~ahs3/+junk/cq-qemu

« back to all changes in this revision

Viewing changes to target-microblaze/cpu.h

  • Committer: Al Stone
  • Date: 2012-02-09 01:17:20 UTC
  • Revision ID: albert.stone@canonical.com-20120209011720-tztl7ik3qayz80p4
first commit to bzr for qemu

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/*
 
2
 *  MicroBlaze virtual CPU header
 
3
 *
 
4
 *  Copyright (c) 2009 Edgar E. Iglesias
 
5
 *
 
6
 * This library is free software; you can redistribute it and/or
 
7
 * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
 
8
 * License as published by the Free Software Foundation; either
 
9
 * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
 
10
 *
 
11
 * This library is distributed in the hope that it will be useful,
 
12
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
13
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
 
14
 * General Public License for more details.
 
15
 *
 
16
 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
 
17
 * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
18
 */
 
19
#ifndef CPU_MICROBLAZE_H
 
20
#define CPU_MICROBLAZE_H
 
21
 
 
22
#define TARGET_LONG_BITS 32
 
23
 
 
24
#define CPUState struct CPUMBState
 
25
 
 
26
#include "cpu-defs.h"
 
27
#include "softfloat.h"
 
28
struct CPUMBState;
 
29
#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
30
#include "mmu.h"
 
31
#endif
 
32
 
 
33
#define TARGET_HAS_ICE 1
 
34
 
 
35
#define ELF_MACHINE     EM_MICROBLAZE
 
36
 
 
37
#define EXCP_NMI        1
 
38
#define EXCP_MMU        2
 
39
#define EXCP_IRQ        3
 
40
#define EXCP_BREAK      4
 
41
#define EXCP_HW_BREAK   5
 
42
#define EXCP_HW_EXCP    6
 
43
 
 
44
/* MicroBlaze-specific interrupt pending bits.  */
 
45
#define CPU_INTERRUPT_NMI       CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_3
 
46
 
 
47
/* Register aliases. R0 - R15 */
 
48
#define R_SP     1
 
49
#define SR_PC    0
 
50
#define SR_MSR   1
 
51
#define SR_EAR   3
 
52
#define SR_ESR   5
 
53
#define SR_FSR   7
 
54
#define SR_BTR   0xb
 
55
#define SR_EDR   0xd
 
56
 
 
57
/* MSR flags.  */
 
58
#define MSR_BE  (1<<0) /* 0x001 */
 
59
#define MSR_IE  (1<<1) /* 0x002 */
 
60
#define MSR_C   (1<<2) /* 0x004 */
 
61
#define MSR_BIP (1<<3) /* 0x008 */
 
62
#define MSR_FSL (1<<4) /* 0x010 */
 
63
#define MSR_ICE (1<<5) /* 0x020 */
 
64
#define MSR_DZ  (1<<6) /* 0x040 */
 
65
#define MSR_DCE (1<<7) /* 0x080 */
 
66
#define MSR_EE  (1<<8) /* 0x100 */
 
67
#define MSR_EIP (1<<9) /* 0x200 */
 
68
#define MSR_PVR (1<<10) /* 0x400 */
 
69
#define MSR_CC  (1<<31)
 
