]> Git Repo - qemu.git/blob - target-arm/helper.c
Merge remote-tracking branch 'afaerber-or/qom-cpu-3' into staging
[qemu.git] / target-arm / helper.c
1 #include "cpu.h"
2 #include "gdbstub.h"
3 #include "helper.h"
4 #include "host-utils.h"
5 #include "sysemu.h"
6
7 static int vfp_gdb_get_reg(CPUARMState *env, uint8_t *buf, int reg)
8 {
9     int nregs;
10
11     /* VFP data registers are always little-endian.  */
12     nregs = arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3) ? 32 : 16;
13     if (reg < nregs) {
14         stfq_le_p(buf, env->vfp.regs[reg]);
15         return 8;
16     }
17     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
18         /* Aliases for Q regs.  */
19         nregs += 16;
20         if (reg < nregs) {
21             stfq_le_p(buf, env->vfp.regs[(reg - 32) * 2]);
22             stfq_le_p(buf + 8, env->vfp.regs[(reg - 32) * 2 + 1]);
23             return 16;
24         }
25     }
26     switch (reg - nregs) {
27     case 0: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID]); return 4;
28     case 1: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR]); return 4;
29     case 2: stl_p(buf, env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC]); return 4;
30     }
31     return 0;
32 }
33
34 static int vfp_gdb_set_reg(CPUARMState *env, uint8_t *buf, int reg)
35 {
36     int nregs;
37
38     nregs = arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3) ? 32 : 16;
39     if (reg < nregs) {
40         env->vfp.regs[reg] = ldfq_le_p(buf);
41         return 8;
42     }
43     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
44         nregs += 16;
45         if (reg < nregs) {
46             env->vfp.regs[(reg - 32) * 2] = ldfq_le_p(buf);
47             env->vfp.regs[(reg - 32) * 2 + 1] = ldfq_le_p(buf + 8);
48             return 16;
49         }
50     }
51     switch (reg - nregs) {
52     case 0: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = ldl_p(buf); return 4;
53     case 1: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = ldl_p(buf); return 4;
54     case 2: env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = ldl_p(buf) & (1 << 30); return 4;
55     }
56     return 0;
57 }
58
59 ARMCPU *cpu_arm_init(const char *cpu_model)
60 {
61     ARMCPU *cpu;
62     CPUARMState *env;
63     static int inited = 0;
64
65     if (!object_class_by_name(cpu_model)) {
66         return NULL;
67     }
68     cpu = ARM_CPU(object_new(cpu_model));
69     env = &cpu->env;
70     env->cpu_model_str = cpu_model;
71     arm_cpu_realize(cpu);
72
73     if (tcg_enabled() && !inited) {
74         inited = 1;
75         arm_translate_init();
76     }
77
78     cpu_reset(CPU(cpu));
79     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_NEON)) {
80         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
81                                  51, "arm-neon.xml", 0);
82     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP3)) {
83         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
84                                  35, "arm-vfp3.xml", 0);
85     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VFP)) {
86         gdb_register_coprocessor(env, vfp_gdb_get_reg, vfp_gdb_set_reg,
87                                  19, "arm-vfp.xml", 0);
88     }
89     qemu_init_vcpu(env);
90     return cpu;
91 }
92
93 typedef struct ARMCPUListState {
94     fprintf_function cpu_fprintf;
95     FILE *file;
96 } ARMCPUListState;
97
98 /* Sort alphabetically by type name, except for "any". */
99 static gint arm_cpu_list_compare(gconstpointer a, gconstpointer b)
100 {
101     ObjectClass *class_a = (ObjectClass *)a;
102     ObjectClass *class_b = (ObjectClass *)b;
103     const char *name_a, *name_b;
104
105     name_a = object_class_get_name(class_a);
106     name_b = object_class_get_name(class_b);
107     if (strcmp(name_a, "any") == 0) {
108         return 1;
109     } else if (strcmp(name_b, "any") == 0) {
110         return -1;
111     } else {
112         return strcmp(name_a, name_b);
113     }
114 }
115
116 static void arm_cpu_list_entry(gpointer data, gpointer user_data)
117 {
118     ObjectClass *oc = data;
119     ARMCPUListState *s = user_data;
120
121     (*s->cpu_fprintf)(s->file, "  %s\n",
122                       object_class_get_name(oc));
123 }
124
125 void arm_cpu_list(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf)
126 {
127     ARMCPUListState s = {
128         .file = f,
129         .cpu_fprintf = cpu_fprintf,
130     };
131     GSList *list;
132
133     list = object_class_get_list(TYPE_ARM_CPU, false);
134     list = g_slist_sort(list, arm_cpu_list_compare);
135     (*cpu_fprintf)(f, "Available CPUs:\n");
136     g_slist_foreach(list, arm_cpu_list_entry, &s);
137     g_slist_free(list);
138 }
139
140 static int bad_mode_switch(CPUARMState *env, int mode)
141 {
142     /* Return true if it is not valid for us to switch to
143      * this CPU mode (ie all the UNPREDICTABLE cases in
144      * the ARM ARM CPSRWriteByInstr pseudocode).
145      */
146     switch (mode) {
147     case ARM_CPU_MODE_USR:
148     case ARM_CPU_MODE_SYS:
149     case ARM_CPU_MODE_SVC:
150     case ARM_CPU_MODE_ABT:
151     case ARM_CPU_MODE_UND:
152     case ARM_CPU_MODE_IRQ:
153     case ARM_CPU_MODE_FIQ:
154         return 0;
155     default:
156         return 1;
157     }
158 }
159
160 uint32_t cpsr_read(CPUARMState *env)
161 {
162     int ZF;
163     ZF = (env->ZF == 0);
164     return env->uncached_cpsr | (env->NF & 0x80000000) | (ZF << 30) |
165         (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3) | (env->QF << 27)
166         | (env->thumb << 5) | ((env->condexec_bits & 3) << 25)
167         | ((env->condexec_bits & 0xfc) << 8)
168         | (env->GE << 16);
169 }
170
171 void cpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask)
172 {
173     if (mask & CPSR_NZCV) {
174         env->ZF = (~val) & CPSR_Z;
175         env->NF = val;
176         env->CF = (val >> 29) & 1;
177         env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
178     }
179     if (mask & CPSR_Q)
180         env->QF = ((val & CPSR_Q) != 0);
181     if (mask & CPSR_T)
182         env->thumb = ((val & CPSR_T) != 0);
183     if (mask & CPSR_IT_0_1) {
184         env->condexec_bits &= ~3;
185         env->condexec_bits |= (val >> 25) & 3;
186     }
187     if (mask & CPSR_IT_2_7) {
188         env->condexec_bits &= 3;
189         env->condexec_bits |= (val >> 8) & 0xfc;
190     }
191     if (mask & CPSR_GE) {
192         env->GE = (val >> 16) & 0xf;
193     }
194
195     if ((env->uncached_cpsr ^ val) & mask & CPSR_M) {
196         if (bad_mode_switch(env, val & CPSR_M)) {
197             /* Attempt to switch to an invalid mode: this is UNPREDICTABLE.
198              * We choose to ignore the attempt and leave the CPSR M field
199              * untouched.
200              */
201             mask &= ~CPSR_M;
202         } else {
203             switch_mode(env, val & CPSR_M);
204         }
205     }
206     mask &= ~CACHED_CPSR_BITS;
207     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~mask) | (val & mask);
208 }
209
210 /* Sign/zero extend */
211 uint32_t HELPER(sxtb16)(uint32_t x)
212 {
213     uint32_t res;
214     res = (uint16_t)(int8_t)x;
215     res |= (uint32_t)(int8_t)(x >> 16) << 16;
216     return res;
217 }
218
219 uint32_t HELPER(uxtb16)(uint32_t x)
220 {
221     uint32_t res;
222     res = (uint16_t)(uint8_t)x;
223     res |= (uint32_t)(uint8_t)(x >> 16) << 16;
224     return res;
225 }
226
227 uint32_t HELPER(clz)(uint32_t x)
228 {
229     return clz32(x);
230 }
231
232 int32_t HELPER(sdiv)(int32_t num, int32_t den)
233 {
234     if (den == 0)
235       return 0;
236     if (num == INT_MIN && den == -1)
237       return INT_MIN;
238     return num / den;
239 }
240
241 uint32_t HELPER(udiv)(uint32_t num, uint32_t den)
242 {
243     if (den == 0)
244       return 0;
245     return num / den;
246 }
247
248 uint32_t HELPER(rbit)(uint32_t x)
249 {
250     x =  ((x & 0xff000000) >> 24)
251        | ((x & 0x00ff0000) >> 8)
252        | ((x & 0x0000ff00) << 8)
253        | ((x & 0x000000ff) << 24);
254     x =  ((x & 0xf0f0f0f0) >> 4)
255        | ((x & 0x0f0f0f0f) << 4);
256     x =  ((x & 0x88888888) >> 3)
257        | ((x & 0x44444444) >> 1)
258        | ((x & 0x22222222) << 1)
259        | ((x & 0x11111111) << 3);
260     return x;
261 }
262
263 uint32_t HELPER(abs)(uint32_t x)
264 {
265     return ((int32_t)x < 0) ? -x : x;
266 }
267
268 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
269
270 void do_interrupt (CPUARMState *env)
271 {
272     env->exception_index = -1;
273 }
274
275 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUARMState *env, target_ulong address, int rw,
276                               int mmu_idx)
277 {
278     if (rw == 2) {
279         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
280         env->cp15.c6_insn = address;
281     } else {
282         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
283         env->cp15.c6_data = address;
284     }
285     return 1;
286 }
287
288 /* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
289 void HELPER(set_cp)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
290 {
291     int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
292     cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
293     return;
294 }
295
296 uint32_t HELPER(get_cp)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
297 {
298     int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
299     cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
300     return 0;
301 }
302
303 void HELPER(set_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
304 {
305     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
306 }
307
308 uint32_t HELPER(get_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
309 {
310     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
311 }
312
313 /* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
314 void HELPER(v7m_msr)(CPUARMState *env, uint32_t reg, uint32_t val)
315 {
316     cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
317 }
318
319 uint32_t HELPER(v7m_mrs)(CPUARMState *env, uint32_t reg)
320 {
321     cpu_abort(env, "v7m_mrs %d\n", reg);
322     return 0;
323 }
324
325 void switch_mode(CPUARMState *env, int mode)
326 {
327     if (mode != ARM_CPU_MODE_USR)
328         cpu_abort(env, "Tried to switch out of user mode\n");
329 }
330
331 void HELPER(set_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode, uint32_t val)
