]> Git Repo - qemu.git/blobdiff - target-arm/helper.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/mjt/tags/pull-trivial-patches-2015-04-30' into...
[qemu.git] / target-arm / helper.c
index 3ef0f1f38eda5d81e5cf627deb63dd3630e6bcc5..f8f8d76fc0374c5d1fbc3bbb0c16dc394bbe9bd3 100644 (file)
@@ -13,8 +13,8 @@
 
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 static inline int get_phys_addr(CPUARMState *env, target_ulong address,
-                                int access_type, int is_user,
-                                hwaddr *phys_ptr, int *prot,
+                                int access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                                hwaddr *phys_ptr, MemTxAttrs *attrs, int *prot,
                                 target_ulong *page_size);
 
 /* Definitions for the PMCCNTR and PMCR registers */
@@ -119,6 +119,7 @@ static int aarch64_fpu_gdb_set_reg(CPUARMState *env, uint8_t *buf, int reg)
 
 static uint64_t raw_read(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri)
 {
+    assert(ri->fieldoffset);
     if (cpreg_field_is_64bit(ri)) {
         return CPREG_FIELD64(env, ri);
     } else {
@@ -129,6 +130,7 @@ static uint64_t raw_read(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri)
 static void raw_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
                       uint64_t value)
 {
+    assert(ri->fieldoffset);
     if (cpreg_field_is_64bit(ri)) {
         CPREG_FIELD64(env, ri) = value;
     } else {
@@ -174,6 +176,27 @@ static void write_raw_cp_reg(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
     }
 }
 
+static bool raw_accessors_invalid(const ARMCPRegInfo *ri)
+{
+   /* Return true if the regdef would cause an assertion if you called
+    * read_raw_cp_reg() or write_raw_cp_reg() on it (ie if it is a
+    * program bug for it not to have the NO_RAW flag).
+    * NB that returning false here doesn't necessarily mean that calling
+    * read/write_raw_cp_reg() is safe, because we can't distinguish "has
+    * read/write access functions which are safe for raw use" from "has
+    * read/write access functions which have side effects but has forgotten
+    * to provide raw access functions".
+    * The tests here line up with the conditions in read/write_raw_cp_reg()
+    * and assertions in raw_read()/raw_write().
+    */
+    if ((ri->type & ARM_CP_CONST) ||
+        ri->fieldoffset ||
+        ((ri->raw_writefn || ri->writefn) && (ri->raw_readfn || ri->readfn))) {
+        return false;
+    }
+    return true;
+}
+
 bool write_cpustate_to_list(ARMCPU *cpu)
 {
     /* Write the coprocessor state from cpu->env to the (index,value) list. */
@@ -189,7 +212,7 @@ bool write_cpustate_to_list(ARMCPU *cpu)
             ok = false;
             continue;
         }
-        if (ri->type & ARM_CP_NO_MIGRATE) {
+        if (ri->type & ARM_CP_NO_RAW) {
             continue;
         }
         cpu->cpreg_values[i] = read_raw_cp_reg(&cpu->env, ri);
@@ -212,7 +235,7 @@ bool write_list_to_cpustate(ARMCPU *cpu)
             ok = false;
             continue;
         }
-        if (ri->type & ARM_CP_NO_MIGRATE) {
+        if (ri->type & ARM_CP_NO_RAW) {
             continue;
         }
         /* Write value and confirm it reads back as written
@@ -236,7 +259,7 @@ static void add_cpreg_to_list(gpointer key, gpointer opaque)
     regidx = *(uint32_t *)key;
     ri = get_arm_cp_reginfo(cpu->cp_regs, regidx);
 
-    if (!(ri->type & ARM_CP_NO_MIGRATE)) {
+    if (!(ri->type & (ARM_CP_NO_RAW|ARM_CP_ALIAS))) {
         cpu->cpreg_indexes[cpu->cpreg_array_len] = cpreg_to_kvm_id(regidx);
         /* The value array need not be initialized at this point */
         cpu->cpreg_array_len++;
@@ -252,7 +275,7 @@ static void count_cpreg(gpointer key, gpointer opaque)
     regidx = *(uint32_t *)key;
     ri = get_arm_cp_reginfo(cpu->cp_regs, regidx);
 
-    if (!(ri->type & ARM_CP_NO_MIGRATE)) {
+    if (!(ri->type & (ARM_CP_NO_RAW|ARM_CP_ALIAS))) {
         cpu->cpreg_array_len++;
     }
 }
@@ -508,7 +531,7 @@ static const ARMCPRegInfo not_v7_cp_reginfo[] = {
       .resetvalue = 0 },
     /* v6 doesn't have the cache ID registers but Linux reads them anyway */
     { .name = "DUMMY", .cp = 15, .crn = 0, .crm = 0, .opc1 = 1, .opc2 = CP_ANY,
-      .access = PL1_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW,
       .resetvalue = 0 },
     /* We don't implement pre-v7 debug but most CPUs had at least a DBGDIDR;
      * implementing it as RAZ means the "debug architecture version" bits
@@ -522,16 +545,16 @@ static const ARMCPRegInfo not_v7_cp_reginfo[] = {
      */
     { .name = "TLBIALL", .cp = 15, .crn = 8, .crm = CP_ANY,
       .opc1 = CP_ANY, .opc2 = 0, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW },
     { .name = "TLBIMVA", .cp = 15, .crn = 8, .crm = CP_ANY,
       .opc1 = CP_ANY, .opc2 = 1, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW },
     { .name = "TLBIASID", .cp = 15, .crn = 8, .crm = CP_ANY,
       .opc1 = CP_ANY, .opc2 = 2, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW },
     { .name = "TLBIMVAA", .cp = 15, .crn = 8, .crm = CP_ANY,
       .opc1 = CP_ANY, .opc2 = 3, .access = PL1_W, .writefn = tlbimvaa_write,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW },
     REGINFO_SENTINEL
 };
 
@@ -566,7 +589,7 @@ static void cpacr_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
         }
         value &= mask;
     }
-    env->cp15.c1_coproc = value;
+    env->cp15.cpacr_el1 = value;
 }
 
 static const ARMCPRegInfo v6_cp_reginfo[] = {
@@ -592,7 +615,7 @@ static const ARMCPRegInfo v6_cp_reginfo[] = {
       .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_CONST, .resetvalue = 0, },
     { .name = "CPACR", .state = ARM_CP_STATE_BOTH, .opc0 = 3,
       .crn = 1, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.c1_coproc),
+      .access = PL1_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.cpacr_el1),
       .resetvalue = 0, .writefn = cpacr_write },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -793,8 +816,10 @@ static void scr_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t value)
          * supported if EL2 exists. The bit is UNK/SBZP when
          * EL2 is unavailable. In QEMU ARMv7, we force it to always zero
          * when EL2 is unavailable.
+         * On ARMv8, this bit is always available.
          */
-        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7) &&
+            !arm_feature(env, ARM_FEATURE_V8)) {
             valid_mask &= ~SCR_SMD;
         }
     }
@@ -854,7 +879,7 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
      * or PL0_RO as appropriate and then check PMUSERENR in the helper fn.
      */
     { .name = "PMCNTENSET", .cp = 15, .crn = 9, .crm = 12, .opc1 = 0, .opc2 = 1,
-      .access = PL0_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL0_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState, cp15.c9_pmcnten),
       .writefn = pmcntenset_write,
       .accessfn = pmreg_access,
@@ -869,11 +894,11 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
       .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState, cp15.c9_pmcnten),
       .accessfn = pmreg_access,
       .writefn = pmcntenclr_write,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_ALIAS },
     { .name = "PMCNTENCLR_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .crn = 9, .crm = 12, .opc2 = 2,
       .access = PL0_RW, .accessfn = pmreg_access,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.c9_pmcnten),
       .writefn = pmcntenclr_write },
     { .name = "PMOVSR", .cp = 15, .crn = 9, .crm = 12, .opc1 = 0, .opc2 = 3,
@@ -928,7 +953,7 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
       .resetvalue = 0,
       .writefn = pmintenset_write, .raw_writefn = raw_write },
     { .name = "PMINTENCLR", .cp = 15, .crn = 9, .crm = 14, .opc1 = 0, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.c9_pminten),
       .resetvalue = 0, .writefn = pmintenclr_write, },
     { .name = "VBAR", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
@@ -939,7 +964,7 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
       .resetvalue = 0 },
     { .name = "CCSIDR", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
       .opc0 = 3, .crn = 0, .crm = 0, .opc1 = 1, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_R, .readfn = ccsidr_read, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .access = PL1_R, .readfn = ccsidr_read, .type = ARM_CP_NO_RAW },
     { .name = "CSSELR", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
       .opc0 = 3, .crn = 0, .crm = 0, .opc1 = 2, .opc2 = 0,
       .access = PL1_RW, .writefn = csselr_write, .resetvalue = 0,
@@ -972,7 +997,7 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
      * The override is necessary because of the overly-broad TLB_LOCKDOWN
      * definition.
      */
-     /* MAIR0/1 are defined seperately from their 64-bit counterpart which
+     /* MAIR0/1 are defined separately from their 64-bit counterpart which
       * allows them to assign the correct fieldoffset based on the endianness
       * handled in the field definitions.
       */
@@ -988,44 +1013,44 @@ static const ARMCPRegInfo v7_cp_reginfo[] = {
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore },
     { .name = "ISR_EL1", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
       .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 12, .crm = 1, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_R, .readfn = isr_read },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_R, .readfn = isr_read },
     /* 32 bit ITLB invalidates */
     { .name = "ITLBIALL", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 5, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
     { .name = "ITLBIMVA", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 5, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
     { .name = "ITLBIASID", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 5, .opc2 = 2,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
     /* 32 bit DTLB invalidates */
     { .name = "DTLBIALL", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 6, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
     { .name = "DTLBIMVA", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 6, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
     { .name = "DTLBIASID", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 6, .opc2 = 2,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
     /* 32 bit TLB invalidates */
     { .name = "TLBIALL", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_write },
     { .name = "TLBIMVA", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
     { .name = "TLBIASID", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 2,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiasid_write },
     { .name = "TLBIMVAA", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 3,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimvaa_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimvaa_write },
     REGINFO_SENTINEL
 };
 