70
 
 
71
/* Machine State Register (MSR) Fields */
 
72
#define MSR_UM (1<<11) /* User Mode */
 
73
#define MSR_UMS        (1<<12) /* User Mode Save */
 
74
#define MSR_VM (1<<13) /* Virtual Mode */
 
75
#define MSR_VMS        (1<<14) /* Virtual Mode Save */
 
76
 
 
77
#define MSR_KERNEL      MSR_EE|MSR_VM
 
78
//#define MSR_USER     MSR_KERNEL|MSR_UM|MSR_IE
 
79
#define MSR_KERNEL_VMS  MSR_EE|MSR_VMS
 
80
//#define MSR_USER_VMS MSR_KERNEL_VMS|MSR_UMS|MSR_IE
 
81
 
 
82
/* Exception State Register (ESR) Fields */
 
83
#define          ESR_DIZ       (1<<11) /* Zone Protection */
 
84
#define          ESR_S         (1<<10) /* Store instruction */
 
85
 
 
86
#define          ESR_ESS_FSL_OFFSET     5
 
87
 
 
88
#define          ESR_EC_FSL             0
 
89
#define          ESR_EC_UNALIGNED_DATA  1
 
90
#define          ESR_EC_ILLEGAL_OP      2
 
91
#define          ESR_EC_INSN_BUS        3
 
92
#define          ESR_EC_DATA_BUS        4
 
93
#define          ESR_EC_DIVZERO         5
 
94
#define          ESR_EC_FPU             6
 
95
#define          ESR_EC_PRIVINSN        7
 
96
#define          ESR_EC_DATA_STORAGE    8
 
97
#define          ESR_EC_INSN_STORAGE    9
 
98
#define          ESR_EC_DATA_TLB        10
 
99
#define          ESR_EC_INSN_TLB        11
 
100
#define          ESR_EC_MASK            31
 
101
 
 
102
/* Floating Point Status Register (FSR) Bits */
 
103
#define FSR_IO          (1<<4) /* Invalid operation */
 
104
#define FSR_DZ          (1<<3) /* Divide-by-zero */
 
105
#define FSR_OF          (1<<2) /* Overflow */
 
106
#define FSR_UF          (1<<1) /* Underflow */
 
107
#define FSR_DO          (1<<0) /* Denormalized operand error */
 
108
 
 
109
/* Version reg.  */
 
110
/* Basic PVR mask */
 
111
#define PVR0_PVR_FULL_MASK              0x80000000
 
112
#define PVR0_USE_BARREL_MASK            0x40000000
 
113
#define PVR0_USE_DIV_MASK               0x20000000
 
114
#define PVR0_USE_HW_MUL_MASK            0x10000000
 
115
#define PVR0_USE_FPU_MASK               0x08000000
 
116
#define PVR0_USE_EXC_MASK               0x04000000
 
117
#define PVR0_USE_ICACHE_MASK            0x02000000
 
118
#define PVR0_USE_DCACHE_MASK            0x01000000
 
119
#define PVR0_USE_MMU                    0x00800000      /* new */
 
120
#define PVR0_USE_BTC                    0x00400000
 
121
#define PVR0_ENDI                       0x00200000
 
122
#define PVR0_FAULT                      0x00100000
 
123
#define PVR0_VERSION_MASK               0x0000FF00
 
124
#define PVR0_USER1_MASK                 0x000000FF
 
125
 
 
126
/* User 2 PVR mask */
 
127
#define PVR1_USER2_MASK                 0xFFFFFFFF
 
128
 
 
129
/* Configuration PVR masks */
 
130
#define PVR2_D_OPB_MASK                 0x80000000
 
131
#define PVR2_D_LMB_MASK                 0x40000000
 
132
#define PVR2_I_OPB_MASK                 0x20000000
 
133
#define PVR2_I_LMB_MASK                 0x10000000
 
134
#define PVR2_INTERRUPT_IS_EDGE_MASK     0x08000000
 
135
#define PVR2_EDGE_IS_POSITIVE_MASK      0x04000000
 
136
#define PVR2_D_PLB_MASK                 0x02000000      /* new */
 
137
#define PVR2_I_PLB_MASK                 0x01000000      /* new */
 
138
#define PVR2_INTERCONNECT               0x00800000      /* new */
 
139
#define PVR2_USE_EXTEND_FSL             0x00080000      /* new */
 
140
#define PVR2_USE_FSL_EXC                0x00040000      /* new */
 
141
#define PVR2_USE_MSR_INSTR              0x00020000
 
142
#define PVR2_USE_PCMP_INSTR             0x00010000
 
143
#define PVR2_AREA_OPTIMISED             0x00008000
 
144
#define PVR2_USE_BARREL_MASK            0x00004000
 
145
#define PVR2_USE_DIV_MASK               0x00002000
 
146
#define PVR2_USE_HW_MUL_MASK            0x00001000
 
147