332 {
333     cpu_abort(env, "banked r13 write\n");
334 }
335
336 uint32_t HELPER(get_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode)
337 {
338     cpu_abort(env, "banked r13 read\n");
339     return 0;
340 }
341
342 #else
343
344 /* Map CPU modes onto saved register banks.  */
345 static inline int bank_number(CPUARMState *env, int mode)
346 {
347     switch (mode) {
348     case ARM_CPU_MODE_USR:
349     case ARM_CPU_MODE_SYS:
350         return 0;
351     case ARM_CPU_MODE_SVC:
352         return 1;
353     case ARM_CPU_MODE_ABT:
354         return 2;
355     case ARM_CPU_MODE_UND:
356         return 3;
357     case ARM_CPU_MODE_IRQ:
358         return 4;
359     case ARM_CPU_MODE_FIQ:
360         return 5;
361     }
362     cpu_abort(env, "Bad mode %x\n", mode);
363     return -1;
364 }
365
366 void switch_mode(CPUARMState *env, int mode)
367 {
368     int old_mode;
369     int i;
370
371     old_mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
372     if (mode == old_mode)
373         return;
374
375     if (old_mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
376         memcpy (env->fiq_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
377         memcpy (env->regs + 8, env->usr_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
378     } else if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
379         memcpy (env->usr_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
380         memcpy (env->regs + 8, env->fiq_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
381     }
382
383     i = bank_number(env, old_mode);
384     env->banked_r13[i] = env->regs[13];
385     env->banked_r14[i] = env->regs[14];
386     env->banked_spsr[i] = env->spsr;
387
388     i = bank_number(env, mode);
389     env->regs[13] = env->banked_r13[i];
390     env->regs[14] = env->banked_r14[i];
391     env->spsr = env->banked_spsr[i];
392 }
393
394 static void v7m_push(CPUARMState *env, uint32_t val)
395 {
396     env->regs[13] -= 4;
397     stl_phys(env->regs[13], val);
398 }
399
400 static uint32_t v7m_pop(CPUARMState *env)
401 {
402     uint32_t val;
403     val = ldl_phys(env->regs[13]);
404     env->regs[13] += 4;
405     return val;
406 }
407
408 /* Switch to V7M main or process stack pointer.  */
409 static void switch_v7m_sp(CPUARMState *env, int process)
410 {
411     uint32_t tmp;
412     if (env->v7m.current_sp != process) {
413         tmp = env->v7m.other_sp;
414         env->v7m.other_sp = env->regs[13];
415         env->regs[13] = tmp;
416         env->v7m.current_sp = process;
417     }
418 }
419
420 static void do_v7m_exception_exit(CPUARMState *env)
421 {
422     uint32_t type;
423     uint32_t xpsr;
424
425     type = env->regs[15];
426     if (env->v7m.exception != 0)
427         armv7m_nvic_complete_irq(env->nvic, env->v7m.exception);
428
429     /* Switch to the target stack.  */
430     switch_v7m_sp(env, (type & 4) != 0);
431     /* Pop registers.  */
432     env->regs[0] = v7m_pop(env);
433     env->regs[1] = v7m_pop(env);
434     env->regs[2] = v7m_pop(env);
435     env->regs[3] = v7m_pop(env);
436     env->regs[12] = v7m_pop(env);
437     env->regs[14] = v7m_pop(env);
438     env->regs[15] = v7m_pop(env);
439     xpsr = v7m_pop(env);
440     xpsr_write(env, xpsr, 0xfffffdff);
441     /* Undo stack alignment.  */
442     if (xpsr & 0x200)
443         env->regs[13] |= 4;
444     /* ??? The exception return type specifies Thread/Handler mode.  However
445        this is also implied by the xPSR value. Not sure what to do
446        if there is a mismatch.  */
447     /* ??? Likewise for mismatches between the CONTROL register and the stack
448        pointer.  */
449 }
450
451 static void do_interrupt_v7m(CPUARMState *env)
452 {
453     uint32_t xpsr = xpsr_read(env);
454     uint32_t lr;
455     uint32_t addr;
456
457     lr = 0xfffffff1;
458     if (env->v7m.current_sp)
459         lr |= 4;
460     if (env->v7m.exception == 0)
461         lr |= 8;
462
463     /* For exceptions we just mark as pending on the NVIC, and let that
464        handle it.  */
465     /* TODO: Need to escalate if the current priority is higher than the
466        one we're raising.  */
467     switch (env->exception_index) {
468     case EXCP_UDEF:
469         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_USAGE);
470         return;
471     case EXCP_SWI:
472         env->regs[15] += 2;
473         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_SVC);
474         return;
475     case EXCP_PREFETCH_ABORT:
476     case EXCP_DATA_ABORT:
477         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_MEM);
478         return;
479     case EXCP_BKPT:
480         if (semihosting_enabled) {
481             int nr;
482             nr = arm_lduw_code(env->regs[15], env->bswap_code) & 0xff;
483             if (nr == 0xab) {
484                 env->regs[15] += 2;
485                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
486                 return;
487             }
488         }
489         armv7m_nvic_set_pending(env->nvic, ARMV7M_EXCP_DEBUG);
490         return;
491     case EXCP_IRQ:
492         env->v7m.exception = armv7m_nvic_acknowledge_irq(env->nvic);
493         break;
494     case EXCP_EXCEPTION_EXIT:
495         do_v7m_exception_exit(env);
496         return;
497     default:
498         cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
499         return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
500     }
501
502     /* Align stack pointer.  */
503     /* ??? Should only do this if Configuration Control Register
504        STACKALIGN bit is set.  */
505     if (env->regs[13] & 4) {
506         env->regs[13] -= 4;
507         xpsr |= 0x200;
508     }
509     /* Switch to the handler mode.  */
510     v7m_push(env, xpsr);
511     v7m_push(env, env->regs[15]);
512     v7m_push(env, env->regs[14]);
513     v7m_push(env, env->regs[12]);
514     v7m_push(env, env->regs[3]);
515     v7m_push(env, env->regs[2]);
516     v7m_push(env, env->regs[1]);
517     v7m_push(env, env->regs[0]);
518     switch_v7m_sp(env, 0);
519     /* Clear IT bits */
520     env->condexec_bits = 0;
521     env->regs[14] = lr;
522     addr = ldl_phys(env->v7m.vecbase + env->v7m.exception * 4);
523     env->regs[15] = addr & 0xfffffffe;
524     env->thumb = addr & 1;
525 }
526
527 /* Handle a CPU exception.  */
528 void do_interrupt(CPUARMState *env)
529 {
530     uint32_t addr;
531     uint32_t mask;
532     int new_mode;
533     uint32_t offset;
534
535     if (IS_M(env)) {
536         do_interrupt_v7m(env);
537         return;
538     }
539     /* TODO: Vectored interrupt controller.  */
540     switch (env->exception_index) {
541     case EXCP_UDEF:
542         new_mode = ARM_CPU_MODE_UND;
543         addr = 0x04;
544         mask = CPSR_I;
545         if (env->thumb)
546             offset = 2;
547         else
548             offset = 4;
549         break;
550     case EXCP_SWI:
551         if (semihosting_enabled) {
552             /* Check for semihosting interrupt.  */
553             if (env->thumb) {
554                 mask = arm_lduw_code(env->regs[15] - 2, env->bswap_code) & 0xff;
555             } else {
556                 mask = arm_ldl_code(env->regs[15] - 4, env->bswap_code)
557                     & 0xffffff;
558             }
559             /* Only intercept calls from privileged modes, to provide some
560                semblance of security.  */
561             if (((mask == 0x123456 && !env->thumb)
562                     || (mask == 0xab && env->thumb))
563                   && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
564                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
565                 return;
566             }
567         }
568         new_mode = ARM_CPU_MODE_SVC;
569         addr = 0x08;
570         mask = CPSR_I;
571         /* The PC already points to the next instruction.  */
572         offset = 0;
573         break;
574     case EXCP_BKPT:
575         /* See if this is a semihosting syscall.  */
576         if (env->thumb && semihosting_enabled) {
577             mask = arm_lduw_code(env->regs[15], env->bswap_code) & 0xff;
578             if (mask == 0xab
579                   && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
580                 env->regs[15] += 2;
581                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
582                 return;
583             }
584         }
585         env->cp15.c5_insn = 2;
586         /* Fall through to prefetch abort.  */
587     case EXCP_PREFETCH_ABORT:
588         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
589         addr = 0x0c;
590         mask = CPSR_A | CPSR_I;
591         offset = 4;
592         break;
593     case EXCP_DATA_ABORT:
594         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
595         addr = 0x10;
596         mask = CPSR_A | CPSR_I;
597         offset = 8;
598         break;
599     case EXCP_IRQ:
600         new_mode = ARM_CPU_MODE_IRQ;
601         addr = 0x18;
602         /* Disable IRQ and imprecise data aborts.  */
603         mask = CPSR_A | CPSR_I;
604         offset = 4;
605         break;
606     case EXCP_FIQ:
607         new_mode = ARM_CPU_MODE_FIQ;
608         addr = 0x1c;
609         /* Disable FIQ, IRQ and imprecise data aborts.  */
610         mask = CPSR_A | CPSR_I | CPSR_F;
611         offset = 4;
612         break;
613     default:
614         cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
615         return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
616     }
617     /* High vectors.  */
618     if (env->cp15.c1_sys & (1 << 13)) {
619         addr += 0xffff0000;
620     }
621     switch_mode (env, new_mode);
622     env->spsr = cpsr_read(env);
623     /* Clear IT bits.  */
624     env->condexec_bits = 0;
625     /* Switch to the new mode, and to the correct instruction set.  */
626     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~CPSR_M) | new_mode;
627     env->uncached_cpsr |= mask;
628     /* this is a lie, as the was no c1_sys on V4T/V5, but who cares
629      * and we should just guard the thumb mode on V4 */
630     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V4T)) {
631         env->thumb = (env->cp15.c1_sys & (1 << 30)) != 0;
632     }
633     env->regs[14] = env->regs[15] + offset;
634     env->regs[15] = addr;
635     env->interrupt_request |= CPU_INTERRUPT_EXITTB;
636 }
637
638 /* Check section/page access permissions.