 static const ARMCPRegInfo v7mp_cp_reginfo[] = {
     /* 32 bit TLB invalidates, Inner Shareable */
     { .name = "TLBIALLIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_is_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbiall_is_write },
     { .name = "TLBIMVAIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_is_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_is_write },
     { .name = "TLBIASIDIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 2,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W,
       .writefn = tlbiasid_is_write },
     { .name = "TLBIMVAAIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 3,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W,
       .writefn = tlbimvaa_is_write },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -1268,7 +1293,7 @@ static const ARMCPRegInfo generic_timer_cp_reginfo[] = {
      * Our reset value matches the fixed frequency we implement the timer at.
      */
     { .name = "CNTFRQ", .cp = 15, .crn = 14, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .access = PL1_RW | PL0_R, .accessfn = gt_cntfrq_access,
       .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState, cp15.c14_cntfrq),
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore,
@@ -1288,7 +1313,7 @@ static const ARMCPRegInfo generic_timer_cp_reginfo[] = {
     },
     /* per-timer control */
     { .name = "CNTP_CTL", .cp = 15, .crn = 14, .crm = 2, .opc1 = 0, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_ALIAS, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .accessfn = gt_ptimer_access,
       .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState,
                                    cp15.c14_timer[GTIMER_PHYS].ctl),
@@ -1304,7 +1329,7 @@ static const ARMCPRegInfo generic_timer_cp_reginfo[] = {
       .writefn = gt_ctl_write, .raw_writefn = raw_write,
     },
     { .name = "CNTV_CTL", .cp = 15, .crn = 14, .crm = 3, .opc1 = 0, .opc2 = 1,
-      .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_ALIAS, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .accessfn = gt_vtimer_access,
       .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState,
                                    cp15.c14_timer[GTIMER_VIRT].ctl),
@@ -1321,52 +1346,52 @@ static const ARMCPRegInfo generic_timer_cp_reginfo[] = {
     },
     /* TimerValue views: a 32 bit downcounting view of the underlying state */
     { .name = "CNTP_TVAL", .cp = 15, .crn = 14, .crm = 2, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .accessfn = gt_ptimer_access,
       .readfn = gt_tval_read, .writefn = gt_tval_write,
     },
     { .name = "CNTP_TVAL_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .crn = 14, .crm = 2, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .readfn = gt_tval_read, .writefn = gt_tval_write,
     },
     { .name = "CNTV_TVAL", .cp = 15, .crn = 14, .crm = 3, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .accessfn = gt_vtimer_access,
       .readfn = gt_tval_read, .writefn = gt_tval_write,
     },
     { .name = "CNTV_TVAL_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .crn = 14, .crm = 3, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO, .access = PL1_RW | PL0_R,
       .readfn = gt_tval_read, .writefn = gt_tval_write,
     },
     /* The counter itself */
     { .name = "CNTPCT", .cp = 15, .crm = 14, .opc1 = 0,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO,
       .accessfn = gt_pct_access,
       .readfn = gt_cnt_read, .resetfn = arm_cp_reset_ignore,
     },
     { .name = "CNTPCT_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .crn = 14, .crm = 0, .opc2 = 1,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO,
       .accessfn = gt_pct_access,
       .readfn = gt_cnt_read, .resetfn = gt_cnt_reset,
     },
     { .name = "CNTVCT", .cp = 15, .crm = 14, .opc1 = 1,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO,
       .accessfn = gt_vct_access,
       .readfn = gt_cnt_read, .resetfn = arm_cp_reset_ignore,
     },
     { .name = "CNTVCT_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .crn = 14, .crm = 0, .opc2 = 2,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_IO,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_IO,
       .accessfn = gt_vct_access,
       .readfn = gt_cnt_read, .resetfn = gt_cnt_reset,
     },
     /* Comparison value, indicating when the timer goes off */
     { .name = "CNTP_CVAL", .cp = 15, .crm = 14, .opc1 = 2,
       .access = PL1_RW | PL0_R,
-      .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_IO | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_IO | ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.c14_timer[GTIMER_PHYS].cval),
       .accessfn = gt_ptimer_access, .resetfn = arm_cp_reset_ignore,
       .writefn = gt_cval_write, .raw_writefn = raw_write,
@@ -1381,7 +1406,7 @@ static const ARMCPRegInfo generic_timer_cp_reginfo[] = {
     },
     { .name = "CNTV_CVAL", .cp = 15, .crm = 14, .opc1 = 3,
       .access = PL1_RW | PL0_R,
-      .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_IO | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_IO | ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.c14_timer[GTIMER_VIRT].cval),
       .accessfn = gt_vtimer_access, .resetfn = arm_cp_reset_ignore,
       .writefn = gt_cval_write, .raw_writefn = raw_write,
@@ -1428,24 +1453,25 @@ static CPAccessResult ats_access(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri)
         /* Other states are only available with TrustZone; in
          * a non-TZ implementation these registers don't exist
          * at all, which is an Uncategorized trap. This underdecoding
-         * is safe because the reginfo is NO_MIGRATE.
+         * is safe because the reginfo is NO_RAW.
          */
         return CP_ACCESS_TRAP_UNCATEGORIZED;
     }
     return CP_ACCESS_OK;
 }
 
-static void ats_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t value)
+static uint64_t do_ats_write(CPUARMState *env, uint64_t value,
+                             int access_type, ARMMMUIdx mmu_idx)
 {
     hwaddr phys_addr;
     target_ulong page_size;
     int prot;
-    int ret, is_user = ri->opc2 & 2;
-    int access_type = ri->opc2 & 1;
+    int ret;
     uint64_t par64;
+    MemTxAttrs attrs = {};
 
-    ret = get_phys_addr(env, value, access_type, is_user,
-                        &phys_addr, &prot, &page_size);
+    ret = get_phys_addr(env, value, access_type, mmu_idx,
+                        &phys_addr, &attrs, &prot, &page_size);
     if (extended_addresses_enabled(env)) {
         /* ret is a DFSR/IFSR value for the long descriptor
          * translation table format, but with WnR always clear.
@@ -1454,6 +1480,9 @@ static void ats_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t value)
         par64 = (1 << 11); /* LPAE bit always set */
         if (ret == 0) {
             par64 |= phys_addr & ~0xfffULL;
+            if (!attrs.secure) {
+                par64 |= (1 << 9); /* NS */
+            }
             /* We don't set the ATTR or SH fields in the PAR. */
         } else {
             par64 |= 1; /* F */
@@ -1476,14 +1505,113 @@ static void ats_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t value)
             } else {
                 par64 = phys_addr & 0xfffff000;
             }
+            if (!attrs.secure) {
+                par64 |= (1 << 9); /* NS */
+            }
         } else {
             par64 = ((ret & (1 << 10)) >> 5) | ((ret & (1 << 12)) >> 6) |
                     ((ret & 0xf) << 1) | 1;
         }
     }
+    return par64;
+}
+
+static void ats_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri, uint64_t value)
+{
+    int access_type = ri->opc2 & 1;
+    uint64_t par64;
+    ARMMMUIdx mmu_idx;
+    int el = arm_current_el(env);
+    bool secure = arm_is_secure_below_el3(env);
+
+    switch (ri->opc2 & 6) {
+    case 0:
+        /* stage 1 current state PL1: ATS1CPR, ATS1CPW */
+        switch (el) {
+        case 3:
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1E3;
+            break;
+        case 2:
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1NSE1;
+            break;
+        case 1:
+            mmu_idx = secure ? ARMMMUIdx_S1SE1 : ARMMMUIdx_S1NSE1;
+            break;
+        default:
+            g_assert_not_reached();
+        }
+        break;
+    case 2:
+        /* stage 1 current state PL0: ATS1CUR, ATS1CUW */
+        switch (el) {
+        case 3:
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1SE0;
+            break;
+        case 2:
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1NSE0;
+            break;
+        case 1:
+            mmu_idx = secure ? ARMMMUIdx_S1SE0 : ARMMMUIdx_S1NSE0;
+            break;
+        default:
+            g_assert_not_reached();
+        }
+        break;
+    case 4:
+        /* stage 1+2 NonSecure PL1: ATS12NSOPR, ATS12NSOPW */
+        mmu_idx = ARMMMUIdx_S12NSE1;
+        break;
+    case 6:
+        /* stage 1+2 NonSecure PL0: ATS12NSOUR, ATS12NSOUW */
+        mmu_idx = ARMMMUIdx_S12NSE0;
+        break;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+
+    par64 = do_ats_write(env, value, access_type, mmu_idx);
 
     A32_BANKED_CURRENT_REG_SET(env, par, par64);
 }
+
+static void ats_write64(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
+                        uint64_t value)
+{
+    int access_type = ri->opc2 & 1;
+    ARMMMUIdx mmu_idx;
+    int secure = arm_is_secure_below_el3(env);
+
+    switch (ri->opc2 & 6) {
+    case 0:
+        switch (ri->opc1) {
+        case 0: /* AT S1E1R, AT S1E1W */
+            mmu_idx = secure ? ARMMMUIdx_S1SE1 : ARMMMUIdx_S1NSE1;
+            break;
+        case 4: /* AT S1E2R, AT S1E2W */
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1E2;
+            break;
+        case 6: /* AT S1E3R, AT S1E3W */
+            mmu_idx = ARMMMUIdx_S1E3;
+            break;
+        default:
+            g_assert_not_reached();
+        }
+        break;
+    case 2: /* AT S1E0R, AT S1E0W */
+        mmu_idx = secure ? ARMMMUIdx_S1SE0 : ARMMMUIdx_S1NSE0;
+        break;
+    case 4: /* AT S12E1R, AT S12E1W */
+        mmu_idx = ARMMMUIdx_S12NSE1;
+        break;
+    case 6: /* AT S12E0R, AT S12E0W */
+        mmu_idx = ARMMMUIdx_S12NSE0;
+        break;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+
+    env->cp15.par_el[1] = do_ats_write(env, value, access_type, mmu_idx);
+}
 #endif
 
 static const ARMCPRegInfo vapa_cp_reginfo[] = {
@@ -1495,7 +1623,7 @@ static const ARMCPRegInfo vapa_cp_reginfo[] = {
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
     { .name = "ATS", .cp = 15, .crn = 7, .crm = 8, .opc1 = 0, .opc2 = CP_ANY,
       .access = PL1_W, .accessfn = ats_access,
-      .writefn = ats_write, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .writefn = ats_write, .type = ARM_CP_NO_RAW },
 #endif
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -1554,12 +1682,12 @@ static uint64_t pmsav5_insn_ap_read(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri)
 