#define PVR2_USE_FPU_MASK               0x00000800
 
148
#define PVR2_USE_MUL64_MASK             0x00000400
 
149
#define PVR2_USE_FPU2_MASK              0x00000200      /* new */
 
150
#define PVR2_USE_IPLBEXC                0x00000100
 
151
#define PVR2_USE_DPLBEXC                0x00000080
 
152
#define PVR2_OPCODE_0x0_ILL_MASK        0x00000040
 
153
#define PVR2_UNALIGNED_EXC_MASK         0x00000020
 
154
#define PVR2_ILL_OPCODE_EXC_MASK        0x00000010
 
155
#define PVR2_IOPB_BUS_EXC_MASK          0x00000008
 
156
#define PVR2_DOPB_BUS_EXC_MASK          0x00000004
 
157
#define PVR2_DIV_ZERO_EXC_MASK          0x00000002
 
158
#define PVR2_FPU_EXC_MASK               0x00000001
 
159
 
 
160
/* Debug and exception PVR masks */
 
161
#define PVR3_DEBUG_ENABLED_MASK         0x80000000
 
162
#define PVR3_NUMBER_OF_PC_BRK_MASK      0x1E000000
 
163
#define PVR3_NUMBER_OF_RD_ADDR_BRK_MASK 0x00380000
 
164
#define PVR3_NUMBER_OF_WR_ADDR_BRK_MASK 0x0000E000
 
165
#define PVR3_FSL_LINKS_MASK             0x00000380
 
166
 
 
167
/* ICache config PVR masks */
 
168
#define PVR4_USE_ICACHE_MASK            0x80000000
 
169
#define PVR4_ICACHE_ADDR_TAG_BITS_MASK  0x7C000000
 
170
#define PVR4_ICACHE_USE_FSL_MASK        0x02000000
 
171
#define PVR4_ICACHE_ALLOW_WR_MASK       0x01000000
 
172
#define PVR4_ICACHE_LINE_LEN_MASK       0x00E00000
 
173
#define PVR4_ICACHE_BYTE_SIZE_MASK      0x001F0000
 
174
 
 
175
/* DCache config PVR masks */
 
176
#define PVR5_USE_DCACHE_MASK            0x80000000
 
177
#define PVR5_DCACHE_ADDR_TAG_BITS_MASK  0x7C000000
 
178
#define PVR5_DCACHE_USE_FSL_MASK        0x02000000
 
179
#define PVR5_DCACHE_ALLOW_WR_MASK       0x01000000
 
180
#define PVR5_DCACHE_LINE_LEN_MASK       0x00E00000
 
181
#define PVR5_DCACHE_BYTE_SIZE_MASK      0x001F0000
 
182
#define PVR5_DCACHE_WRITEBACK_MASK      0x00004000
 
183
 
 
184
/* ICache base address PVR mask */
 
185
#define PVR6_ICACHE_BASEADDR_MASK       0xFFFFFFFF
 
186
 
 
187
/* ICache high address PVR mask */
 
188
#define PVR7_ICACHE_HIGHADDR_MASK       0xFFFFFFFF
 
189
 
 
190
/* DCache base address PVR mask */
 
191
#define PVR8_DCACHE_BASEADDR_MASK       0xFFFFFFFF
 
192
 
 
193
/* DCache high address PVR mask */
 
194
#define PVR9_DCACHE_HIGHADDR_MASK       0xFFFFFFFF
 
195
 
 
196
/* Target family PVR mask */
 
197
#define PVR10_TARGET_FAMILY_MASK        0xFF000000
 
198
 
 
199
/* MMU descrtiption */
 
200
#define PVR11_USE_MMU                   0xC0000000
 
201
#define PVR11_MMU_ITLB_SIZE             0x38000000
 
202
#define PVR11_MMU_DTLB_SIZE             0x07000000
 
203
#define PVR11_MMU_TLB_ACCESS            0x00C00000
 
204
#define PVR11_MMU_ZONES                 0x003E0000
 
205
/* MSR Reset value PVR mask */
 
206
#define PVR11_MSR_RESET_VALUE_MASK      0x000007FF
 
207
 
 
208
 
 
209
 
 
210
/* CPU flags.  */
 
211
 
 
212
/* Condition codes.  */
 
213
#define CC_GE  5
 
214
#define CC_GT  4
 
215
#define CC_LE  3
 
216
#define CC_LT  2
 
217
#define CC_NE  1
 
218
#define CC_EQ  0
 
219
 
 
220
#define NB_MMU_MODES    3
 
221
 
 
222
#define STREAM_EXCEPTION (1 << 0)
 
223
#define STREAM_ATOMIC    (1 << 1)
 
224
#define STREAM_TEST      (1 << 2)
 
225
#define STREAM_CONTROL   (1 << 3)
 
226
#define STREAM_NONBLOCK  (1 << 4)
 
227
 
 
228
typedef struct CPUMBState {
 
229
    uint32_t debug;
 
230
    uint32_t btaken;
 
231
    uint32_t btarget;
 
232
    uint32_t bimm;
 
233
 
 
234
    uint32_t imm;
 
235
    uint32_t regs[33];
 
236
    uint32_t sregs[24];
 
237
    float_status fp_status;
 
238
 
 
239
    /* Internal flags.  */
 
240
#define IMM_FLAG        4
 
241
#define MSR_EE_FLAG     (1 << 8)
 
242
#define DRTI_FLAG       (1 << 16)
 
243
#define DRTE_FLAG       (1 << 17)
 
244
#define DRTB_FLAG       (1 << 18)
 