639    Returns the page protection flags, or zero if the access is not
640    permitted.  */
641 static inline int check_ap(CPUARMState *env, int ap, int domain_prot,
642                            int access_type, int is_user)
643 {
644   int prot_ro;
645
646   if (domain_prot == 3) {
647     return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
648   }
649
650   if (access_type == 1)
651       prot_ro = 0;
652   else
653       prot_ro = PAGE_READ;
654
655   switch (ap) {
656   case 0:
657       if (access_type == 1)
658           return 0;
659       switch ((env->cp15.c1_sys >> 8) & 3) {
660       case 1:
661           return is_user ? 0 : PAGE_READ;
662       case 2:
663           return PAGE_READ;
664       default:
665           return 0;
666       }
667   case 1:
668       return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
669   case 2:
670       if (is_user)
671           return prot_ro;
672       else
673           return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
674   case 3:
675       return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
676   case 4: /* Reserved.  */
677       return 0;
678   case 5:
679       return is_user ? 0 : prot_ro;
680   case 6:
681       return prot_ro;
682   case 7:
683       if (!arm_feature (env, ARM_FEATURE_V6K))
684           return 0;
685       return prot_ro;
686   default:
687       abort();
688   }
689 }
690
691 static uint32_t get_level1_table_address(CPUARMState *env, uint32_t address)
692 {
693     uint32_t table;
694
695     if (address & env->cp15.c2_mask)
696         table = env->cp15.c2_base1 & 0xffffc000;
697     else
698         table = env->cp15.c2_base0 & env->cp15.c2_base_mask;
699
700     table |= (address >> 18) & 0x3ffc;
701     return table;
702 }
703
704 static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
705                             int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot,
706                             target_ulong *page_size)
707 {
708     int code;
709     uint32_t table;
710     uint32_t desc;
711     int type;
712     int ap;
713     int domain;
714     int domain_prot;
715     uint32_t phys_addr;
716
717     /* Pagetable walk.  */
718     /* Lookup l1 descriptor.  */
719     table = get_level1_table_address(env, address);
720     desc = ldl_phys(table);
721     type = (desc & 3);
722     domain = (desc >> 5) & 0x0f;
723     domain_prot = (env->cp15.c3 >> (domain * 2)) & 3;
724     if (type == 0) {
725         /* Section translation fault.  */
726         code = 5;
727         goto do_fault;
728     }
729     if (domain_prot == 0 || domain_prot == 2) {
730         if (type == 2)
731             code = 9; /* Section domain fault.  */
732         else
733             code = 11; /* Page domain fault.  */
734         goto do_fault;
735     }
736     if (type == 2) {
737         /* 1Mb section.  */
738         phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
739         ap = (desc >> 10) & 3;
740         code = 13;
741         *page_size = 1024 * 1024;
742     } else {
743         /* Lookup l2 entry.  */
744         if (type == 1) {
745             /* Coarse pagetable.  */
746             table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
747         } else {
748             /* Fine pagetable.  */
749             table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
750         }
751         desc = ldl_phys(table);
752         switch (desc & 3) {
753         case 0: /* Page translation fault.  */
754             code = 7;
755             goto do_fault;
756         case 1: /* 64k page.  */
757             phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
758             ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
759             *page_size = 0x10000;
760             break;
761         case 2: /* 4k page.  */
762             phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
763             ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
764             *page_size = 0x1000;
765             break;
766         case 3: /* 1k page.  */
767             if (type == 1) {
768                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
769                     phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
770                 } else {
771                     /* Page translation fault.  */
772                     code = 7;
773                     goto do_fault;
774                 }
775             } else {
776                 phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
777             }
778             ap = (desc >> 4) & 3;
779             *page_size = 0x400;
780             break;
781         default:
782             /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
783             abort();
784         }
785         code = 15;
786     }
787     *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
788     if (!*prot) {
789         /* Access permission fault.  */
790         goto do_fault;
791     }
792     *prot |= PAGE_EXEC;
793     *phys_ptr = phys_addr;
794     return 0;
795 do_fault:
796     return code | (domain << 4);
797 }
798
799 static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
800                             int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot,
801                             target_ulong *page_size)
802 {
803     int code;
804     uint32_t table;
805     uint32_t desc;
806     uint32_t xn;
807     int type;
808     int ap;
809     int domain;
810     int domain_prot;
811     uint32_t phys_addr;
812
813     /* Pagetable walk.  */
814     /* Lookup l1 descriptor.  */
815     table = get_level1_table_address(env, address);
816     desc = ldl_phys(table);
817     type = (desc & 3);
818     if (type == 0) {
819         /* Section translation fault.  */
820         code = 5;
821         domain = 0;
822         goto do_fault;
823     } else if (type == 2 && (desc & (1 << 18))) {
824         /* Supersection.  */
825         domain = 0;
826     } else {
827         /* Section or page.  */
828         domain = (desc >> 5) & 0x0f;
829     }
830     domain_prot = (env->cp15.c3 >> (domain * 2)) & 3;
831     if (domain_prot == 0 || domain_prot == 2) {
832         if (type == 2)
833             code = 9; /* Section domain fault.  */
834         else
835             code = 11; /* Page domain fault.  */
836         goto do_fault;
837     }
838     if (type == 2) {
839         if (desc & (1 << 18)) {
840             /* Supersection.  */
841             phys_addr = (desc & 0xff000000) | (address & 0x00ffffff);
842             *page_size = 0x1000000;
843         } else {
844             /* Section.  */
845             phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
846             *page_size = 0x100000;
847         }
848         ap = ((desc >> 10) & 3) | ((desc >> 13) & 4);
849         xn = desc & (1 << 4);
850         code = 13;
851     } else {
852         /* Lookup l2 entry.  */
853         table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
854         desc = ldl_phys(table);
855         ap = ((desc >> 4) & 3) | ((desc >> 7) & 4);
856         switch (desc & 3) {
857         case 0: /* Page translation fault.  */
858             code = 7;
859             goto do_fault;
860         case 1: /* 64k page.  */
861             phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
862             xn = desc & (1 << 15);
863             *page_size = 0x10000;
864             break;
865         case 2: case 3: /* 4k page.  */
866             phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
867             xn = desc & 1;
868             *page_size = 0x1000;
869             break;
870         default:
871             /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
872             abort();
873         }
874         code = 15;
875     }
876     if (domain_prot == 3) {
877         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
878     } else {
879         if (xn && access_type == 2)
880             goto do_fault;
881
882         /* The simplified model uses AP[0] as an access control bit.  */
883         if ((env->cp15.c1_sys & (1 << 29)) && (ap & 1) == 0) {
884             /* Access flag fault.  */
885             code = (code == 15) ? 6 : 3;
886             goto do_fault;
887         }
888         *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
889         if (!*prot) {
890             /* Access permission fault.  */
891             goto do_fault;
892         }
893         if (!xn) {
894             *prot |= PAGE_EXEC;
895         }
896     }
897     *phys_ptr = phys_addr;
898     return 0;
899 do_fault:
900     return code | (domain << 4);
901 }
902
903 static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
904                              int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
905 {
906     int n;
907     uint32_t mask;
908     uint32_t base;
909
910     *phys_ptr = address;
911     for (n = 7; n >= 0; n--) {
912         base = env->cp15.c6_region[n];
913         if ((base & 1) == 0)
914             continue;
915         mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
916         /* Keep this shift separate from the above to avoid an
917            (undefined) << 32.  */
918         mask = (mask << 1) - 1;
919         if (((base ^ address) & ~mask) == 0)
920             break;
921     }
922     if (n < 0)
923         return 2;
924
925     if (access_type == 2) {
926         mask = env->cp15.c5_insn;
927     } else {
928         mask = env->cp15.c5_data;
929     }
930     mask = (mask >> (n * 4)) & 0xf;
931     switch (mask) {
932     case 0:
933         return 1;
934     case 1:
935         if (is_user)
936           return 1;
937         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
938         break;
939     case 2:
940         *prot = PAGE_READ;
941         if (!is_user)
942             *prot |= PAGE_WRITE;
943         break;
944     case 3:
945         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
946         break;
947     case 5:
948         if (is_user)
949             return 1;
950         *prot = PAGE_READ;
951         break;
952     case 6:
953         *prot = PAGE_READ;
954         break;
955     default:
956         /* Bad permission.  */
957         return 1;
958     }
959     *prot |= PAGE_EXEC;
960     return 0;
961 }
962
963 static inline int get_phys_addr(CPUARMState *env, uint32_t address,
964                                 int access_type, int is_user,
965                                 uint32_t *phys_ptr, int *prot,
966                                 target_ulong *page_size)
967 {
968     /* Fast Context Switch Extension.  */
969     if (address < 0x02000000)
970         address += env->cp15.c13_fcse;
971
972     if ((env->cp15.c1_sys & 1) == 0) {
973         /* MMU/MPU disabled.  */
974         *phys_ptr = address;
975         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
976         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
977         return 0;
978     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
979         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
980         return get_phys_addr_mpu(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
981                                  prot);
982     } else if (env->cp15.c1_sys & (1 << 23)) {
983         return get_phys_addr_v6(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
984                                 prot, page_size);
985     } else {
986         return get_phys_addr_v5(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
987                                 prot, page_size);
988     }
989 }
990
991 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUARMState *env, target_ulong address,
992                               int access_type, int mmu_idx)
993 {
994     uint32_t phys_addr;
995     target_ulong page_size;
996     int prot;
997     int ret, is_user;
998
999     is_user = mmu_idx == MMU_USER_IDX;
1000     ret = get_phys_addr(env, address, access_type, is_user, &phys_addr, &prot,
1001                         &page_size);
1002     if (ret == 0) {
1003         /* Map a single [sub]page.  */
1004         phys_addr &= ~(uint32_t)0x3ff;
1005         address &= ~(uint32_t)0x3ff;
1006         tlb_set_page (env, address, phys_addr, prot, mmu_idx, page_size);
1007         return 0;
1008     }
1009
1010     if (access_type == 2) {
1011         env->cp15.c5_insn = ret;
1012         env->cp15.c6_insn = address;
1013         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
1014     } else {
1015         env->cp15.c5_data = ret;
1016         if (access_type == 1 && arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1017             env->cp15.c5_data |= (1 << 11);
1018         env->cp15.c6_data = address;
1019         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
1020     }
1021     return 1;
1022 }
1023
1024 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUARMState *env, target_ulong addr)
1025 {
1026     uint32_t phys_addr;
1027     target_ulong page_size;
1028     int prot;
1029     int ret;
1030
1031     ret = get_phys_addr(env, addr, 0, 0, &phys_addr, &prot, &page_size);
1032
1033     if (ret != 0)
1034         return -1;
1035
1036     return phys_addr;
1037 }
1038
1039 void HELPER(set_cp)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
1040 {
1041     int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
1042     int cp_info = (insn >> 5) & 7;
1043     int src = (insn >> 16) & 0xf;
1044     int operand = insn & 0xf;
1045
1046     if (env->cp[cp_num].cp_write)
1047         env->cp[cp_num].cp_write(env->cp[cp_num].opaque,
1048                                  cp_info, src, operand, val);
1049 }
1050
1051 uint32_t HELPER(get_cp)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
1052 {
1053     int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
1054     int cp_info = (insn >> 5) & 7;
1055     int dest = (insn >> 16) & 0xf;
1056     int operand = insn & 0xf;
1057
1058     if (env->cp[cp_num].cp_read)
1059         return env->cp[cp_num].cp_read(env->cp[cp_num].opaque,
1060                                        cp_info, dest, operand);
1061     return 0;
1062 }
1063
1064 /* Return basic MPU access permission bits.  */
1065 static uint32_t simple_mpu_ap_bits(uint32_t val)
1066 {
1067     uint32_t ret;
1068     uint32_t mask;
1069     int i;
1070     ret = 0;
1071     mask = 3;
1072     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
1073         ret |= (val >> i) & mask;
1074         mask <<= 2;
1075     }
1076     return ret;
1077 }
1078
1079 /* Pad basic MPU access permission bits to extended format.  */
1080 static uint32_t extended_mpu_ap_bits(uint32_t val)
1081 {
1082     uint32_t ret;
1083     uint32_t mask;
1084     int i;
1085     ret = 0;
1086     mask = 3;
1087     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
1088         ret |= (val & mask) << i;
1089         mask <<= 2;
1090     }
1091     return ret;
1092 }
1093
1094 void HELPER(set_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
1095 {
1096     int op1;
1097     int op2;
1098     int crm;
1099
1100     op1 = (insn >> 21) & 7;
1101     op2 = (insn >> 5) & 7;
1102     crm = insn & 0xf;
1103     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
1104     case 0:
1105         /* ID codes.  */
1106         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1107             break;
1108         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1109             break;
1110         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1111                 && op1 == 2 && crm == 0 && op2 == 0) {
1112             env->cp15.c0_cssel = val & 0xf;
1113             break;
1114         }
1115         goto bad_reg;
1116     case 1: /* System configuration.  */
1117         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1118                 && op1 == 0 && crm == 1 && op2 == 0) {
1119             env->cp15.c1_scr = val;
1120             break;
1121         }
1122         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1123             op2 = 0;
1124         switch (op2) {
1125         case 0:
1126             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE) || crm == 0)
1127                 env->cp15.c1_sys = val;
1128             /* ??? Lots of these bits are not implemented.  */
1129             /* This may enable/disable the MMU, so do a TLB flush.  */
1130             tlb_flush(env, 1);
1131             break;
1132         case 1: /* Auxiliary control register.  */
1133             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1134                 env->cp15.c1_xscaleauxcr = val;
1135                 break;
1136             }
1137             /* Not implemented.  */
1138             break;
1139         case 2:
1140             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1141                 goto bad_reg;