 static const ARMCPRegInfo pmsav5_cp_reginfo[] = {
     { .name = "DATA_AP", .cp = 15, .crn = 5, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.pmsav5_data_ap),
       .resetvalue = 0,
       .readfn = pmsav5_data_ap_read, .writefn = pmsav5_data_ap_write, },
     { .name = "INSN_AP", .cp = 15, .crn = 5, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 1,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.pmsav5_insn_ap),
       .resetvalue = 0,
       .readfn = pmsav5_insn_ap_read, .writefn = pmsav5_insn_ap_write, },
@@ -1691,7 +1819,7 @@ static void vmsa_ttbr_write(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
 
 static const ARMCPRegInfo vmsa_cp_reginfo[] = {
     { .name = "DFSR", .cp = 15, .crn = 5, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
       .bank_fieldoffsets = { offsetoflow32(CPUARMState, cp15.dfsr_s),
                              offsetoflow32(CPUARMState, cp15.dfsr_ns) },
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore, },
@@ -1719,7 +1847,7 @@ static const ARMCPRegInfo vmsa_cp_reginfo[] = {
       .resetfn = vmsa_ttbcr_reset, .raw_writefn = raw_write,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.tcr_el[1]) },
     { .name = "TTBCR", .cp = 15, .crn = 2, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .writefn = vmsa_ttbcr_write,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_ALIAS, .writefn = vmsa_ttbcr_write,
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore, .raw_writefn = vmsa_ttbcr_raw_write,
       .bank_fieldoffsets = { offsetoflow32(CPUARMState, cp15.tcr_el[3]),
                              offsetoflow32(CPUARMState, cp15.tcr_el[1])} },
@@ -1789,7 +1917,7 @@ static const ARMCPRegInfo omap_cp_reginfo[] = {
       .writefn = omap_threadid_write },
     { .name = "TI925T_STATUS", .cp = 15, .crn = 15,
       .crm = 8, .opc1 = 0, .opc2 = 0, .access = PL1_RW,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .readfn = arm_cp_read_zero, .writefn = omap_wfi_write, },
     /* TODO: Peripheral port remap register:
      * On OMAP2 mcr p15, 0, rn, c15, c2, 4 sets up the interrupt controller
@@ -1798,7 +1926,7 @@ static const ARMCPRegInfo omap_cp_reginfo[] = {
      */
     { .name = "OMAP_CACHEMAINT", .cp = 15, .crn = 7, .crm = CP_ANY,
       .opc1 = 0, .opc2 = CP_ANY, .access = PL1_W,
-      .type = ARM_CP_OVERRIDE | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_OVERRIDE | ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = omap_cachemaint_write },
     { .name = "C9", .cp = 15, .crn = 9,
       .crm = CP_ANY, .opc1 = CP_ANY, .opc2 = CP_ANY, .access = PL1_RW,
@@ -1848,7 +1976,7 @@ static const ARMCPRegInfo dummy_c15_cp_reginfo[] = {
     { .name = "C15_IMPDEF", .cp = 15, .crn = 15,
       .crm = CP_ANY, .opc1 = CP_ANY, .opc2 = CP_ANY,
       .access = PL1_RW,
-      .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE | ARM_CP_OVERRIDE,
+      .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW | ARM_CP_OVERRIDE,
       .resetvalue = 0 },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -1856,7 +1984,7 @@ static const ARMCPRegInfo dummy_c15_cp_reginfo[] = {
 static const ARMCPRegInfo cache_dirty_status_cp_reginfo[] = {
     /* Cache status: RAZ because we have no cache so it's always clean */
     { .name = "CDSR", .cp = 15, .crn = 7, .crm = 10, .opc1 = 0, .opc2 = 6,
-      .access = PL1_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW,
       .resetvalue = 0 },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -1864,7 +1992,7 @@ static const ARMCPRegInfo cache_dirty_status_cp_reginfo[] = {
 static const ARMCPRegInfo cache_block_ops_cp_reginfo[] = {
     /* We never have a a block transfer operation in progress */
     { .name = "BXSR", .cp = 15, .crn = 7, .crm = 12, .opc1 = 0, .opc2 = 4,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW,
       .resetvalue = 0 },
     /* The cache ops themselves: these all NOP for QEMU */
     { .name = "IICR", .cp = 15, .crm = 5, .opc1 = 0,
@@ -1887,10 +2015,10 @@ static const ARMCPRegInfo cache_test_clean_cp_reginfo[] = {
      * to indicate that there are no dirty cache lines.
      */
     { .name = "TC_DCACHE", .cp = 15, .crn = 7, .crm = 10, .opc1 = 0, .opc2 = 3,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW,
       .resetvalue = (1 << 30) },
     { .name = "TCI_DCACHE", .cp = 15, .crn = 7, .crm = 14, .opc1 = 0, .opc2 = 3,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_NO_RAW,
       .resetvalue = (1 << 30) },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -1900,7 +2028,7 @@ static const ARMCPRegInfo strongarm_cp_reginfo[] = {
     { .name = "C9_READBUFFER", .cp = 15, .crn = 9,
       .crm = CP_ANY, .opc1 = CP_ANY, .opc2 = CP_ANY,
       .access = PL1_RW, .resetvalue = 0,
-      .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_OVERRIDE | ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .type = ARM_CP_CONST | ARM_CP_OVERRIDE | ARM_CP_NO_RAW },
     REGINFO_SENTINEL
 };
 
@@ -1926,7 +2054,7 @@ static uint64_t mpidr_read(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri)
 static const ARMCPRegInfo mpidr_cp_reginfo[] = {
     { .name = "MPIDR", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
       .opc0 = 3, .crn = 0, .crm = 0, .opc1 = 0, .opc2 = 5,
-      .access = PL1_R, .readfn = mpidr_read, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE },
+      .access = PL1_R, .readfn = mpidr_read, .type = ARM_CP_NO_RAW },
     REGINFO_SENTINEL
 };
 
@@ -1947,12 +2075,12 @@ static const ARMCPRegInfo lpae_cp_reginfo[] = {
       .bank_fieldoffsets = { offsetof(CPUARMState, cp15.par_s),
                              offsetof(CPUARMState, cp15.par_ns)} },
     { .name = "TTBR0", .cp = 15, .crm = 2, .opc1 = 0,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_ALIAS,
       .bank_fieldoffsets = { offsetof(CPUARMState, cp15.ttbr0_s),
                              offsetof(CPUARMState, cp15.ttbr0_ns) },
       .writefn = vmsa_ttbr_write, .resetfn = arm_cp_reset_ignore },
     { .name = "TTBR1", .cp = 15, .crm = 2, .opc1 = 1,
-      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_RW, .type = ARM_CP_64BIT | ARM_CP_ALIAS,
       .bank_fieldoffsets = { offsetof(CPUARMState, cp15.ttbr1_s),
                              offsetof(CPUARMState, cp15.ttbr1_ns) },
       .writefn = vmsa_ttbr_write, .resetfn = arm_cp_reset_ignore },
@@ -2144,7 +2272,7 @@ static const ARMCPRegInfo v8_cp_reginfo[] = {
       .access = PL0_RW, .type = ARM_CP_NZCV },
     { .name = "DAIF", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .opc2 = 1, .crn = 4, .crm = 2,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .access = PL0_RW, .accessfn = aa64_daif_access,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, daif),
       .writefn = aa64_daif_write, .resetfn = arm_cp_reset_ignore },
@@ -2156,7 +2284,7 @@ static const ARMCPRegInfo v8_cp_reginfo[] = {
       .access = PL0_RW, .readfn = aa64_fpsr_read, .writefn = aa64_fpsr_write },
     { .name = "DCZID_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 3, .opc2 = 7, .crn = 0, .crm = 0,
-      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL0_R, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .readfn = aa64_dczid_read },
     { .name = "DC_ZVA", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 3, .crn = 7, .crm = 4, .opc2 = 1,
@@ -2207,77 +2335,77 @@ static const ARMCPRegInfo v8_cp_reginfo[] = {
     /* TLBI operations */
     { .name = "TLBI_VMALLE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbiall_is_write },
     { .name = "TLBI_VAE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 1,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_va_is_write },
     { .name = "TLBI_ASIDE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_asid_is_write },
     { .name = "TLBI_VAAE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 3,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_vaa_is_write },
     { .name = "TLBI_VALE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 5,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_va_is_write },
     { .name = "TLBI_VAALE1IS", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 7,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_vaa_is_write },
     { .name = "TLBI_VMALLE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbiall_write },
     { .name = "TLBI_VAE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 1,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_va_write },
     { .name = "TLBI_ASIDE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_asid_write },
     { .name = "TLBI_VAAE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 3,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_vaa_write },
     { .name = "TLBI_VALE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 5,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_va_write },
     { .name = "TLBI_VAALE1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 7,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .writefn = tlbi_aa64_vaa_write },
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
     /* 64 bit address translation operations */
     { .name = "AT_S1E1R", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 7, .crm = 8, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .writefn = ats_write },
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW, .writefn = ats_write64 },
     { .name = "AT_S1E1W", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 7, .crm = 8, .opc2 = 1,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .writefn = ats_write },
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW, .writefn = ats_write64 },
     { .name = "AT_S1E0R", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 7, .crm = 8, .opc2 = 2,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .writefn = ats_write },
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW, .writefn = ats_write64 },
     { .name = "AT_S1E0W", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 1, .opc1 = 0, .crn = 7, .crm = 8, .opc2 = 3,
-      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .writefn = ats_write },
+      .access = PL1_W, .type = ARM_CP_NO_RAW, .writefn = ats_write64 },
 #endif
     /* TLB invalidate last level of translation table walk */
     { .name = "TLBIMVALIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 5,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_is_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_is_write },
     { .name = "TLBIMVAALIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 3, .opc2 = 7,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W,
       .writefn = tlbimvaa_is_write },
     { .name = "TLBIMVAL", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 5,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimva_write },
     { .name = "TLBIMVAAL", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 8, .crm = 7, .opc2 = 7,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE, .access = PL1_W, .writefn = tlbimvaa_write },
+      .type = ARM_CP_NO_RAW, .access = PL1_W, .writefn = tlbimvaa_write },
     /* 32 bit cache operations */
     { .name = "ICIALLUIS", .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 7, .crm = 1, .opc2 = 0,
       .type = ARM_CP_NOP, .access = PL1_W },
@@ -2312,14 +2440,14 @@ static const ARMCPRegInfo v8_cp_reginfo[] = {
       .bank_fieldoffsets = { offsetoflow32(CPUARMState, cp15.dacr_s),
                              offsetoflow32(CPUARMState, cp15.dacr_ns) } },
     { .name = "ELR_EL1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 1,
       .access = PL1_RW,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, elr_el[1]) },
     { .name = "SPSR_EL1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 0,
-      .access = PL1_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, banked_spsr[0]) },
+      .access = PL1_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, banked_spsr[1]) },
     /* We rely on the access checks not allowing the guest to write to the
      * state field when SPSel indicates that it's being used as the stack
      * pointer.
@@ -2327,11 +2455,15 @@ static const ARMCPRegInfo v8_cp_reginfo[] = {
     { .name = "SP_EL0", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 4, .crm = 1, .opc2 = 0,
       .access = PL1_RW, .accessfn = sp_el0_access,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, sp_el[0]) },
+    { .name = "SP_EL1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
+      .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 4, .crm = 1, .opc2 = 0,
+      .access = PL2_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
+      .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, sp_el[1]) },
     { .name = "SPSel", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 4, .crm = 2, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .access = PL1_RW, .readfn = spsel_read, .writefn = spsel_write },
     REGINFO_SENTINEL
 };
@@ -2343,7 +2475,7 @@ static const ARMCPRegInfo v8_el3_no_el2_cp_reginfo[] = {
       .access = PL2_RW,
       .readfn = arm_cp_read_zero, .writefn = arm_cp_write_ignore },
     { .name = "HCR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_NO_RAW,
       .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 1, .crm = 1, .opc2 = 0,
       .access = PL2_RW,
       .readfn = arm_cp_read_zero, .writefn = arm_cp_write_ignore },
@@ -2386,12 +2518,12 @@ static const ARMCPRegInfo v8_el2_cp_reginfo[] = {
       .writefn = dacr_write, .raw_writefn = raw_write,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.dacr32_el2) },
     { .name = "ELR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 1,
       .access = PL2_RW,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, elr_el[2]) },
     { .name = "ESR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 5, .crm = 2, .opc2 = 0,
       .access = PL2_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.esr_el[2]) },
     { .name = "IFSR32_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
@@ -2402,7 +2534,7 @@ static const ARMCPRegInfo v8_el2_cp_reginfo[] = {
       .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 6, .crm = 0, .opc2 = 0,
       .access = PL2_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.far_el[2]) },
     { .name = "SPSR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 0,
       .access = PL2_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, banked_spsr[6]) },
     { .name = "VBAR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
@@ -2410,6 +2542,10 @@ static const ARMCPRegInfo v8_el2_cp_reginfo[] = {
       .access = PL2_RW, .writefn = vbar_write,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.vbar_el[2]),
       .resetvalue = 0 },
+    { .name = "SP_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
+      .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 4, .crm = 1, .opc2 = 0,
+      .access = PL3_RW, .type = ARM_CP_ALIAS,
+      .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, sp_el[2]) },
     REGINFO_SENTINEL
 };
 
