2633     env->msr = new_msr;
2634     hreg_compute_hflags(env);
2635     env->nip = vector;
2636     /* Reset exception state */
2637     env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
2638     env->error_code = 0;
2639 }
2640
2641 void do_interrupt (CPUState *env)
2642 {
2643     powerpc_excp(env, env->excp_model, env->exception_index);
2644 }
2645
2646 void ppc_hw_interrupt (CPUPPCState *env)
2647 {
2648 #if defined(TARGET_PPC64H)
2649     int hdice;
2650 #endif
2651
2652 #if 0
2653     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
2654         fprintf(logfile, "%s: %p pending %08x req %08x me %d ee %d\n",
2655                 __func__, env, env->pending_interrupts,
2656                 env->interrupt_request, (int)msr_me, (int)msr_ee);
2657     }
2658 #endif
2659     /* External reset */
2660     if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_RESET)) {
2661         env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_RESET);
2662         powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_RESET);
2663         return;
2664     }
2665     /* Machine check exception */
2666     if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_MCK)) {
2667         env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_MCK);
2668         powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_MCHECK);
2669         return;
2670     }
2671 #if 0 /* TODO */
2672     /* External debug exception */
2673     if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_DEBUG)) {
2674         env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_DEBUG);
2675         powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_DEBUG);
2676         return;
2677     }
2678 #endif
2679 #if defined(TARGET_PPC64H)
2680     hdice = env->spr[SPR_LPCR] & 1;
2681     if ((msr_ee != 0 || msr_hv == 0 || msr_pr != 0) && hdice != 0) {
2682         /* Hypervisor decrementer exception */
2683         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_HDECR)) {
2684             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_HDECR);
2685             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_HDECR);
2686             return;
2687         }
2688     }
2689 #endif
2690     if (msr_ce != 0) {
2691         /* External critical interrupt */
2692         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_CEXT)) {
2693             /* Taking a critical external interrupt does not clear the external
2694              * critical interrupt status
2695              */
2696 #if 0
2697             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_CEXT);
2698 #endif
2699             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_CRITICAL);
2700             return;
2701         }
2702     }
2703     if (msr_ee != 0) {
2704         /* Watchdog timer on embedded PowerPC */
2705         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_WDT)) {
2706             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_WDT);
2707             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_WDT);
2708             return;
2709         }
2710 #if defined(TARGET_PPCEMB)
2711         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_CDOORBELL)) {
2712             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_CDOORBELL);
2713             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_DOORCI);
2714             return;
2715         }
2716 #endif
2717 #if defined(TARGET_PPCEMB)
2718         /* External interrupt */
2719         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_EXT)) {
2720             /* Taking an external interrupt does not clear the external
2721              * interrupt status
2722              */
2723 #if 0
2724             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_EXT);
2725 #endif
2726             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_EXTERNAL);
2727             return;
2728         }
2729 #endif
2730         /* Fixed interval timer on embedded PowerPC */
2731         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_FIT)) {
2732             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_FIT);
2733             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_FIT);
2734             return;
2735         }
2736         /* Programmable interval timer on embedded PowerPC */
2737         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_PIT)) {
2738             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_PIT);
2739             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_PIT);
2740             return;
2741         }
2742         /* Decrementer exception */
2743         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_DECR)) {
2744             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_DECR);
2745             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_DECR);
2746             return;
2747         }
2748 #if !defined(TARGET_PPCEMB)
2749         /* External interrupt */
2750         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_EXT)) {
2751             /* Taking an external interrupt does not clear the external
2752              * interrupt status
2753              */
2754 #if 0
2755             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_EXT);
2756 #endif
2757             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_EXTERNAL);
2758             return;
2759         }
2760 #endif
2761 #if defined(TARGET_PPCEMB)
2762         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_DOORBELL)) {
2763             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_DOORBELL);
2764             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_DOORI);
2765             return;
2766         }
2767 #endif
2768         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_PERFM)) {
2769             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_PERFM);
2770             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_PERFM);
2771             return;
2772         }
2773         /* Thermal interrupt */
2774         if (env->pending_interrupts & (1 << PPC_INTERRUPT_THERM)) {
2775             env->pending_interrupts &= ~(1 << PPC_INTERRUPT_THERM);
2776             powerpc_excp(env, env->excp_model, POWERPC_EXCP_THERM);
2777             return;
2778         }
2779     }
2780 }
2781 #endif /* !CONFIG_USER_ONLY */
2782
2783 void cpu_dump_EA (target_ulong EA)
2784 {
2785     FILE *f;
2786
2787     if (logfile) {
2788         f = logfile;
2789     } else {
2790         f = stdout;
2791         return;
2792     }
2793     fprintf(f, "Memory access at address " ADDRX "\n", EA);
2794 }
2795
2796 void cpu_dump_rfi (target_ulong RA, target_ulong msr)
2797 {
2798     FILE *f;
2799
2800     if (logfile) {
2801         f = logfile;
2802     } else {
2803         f = stdout;
2804         return;
2805     }
2806     fprintf(f, "Return from exception at " ADDRX " with flags " ADDRX "\n",
2807             RA, msr);
2808 }
2809
2810 void cpu_ppc_reset (void *opaque)
2811 {
2812     CPUPPCState *env;
2813     target_ulong msr;
2814
2815     env = opaque;
2816     msr = (target_ulong)0;
2817 #if defined(TARGET_PPC64)
2818     msr |= (target_ulong)0 << MSR_HV; /* Should be 1... */
2819 #endif
2820     msr |= (target_ulong)0 << MSR_AP; /* TO BE CHECKED */
2821     msr |= (target_ulong)0 << MSR_SA; /* TO BE CHECKED */
2822     msr |= (target_ulong)1 << MSR_EP;
2823 #if defined (DO_SINGLE_STEP) && 0
2824     /* Single step trace mode */
2825     msr |= (target_ulong)1 << MSR_SE;
2826     msr |= (target_ulong)1 << MSR_BE;
2827 #endif
2828 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2829     msr |= (target_ulong)1 << MSR_FP; /* Allow floating point usage */
2830     msr |= (target_ulong)1 << MSR_PR;
2831 #else
2832     env->nip = env->hreset_vector | env->excp_prefix;
2833     if (env->mmu_model != POWERPC_MMU_REAL_4xx)
2834         ppc_tlb_invalidate_all(env);
2835 #endif
2836     env->msr = msr;
2837     hreg_compute_hflags(env);
2838     env->reserve = -1;
2839     /* Be sure no exception or interrupt is pending */
2840     env->pending_interrupts = 0;
2841     env->exception_index = POWERPC_EXCP_NONE;
2842     env->error_code = 0;
2843     /* Flush all TLBs */
2844     tlb_flush(env, 1);
2845 }
2846
2847 CPUPPCState *cpu_ppc_init (void)
2848 {
2849     CPUPPCState *env;
2850
2851     env = qemu_mallocz(sizeof(CPUPPCState));
2852     if (!env)
2853         return NULL;
2854     cpu_exec_init(env);
2855
2856     return env;
2857 }
2858
2859 void cpu_ppc_close (CPUPPCState *env)
2860 {
2861     /* Should also remove all opcode tables... */
2862     free(env);
2863 }