1142             if (env->cp15.c1_coproc != val) {
1143                 env->cp15.c1_coproc = val;
1144                 /* ??? Is this safe when called from within a TB?  */
1145                 tb_flush(env);
1146             }
1147             break;
1148         default:
1149             goto bad_reg;
1150         }
1151         break;
1152     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
1153         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1154             switch (op2) {
1155             case 0:
1156                 env->cp15.c2_data = val;
1157                 break;
1158             case 1:
1159                 env->cp15.c2_insn = val;
1160                 break;
1161             default:
1162                 goto bad_reg;
1163             }
1164         } else {
1165             switch (op2) {
1166             case 0:
1167                 env->cp15.c2_base0 = val;
1168                 break;
1169             case 1:
1170                 env->cp15.c2_base1 = val;
1171                 break;
1172             case 2:
1173                 val &= 7;
1174                 env->cp15.c2_control = val;
1175                 env->cp15.c2_mask = ~(((uint32_t)0xffffffffu) >> val);
1176                 env->cp15.c2_base_mask = ~((uint32_t)0x3fffu >> val);
1177                 break;
1178             default:
1179                 goto bad_reg;
1180             }
1181         }
1182         break;
1183     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
1184         env->cp15.c3 = val;
1185         tlb_flush(env, 1); /* Flush TLB as domain not tracked in TLB */
1186         break;
1187     case 4: /* Reserved.  */
1188         goto bad_reg;
1189     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
1190         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1191             op2 = 0;
1192         switch (op2) {
1193         case 0:
1194             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1195                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
1196             env->cp15.c5_data = val;
1197             break;
1198         case 1:
1199             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1200                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
1201             env->cp15.c5_insn = val;
1202             break;
1203         case 2:
1204             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1205                 goto bad_reg;
1206             env->cp15.c5_data = val;
1207             break;
1208         case 3:
1209             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1210                 goto bad_reg;
1211             env->cp15.c5_insn = val;
1212             break;
1213         default:
1214             goto bad_reg;
1215         }
1216         break;
1217     case 6: /* MMU Fault address / MPU base/size.  */
1218         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1219             if (crm >= 8)
1220                 goto bad_reg;
1221             env->cp15.c6_region[crm] = val;
1222         } else {
1223             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1224                 op2 = 0;
1225             switch (op2) {
1226             case 0:
1227                 env->cp15.c6_data = val;
1228                 break;
1229             case 1: /* ??? This is WFAR on armv6 */
1230             case 2:
1231                 env->cp15.c6_insn = val;
1232                 break;
1233             default:
1234                 goto bad_reg;
1235             }
1236         }
1237         break;
1238     case 7: /* Cache control.  */
1239         env->cp15.c15_i_max = 0x000;
1240         env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
1241         if (op1 != 0) {
1242             goto bad_reg;
1243         }
1244         /* No cache, so nothing to do except VA->PA translations. */
1245         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_VAPA)) {
1246             switch (crm) {
1247             case 4:
1248                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1249                     env->cp15.c7_par = val & 0xfffff6ff;
1250                 } else {
1251                     env->cp15.c7_par = val & 0xfffff1ff;
1252                 }
1253                 break;
1254             case 8: {
1255                 uint32_t phys_addr;
1256                 target_ulong page_size;
1257                 int prot;
1258                 int ret, is_user = op2 & 2;
1259                 int access_type = op2 & 1;
1260
1261                 if (op2 & 4) {
1262                     /* Other states are only available with TrustZone */
1263                     goto bad_reg;
1264                 }
1265                 ret = get_phys_addr(env, val, access_type, is_user,
1266                                     &phys_addr, &prot, &page_size);
1267                 if (ret == 0) {
1268                     /* We do not set any attribute bits in the PAR */
1269                     if (page_size == (1 << 24)
1270                         && arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1271                         env->cp15.c7_par = (phys_addr & 0xff000000) | 1 << 1;
1272                     } else {
1273                         env->cp15.c7_par = phys_addr & 0xfffff000;
1274                     }
1275                 } else {
1276                     env->cp15.c7_par = ((ret & (10 << 1)) >> 5) |
1277                                        ((ret & (12 << 1)) >> 6) |
1278                                        ((ret & 0xf) << 1) | 1;
1279                 }
1280                 break;
1281             }
1282             }
1283         }
1284         break;
1285     case 8: /* MMU TLB control.  */
1286         switch (op2) {
1287         case 0: /* Invalidate all (TLBIALL) */
1288             tlb_flush(env, 1);
1289             break;
1290         case 1: /* Invalidate single TLB entry by MVA and ASID (TLBIMVA) */
1291             tlb_flush_page(env, val & TARGET_PAGE_MASK);
1292             break;
1293         case 2: /* Invalidate by ASID (TLBIASID) */
1294             tlb_flush(env, val == 0);
1295             break;
1296         case 3: /* Invalidate single entry by MVA, all ASIDs (TLBIMVAA) */
1297             tlb_flush_page(env, val & TARGET_PAGE_MASK);
1298             break;
1299         default:
1300             goto bad_reg;
1301         }
1302         break;
1303     case 9:
1304         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1305             break;
1306         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_STRONGARM))
1307             break; /* Ignore ReadBuffer access */
1308         switch (crm) {
1309         case 0: /* Cache lockdown.  */
1310             switch (op1) {
1311             case 0: /* L1 cache.  */
1312                 switch (op2) {
1313                 case 0:
1314                     env->cp15.c9_data = val;
1315                     break;
1316                 case 1:
1317                     env->cp15.c9_insn = val;
1318                     break;
1319                 default:
1320                     goto bad_reg;
1321                 }
1322                 break;
1323             case 1: /* L2 cache.  */
1324                 /* Ignore writes to L2 lockdown/auxiliary registers.  */
1325                 break;
1326             default:
1327                 goto bad_reg;
1328             }
1329             break;
1330         case 1: /* TCM memory region registers.  */
1331             /* Not implemented.  */
1332             goto bad_reg;
1333         case 12: /* Performance monitor control */
1334             /* Performance monitors are implementation defined in v7,
1335              * but with an ARM recommended set of registers, which we
1336              * follow (although we don't actually implement any counters)
1337              */
1338             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1339                 goto bad_reg;
1340             }
1341             switch (op2) {
1342             case 0: /* performance monitor control register */
1343                 /* only the DP, X, D and E bits are writable */
1344                 env->cp15.c9_pmcr &= ~0x39;
1345                 env->cp15.c9_pmcr |= (val & 0x39);
1346                 break;
1347             case 1: /* Count enable set register */
1348                 val &= (1 << 31);
1349                 env->cp15.c9_pmcnten |= val;
1350                 break;
1351             case 2: /* Count enable clear */
1352                 val &= (1 << 31);
1353                 env->cp15.c9_pmcnten &= ~val;
1354                 break;
1355             case 3: /* Overflow flag status */
1356                 env->cp15.c9_pmovsr &= ~val;
1357                 break;
1358             case 4: /* Software increment */
1359                 /* RAZ/WI since we don't implement the software-count event */
1360                 break;
1361             case 5: /* Event counter selection register */
1362                 /* Since we don't implement any events, writing to this register
1363                  * is actually UNPREDICTABLE. So we choose to RAZ/WI.
1364                  */
1365                 break;
1366             default:
1367                 goto bad_reg;
1368             }
1369             break;
1370         case 13: /* Performance counters */
1371             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1372                 goto bad_reg;
1373             }
1374             switch (op2) {
1375             case 0: /* Cycle count register: not implemented, so RAZ/WI */
1376                 break;
1377             case 1: /* Event type select */
1378                 env->cp15.c9_pmxevtyper = val & 0xff;
1379                 break;
1380             case 2: /* Event count register */
1381                 /* Unimplemented (we have no events), RAZ/WI */
1382                 break;
1383             default:
1384                 goto bad_reg;
1385             }
1386             break;
1387         case 14: /* Performance monitor control */
1388             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1389                 goto bad_reg;
1390             }
1391             switch (op2) {
1392             case 0: /* user enable */
1393                 env->cp15.c9_pmuserenr = val & 1;
1394                 /* changes access rights for cp registers, so flush tbs */
1395                 tb_flush(env);
1396                 break;
1397             case 1: /* interrupt enable set */
1398                 /* We have no event counters so only the C bit can be changed */
1399                 val &= (1 << 31);
1400                 env->cp15.c9_pminten |= val;
1401                 break;
1402             case 2: /* interrupt enable clear */
1403                 val &= (1 << 31);
1404                 env->cp15.c9_pminten &= ~val;
1405                 break;
1406             }
1407             break;
1408         default:
1409             goto bad_reg;
1410         }
1411         break;
1412     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
1413         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
1414         break;
1415     case 12: /* Reserved.  */
1416         goto bad_reg;
1417     case 13: /* Process ID.  */
1418         switch (op2) {
1419         case 0:
1420             /* Unlike real hardware the qemu TLB uses virtual addresses,
1421                not modified virtual addresses, so this causes a TLB flush.
1422              */
1423             if (env->cp15.c13_fcse != val)
1424               tlb_flush(env, 1);
1425             env->cp15.c13_fcse = val;
1426             break;
1427         case 1:
1428             /* This changes the ASID, so do a TLB flush.  */
1429             if (env->cp15.c13_context != val
1430                 && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1431               tlb_flush(env, 0);
1432             env->cp15.c13_context = val;
1433             break;
1434         default:
1435             goto bad_reg;
1436         }
1437         break;
1438     case 14: /* Generic timer */
1439         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER)) {
1440             /* Dummy implementation: RAZ/WI for all */
1441             break;
1442         }
1443         goto bad_reg;
1444     case 15: /* Implementation specific.  */
1445         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1446             if (op2 == 0 && crm == 1) {
1447                 if (env->cp15.c15_cpar != (val & 0x3fff)) {
1448                     /* Changes cp0 to cp13 behavior, so needs a TB flush.  */
1449                     tb_flush(env);
1450                     env->cp15.c15_cpar = val & 0x3fff;
1451                 }
1452                 break;
1453             }
1454             goto bad_reg;
1455         }
1456         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1457             switch (crm) {
1458             case 0:
1459                 break;
1460             case 1: /* Set TI925T configuration.  */
1461                 env->cp15.c15_ticonfig = val & 0xe7;
1462                 env->cp15.c0_cpuid = (val & (1 << 5)) ? /* OS_TYPE bit */
1463                         ARM_CPUID_TI915T : ARM_CPUID_TI925T;
1464                 break;
1465             case 2: /* Set I_max.  */
1466                 env->cp15.c15_i_max = val;
1467                 break;
1468             case 3: /* Set I_min.  */
1469                 env->cp15.c15_i_min = val;
1470                 break;
1471             case 4: /* Set thread-ID.  */
1472                 env->cp15.c15_threadid = val & 0xffff;
1473                 break;
1474             case 8: /* Wait-for-interrupt (deprecated).  */
1475                 cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HALT);
1476                 break;
1477             default:
1478                 goto bad_reg;
1479             }
1480         }
1481         if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA9) {
1482             switch (crm) {
1483             case 0:
1484                 if ((op1 == 0) && (op2 == 0)) {
1485                     env->cp15.c15_power_control = val;
1486                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 1)) {
1487                     env->cp15.c15_diagnostic = val;
1488                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 2)) {
1489                     env->cp15.c15_power_diagnostic = val;
1490                 }
1491             default:
1492                 break;
1493             }
1494         }
1495         break;
1496     }
1497     return;
1498 bad_reg:
1499     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
1500     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register write (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
1501               (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
1502 }
1503
1504 uint32_t HELPER(get_cp15)(CPUARMState *env, uint32_t insn)
1505 {
1506     int op1;
1507     int op2;
1508     int crm;
1509
1510     op1 = (insn >> 21) & 7;
1511     op2 = (insn >> 5) & 7;
1512     crm = insn & 0xf;
1513     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
1514     case 0: /* ID codes.  */
1515         switch (op1) {
1516         case 0:
1517             switch (crm) {
1518             case 0:
1519                 switch (op2) {
1520                 case 0: /* Device ID.  */
1521                     return env->cp15.c0_cpuid;
1522                 case 1: /* Cache Type.  */
1523                     return env->cp15.c0_cachetype;
1524                 case 2: /* TCM status.  */
1525                     return 0;
1526                 case 3: /* TLB type register.  */
1527                     return 0; /* No lockable TLB entries.  */
1528                 case 5: /* MPIDR */
1529                     /* The MPIDR was standardised in v7; prior to
1530                      * this it was implemented only in the 11MPCore.
1531                      * For all other pre-v7 cores it does not exist.
1532                      */
1533                     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7) ||
1534                         ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_ARM11MPCORE) {
1535                         int mpidr = env->cpu_index;
1536                         /* We don't support setting cluster ID ([8..11])
1537                          * so these bits always RAZ.
1538                          */
1539                         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7MP)) {
1540                             mpidr |= (1 << 31);
1541                             /* Cores which are uniprocessor (non-coherent)
1542                              * but still implement the MP extensions set
1543                              * bit 30. (For instance, A9UP.) However we do
1544                              * not currently model any of those cores.