@@ -2418,7 +2554,7 @@ static const ARMCPRegInfo el3_cp_reginfo[] = {
       .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 1, .crm = 1, .opc2 = 0,
       .access = PL3_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.scr_el3),
       .resetvalue = 0, .writefn = scr_write },
-    { .name = "SCR",  .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+    { .name = "SCR",  .type = ARM_CP_ALIAS,
       .cp = 15, .opc1 = 0, .crn = 1, .crm = 1, .opc2 = 0,
       .access = PL3_RW, .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState, cp15.scr_el3),
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore, .writefn = scr_write },
@@ -2451,19 +2587,19 @@ static const ARMCPRegInfo el3_cp_reginfo[] = {
       .resetfn = vmsa_ttbcr_reset, .raw_writefn = raw_write,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.tcr_el[3]) },
     { .name = "ELR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 1,
       .access = PL3_RW,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, elr_el[3]) },
     { .name = "ESR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 5, .crm = 2, .opc2 = 0,
       .access = PL3_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.esr_el[3]) },
     { .name = "FAR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
       .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 6, .crm = 0, .opc2 = 0,
       .access = PL3_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.far_el[3]) },
     { .name = "SPSR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 4, .crm = 0, .opc2 = 0,
       .access = PL3_RW, .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, banked_spsr[7]) },
     { .name = "VBAR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
@@ -2510,7 +2646,7 @@ static const ARMCPRegInfo debug_cp_reginfo[] = {
      */
     { .name = "MDCCSR_EL0", .state = ARM_CP_STATE_BOTH,
       .cp = 14, .opc0 = 2, .opc1 = 0, .crn = 0, .crm = 1, .opc2 = 0,
-      .type = ARM_CP_NO_MIGRATE,
+      .type = ARM_CP_ALIAS,
       .access = PL1_R,
       .fieldoffset = offsetof(CPUARMState, cp15.mdscr_el1),
       .resetfn = arm_cp_reset_ignore },
@@ -2963,7 +3099,7 @@ void register_cp_regs_for_features(ARMCPU *cpu)
         ARMCPRegInfo pmcr = {
             .name = "PMCR", .cp = 15, .crn = 9, .crm = 12, .opc1 = 0, .opc2 = 0,
             .access = PL0_RW,
-            .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_NO_MIGRATE,
+            .type = ARM_CP_IO | ARM_CP_ALIAS,
             .fieldoffset = offsetoflow32(CPUARMState, cp15.c9_pmcr),
             .accessfn = pmreg_access, .writefn = pmcr_write,
             .raw_writefn = raw_write,
@@ -3053,17 +3189,30 @@ void register_cp_regs_for_features(ARMCPU *cpu)
               .resetvalue = cpu->mvfr2 },
             REGINFO_SENTINEL
         };
-        ARMCPRegInfo rvbar = {
-            .name = "RVBAR_EL1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
-            .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 12, .crm = 0, .opc2 = 2,
-            .type = ARM_CP_CONST, .access = PL1_R, .resetvalue = cpu->rvbar
-        };
-        define_one_arm_cp_reg(cpu, &rvbar);
+        /* RVBAR_EL1 is only implemented if EL1 is the highest EL */
+        if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
+            !arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2)) {
+            ARMCPRegInfo rvbar = {
+                .name = "RVBAR_EL1", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
+                .opc0 = 3, .opc1 = 0, .crn = 12, .crm = 0, .opc2 = 1,
+                .type = ARM_CP_CONST, .access = PL1_R, .resetvalue = cpu->rvbar
+            };
+            define_one_arm_cp_reg(cpu, &rvbar);
+        }
         define_arm_cp_regs(cpu, v8_idregs);
         define_arm_cp_regs(cpu, v8_cp_reginfo);
     }
     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2)) {
         define_arm_cp_regs(cpu, v8_el2_cp_reginfo);
+        /* RVBAR_EL2 is only implemented if EL2 is the highest EL */
+        if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
+            ARMCPRegInfo rvbar = {
+                .name = "RVBAR_EL2", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
+                .opc0 = 3, .opc1 = 4, .crn = 12, .crm = 0, .opc2 = 1,
+                .type = ARM_CP_CONST, .access = PL2_R, .resetvalue = cpu->rvbar
+            };
+            define_one_arm_cp_reg(cpu, &rvbar);
+        }
     } else {
         /* If EL2 is missing but higher ELs are enabled, we need to
          * register the no_el2 reginfos.
@@ -3074,6 +3223,12 @@ void register_cp_regs_for_features(ARMCPU *cpu)
     }
     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
         define_arm_cp_regs(cpu, el3_cp_reginfo);
+        ARMCPRegInfo rvbar = {
+            .name = "RVBAR_EL3", .state = ARM_CP_STATE_AA64,
+            .opc0 = 3, .opc1 = 6, .crn = 12, .crm = 0, .opc2 = 1,
+            .type = ARM_CP_CONST, .access = PL3_R, .resetvalue = cpu->rvbar
+        };
+        define_one_arm_cp_reg(cpu, &rvbar);
     }
     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
         /* These are the MPU registers prior to PMSAv6. Any new
@@ -3440,14 +3595,14 @@ static void add_cpreg_to_hashtable(ARMCPU *cpu, const ARMCPRegInfo *r,
              */
             if ((r->state == ARM_CP_STATE_BOTH && ns) ||
                 (arm_feature(&cpu->env, ARM_FEATURE_V8) && !ns)) {
-                r2->type |= ARM_CP_NO_MIGRATE;
+                r2->type |= ARM_CP_ALIAS;
                 r2->resetfn = arm_cp_reset_ignore;
             }
         } else if ((secstate != r->secure) && !ns) {
             /* The register is not banked so we only want to allow migration of
              * the non-secure instance.
              */
-            r2->type |= ARM_CP_NO_MIGRATE;
+            r2->type |= ARM_CP_ALIAS;
             r2->resetfn = arm_cp_reset_ignore;
         }
 
@@ -3496,15 +3651,25 @@ static void add_cpreg_to_hashtable(ARMCPU *cpu, const ARMCPRegInfo *r,
     r2->opc2 = opc2;
     /* By convention, for wildcarded registers only the first
      * entry is used for migration; the others are marked as
-     * NO_MIGRATE so we don't try to transfer the register
+     * ALIAS so we don't try to transfer the register
      * multiple times. Special registers (ie NOP/WFI) are
-     * never migratable.
+     * never migratable and not even raw-accessible.
      */
-    if ((r->type & ARM_CP_SPECIAL) ||
-        ((r->crm == CP_ANY) && crm != 0) ||
+    if ((r->type & ARM_CP_SPECIAL)) {
+        r2->type |= ARM_CP_NO_RAW;
+    }
+    if (((r->crm == CP_ANY) && crm != 0) ||
         ((r->opc1 == CP_ANY) && opc1 != 0) ||
         ((r->opc2 == CP_ANY) && opc2 != 0)) {
-        r2->type |= ARM_CP_NO_MIGRATE;
+        r2->type |= ARM_CP_ALIAS;
+    }
+
+    /* Check that raw accesses are either forbidden or handled. Note that
+     * we can't assert this earlier because the setup of fieldoffset for
+     * banked registers has to be done first.
+     */
+    if (!(r2->type & ARM_CP_NO_RAW)) {
+        assert(!raw_accessors_invalid(r2));
     }
 
     /* Overriding of an existing definition must be explicitly
@@ -3940,6 +4105,11 @@ unsigned int arm_excp_target_el(CPUState *cs, unsigned int excp_idx)
     return 1;
 }
 
+void aarch64_sync_64_to_32(CPUARMState *env)
+{
+    g_assert_not_reached();
+}
+
 #else
 
 /* Map CPU modes onto saved register banks.  */
@@ -4173,6 +4343,16 @@ static void do_v7m_exception_exit(CPUARMState *env)
     env->regs[12] = v7m_pop(env);
     env->regs[14] = v7m_pop(env);
     env->regs[15] = v7m_pop(env);
+    if (env->regs[15] & 1) {
+        qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
+                      "M profile return from interrupt with misaligned "
+                      "PC is UNPREDICTABLE\n");
+        /* Actual hardware seems to ignore the lsbit, and there are several
+         * RTOSes out there which incorrectly assume the r15 in the stack
+         * frame should be a Thumb-style "lsbit indicates ARM/Thumb" value.
+         */
+        env->regs[15] &= ~1U;
+    }
     xpsr = v7m_pop(env);
     xpsr_write(env, xpsr, 0xfffffdff);
     /* Undo stack alignment.  */
@@ -4269,6 +4449,212 @@ void arm_v7m_cpu_do_interrupt(CPUState *cs)
     env->thumb = addr & 1;
 }
 
+/* Function used to synchronize QEMU's AArch64 register set with AArch32
+ * register set.  This is necessary when switching between AArch32 and AArch64
+ * execution state.
+ */
+void aarch64_sync_32_to_64(CPUARMState *env)
+{
+    int i;
+    uint32_t mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
+
+    /* We can blanket copy R[0:7] to X[0:7] */
+    for (i = 0; i < 8; i++) {
+        env->xregs[i] = env->regs[i];
+    }
+
+    /* Unless we are in FIQ mode, x8-x12 come from the user registers r8-r12.
+     * Otherwise, they come from the banked user regs.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
+        for (i = 8; i < 13; i++) {
+            env->xregs[i] = env->usr_regs[i - 8];
+        }
+    } else {
+        for (i = 8; i < 13; i++) {
+            env->xregs[i] = env->regs[i];
+        }
+    }
+
+    /* Registers x13-x23 are the various mode SP and FP registers. Registers
+     * r13 and r14 are only copied if we are in that mode, otherwise we copy
+     * from the mode banked register.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_USR || mode == ARM_CPU_MODE_SYS) {
+        env->xregs[13] = env->regs[13];
+        env->xregs[14] = env->regs[14];
+    } else {
+        env->xregs[13] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_USR)];
+        /* HYP is an exception in that it is copied from r14 */
+        if (mode == ARM_CPU_MODE_HYP) {
+            env->xregs[14] = env->regs[14];
+        } else {
+            env->xregs[14] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_USR)];
+        }
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_HYP) {
+        env->xregs[15] = env->regs[13];
+    } else {
+        env->xregs[15] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_HYP)];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_IRQ) {
+        env->xregs[16] = env->regs[13];
+        env->xregs[17] = env->regs[14];
+    } else {
+        env->xregs[16] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_IRQ)];
+        env->xregs[17] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_IRQ)];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_SVC) {
+        env->xregs[18] = env->regs[13];
+        env->xregs[19] = env->regs[14];
+    } else {
+        env->xregs[18] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_SVC)];
+        env->xregs[19] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_SVC)];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_ABT) {
+        env->xregs[20] = env->regs[13];
+        env->xregs[21] = env->regs[14];
+    } else {
+        env->xregs[20] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_ABT)];
+        env->xregs[21] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_ABT)];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_UND) {
+        env->xregs[22] = env->regs[13];
+        env->xregs[23] = env->regs[14];
+    } else {
+        env->xregs[22] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_UND)];
+        env->xregs[23] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_UND)];
+    }
+
+    /* Registers x24-x30 are mapped to r8-r14 in FIQ mode.  If we are in FIQ
+     * mode, then we can copy from r8-r14.  Otherwise, we copy from the
+     * FIQ bank for r8-r14.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
+        for (i = 24; i < 31; i++) {
+            env->xregs[i] = env->regs[i - 16];   /* X[24:30] <- R[8:14] */
+        }
+    } else {
+        for (i = 24; i < 29; i++) {
+            env->xregs[i] = env->fiq_regs[i - 24];
+        }
+        env->xregs[29] = env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_FIQ)];
+        env->xregs[30] = env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_FIQ)];
+    }
+
+    env->pc = env->regs[15];
+}
+
+/* Function used to synchronize QEMU's AArch32 register set with AArch64
+ * register set.  This is necessary when switching between AArch32 and AArch64
+ * execution state.
+ */
+void aarch64_sync_64_to_32(CPUARMState *env)
+{
+    int i;
+    uint32_t mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
+
+    /* We can blanket copy X[0:7] to R[0:7] */
+    for (i = 0; i < 8; i++) {
+        env->regs[i] = env->xregs[i];
+    }
+
+    /* Unless we are in FIQ mode, r8-r12 come from the user registers x8-x12.
+     * Otherwise, we copy x8-x12 into the banked user regs.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
+        for (i = 8; i < 13; i++) {
+            env->usr_regs[i - 8] = env->xregs[i];
+        }
+    } else {
+        for (i = 8; i < 13; i++) {
+            env->regs[i] = env->xregs[i];
+        }
+    }
+
+    /* Registers r13 & r14 depend on the current mode.
+     * If we are in a given mode, we copy the corresponding x registers to r13
+     * and r14.  Otherwise, we copy the x register to the banked r13 and r14
+     * for the mode.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_USR || mode == ARM_CPU_MODE_SYS) {
+        env->regs[13] = env->xregs[13];
+        env->regs[14] = env->xregs[14];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_USR)] = env->xregs[13];
+
+        /* HYP is an exception in that it does not have its own banked r14 but
+         * shares the USR r14
+         */
+        if (mode == ARM_CPU_MODE_HYP) {
+            env->regs[14] = env->xregs[14];
+        } else {
+            env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_USR)] = env->xregs[14];
+        }
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_HYP) {
+        env->regs[13] = env->xregs[15];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_HYP)] = env->xregs[15];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_IRQ) {
+        env->regs[13] = env->xregs[16];
+        env->regs[14] = env->xregs[17];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_IRQ)] = env->xregs[16];
+        env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_IRQ)] = env->xregs[17];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_SVC) {
+        env->regs[13] = env->xregs[18];
+        env->regs[14] = env->xregs[19];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_SVC)] = env->xregs[18];
+        env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_SVC)] = env->xregs[19];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_ABT) {
+        env->regs[13] = env->xregs[20];
+        env->regs[14] = env->xregs[21];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_ABT)] = env->xregs[20];
+        env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_ABT)] = env->xregs[21];
+    }
+
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_UND) {
+        env->regs[13] = env->xregs[22];
+        env->regs[14] = env->xregs[23];
+    } else {
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_UND)] = env->xregs[22];
+        env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_UND)] = env->xregs[23];
+    }
+
+    /* Registers x24-x30 are mapped to r8-r14 in FIQ mode.  If we are in FIQ
+     * mode, then we can copy to r8-r14.  Otherwise, we copy to the
+     * FIQ bank for r8-r14.
+     */
+    if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
+        for (i = 24; i < 31; i++) {
+            env->regs[i - 16] = env->xregs[i];   /* X[24:30] -> R[8:14] */
+        }
+    } else {
+        for (i = 24; i < 29; i++) {
+            env->fiq_regs[i - 24] = env->xregs[i];
+        }
+        env->banked_r13[bank_number(ARM_CPU_MODE_FIQ)] = env->xregs[29];
+        env->banked_r14[bank_number(ARM_CPU_MODE_FIQ)] = env->xregs[30];
+    }
+
+    env->regs[15] = env->pc;
+}
+
 /* Handle a CPU exception.  */
 void arm_cpu_do_interrupt(CPUState *cs)
 {
@@ -4460,91 +4846,316 @@ void arm_cpu_do_interrupt(CPUState *cs)
     cs->interrupt_request |= CPU_INTERRUPT_EXITTB;
 }
 