1545                              */
1546                         }
1547                         return mpidr;
1548                     }
1549                     /* otherwise fall through to the unimplemented-reg case */
1550                 default:
1551                     goto bad_reg;
1552                 }
1553             case 1:
1554                 if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1555                     goto bad_reg;
1556                 return env->cp15.c0_c1[op2];
1557             case 2:
1558                 if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1559                     goto bad_reg;
1560                 return env->cp15.c0_c2[op2];
1561             case 3: case 4: case 5: case 6: case 7:
1562                 return 0;
1563             default:
1564                 goto bad_reg;
1565             }
1566         case 1:
1567             /* These registers aren't documented on arm11 cores.  However
1568                Linux looks at them anyway.  */
1569             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6))
1570                 goto bad_reg;
1571             if (crm != 0)
1572                 goto bad_reg;
1573             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7))
1574                 return 0;
1575
1576             switch (op2) {
1577             case 0:
1578                 return env->cp15.c0_ccsid[env->cp15.c0_cssel];
1579             case 1:
1580                 return env->cp15.c0_clid;
1581             case 7:
1582                 return 0;
1583             }
1584             goto bad_reg;
1585         case 2:
1586             if (op2 != 0 || crm != 0)
1587                 goto bad_reg;
1588             return env->cp15.c0_cssel;
1589         default:
1590             goto bad_reg;
1591         }
1592     case 1: /* System configuration.  */
1593         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)
1594             && op1 == 0 && crm == 1 && op2 == 0) {
1595             return env->cp15.c1_scr;
1596         }
1597         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1598             op2 = 0;
1599         switch (op2) {
1600         case 0: /* Control register.  */
1601             return env->cp15.c1_sys;
1602         case 1: /* Auxiliary control register.  */
1603             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1604                 return env->cp15.c1_xscaleauxcr;
1605             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR))
1606                 goto bad_reg;
1607             switch (ARM_CPUID(env)) {
1608             case ARM_CPUID_ARM1026:
1609                 return 1;
1610             case ARM_CPUID_ARM1136:
1611             case ARM_CPUID_ARM1136_R2:
1612             case ARM_CPUID_ARM1176:
1613                 return 7;
1614             case ARM_CPUID_ARM11MPCORE:
1615                 return 1;
1616             case ARM_CPUID_CORTEXA8:
1617                 return 2;
1618             case ARM_CPUID_CORTEXA9:
1619             case ARM_CPUID_CORTEXA15:
1620                 return 0;
1621             default:
1622                 goto bad_reg;
1623             }
1624         case 2: /* Coprocessor access register.  */
1625             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
1626                 goto bad_reg;
1627             return env->cp15.c1_coproc;
1628         default:
1629             goto bad_reg;
1630         }
1631     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
1632         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1633             switch (op2) {
1634             case 0:
1635                 return env->cp15.c2_data;
1636                 break;
1637             case 1:
1638                 return env->cp15.c2_insn;
1639                 break;
1640             default:
1641                 goto bad_reg;
1642             }
1643         } else {
1644             switch (op2) {
1645             case 0:
1646                 return env->cp15.c2_base0;
1647             case 1:
1648                 return env->cp15.c2_base1;
1649             case 2:
1650                 return env->cp15.c2_control;
1651             default:
1652                 goto bad_reg;
1653             }
1654         }
1655     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
1656         return env->cp15.c3;
1657     case 4: /* Reserved.  */
1658         goto bad_reg;
1659     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
1660         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1661             op2 = 0;
1662         switch (op2) {
1663         case 0:
1664             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1665                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
1666             return env->cp15.c5_data;
1667         case 1:
1668             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1669                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_insn);
1670             return env->cp15.c5_insn;
1671         case 2:
1672             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1673                 goto bad_reg;
1674             return env->cp15.c5_data;
1675         case 3:
1676             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
1677                 goto bad_reg;
1678             return env->cp15.c5_insn;
1679         default:
1680             goto bad_reg;
1681         }
1682     case 6: /* MMU Fault address.  */
1683         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
1684             if (crm >= 8)
1685                 goto bad_reg;
1686             return env->cp15.c6_region[crm];
1687         } else {
1688             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
1689                 op2 = 0;
1690             switch (op2) {
1691             case 0:
1692                 return env->cp15.c6_data;
1693             case 1:
1694                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
1695                     /* Watchpoint Fault Adrress.  */
1696                     return 0; /* Not implemented.  */
1697                 } else {
1698                     /* Instruction Fault Adrress.  */
1699                     /* Arm9 doesn't have an IFAR, but implementing it anyway
1700                        shouldn't do any harm.  */
1701                     return env->cp15.c6_insn;
1702                 }
1703             case 2:
1704                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
1705                     /* Instruction Fault Adrress.  */
1706                     return env->cp15.c6_insn;
1707                 } else {
1708                     goto bad_reg;
1709                 }
1710             default:
1711                 goto bad_reg;
1712             }
1713         }
1714     case 7: /* Cache control.  */
1715         if (crm == 4 && op1 == 0 && op2 == 0) {
1716             return env->cp15.c7_par;
1717         }
1718         /* FIXME: Should only clear Z flag if destination is r15.  */
1719         env->ZF = 0;
1720         return 0;
1721     case 8: /* MMU TLB control.  */
1722         goto bad_reg;
1723     case 9:
1724         switch (crm) {
1725         case 0: /* Cache lockdown */
1726             switch (op1) {
1727             case 0: /* L1 cache.  */
1728                 if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1729                     return 0;
1730                 }
1731                 switch (op2) {
1732                 case 0:
1733                     return env->cp15.c9_data;
1734                 case 1:
1735                     return env->cp15.c9_insn;
1736                 default:
1737                     goto bad_reg;
1738                 }
1739             case 1: /* L2 cache */
1740                 /* L2 Lockdown and Auxiliary control.  */
1741                 switch (op2) {
1742                 case 0:
1743                     /* L2 cache lockdown (A8 only) */
1744                     return 0;
1745                 case 2:
1746                     /* L2 cache auxiliary control (A8) or control (A15) */
1747                     if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA15) {
1748                         /* Linux wants the number of processors from here.
1749                          * Might as well set the interrupt-controller bit too.
1750                          */
1751                         return ((smp_cpus - 1) << 24) | (1 << 23);
1752                     }
1753                     return 0;
1754                 case 3:
1755                     /* L2 cache extended control (A15) */
1756                     return 0;
1757                 default:
1758                     goto bad_reg;
1759                 }
1760             default:
1761                 goto bad_reg;
1762             }
1763             break;
1764         case 12: /* Performance monitor control */
1765             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1766                 goto bad_reg;
1767             }
1768             switch (op2) {
1769             case 0: /* performance monitor control register */
1770                 return env->cp15.c9_pmcr;
1771             case 1: /* count enable set */
1772             case 2: /* count enable clear */
1773                 return env->cp15.c9_pmcnten;
1774             case 3: /* overflow flag status */
1775                 return env->cp15.c9_pmovsr;
1776             case 4: /* software increment */
1777             case 5: /* event counter selection register */
1778                 return 0; /* Unimplemented, RAZ/WI */
1779             default:
1780                 goto bad_reg;
1781             }
1782         case 13: /* Performance counters */
1783             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1784                 goto bad_reg;
1785             }
1786             switch (op2) {
1787             case 1: /* Event type select */
1788                 return env->cp15.c9_pmxevtyper;
1789             case 0: /* Cycle count register */
1790             case 2: /* Event count register */
1791                 /* Unimplemented, so RAZ/WI */
1792                 return 0;
1793             default:
1794                 goto bad_reg;
1795             }
1796         case 14: /* Performance monitor control */
1797             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
1798                 goto bad_reg;
1799             }
1800             switch (op2) {
1801             case 0: /* user enable */
1802                 return env->cp15.c9_pmuserenr;
1803             case 1: /* interrupt enable set */
1804             case 2: /* interrupt enable clear */
1805                 return env->cp15.c9_pminten;
1806             default:
1807                 goto bad_reg;
1808             }
1809         default:
1810             goto bad_reg;
1811         }
1812         break;
1813     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
1814         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
1815         return 0;
1816     case 11: /* TCM DMA control.  */
1817     case 12: /* Reserved.  */
1818         goto bad_reg;
1819     case 13: /* Process ID.  */
1820         switch (op2) {
1821         case 0:
1822             return env->cp15.c13_fcse;
1823         case 1:
1824             return env->cp15.c13_context;
1825         default:
1826             goto bad_reg;
1827         }
1828     case 14: /* Generic timer */
1829         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER)) {
1830             /* Dummy implementation: RAZ/WI for all */