-/* Check section/page access permissions.
-   Returns the page protection flags, or zero if the access is not
-   permitted.  */
-static inline int check_ap(CPUARMState *env, int ap, int domain_prot,
-                           int access_type, int is_user)
-{
-  int prot_ro;
-
-  if (domain_prot == 3) {
-    return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-  }
-
-  if (access_type == 1)
-      prot_ro = 0;
-  else
-      prot_ro = PAGE_READ;
-
-  switch (ap) {
-  case 0:
-      if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
-          return 0;
-      }
-      if (access_type == 1)
-          return 0;
-      switch (A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, sctlr) & (SCTLR_S | SCTLR_R)) {
-      case SCTLR_S:
-          return is_user ? 0 : PAGE_READ;
-      case SCTLR_R:
-          return PAGE_READ;
-      default:
-          return 0;
-      }
-  case 1:
-      return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-  case 2:
-      if (is_user)
-          return prot_ro;
-      else
-          return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-  case 3:
-      return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-  case 4: /* Reserved.  */
-      return 0;
-  case 5:
-      return is_user ? 0 : prot_ro;
-  case 6:
-      return prot_ro;
-  case 7:
-      if (!arm_feature (env, ARM_FEATURE_V6K))
-          return 0;
-      return prot_ro;
-  default:
-      abort();
-  }
-}
-
-static bool get_level1_table_address(CPUARMState *env, uint32_t *table,
-                                         uint32_t address)
-{
-    /* Get the TCR bank based on our security state */
-    TCR *tcr = &env->cp15.tcr_el[arm_is_secure(env) ? 3 : 1];
-
-    /* We only get here if EL1 is running in AArch32. If EL3 is running in
-     * AArch32 there is a secure and non-secure instance of the translation
-     * table registers.
+
+/* Return the exception level which controls this address translation regime */
+static inline uint32_t regime_el(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_S2NS:
+    case ARMMMUIdx_S1E2:
+        return 2;
+    case ARMMMUIdx_S1E3:
+        return 3;
+    case ARMMMUIdx_S1SE0:
+        return arm_el_is_aa64(env, 3) ? 1 : 3;
+    case ARMMMUIdx_S1SE1:
+    case ARMMMUIdx_S1NSE0:
+    case ARMMMUIdx_S1NSE1:
+        return 1;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
+/* Return true if this address translation regime is secure */
+static inline bool regime_is_secure(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_S12NSE0:
+    case ARMMMUIdx_S12NSE1:
+    case ARMMMUIdx_S1NSE0:
+    case ARMMMUIdx_S1NSE1:
+    case ARMMMUIdx_S1E2:
+    case ARMMMUIdx_S2NS:
+        return false;
+    case ARMMMUIdx_S1E3:
+    case ARMMMUIdx_S1SE0:
+    case ARMMMUIdx_S1SE1:
+        return true;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
+/* Return the SCTLR value which controls this address translation regime */
+static inline uint32_t regime_sctlr(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    return env->cp15.sctlr_el[regime_el(env, mmu_idx)];
+}
+
+/* Return true if the specified stage of address translation is disabled */
+static inline bool regime_translation_disabled(CPUARMState *env,
+                                               ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    if (mmu_idx == ARMMMUIdx_S2NS) {
+        return (env->cp15.hcr_el2 & HCR_VM) == 0;
+    }
+    return (regime_sctlr(env, mmu_idx) & SCTLR_M) == 0;
+}
+
+/* Return the TCR controlling this translation regime */
+static inline TCR *regime_tcr(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    if (mmu_idx == ARMMMUIdx_S2NS) {
+        /* TODO: return VTCR_EL2 */
+        g_assert_not_reached();
+    }
+    return &env->cp15.tcr_el[regime_el(env, mmu_idx)];
+}
+
+/* Return true if the translation regime is using LPAE format page tables */
+static inline bool regime_using_lpae_format(CPUARMState *env,
+                                            ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    int el = regime_el(env, mmu_idx);
+    if (el == 2 || arm_el_is_aa64(env, el)) {
+        return true;
+    }
+    if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_LPAE)
+        && (regime_tcr(env, mmu_idx)->raw_tcr & TTBCR_EAE)) {
+        return true;
+    }
+    return false;
+}
+
+static inline bool regime_is_user(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx)
+{
+    switch (mmu_idx) {
+    case ARMMMUIdx_S1SE0:
+    case ARMMMUIdx_S1NSE0:
+        return true;
+    default:
+        return false;
+    case ARMMMUIdx_S12NSE0:
+    case ARMMMUIdx_S12NSE1:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
+/* Translate section/page access permissions to page
+ * R/W protection flags
+ *
+ * @env:         CPUARMState
+ * @mmu_idx:     MMU index indicating required translation regime
+ * @ap:          The 3-bit access permissions (AP[2:0])
+ * @domain_prot: The 2-bit domain access permissions
+ */
+static inline int ap_to_rw_prot(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                                int ap, int domain_prot)
+{
+    bool is_user = regime_is_user(env, mmu_idx);
+
+    if (domain_prot == 3) {
+        return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    }
+
+    switch (ap) {
+    case 0:
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
+            return 0;
+        }
+        switch (regime_sctlr(env, mmu_idx) & (SCTLR_S | SCTLR_R)) {
+        case SCTLR_S:
+            return is_user ? 0 : PAGE_READ;
+        case SCTLR_R:
+            return PAGE_READ;
+        default:
+            return 0;
+        }
+    case 1:
+        return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    case 2:
+        if (is_user) {
+            return PAGE_READ;
+        } else {
+            return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+        }
+    case 3:
+        return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    case 4: /* Reserved.  */
+        return 0;
+    case 5:
+        return is_user ? 0 : PAGE_READ;
+    case 6:
+        return PAGE_READ;
+    case 7:
+        if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6K)) {
+            return 0;
+        }
+        return PAGE_READ;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
+/* Translate section/page access permissions to page
+ * R/W protection flags.
+ *
+ * @ap:      The 2-bit simple AP (AP[2:1])
+ * @is_user: TRUE if accessing from PL0
+ */
+static inline int simple_ap_to_rw_prot_is_user(int ap, bool is_user)
+{
+    switch (ap) {
+    case 0:
+        return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    case 1:
+        return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+    case 2:
+        return is_user ? 0 : PAGE_READ;
+    case 3:
+        return PAGE_READ;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    }
+}
+
+static inline int
+simple_ap_to_rw_prot(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx, int ap)
+{
+    return simple_ap_to_rw_prot_is_user(ap, regime_is_user(env, mmu_idx));
+}
+
+/* Translate section/page access permissions to protection flags
+ *
+ * @env:     CPUARMState
+ * @mmu_idx: MMU index indicating required translation regime
+ * @is_aa64: TRUE if AArch64
+ * @ap:      The 2-bit simple AP (AP[2:1])
+ * @ns:      NS (non-secure) bit
+ * @xn:      XN (execute-never) bit
+ * @pxn:     PXN (privileged execute-never) bit
+ */
+static int get_S1prot(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx, bool is_aa64,
+                      int ap, int ns, int xn, int pxn)
+{
+    bool is_user = regime_is_user(env, mmu_idx);
+    int prot_rw, user_rw;
+    bool have_wxn;
+    int wxn = 0;
+
+    assert(mmu_idx != ARMMMUIdx_S2NS);
+
+    user_rw = simple_ap_to_rw_prot_is_user(ap, true);
+    if (is_user) {
+        prot_rw = user_rw;
+    } else {
+        prot_rw = simple_ap_to_rw_prot_is_user(ap, false);
+    }
+
+    if (ns && arm_is_secure(env) && (env->cp15.scr_el3 & SCR_SIF)) {
+        return prot_rw;
+    }
+
+    /* TODO have_wxn should be replaced with
+     *   ARM_FEATURE_V8 || (ARM_FEATURE_V7 && ARM_FEATURE_EL2)
+     * when ARM_FEATURE_EL2 starts getting set. For now we assume all LPAE
+     * compatible processors have EL2, which is required for [U]WXN.
      */
+    have_wxn = arm_feature(env, ARM_FEATURE_LPAE);
+
+    if (have_wxn) {
+        wxn = regime_sctlr(env, mmu_idx) & SCTLR_WXN;
+    }
+
+    if (is_aa64) {
+        switch (regime_el(env, mmu_idx)) {
+        case 1:
+            if (!is_user) {
+                xn = pxn || (user_rw & PAGE_WRITE);
+            }
+            break;
+        case 2:
+        case 3:
+            break;
+        }
+    } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7)) {
+        switch (regime_el(env, mmu_idx)) {
+        case 1:
+        case 3:
+            if (is_user) {
+                xn = xn || !(user_rw & PAGE_READ);
+            } else {
+                int uwxn = 0;
+                if (have_wxn) {
+                    uwxn = regime_sctlr(env, mmu_idx) & SCTLR_UWXN;
+                }
+                xn = xn || !(prot_rw & PAGE_READ) || pxn ||
+                     (uwxn && (user_rw & PAGE_WRITE));
+            }
+            break;
+        case 2:
+            break;
+        }
+    } else {
+        xn = wxn = 0;
+    }
+
+    if (xn || (wxn && (prot_rw & PAGE_WRITE))) {
+        return prot_rw;
+    }
+    return prot_rw | PAGE_EXEC;
+}
+
+static bool get_level1_table_address(CPUARMState *env, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                                     uint32_t *table, uint32_t address)
+{
+    /* Note that we can only get here for an AArch32 PL0/PL1 lookup */
+    int el = regime_el(env, mmu_idx);
+    TCR *tcr = regime_tcr(env, mmu_idx);
+
     if (address & tcr->mask) {
         if (tcr->raw_tcr & TTBCR_PD1) {
             /* Translation table walk disabled for TTBR1 */
             return false;
         }
-        *table = A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, ttbr1) & 0xffffc000;
+        *table = env->cp15.ttbr1_el[el] & 0xffffc000;
     } else {
         if (tcr->raw_tcr & TTBCR_PD0) {
             /* Translation table walk disabled for TTBR0 */
             return false;
         }
-        *table = A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, ttbr0) & tcr->base_mask;
+        *table = env->cp15.ttbr0_el[el] & tcr->base_mask;
     }
     *table |= (address >> 18) & 0x3ffc;
     return true;
 }
 
+/* All loads done in the course of a page table walk go through here.
+ * TODO: rather than ignoring errors from physical memory reads (which
+ * are external aborts in ARM terminology) we should propagate this
+ * error out so that we can turn it into a Data Abort if this walk
+ * was being done for a CPU load/store or an address translation instruction
+ * (but not if it was for a debug access).
+ */
+static uint32_t arm_ldl_ptw(CPUState *cs, hwaddr addr, bool is_secure)
+{
+    MemTxAttrs attrs = {};
+
+    attrs.secure = is_secure;
+    return address_space_ldl(cs->as, addr, attrs, NULL);
+}
+
+static uint64_t arm_ldq_ptw(CPUState *cs, hwaddr addr, bool is_secure)
+{
+    MemTxAttrs attrs = {};
+
+    attrs.secure = is_secure;
+    return address_space_ldq(cs->as, addr, attrs, NULL);
+}
+
 static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
-                            int is_user, hwaddr *phys_ptr,
+                            ARMMMUIdx mmu_idx, hwaddr *phys_ptr,
                             int *prot, target_ulong *page_size)
 {
     CPUState *cs = CPU(arm_env_get_cpu(env));
@@ -4556,18 +5167,24 @@ static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
     int domain = 0;
     int domain_prot;
     hwaddr phys_addr;
+    uint32_t dacr;
 
     /* Pagetable walk.  */
     /* Lookup l1 descriptor.  */
-    if (!get_level1_table_address(env, &table, address)) {
+    if (!get_level1_table_address(env, mmu_idx, &table, address)) {
         /* Section translation fault if page walk is disabled by PD0 or PD1 */
         code = 5;
         goto do_fault;
     }
-    desc = ldl_phys(cs->as, table);
+    desc = arm_ldl_ptw(cs, table, regime_is_secure(env, mmu_idx));
     type = (desc & 3);
     domain = (desc >> 5) & 0x0f;
-    domain_prot = (A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, dacr) >> (domain * 2)) & 3;
+    if (regime_el(env, mmu_idx) == 1) {
+        dacr = env->cp15.dacr_ns;
+    } else {
+        dacr = env->cp15.dacr_s;
+    }
+    domain_prot = (dacr >> (domain * 2)) & 3;
     if (type == 0) {
         /* Section translation fault.  */
         code = 5;
@@ -4588,14 +5205,14 @@ static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
         *page_size = 1024 * 1024;
     } else {
         /* Lookup l2 entry.  */
-       if (type == 1) {
-           /* Coarse pagetable.  */
-           table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
-       } else {
-           /* Fine pagetable.  */
-           table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
-       }
-        desc = ldl_phys(cs->as, table);
+        if (type == 1) {
+            /* Coarse pagetable.  */
+            table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
+        } else {
+            /* Fine pagetable.  */
+            table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
+        }
+        desc = arm_ldl_ptw(cs, table, regime_is_secure(env, mmu_idx));
         switch (desc & 3) {
         case 0: /* Page translation fault.  */
             code = 7;
@@ -4611,17 +5228,17 @@ static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
             *page_size = 0x1000;
             break;
         case 3: /* 1k page.  */
-           if (type == 1) {
-               if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
-                   phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
-               } else {
-                   /* Page translation fault.  */
-                   code = 7;
-                   goto do_fault;
-               }
-           } else {
-               phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
-           }
+            if (type == 1) {
+                if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
+                    phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
+                } else {
+                    /* Page translation fault.  */
+                    code = 7;
+                    goto do_fault;
+                }
+            } else {
+                phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
+            }
             ap = (desc >> 4) & 3;
             *page_size = 0x400;
             break;
@@ -4631,12 +5248,12 @@ static int get_phys_addr_v5(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
         }
         code = 15;
     }
-    *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
-    if (!*prot) {
+    *prot = ap_to_rw_prot(env, mmu_idx, ap, domain_prot);
+    *prot |= *prot ? PAGE_EXEC : 0;
+    if (!(*prot & (1 << access_type))) {
         /* Access permission fault.  */
         goto do_fault;
     }
-    *prot |= PAGE_EXEC;
     *phys_ptr = phys_addr;
     return 0;
 do_fault:
@@ -4644,7 +5261,8 @@ do_fault:
 }
 
 static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
-                            int is_user, hwaddr *phys_ptr,
+                            ARMMMUIdx mmu_idx, hwaddr *phys_ptr,
+                            MemTxAttrs *attrs,
                             int *prot, target_ulong *page_size)
 {
     CPUState *cs = CPU(arm_env_get_cpu(env));
@@ -4658,15 +5276,17 @@ static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
     int domain = 0;
     int domain_prot;
     hwaddr phys_addr;
+    uint32_t dacr;
+    bool ns;
 
     /* Pagetable walk.  */
     /* Lookup l1 descriptor.  */
-    if (!get_level1_table_address(env, &table, address)) {
+    if (!get_level1_table_address(env, mmu_idx, &table, address)) {
         /* Section translation fault if page walk is disabled by PD0 or PD1 */
         code = 5;
         goto do_fault;
     }
-    desc = ldl_phys(cs->as, table);
+    desc = arm_ldl_ptw(cs, table, regime_is_secure(env, mmu_idx));
     type = (desc & 3);
     if (type == 0 || (type == 3 && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_PXN))) {
         /* Section translation fault, or attempt to use the encoding
@@ -4679,7 +5299,12 @@ static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
         /* Page or Section.  */
         domain = (desc >> 5) & 0x0f;
     }
-    domain_prot = (A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, dacr) >> (domain * 2)) & 3;
+    if (regime_el(env, mmu_idx) == 1) {
+        dacr = env->cp15.dacr_ns;
+    } else {
+        dacr = env->cp15.dacr_s;
+    }
+    domain_prot = (dacr >> (domain * 2)) & 3;
     if (domain_prot == 0 || domain_prot == 2) {
         if (type != 1) {
             code = 9; /* Section domain fault.  */
@@ -4702,13 +5327,15 @@ static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
         xn = desc & (1 << 4);
         pxn = desc & 1;
         code = 13;
+        ns = extract32(desc, 19, 1);
     } else {
         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_PXN)) {
             pxn = (desc >> 2) & 1;
         }
+        ns = extract32(desc, 3, 1);
         /* Lookup l2 entry.  */
         table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
-        desc = ldl_phys(cs->as, table);
+        desc = arm_ldl_ptw(cs, table, regime_is_secure(env, mmu_idx));
         ap = ((desc >> 4) & 3) | ((desc >> 7) & 4);
         switch (desc & 3) {
         case 0: /* Page translation fault.  */
@@ -4733,27 +5360,38 @@ static int get_phys_addr_v6(CPUARMState *env, uint32_t address, int access_type,
     if (domain_prot == 3) {
         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
     } else {
-        if (pxn && !is_user) {
+        if (pxn && !regime_is_user(env, mmu_idx)) {
             xn = 1;
         }
         if (xn && access_type == 2)
             goto do_fault;
 
-        /* The simplified model uses AP[0] as an access control bit.  */
-        if ((A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, sctlr) & SCTLR_AFE)
-                && (ap & 1) == 0) {
-            /* Access flag fault.  */
-            code = (code == 15) ? 6 : 3;
-            goto do_fault;
+        if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6K) &&
+                (regime_sctlr(env, mmu_idx) & SCTLR_AFE)) {
+            /* The simplified model uses AP[0] as an access control bit.  */
+            if ((ap & 1) == 0) {
+                /* Access flag fault.  */
+                code = (code == 15) ? 6 : 3;
+                goto do_fault;
+            }
+            *prot = simple_ap_to_rw_prot(env, mmu_idx, ap >> 1);
+        } else {
+            *prot = ap_to_rw_prot(env, mmu_idx, ap, domain_prot);
         }
-        *prot = check_ap(env, ap, domain_prot, access_type, is_user);
-        if (!*prot) {
+        if (*prot && !xn) {
+            *prot |= PAGE_EXEC;
+        }
+        if (!(*prot & (1 << access_type))) {
             /* Access permission fault.  */
             goto do_fault;
         }
-        if (!xn) {
-            *prot |= PAGE_EXEC;
-        }
+    }
+    if (ns) {
+        /* The NS bit will (as required by the architecture) have no effect if
+         * the CPU doesn't support TZ or this is a non-secure translation
+         * regime, because the attribute will already be non-secure.
+         */
+        attrs->secure = false;
     }
     *phys_ptr = phys_addr;
     return 0;
@@ -4771,8 +5409,8 @@ typedef enum {
 } MMUFaultType;
 
 static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
-                              int access_type, int is_user,
-                              hwaddr *phys_ptr, int *prot,
+                              int access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                              hwaddr *phys_ptr, MemTxAttrs *txattrs, int *prot,
                               target_ulong *page_size_ptr)
 {
     CPUState *cs = CPU(arm_env_get_cpu(env));
@@ -4791,9 +5429,17 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
     int32_t granule_sz = 9;
     int32_t va_size = 32;
     int32_t tbi = 0;
-    TCR *tcr = &env->cp15.tcr_el[arm_is_secure(env) ? 3 : 1];
-
-    if (arm_el_is_aa64(env, 1)) {
+    TCR *tcr = regime_tcr(env, mmu_idx);
+    int ap, ns, xn, pxn;
+
+    /* TODO:
+     * This code assumes we're either a 64-bit EL1 or a 32-bit PL1;
+     * it doesn't handle the different format TCR for TCR_EL2, TCR_EL3,
+     * and VTCR_EL2, or the fact that those regimes don't have a split
+     * TTBR0/TTBR1. Attribute and permission bit handling should also
+     * be checked when adding support for those page table walks.
+     */
+    if (arm_el_is_aa64(env, regime_el(env, mmu_idx))) {
         va_size = 64;
         if (extract64(address, 55, 1))
             tbi = extract64(tcr->raw_tcr, 38, 1);
@@ -4808,12 +5454,12 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
      * TTBCR/TTBR0/TTBR1 in accordance with ARM ARM DDI0406C table B-32:
      */
     uint32_t t0sz = extract32(tcr->raw_tcr, 0, 6);
-    if (arm_el_is_aa64(env, 1)) {
+    if (va_size == 64) {
         t0sz = MIN(t0sz, 39);
         t0sz = MAX(t0sz, 16);
     }
     uint32_t t1sz = extract32(tcr->raw_tcr, 16, 6);
-    if (arm_el_is_aa64(env, 1)) {
+    if (va_size == 64) {
         t1sz = MIN(t1sz, 39);
         t1sz = MAX(t1sz, 16);
     }
@@ -4868,6 +5514,10 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
         }
     }
 
+    /* Here we should have set up all the parameters for the translation:
+     * va_size, ttbr, epd, tsz, granule_sz, tbi
+     */
+
     if (epd) {
         /* Translation table walk disabled => Translation fault on TLB miss */
         goto do_fault;
@@ -4900,13 +5550,20 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
     descaddr = extract64(ttbr, 0, 48);
     descaddr &= ~((1ULL << (va_size - tsz - (granule_sz * (4 - level)))) - 1);
 
-    tableattrs = 0;
+    /* Secure accesses start with the page table in secure memory and
+     * can be downgraded to non-secure at any step. Non-secure accesses
+     * remain non-secure. We implement this by just ORing in the NSTable/NS
+     * bits at each step.
+     */
+    tableattrs = regime_is_secure(env, mmu_idx) ? 0 : (1 << 4);
     for (;;) {
         uint64_t descriptor;
+        bool nstable;
 
         descaddr |= (address >> (granule_sz * (4 - level))) & descmask;
         descaddr &= ~7ULL;
-        descriptor = ldq_phys(cs->as, descaddr);
+        nstable = extract32(tableattrs, 4, 1);
+        descriptor = arm_ldq_ptw(cs, descaddr, !nstable);
         if (!(descriptor & 1) ||
             (!(descriptor & 2) && (level == 3))) {
             /* Invalid, or the Reserved level 3 encoding */
@@ -4941,7 +5598,7 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
         if (extract32(tableattrs, 2, 1)) {
             attrs &= ~(1 << 4);
         }
-        /* Since we're always in the Non-secure state, NSTable is ignored. */
+        attrs |= nstable << 3; /* NS */
         break;
     }
     /* Here descaddr is the final physical address, and attributes
@@ -4952,31 +5609,26 @@ static int get_phys_addr_lpae(CPUARMState *env, target_ulong address,
         /* Access flag */
         goto do_fault;
     }
+
+    ap = extract32(attrs, 4, 2);
+    ns = extract32(attrs, 3, 1);
+    xn = extract32(attrs, 12, 1);
+    pxn = extract32(attrs, 11, 1);
+
+    *prot = get_S1prot(env, mmu_idx, va_size == 64, ap, ns, xn, pxn);
+
     fault_type = permission_fault;
-    if (is_user && !(attrs & (1 << 4))) {
-        /* Unprivileged access not enabled */
+    if (!(*prot & (1 << access_type))) {
         goto do_fault;
     }
-    *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
-    if ((arm_feature(env, ARM_FEATURE_V8) && is_user && (attrs & (1 << 12))) ||
-        (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V8) && (attrs & (1 << 12))) ||
-        (!is_user && (attrs & (1 << 11)))) {
-        /* XN/UXN or PXN. Since we only implement EL0/EL1 we unconditionally
-         * treat XN/UXN as UXN for v8.
+
+    if (ns) {
+        /* The NS bit will (as required by the architecture) have no effect if
+         * the CPU doesn't support TZ or this is a non-secure translation
+         * regime, because the attribute will already be non-secure.
          */
-        if (access_type == 2) {
-            goto do_fault;
-        }
-        *prot &= ~PAGE_EXEC;
-    }
-    if (attrs & (1 << 5)) {
-        /* Write access forbidden */
-        if (access_type == 1) {
-            goto do_fault;
-        }
-        *prot &= ~PAGE_WRITE;
+        txattrs->secure = false;
     }
-
     *phys_ptr = descaddr;
     *page_size_ptr = page_size;
     return 0;
@@ -4987,27 +5639,31 @@ do_fault:
 }
 
 static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address,
-                             int access_type, int is_user,
+                             int access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
                              hwaddr *phys_ptr, int *prot)
 {
     int n;
     uint32_t mask;
     uint32_t base;
+    bool is_user = regime_is_user(env, mmu_idx);
 