1831             return 0;
1832         }
1833         goto bad_reg;
1834     case 15: /* Implementation specific.  */
1835         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1836             if (op2 == 0 && crm == 1)
1837                 return env->cp15.c15_cpar;
1838
1839             goto bad_reg;
1840         }
1841         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1842             switch (crm) {
1843             case 0:
1844                 return 0;
1845             case 1: /* Read TI925T configuration.  */
1846                 return env->cp15.c15_ticonfig;
1847             case 2: /* Read I_max.  */
1848                 return env->cp15.c15_i_max;
1849             case 3: /* Read I_min.  */
1850                 return env->cp15.c15_i_min;
1851             case 4: /* Read thread-ID.  */
1852                 return env->cp15.c15_threadid;
1853             case 8: /* TI925T_status */
1854                 return 0;
1855             }
1856             /* TODO: Peripheral port remap register:
1857              * On OMAP2 mcr p15, 0, rn, c15, c2, 4 sets up the interrupt
1858              * controller base address at $rn & ~0xfff and map size of
1859              * 0x200 << ($rn & 0xfff), when MMU is off.  */
1860             goto bad_reg;
1861         }
1862         if (ARM_CPUID(env) == ARM_CPUID_CORTEXA9) {
1863             switch (crm) {
1864             case 0:
1865                 if ((op1 == 4) && (op2 == 0)) {
1866                     /* The config_base_address should hold the value of
1867                      * the peripheral base. ARM should get this from a CPU
1868                      * object property, but that support isn't available in
1869                      * December 2011. Default to 0 for now and board models
1870                      * that care can set it by a private hook */
1871                     return env->cp15.c15_config_base_address;
1872                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 0)) {
1873                     /* power_control should be set to maximum latency. Again,
1874                        default to 0 and set by private hook */
1875                     return env->cp15.c15_power_control;
1876                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 1)) {
1877                     return env->cp15.c15_diagnostic;
1878                 } else if ((op1 == 0) && (op2 == 2)) {
1879                     return env->cp15.c15_power_diagnostic;
1880                 }
1881                 break;
1882             case 1: /* NEON Busy */
1883                 return 0;
1884             case 5: /* tlb lockdown */
1885             case 6:
1886             case 7:
1887                 if ((op1 == 5) && (op2 == 2)) {
1888                     return 0;
1889                 }
1890                 break;
1891             default:
1892                 break;
1893             }
1894             goto bad_reg;
1895         }
1896         return 0;
1897     }
1898 bad_reg:
1899     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
1900     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read (c%d, c%d, {%d, %d})\n",
1901               (insn >> 16) & 0xf, crm, op1, op2);
1902     return 0;
1903 }
1904
1905 void HELPER(set_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode, uint32_t val)
1906 {
1907     if ((env->uncached_cpsr & CPSR_M) == mode) {
1908         env->regs[13] = val;
1909     } else {
1910         env->banked_r13[bank_number(env, mode)] = val;
1911     }
1912 }
1913
1914 uint32_t HELPER(get_r13_banked)(CPUARMState *env, uint32_t mode)
1915 {
1916     if ((env->uncached_cpsr & CPSR_M) == mode) {
1917         return env->regs[13];
1918     } else {
1919         return env->banked_r13[bank_number(env, mode)];
1920     }
1921 }
1922
1923 uint32_t HELPER(v7m_mrs)(CPUARMState *env, uint32_t reg)
1924 {
1925     switch (reg) {
1926     case 0: /* APSR */
1927         return xpsr_read(env) & 0xf8000000;
1928     case 1: /* IAPSR */
1929         return xpsr_read(env) & 0xf80001ff;
1930     case 2: /* EAPSR */
1931         return xpsr_read(env) & 0xff00fc00;
1932     case 3: /* xPSR */
1933         return xpsr_read(env) & 0xff00fdff;
1934     case 5: /* IPSR */
1935         return xpsr_read(env) & 0x000001ff;
1936     case 6: /* EPSR */
1937         return xpsr_read(env) & 0x0700fc00;
1938     case 7: /* IEPSR */
1939         return xpsr_read(env) & 0x0700edff;
1940     case 8: /* MSP */
1941         return env->v7m.current_sp ? env->v7m.other_sp : env->regs[13];
1942     case 9: /* PSP */
1943         return env->v7m.current_sp ? env->regs[13] : env->v7m.other_sp;
1944     case 16: /* PRIMASK */
1945         return (env->uncached_cpsr & CPSR_I) != 0;
1946     case 17: /* BASEPRI */
1947     case 18: /* BASEPRI_MAX */
1948         return env->v7m.basepri;
1949     case 19: /* FAULTMASK */
1950         return (env->uncached_cpsr & CPSR_F) != 0;
1951     case 20: /* CONTROL */
1952         return env->v7m.control;
1953     default:
1954         /* ??? For debugging only.  */
1955         cpu_abort(env, "Unimplemented system register read (%d)\n", reg);
1956         return 0;
1957     }
1958 }
1959
1960 void HELPER(v7m_msr)(CPUARMState *env, uint32_t reg, uint32_t val)
1961 {
1962     switch (reg) {
1963     case 0: /* APSR */
1964         xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
1965         break;
1966     case 1: /* IAPSR */
1967         xpsr_write(env, val, 0xf8000000);
1968         break;
1969     case 2: /* EAPSR */
1970         xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
1971         break;
1972     case 3: /* xPSR */
1973         xpsr_write(env, val, 0xfe00fc00);
1974         break;
1975     case 5: /* IPSR */
1976         /* IPSR bits are readonly.  */
1977         break;
1978     case 6: /* EPSR */
1979         xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
1980         break;
1981     case 7: /* IEPSR */
1982         xpsr_write(env, val, 0x0600fc00);
1983         break;
1984     case 8: /* MSP */
1985         if (env->v7m.current_sp)
1986             env->v7m.other_sp = val;
1987         else
1988             env->regs[13] = val;
1989         break;
1990     case 9: /* PSP */
1991         if (env->v7m.current_sp)
1992             env->regs[13] = val;
1993         else
1994             env->v7m.other_sp = val;
1995         break;
1996     case 16: /* PRIMASK */
1997         if (val & 1)
1998             env->uncached_cpsr |= CPSR_I;
1999         else
2000             env->uncached_cpsr &= ~CPSR_I;
2001         break;
2002     case 17: /* BASEPRI */
2003         env->v7m.basepri = val & 0xff;
2004         break;
2005     case 18: /* BASEPRI_MAX */
2006         val &= 0xff;
2007         if (val != 0 && (val < env->v7m.basepri || env->v7m.basepri == 0))
2008             env->v7m.basepri = val;
2009         break;
2010     case 19: /* FAULTMASK */
2011         if (val & 1)
2012             env->uncached_cpsr |= CPSR_F;
2013         else
2014             env->uncached_cpsr &= ~CPSR_F;
2015         break;
2016     case 20: /* CONTROL */
2017         env->v7m.control = val & 3;
2018         switch_v7m_sp(env, (val & 2) != 0);
2019         break;
2020     default:
2021         /* ??? For debugging only.  */
2022         cpu_abort(env, "Unimplemented system register write (%d)\n", reg);
2023         return;
2024     }
2025 }
2026
2027 void cpu_arm_set_cp_io(CPUARMState *env, int cpnum,
2028                 ARMReadCPFunc *cp_read, ARMWriteCPFunc *cp_write,
2029                 void *opaque)
2030 {
2031     if (cpnum < 0 || cpnum > 14) {
2032         cpu_abort(env, "Bad coprocessor number: %i\n", cpnum);
2033         return;
2034     }
2035
2036     env->cp[cpnum].cp_read = cp_read;
2037     env->cp[cpnum].cp_write = cp_write;
2038     env->cp[cpnum].opaque = opaque;
2039 }
2040
2041 #endif
2042
2043 /* Note that signed overflow is undefined in C.  The following routines are
2044    careful to use unsigned types where modulo arithmetic is required.
2045    Failure to do so _will_ break on newer gcc.  */
2046
2047 /* Signed saturating arithmetic.  */
2048
2049 /* Perform 16-bit signed saturating addition.  */
2050 static inline uint16_t add16_sat(uint16_t a, uint16_t b)
2051 {
2052     uint16_t res;
2053
2054     res = a + b;
2055     if (((res ^ a) & 0x8000) && !((a ^ b) & 0x8000)) {
2056         if (a & 0x8000)
2057             res = 0x8000;
2058         else
2059             res = 0x7fff;
2060     }
2061     return res;
2062 }
2063
2064 /* Perform 8-bit signed saturating addition.  */
2065 static inline uint8_t add8_sat(uint8_t a, uint8_t b)
2066 {
2067     uint8_t res;
2068
2069     res = a + b;
2070     if (((res ^ a) & 0x80) && !((a ^ b) & 0x80)) {
2071         if (a & 0x80)
2072             res = 0x80;
2073         else
2074             res = 0x7f;
2075     }
2076     return res;
2077 }
2078
2079 /* Perform 16-bit signed saturating subtraction.  */
2080 static inline uint16_t sub16_sat(uint16_t a, uint16_t b)
2081 {
2082     uint16_t res;
2083
2084     res = a - b;
2085     if (((res ^ a) & 0x8000) && ((a ^ b) & 0x8000)) {
2086         if (a & 0x8000)
2087             res = 0x8000;
2088         else
2089             res = 0x7fff;
2090     }
2091     return res;
2092 }
2093
2094 /* Perform 8-bit signed saturating subtraction.  */
2095 static inline uint8_t sub8_sat(uint8_t a, uint8_t b)
2096 {
2097     uint8_t res;
2098
2099     res = a - b;
2100     if (((res ^ a) & 0x80) && ((a ^ b) & 0x80)) {
2101         if (a & 0x80)
2102             res = 0x80;
2103         else
2104             res = 0x7f;
2105     }
2106     return res;
2107 }
2108
2109 #define ADD16(a, b, n) RESULT(add16_sat(a, b), n, 16);
2110 #define SUB16(a, b, n) RESULT(sub16_sat(a, b), n, 16);
2111 #define ADD8(a, b, n)  RESULT(add8_sat(a, b), n, 8);
2112 #define SUB8(a, b, n)  RESULT(sub8_sat(a, b), n, 8);
2113 #define PFX q
2114
2115 #include "op_addsub.h"
2116
2117 /* Unsigned saturating arithmetic.  */
2118 static inline uint16_t add16_usat(uint16_t a, uint16_t b)
2119 {
2120     uint16_t res;
2121     res = a + b;
2122     if (res < a)
2123         res = 0xffff;
2124     return res;
2125 }
2126
2127 static inline uint16_t sub16_usat(uint16_t a, uint16_t b)
2128 {
2129     if (a > b)
2130         return a - b;
2131     else
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 static inline uint8_t add8_usat(uint8_t a, uint8_t b)
2136 {
2137     uint8_t res;
2138     res = a + b;
2139     if (res < a)
2140         res = 0xff;
2141     return res;
2142 }
2143
2144 static inline uint8_t sub8_usat(uint8_t a, uint8_t b)
2145 {
2146     if (a > b)
2147         return a - b;
2148     else
2149         return 0;
2150 }
2151
2152 #define ADD16(a, b, n) RESULT(add16_usat(a, b), n, 16);
2153 #define SUB16(a, b, n) RESULT(sub16_usat(a, b), n, 16);
2154 #define ADD8(a, b, n)  RESULT(add8_usat(a, b), n, 8);
2155 #define SUB8(a, b, n)  RESULT(sub8_usat(a, b), n, 8);
2156 #define PFX uq
2157
2158 #include "op_addsub.h"
2159
2160 /* Signed modulo arithmetic.  */
2161 #define SARITH16(a, b, n, op) do { \
2162     int32_t sum; \
2163     sum = (int32_t)(int16_t)(a) op (int32_t)(int16_t)(b); \
2164     RESULT(sum, n, 16); \
2165     if (sum >= 0) \
2166         ge |= 3 << (n * 2); \
2167     } while(0)
2168
2169 #define SARITH8(a, b, n, op) do { \
2170     int32_t sum; \
2171     sum = (int32_t)(int8_t)(a) op (int32_t)(int8_t)(b); \
2172     RESULT(sum, n, 8); \
2173     if (sum >= 0) \
2174         ge |= 1 << n; \
2175     } while(0)
2176
2177