     *phys_ptr = address;
     for (n = 7; n >= 0; n--) {
-       base = env->cp15.c6_region[n];
-       if ((base & 1) == 0)
-           continue;
-       mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
-       /* Keep this shift separate from the above to avoid an
-          (undefined) << 32.  */
-       mask = (mask << 1) - 1;
-       if (((base ^ address) & ~mask) == 0)
-           break;
-    }
-    if (n < 0)
-       return 2;
+        base = env->cp15.c6_region[n];
+        if ((base & 1) == 0) {
+            continue;
+        }
+        mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
+        /* Keep this shift separate from the above to avoid an
+           (undefined) << 32.  */
+        mask = (mask << 1) - 1;
+        if (((base ^ address) & ~mask) == 0) {
+            break;
+        }
+    }
+    if (n < 0) {
+        return 2;
+    }
 
     if (access_type == 2) {
         mask = env->cp15.pmsav5_insn_ap;
@@ -5017,31 +5673,34 @@ static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address,
     mask = (mask >> (n * 4)) & 0xf;
     switch (mask) {
     case 0:
-       return 1;
+        return 1;
     case 1:
-       if (is_user)
-         return 1;
-       *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-       break;
+        if (is_user) {
+            return 1;
+        }
+        *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+        break;
     case 2:
-       *prot = PAGE_READ;
-       if (!is_user)
-           *prot |= PAGE_WRITE;
-       break;
+        *prot = PAGE_READ;
+        if (!is_user) {
+            *prot |= PAGE_WRITE;
+        }
+        break;
     case 3:
-       *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
-       break;
+        *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
+        break;
     case 5:
-       if (is_user)
-           return 1;
-       *prot = PAGE_READ;
-       break;
+        if (is_user) {
+            return 1;
+        }
+        *prot = PAGE_READ;
+        break;
     case 6:
-       *prot = PAGE_READ;
-       break;
+        *prot = PAGE_READ;
+        break;
     default:
-       /* Bad permission.  */
-       return 1;
+        /* Bad permission.  */
+        return 1;
     }
     *prot |= PAGE_EXEC;
     return 0;
@@ -5053,8 +5712,8 @@ static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address,
  * by doing a translation table walk on MMU based systems or using the
  * MPU state on MPU based systems.
  *
- * Returns 0 if the translation was successful. Otherwise, phys_ptr,
- * prot and page_size are not filled in, and the return value provides
+ * Returns 0 if the translation was successful. Otherwise, phys_ptr, attrs,
+ * prot and page_size may not be filled in, and the return value provides
  * information on why the translation aborted, in the format of a
  * DFSR/IFSR fault register, with the following caveats:
  *  * we honour the short vs long DFSR format differences.
@@ -5065,44 +5724,69 @@ static int get_phys_addr_mpu(CPUARMState *env, uint32_t address,
  * @env: CPUARMState
  * @address: virtual address to get physical address for
  * @access_type: 0 for read, 1 for write, 2 for execute
- * @is_user: 0 for privileged access, 1 for user
+ * @mmu_idx: MMU index indicating required translation regime
  * @phys_ptr: set to the physical address corresponding to the virtual address
+ * @attrs: set to the memory transaction attributes to use
  * @prot: set to the permissions for the page containing phys_ptr
  * @page_size: set to the size of the page containing phys_ptr
  */
 static inline int get_phys_addr(CPUARMState *env, target_ulong address,
-                                int access_type, int is_user,
-                                hwaddr *phys_ptr, int *prot,
+                                int access_type, ARMMMUIdx mmu_idx,
+                                hwaddr *phys_ptr, MemTxAttrs *attrs, int *prot,
                                 target_ulong *page_size)
 {
-    /* This is not entirely correct as get_phys_addr() can also be called
-     * from ats_write() for an address translation of a specific regime.
+    if (mmu_idx == ARMMMUIdx_S12NSE0 || mmu_idx == ARMMMUIdx_S12NSE1) {
+        /* TODO: when we support EL2 we should here call ourselves recursively
+         * to do the stage 1 and then stage 2 translations. The arm_ld*_ptw
+         * functions will also need changing to perform ARMMMUIdx_S2NS loads
+         * rather than direct physical memory loads when appropriate.
+         * For non-EL2 CPUs a stage1+stage2 translation is just stage 1.
+         */
+        assert(!arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2));
+        mmu_idx += ARMMMUIdx_S1NSE0;
+    }
+
+    /* The page table entries may downgrade secure to non-secure, but
+     * cannot upgrade an non-secure translation regime's attributes
+     * to secure.
      */
-    uint32_t sctlr = A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, sctlr);
+    attrs->secure = regime_is_secure(env, mmu_idx);
+    attrs->user = regime_is_user(env, mmu_idx);
 
-    /* Fast Context Switch Extension.  */
-    if (address < 0x02000000) {
-        address += A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(env, fcseidr);
+    /* Fast Context Switch Extension. This doesn't exist at all in v8.
+     * In v7 and earlier it affects all stage 1 translations.
+     */
+    if (address < 0x02000000 && mmu_idx != ARMMMUIdx_S2NS
+        && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_V8)) {
+        if (regime_el(env, mmu_idx) == 3) {
+            address += env->cp15.fcseidr_s;
+        } else {
+            address += env->cp15.fcseidr_ns;
+        }
     }
 
-    if ((sctlr & SCTLR_M) == 0) {
+    if (regime_translation_disabled(env, mmu_idx)) {
         /* MMU/MPU disabled.  */
         *phys_ptr = address;
         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
         return 0;
-    } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
+    }
+
+    if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
         *page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
-       return get_phys_addr_mpu(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
-                                prot);
-    } else if (extended_addresses_enabled(env)) {
-        return get_phys_addr_lpae(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
-                                  prot, page_size);
-    } else if (sctlr & SCTLR_XP) {
-        return get_phys_addr_v6(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
-                                prot, page_size);
+        return get_phys_addr_mpu(env, address, access_type, mmu_idx, phys_ptr,
+                                 prot);
+    }
+
+    if (regime_using_lpae_format(env, mmu_idx)) {
+        return get_phys_addr_lpae(env, address, access_type, mmu_idx, phys_ptr,
+                                  attrs, prot, page_size);
+    } else if (regime_sctlr(env, mmu_idx) & SCTLR_XP) {
+        return get_phys_addr_v6(env, address, access_type, mmu_idx, phys_ptr,
+                                attrs, prot, page_size);
     } else {
-        return get_phys_addr_v5(env, address, access_type, is_user, phys_ptr,
+        return get_phys_addr_v5(env, address, access_type, mmu_idx, phys_ptr,
                                 prot, page_size);
     }
 }
@@ -5115,18 +5799,19 @@ int arm_cpu_handle_mmu_fault(CPUState *cs, vaddr address,
     hwaddr phys_addr;
     target_ulong page_size;
     int prot;
-    int ret, is_user;
+    int ret;
     uint32_t syn;
     bool same_el = (arm_current_el(env) != 0);
+    MemTxAttrs attrs = {};
 
-    is_user = mmu_idx == MMU_USER_IDX;
-    ret = get_phys_addr(env, address, access_type, is_user, &phys_addr, &prot,
-                        &page_size);
+    ret = get_phys_addr(env, address, access_type, mmu_idx, &phys_addr,
+                        &attrs, &prot, &page_size);
     if (ret == 0) {
         /* Map a single [sub]page.  */
         phys_addr &= TARGET_PAGE_MASK;
         address &= TARGET_PAGE_MASK;
-        tlb_set_page(cs, address, phys_addr, prot, mmu_idx, page_size);
+        tlb_set_page_with_attrs(cs, address, phys_addr, attrs,
+                                prot, mmu_idx, page_size);
         return 0;
     }
 
@@ -5156,12 +5841,15 @@ int arm_cpu_handle_mmu_fault(CPUState *cs, vaddr address,
 hwaddr arm_cpu_get_phys_page_debug(CPUState *cs, vaddr addr)
 {
     ARMCPU *cpu = ARM_CPU(cs);
+    CPUARMState *env = &cpu->env;
     hwaddr phys_addr;
     target_ulong page_size;
     int prot;
     int ret;
+    MemTxAttrs attrs = {};
 
-    ret = get_phys_addr(&cpu->env, addr, 0, 0, &phys_addr, &prot, &page_size);
+    ret = get_phys_addr(env, addr, 0, cpu_mmu_index(env), &phys_addr,
+                        &attrs, &prot, &page_size);
 
     if (ret != 0) {
         return -1;
@@ -6242,7 +6930,7 @@ float64 HELPER(recpe_f64)(float64 input, void *fpstp)
         } else {
             return float64_set_sign(float64_maxnorm, float64_is_neg(f64));
         }
-    } else if (f64_exp >= 1023 && fpst->flush_to_zero) {
+    } else if (f64_exp >= 2045 && fpst->flush_to_zero) {
         float_raise(float_flag_underflow, fpst);
         return float64_set_sign(float64_zero, float64_is_neg(f64));
     }
This page took 0.106917 seconds and 4 git commands to generate.