2178 #define ADD16(a, b, n) SARITH16(a, b, n, +)
2179 #define SUB16(a, b, n) SARITH16(a, b, n, -)
2180 #define ADD8(a, b, n)  SARITH8(a, b, n, +)
2181 #define SUB8(a, b, n)  SARITH8(a, b, n, -)
2182 #define PFX s
2183 #define ARITH_GE
2184
2185 #include "op_addsub.h"
2186
2187 /* Unsigned modulo arithmetic.  */
2188 #define ADD16(a, b, n) do { \
2189     uint32_t sum; \
2190     sum = (uint32_t)(uint16_t)(a) + (uint32_t)(uint16_t)(b); \
2191     RESULT(sum, n, 16); \
2192     if ((sum >> 16) == 1) \
2193         ge |= 3 << (n * 2); \
2194     } while(0)
2195
2196 #define ADD8(a, b, n) do { \
2197     uint32_t sum; \
2198     sum = (uint32_t)(uint8_t)(a) + (uint32_t)(uint8_t)(b); \
2199     RESULT(sum, n, 8); \
2200     if ((sum >> 8) == 1) \
2201         ge |= 1 << n; \
2202     } while(0)
2203
2204 #define SUB16(a, b, n) do { \
2205     uint32_t sum; \
2206     sum = (uint32_t)(uint16_t)(a) - (uint32_t)(uint16_t)(b); \
2207     RESULT(sum, n, 16); \
2208     if ((sum >> 16) == 0) \
2209         ge |= 3 << (n * 2); \
2210     } while(0)
2211
2212 #define SUB8(a, b, n) do { \
2213     uint32_t sum; \
2214     sum = (uint32_t)(uint8_t)(a) - (uint32_t)(uint8_t)(b); \
2215     RESULT(sum, n, 8); \
2216     if ((sum >> 8) == 0) \
2217         ge |= 1 << n; \
2218     } while(0)
2219
2220 #define PFX u
2221 #define ARITH_GE
2222
2223 #include "op_addsub.h"
2224
2225 /* Halved signed arithmetic.  */
2226 #define ADD16(a, b, n) \
2227   RESULT(((int32_t)(int16_t)(a) + (int32_t)(int16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2228 #define SUB16(a, b, n) \
2229   RESULT(((int32_t)(int16_t)(a) - (int32_t)(int16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2230 #define ADD8(a, b, n) \
2231   RESULT(((int32_t)(int8_t)(a) + (int32_t)(int8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2232 #define SUB8(a, b, n) \
2233   RESULT(((int32_t)(int8_t)(a) - (int32_t)(int8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2234 #define PFX sh
2235
2236 #include "op_addsub.h"
2237
2238 /* Halved unsigned arithmetic.  */
2239 #define ADD16(a, b, n) \
2240   RESULT(((uint32_t)(uint16_t)(a) + (uint32_t)(uint16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2241 #define SUB16(a, b, n) \
2242   RESULT(((uint32_t)(uint16_t)(a) - (uint32_t)(uint16_t)(b)) >> 1, n, 16)
2243 #define ADD8(a, b, n) \
2244   RESULT(((uint32_t)(uint8_t)(a) + (uint32_t)(uint8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2245 #define SUB8(a, b, n) \
2246   RESULT(((uint32_t)(uint8_t)(a) - (uint32_t)(uint8_t)(b)) >> 1, n, 8)
2247 #define PFX uh
2248
2249 #include "op_addsub.h"
2250
2251 static inline uint8_t do_usad(uint8_t a, uint8_t b)
2252 {
2253     if (a > b)
2254         return a - b;
2255     else
2256         return b - a;
2257 }
2258
2259 /* Unsigned sum of absolute byte differences.  */
2260 uint32_t HELPER(usad8)(uint32_t a, uint32_t b)
2261 {
2262     uint32_t sum;
2263     sum = do_usad(a, b);
2264     sum += do_usad(a >> 8, b >> 8);
2265     sum += do_usad(a >> 16, b >>16);
2266     sum += do_usad(a >> 24, b >> 24);
2267     return sum;
2268 }
2269
2270 /* For ARMv6 SEL instruction.  */
2271 uint32_t HELPER(sel_flags)(uint32_t flags, uint32_t a, uint32_t b)
2272 {
2273     uint32_t mask;
2274
2275     mask = 0;
2276     if (flags & 1)
2277         mask |= 0xff;
2278     if (flags & 2)
2279         mask |= 0xff00;
2280     if (flags & 4)
2281         mask |= 0xff0000;
2282     if (flags & 8)
2283         mask |= 0xff000000;
2284     return (a & mask) | (b & ~mask);
2285 }
2286
2287 uint32_t HELPER(logicq_cc)(uint64_t val)
2288 {
2289     return (val >> 32) | (val != 0);
2290 }
2291
2292 /* VFP support.  We follow the convention used for VFP instrunctions:
2293    Single precition routines have a "s" suffix, double precision a
2294    "d" suffix.  */
2295
2296 /* Convert host exception flags to vfp form.  */
2297 static inline int vfp_exceptbits_from_host(int host_bits)
2298 {
2299     int target_bits = 0;
2300
2301     if (host_bits & float_flag_invalid)
2302         target_bits |= 1;
2303     if (host_bits & float_flag_divbyzero)
2304         target_bits |= 2;
2305     if (host_bits & float_flag_overflow)
2306         target_bits |= 4;
2307     if (host_bits & (float_flag_underflow | float_flag_output_denormal))
2308         target_bits |= 8;
2309     if (host_bits & float_flag_inexact)
2310         target_bits |= 0x10;
2311     if (host_bits & float_flag_input_denormal)
2312         target_bits |= 0x80;
2313     return target_bits;
2314 }
2315
2316 uint32_t HELPER(vfp_get_fpscr)(CPUARMState *env)
2317 {
2318     int i;
2319     uint32_t fpscr;
2320
2321     fpscr = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0xffc8ffff)
2322             | (env->vfp.vec_len << 16)
2323             | (env->vfp.vec_stride << 20);
2324     i = get_float_exception_flags(&env->vfp.fp_status);
2325     i |= get_float_exception_flags(&env->vfp.standard_fp_status);
2326     fpscr |= vfp_exceptbits_from_host(i);
2327     return fpscr;
2328 }
2329
2330 uint32_t vfp_get_fpscr(CPUARMState *env)
2331 {
2332     return HELPER(vfp_get_fpscr)(env);
2333 }
2334
2335 /* Convert vfp exception flags to target form.  */
2336 static inline int vfp_exceptbits_to_host(int target_bits)
2337 {
2338     int host_bits = 0;
2339
2340     if (target_bits & 1)
2341         host_bits |= float_flag_invalid;
2342     if (target_bits & 2)
2343         host_bits |= float_flag_divbyzero;
2344     if (target_bits & 4)
2345         host_bits |= float_flag_overflow;
2346     if (target_bits & 8)
2347         host_bits |= float_flag_underflow;
2348     if (target_bits & 0x10)
2349         host_bits |= float_flag_inexact;
2350     if (target_bits & 0x80)
2351         host_bits |= float_flag_input_denormal;
2352     return host_bits;
2353 }
2354
2355 void HELPER(vfp_set_fpscr)(CPUARMState *env, uint32_t val)
2356 {
2357     int i;
2358     uint32_t changed;
2359
2360     changed = env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR];
2361     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (val & 0xffc8ffff);
2362     env->vfp.vec_len = (val >> 16) & 7;
2363     env->vfp.vec_stride = (val >> 20) & 3;
2364
2365     changed ^= val;
2366     if (changed & (3 << 22)) {
2367         i = (val >> 22) & 3;
2368         switch (i) {
2369         case 0:
2370             i = float_round_nearest_even;
2371             break;
2372         case 1:
2373             i = float_round_up;
2374             break;
2375         case 2:
2376             i = float_round_down;
2377             break;
2378         case 3:
2379             i = float_round_to_zero;
2380             break;
2381         }
2382         set_float_rounding_mode(i, &env->vfp.fp_status);
2383     }
2384     if (changed & (1 << 24)) {
2385         set_flush_to_zero((val & (1 << 24)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2386         set_flush_inputs_to_zero((val & (1 << 24)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2387     }
2388     if (changed & (1 << 25))
2389         set_default_nan_mode((val & (1 << 25)) != 0, &env->vfp.fp_status);
2390
2391     i = vfp_exceptbits_to_host(val);
2392     set_float_exception_flags(i, &env->vfp.fp_status);
2393     set_float_exception_flags(0, &env->vfp.standard_fp_status);
2394 }
2395
2396 void vfp_set_fpscr(CPUARMState *env, uint32_t val)
2397 {
2398     HELPER(vfp_set_fpscr)(env, val);
2399 }
2400
2401 #define VFP_HELPER(name, p) HELPER(glue(glue(vfp_,name),p))
2402
2403 #define VFP_BINOP(name) \
2404 float32 VFP_HELPER(name, s)(float32 a, float32 b, void *fpstp) \
2405 { \
2406     float_status *fpst = fpstp; \
2407     return float32_ ## name(a, b, fpst); \
2408 } \
2409 float64 VFP_HELPER(name, d)(float64 a, float64 b, void *fpstp) \
2410 { \
2411     float_status *fpst = fpstp; \
2412     return float64_ ## name(a, b, fpst); \
2413 }
2414 VFP_BINOP(add)
2415 VFP_BINOP(sub)
2416 VFP_BINOP(mul)
2417 VFP_BINOP(div)
2418 #undef VFP_BINOP
2419
2420 float32 VFP_HELPER(neg, s)(float32 a)
2421 {
2422     return float32_chs(a);
2423 }
2424
2425 float64 VFP_HELPER(neg, d)(float64 a)
2426 {
2427     return float64_chs(a);
2428 }
2429
2430 float32 VFP_HELPER(abs, s)(float32 a)
2431 {
2432     return float32_abs(a);
2433 }
2434
2435 float64 VFP_HELPER(abs, d)(float64 a)
2436 {
2437     return float64_abs(a);
2438 }
2439
2440 float32 VFP_HELPER(sqrt, s)(float32 a, CPUARMState *env)
2441 {
2442     return float32_sqrt(a, &env->vfp.fp_status);
2443 }
2444
2445 float64 VFP_HELPER(sqrt, d)(float64 a, CPUARMState *env)
2446 {
2447     return float64_sqrt(a, &env->vfp.fp_status);
2448 }
2449
2450 /* XXX: check quiet/signaling case */
2451 #define DO_VFP_cmp(p, type) \
2452 void VFP_HELPER(cmp, p)(type a, type b, CPUARMState *env)  \
2453 { \
2454     uint32_t flags; \
2455     switch(type ## _compare_quiet(a, b, &env->vfp.fp_status)) { \
2456     case 0: flags = 0x6; break; \
2457     case -1: flags = 0x8; break; \
2458     case 1: flags = 0x2; break; \
2459     default: case 2: flags = 0x3; break; \
2460     } \
2461     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (flags << 28) \
2462         | (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0x0fffffff); \
2463 } \
2464 void VFP_HELPER(cmpe, p)(type a, type b, CPUARMState *env) \
2465 { \
2466     uint32_t flags; \
2467     switch(type ## _compare(a, b, &env->vfp.fp_status)) { \
2468     case 0: flags = 0x6; break; \
2469     case -1: flags = 0x8; break; \
2470     case 1: flags = 0x2; break; \
2471     default: case 2: flags = 0x3; break; \
2472     } \
2473     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] = (flags << 28) \
2474         | (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & 0x0fffffff); \
2475 }
2476 DO_VFP_cmp(s, float32)
2477 DO_VFP_cmp(d, float64)
2478 #undef DO_VFP_cmp
2479
2480 /* Integer to float and float to integer conversions */
2481
2482 #define CONV_ITOF(name, fsz, sign) \
2483     float##fsz HELPER(name)(uint32_t x, void *fpstp) \
2484 { \
2485     float_status *fpst = fpstp; \
2486     return sign##int32_to_##float##fsz((sign##int32_t)x, fpst); \
2487 }
2488
2489 #define CONV_FTOI(name, fsz, sign, round) \
2490 uint32_t HELPER(name)(float##fsz x, void *fpstp) \
2491 { \
2492     float_status *fpst = fpstp; \
2493     if (float##fsz##_is_any_nan(x)) { \
2494         float_raise(float_flag_invalid, fpst); \
2495         return 0; \
2496     } \
2497     return float##fsz##_to_##sign##int32##round(x, fpst); \
2498 }
2499
2500 #define FLOAT_CONVS(name, p, fsz, sign) \
2501 CONV_ITOF(vfp_##name##to##p, fsz, sign) \
2502 CONV_FTOI(vfp_to##name##p, fsz, sign, ) \
2503 CONV_FTOI(vfp_to##name##z##p, fsz, sign, _round_to_zero)
2504
2505 FLOAT_CONVS(si, s, 32, )
2506 FLOAT_CONVS(si, d, 64, )
2507 FLOAT_CONVS(ui, s, 32, u)
2508 FLOAT_CONVS(ui, d, 64, u)
2509
2510 #undef CONV_ITOF
2511 #undef CONV_FTOI
2512 #undef FLOAT_CONVS
2513
2514 /* floating point conversion */
2515 float64 VFP_HELPER(fcvtd, s)(float32 x, CPUARMState *env)
2516 {
2517     float64 r = float32_to_float64(x, &env->vfp.fp_status);
2518     /* ARM requires that S<->D conversion of any kind of NaN generates
2519      * a quiet NaN by forcing the most significant frac bit to 1.
2520      */
2521     return float64_maybe_silence_nan(r);
2522 }
2523
2524 float32 VFP_HELPER(fcvts, d)(float64 x, CPUARMState *env)
2525 {
2526     float32 r =  float64_to_float32(x, &env->vfp.fp_status);
2527     /* ARM requires that S<->D conversion of any kind of NaN generates
2528      * a quiet NaN by forcing the most significant frac bit to 1.
2529      */
2530     return float32_maybe_silence_nan(r);
2531 }
2532
2533 /* VFP3 fixed point conversion.  */
2534 #define VFP_CONV_FIX(name, p, fsz, itype, sign) \
2535 float##fsz HELPER(vfp_##name##to##p)(uint##fsz##_t  x, uint32_t shift, \
2536                                     void *fpstp) \
2537 { \
2538     float_status *fpst = fpstp; \
2539     float##fsz tmp; \
2540     tmp = sign##int32_to_##float##fsz((itype##_t)x, fpst); \
2541     return float##fsz##_scalbn(tmp, -(int)shift, fpst); \
2542 } \
2543 uint##fsz##_t HELPER(vfp_to##name##p)(float##fsz x, uint32_t shift, \
2544                                        void *fpstp) \
2545 { \
2546     float_status *fpst = fpstp; \
2547     float##fsz tmp; \
2548     if (float##fsz##_is_any_nan(x)) { \
2549         float_raise(float_flag_invalid, fpst); \
2550         return 0; \
2551     } \
2552     tmp = float##fsz##_scalbn(x, shift, fpst); \
2553     return float##fsz##_to_##itype##_round_to_zero(tmp, fpst); \
2554 }
2555
2556 VFP_CONV_FIX(sh, d, 64, int16, )
2557 VFP_CONV_FIX(sl, d, 64, int32, )
2558 VFP_CONV_FIX(uh, d, 64, uint16, u)
2559 VFP_CONV_FIX(ul, d, 64, uint32, u)
2560 VFP_CONV_FIX(sh, s, 32, int16, )
2561 VFP_CONV_FIX(sl, s, 32, int32, )
2562 VFP_CONV_FIX(uh, s, 32, uint16, u)
2563 VFP_CONV_FIX(ul, s, 32, uint32, u)
2564 #undef VFP_CONV_FIX
2565
2566 /* Half precision conversions.  */
2567 static float32 do_fcvt_f16_to_f32(uint32_t a, CPUARMState *env, float_status *s)
2568 {
2569     int ieee = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & (1 << 26)) == 0;
2570     float32 r = float16_to_float32(make_float16(a), ieee, s);
2571     if (ieee) {
2572         return float32_maybe_silence_nan(r);
2573     }
2574     return r;
2575 }
2576
2577 static uint32_t do_fcvt_f32_to_f16(float32 a, CPUARMState *env, float_status *s)
2578 {
2579     int ieee = (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSCR] & (1 << 26)) == 0;
2580     float16 r = float32_to_float16(a, ieee, s);
2581     if (ieee) {
2582         r = float16_maybe_silence_nan(r);
2583     }
2584     return float16_val(r);
2585 }
2586
2587 float32 HELPER(neon_fcvt_f16_to_f32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2588 {
2589     return do_fcvt_f16_to_f32(a, env, &env->vfp.standard_fp_status);
2590 }
2591
2592 uint32_t HELPER(neon_fcvt_f32_to_f16)(float32 a, CPUARMState *env)
2593 {
2594     return do_fcvt_f32_to_f16(a, env, &env->vfp.standard_fp_status);
2595 }
2596
2597 float32 HELPER(vfp_fcvt_f16_to_f32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2598 {
2599     return do_fcvt_f16_to_f32(a, env, &env->vfp.fp_status);
2600 }
2601
2602 uint32_t HELPER(vfp_fcvt_f32_to_f16)(float32 a, CPUARMState *env)
2603 {
2604     return do_fcvt_f32_to_f16(a, env, &env->vfp.fp_status);
2605 }
2606
2607 #define float32_two make_float32(0x40000000)
2608 #define float32_three make_float32(0x40400000)
2609 #define float32_one_point_five make_float32(0x3fc00000)
2610
2611 float32 HELPER(recps_f32)(float32 a, float32 b, CPUARMState *env)
2612 {
2613     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2614     if ((float32_is_infinity(a) && float32_is_zero_or_denormal(b)) ||
2615         (float32_is_infinity(b) && float32_is_zero_or_denormal(a))) {
2616         if (!(float32_is_zero(a) || float32_is_zero(b))) {
2617             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2618         }
2619         return float32_two;
2620     }
2621     return float32_sub(float32_two, float32_mul(a, b, s), s);
2622 }
2623
2624 float32 HELPER(rsqrts_f32)(float32 a, float32 b, CPUARMState *env)
2625 {
2626     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2627     float32 product;
2628     if ((float32_is_infinity(a) && float32_is_zero_or_denormal(b)) ||
2629         (float32_is_infinity(b) && float32_is_zero_or_denormal(a))) {
2630         if (!(float32_is_zero(a) || float32_is_zero(b))) {
2631             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2632         }
2633         return float32_one_point_five;
2634     }
2635     product = float32_mul(a, b, s);
2636     return float32_div(float32_sub(float32_three, product, s), float32_two, s);
2637 }
2638
2639 /* NEON helpers.  */
2640
2641 /* Constants 256 and 512 are used in some helpers; we avoid relying on
2642  * int->float conversions at run-time.  */
2643 #define float64_256 make_float64(0x4070000000000000LL)
2644 #define float64_512 make_float64(0x4080000000000000LL)
2645
2646 /* The algorithm that must be used to calculate the estimate
2647  * is specified by the ARM ARM.
2648  */
2649 static float64 recip_estimate(float64 a, CPUARMState *env)
2650 {
2651     /* These calculations mustn't set any fp exception flags,
2652      * so we use a local copy of the fp_status.
2653      */
2654     float_status dummy_status = env->vfp.standard_fp_status;
2655     float_status *s = &dummy_status;
2656     /* q = (int)(a * 512.0) */
2657     float64 q = float64_mul(float64_512, a, s);
2658     int64_t q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2659
2660     /* r = 1.0 / (((double)q + 0.5) / 512.0) */
2661     q = int64_to_float64(q_int, s);
2662     q = float64_add(q, float64_half, s);
2663     q = float64_div(q, float64_512, s);
2664     q = float64_div(float64_one, q, s);
2665
2666     /* s = (int)(256.0 * r + 0.5) */
2667     q = float64_mul(q, float64_256, s);
2668     q = float64_add(q, float64_half, s);
2669     q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2670
2671     /* return (double)s / 256.0 */
2672     return float64_div(int64_to_float64(q_int, s), float64_256, s);
2673 }
2674
2675 float32 HELPER(recpe_f32)(float32 a, CPUARMState *env)
2676 {
2677     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2678     float64 f64;
2679     uint32_t val32 = float32_val(a);
2680
2681     int result_exp;
2682     int a_exp = (val32  & 0x7f800000) >> 23;
2683     int sign = val32 & 0x80000000;
2684
2685     if (float32_is_any_nan(a)) {
2686         if (float32_is_signaling_nan(a)) {
2687             float_raise(float_flag_invalid, s);
2688         }
2689         return float32_default_nan;
2690     } else if (float32_is_infinity(a)) {
2691         return float32_set_sign(float32_zero, float32_is_neg(a));
2692     } else if (float32_is_zero_or_denormal(a)) {
2693         if (!float32_is_zero(a)) {
2694             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2695         }
2696         float_raise(float_flag_divbyzero, s);
2697         return float32_set_sign(float32_infinity, float32_is_neg(a));
2698     } else if (a_exp >= 253) {
2699         float_raise(float_flag_underflow, s);
2700         return float32_set_sign(float32_zero, float32_is_neg(a));
2701     }
2702
2703     f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2704                        | ((int64_t)(val32 & 0x7fffff) << 29));
2705
2706     result_exp = 253 - a_exp;
2707
2708     f64 = recip_estimate(f64, env);
2709
2710     val32 = sign
2711         | ((result_exp & 0xff) << 23)
2712         | ((float64_val(f64) >> 29) & 0x7fffff);
2713     return make_float32(val32);
2714 }
2715
2716 /* The algorithm that must be used to calculate the estimate
2717  * is specified by the ARM ARM.
2718  */
2719 static float64 recip_sqrt_estimate(float64 a, CPUARMState *env)
2720 {
2721     /* These calculations mustn't set any fp exception flags,
2722      * so we use a local copy of the fp_status.
2723      */
2724     float_status dummy_status = env->vfp.standard_fp_status;
2725     float_status *s = &dummy_status;
2726     float64 q;
2727     int64_t q_int;
2728
2729     if (float64_lt(a, float64_half, s)) {
2730         /* range 0.25 <= a < 0.5 */
2731
2732         /* a in units of 1/512 rounded down */
2733         /* q0 = (int)(a * 512.0);  */
2734         q = float64_mul(float64_512, a, s);
2735         q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2736
2737         /* reciprocal root r */
2738         /* r = 1.0 / sqrt(((double)q0 + 0.5) / 512.0);  */
2739         q = int64_to_float64(q_int, s);
2740         q = float64_add(q, float64_half, s);
2741         q = float64_div(q, float64_512, s);
2742         q = float64_sqrt(q, s);
2743         q = float64_div(float64_one, q, s);
2744     } else {
2745         /* range 0.5 <= a < 1.0 */
2746
2747         /* a in units of 1/256 rounded down */
2748         /* q1 = (int)(a * 256.0); */
2749         q = float64_mul(float64_256, a, s);
2750         int64_t q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2751
2752         /* reciprocal root r */
2753         /* r = 1.0 /sqrt(((double)q1 + 0.5) / 256); */
2754         q = int64_to_float64(q_int, s);
2755         q = float64_add(q, float64_half, s);
2756         q = float64_div(q, float64_256, s);
2757         q = float64_sqrt(q, s);
2758         q = float64_div(float64_one, q, s);
2759     }
2760     /* r in units of 1/256 rounded to nearest */
2761     /* s = (int)(256.0 * r + 0.5); */
2762
2763     q = float64_mul(q, float64_256,s );
2764     q = float64_add(q, float64_half, s);
2765     q_int = float64_to_int64_round_to_zero(q, s);
2766
2767     /* return (double)s / 256.0;*/
2768     return float64_div(int64_to_float64(q_int, s), float64_256, s);
2769 }
2770
2771 float32 HELPER(rsqrte_f32)(float32 a, CPUARMState *env)
2772 {
2773     float_status *s = &env->vfp.standard_fp_status;
2774     int result_exp;
2775     float64 f64;
2776     uint32_t val;
2777     uint64_t val64;
2778
2779     val = float32_val(a);
2780
2781     if (float32_is_any_nan(a)) {
2782         if (float32_is_signaling_nan(a)) {
2783             float_raise(float_flag_invalid, s);
2784         }
2785         return float32_default_nan;
2786     } else if (float32_is_zero_or_denormal(a)) {
2787         if (!float32_is_zero(a)) {
2788             float_raise(float_flag_input_denormal, s);
2789         }
2790         float_raise(float_flag_divbyzero, s);
2791         return float32_set_sign(float32_infinity, float32_is_neg(a));
2792     } else if (float32_is_neg(a)) {
2793         float_raise(float_flag_invalid, s);
2794         return float32_default_nan;
2795     } else if (float32_is_infinity(a)) {
2796         return float32_zero;
2797     }
2798
2799     /* Normalize to a double-precision value between 0.25 and 1.0,
2800      * preserving the parity of the exponent.  */
2801     if ((val & 0x800000) == 0) {
2802         f64 = make_float64(((uint64_t)(val & 0x80000000) << 32)
2803                            | (0x3feULL << 52)
2804                            | ((uint64_t)(val & 0x7fffff) << 29));
2805     } else {
2806         f64 = make_float64(((uint64_t)(val & 0x80000000) << 32)
2807                            | (0x3fdULL << 52)
2808                            | ((uint64_t)(val & 0x7fffff) << 29));
2809     }
2810
2811     result_exp = (380 - ((val & 0x7f800000) >> 23)) / 2;
2812
2813     f64 = recip_sqrt_estimate(f64, env);
2814
2815     val64 = float64_val(f64);
2816
2817     val = ((result_exp & 0xff) << 23)
2818         | ((val64 >> 29)  & 0x7fffff);
2819     return make_float32(val);
2820 }
2821
2822 uint32_t HELPER(recpe_u32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2823 {
2824     float64 f64;
2825
2826     if ((a & 0x80000000) == 0) {
2827         return 0xffffffff;
2828     }
2829
2830     f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2831                        | ((int64_t)(a & 0x7fffffff) << 21));
2832
2833     f64 = recip_estimate (f64, env);
2834
2835     return 0x80000000 | ((float64_val(f64) >> 21) & 0x7fffffff);
2836 }
2837
2838 uint32_t HELPER(rsqrte_u32)(uint32_t a, CPUARMState *env)
2839 {
2840     float64 f64;
2841
2842     if ((a & 0xc0000000) == 0) {
2843         return 0xffffffff;
2844     }
2845
2846     if (a & 0x80000000) {
2847         f64 = make_float64((0x3feULL << 52)
2848                            | ((uint64_t)(a & 0x7fffffff) << 21));
2849     } else { /* bits 31-30 == '01' */
2850         f64 = make_float64((0x3fdULL << 52)
2851                            | ((uint64_t)(a & 0x3fffffff) << 22));
2852     }
2853
2854     f64 = recip_sqrt_estimate(f64, env);
2855
2856     return 0x80000000 | ((float64_val(f64) >> 21) & 0x7fffffff);
2857 }
2858
2859 /* VFPv4 fused multiply-accumulate */
2860 float32 VFP_HELPER(muladd, s)(float32 a, float32 b, float32 c, void *fpstp)
2861 {
2862     float_status *fpst = fpstp;
2863     return float32_muladd(a, b, c, 0, fpst);
2864 }
2865
2866 float64 VFP_HELPER(muladd, d)(float64 a, float64 b, float64 c, void *fpstp)
2867 {
2868     float_status *fpst = fpstp;
2869     return float64_muladd(a, b, c, 0, fpst);
2870 }
2871
2872 void HELPER(set_teecr)(CPUARMState *env, uint32_t val)
2873 {
2874     val &= 1;
2875     if (env->teecr != val) {
2876         env->teecr = val;
2877         tb_flush(env);
2878     }
2879 }
This page took 0.191309 seconds and 4 git commands to generate.