245
#define D_FLAG          (1 << 19)  /* Bit in ESR.  */
 
246
/* TB dependant CPUState.  */
 
247
#define IFLAGS_TB_MASK  (D_FLAG | IMM_FLAG | DRTI_FLAG | DRTE_FLAG | DRTB_FLAG)
 
248
    uint32_t iflags;
 
249
 
 
250
    struct {
 
251
        uint32_t regs[16];
 
252
    } pvr;
 
253
 
 
254
#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
255
    /* Unified MMU.  */
 
256
    struct microblaze_mmu mmu;
 
257
#endif
 
258
 
 
259
    CPU_COMMON
 
260
} CPUMBState;
 
261
 
 
262
CPUState *cpu_mb_init(const char *cpu_model);
 
263
int cpu_mb_exec(CPUState *s);
 
264
void cpu_mb_close(CPUState *s);
 
265
void do_interrupt(CPUState *env);
 
266
/* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
 
267
   signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
 
268
   is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
 
269
int cpu_mb_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
 
270
                          void *puc);
 
271
 
 
272
enum {
 
273
    CC_OP_DYNAMIC, /* Use env->cc_op  */
 
274
    CC_OP_FLAGS,
 
275
    CC_OP_CMP,
 
276
};
 
277
 
 
278
/* FIXME: MB uses variable pages down to 1K but linux only uses 4k.  */
 
279
#define TARGET_PAGE_BITS 12
 
280
#define MMAP_SHIFT TARGET_PAGE_BITS
 
281
 
 
282
#define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 32
 
283
#define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 32
 
284
 
 
285
#define cpu_init cpu_mb_init
 
286
#define cpu_exec cpu_mb_exec
 
287
#define cpu_gen_code cpu_mb_gen_code
 
288
#define cpu_signal_handler cpu_mb_signal_handler
 
289
 
 
290
#define CPU_SAVE_VERSION 1
 
291
 
 
292
/* MMU modes definitions */
 
293
#define MMU_MODE0_SUFFIX _nommu
 
294
#define MMU_MODE1_SUFFIX _kernel
 
295
#define MMU_MODE2_SUFFIX _user
 
296
#define MMU_NOMMU_IDX   0
 
297
#define MMU_KERNEL_IDX  1
 
298
#define MMU_USER_IDX    2
 
299
/* See NB_MMU_MODES further up the file.  */
 
300
 
 
301
static inline int cpu_mmu_index (CPUState *env)
 
302
{
 
303
        /* Are we in nommu mode?.  */
 
304
        if (!(env->sregs[SR_MSR] & MSR_VM))
 
305
            return MMU_NOMMU_IDX;
 
306
 
 
307
        if (env->sregs[SR_MSR] & MSR_UM)
 
308
            return MMU_USER_IDX;
 
309
        return MMU_KERNEL_IDX;
 
310
}
 
311
 
 
312
int cpu_mb_handle_mmu_fault(CPUState *env, target_ulong address, int rw,
 
313
                            int mmu_idx);
 
314
#define cpu_handle_mmu_fault cpu_mb_handle_mmu_fault
 
315
 
 
316
#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
317
static inline void cpu_clone_regs(CPUState *env, target_ulong newsp)
 
318
{
 
319
    if (newsp)
 
320
        env->regs[R_SP] = newsp;
 
321
    env->regs[3] = 0;
 
322
}
 
323
#endif
 
324
 
 
325
static inline void cpu_set_tls(CPUState *env, target_ulong newtls)
 
326
{
 
327
}
 
328
 
 
329
static inline int cpu_interrupts_enabled(CPUState *env)
 
330
{
 
331
    return env->sregs[SR_MSR] & MSR_IE;
 
332
}
 
333
 
 
334
#include "cpu-all.h"
 
335
 
 
336
static inline target_ulong cpu_get_pc(CPUState *env)
 
337
{
 
338
    return env->sregs[SR_PC];
 
339
}
 
340
 
 
341
static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUState *env, target_ulong *pc,
 
342
                                        target_ulong *cs_base, int *flags)
 
343
{
 
344
    *pc = env->sregs[SR_PC];
 
345
    *cs_base = 0;
 
346
    *flags = (env->iflags & IFLAGS_TB_MASK) |
 
347
                 (env->sregs[SR_MSR] & (MSR_UM | MSR_VM | MSR_EE));
 
348
}
 
349
 
 
350
#if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
351
void cpu_unassigned_access(CPUState *env1, target_phys_addr_t addr,
 
352
                           int is_write, int is_exec, int is_asi, int size);
 
353
#endif
 
354
 
 
355
static inline bool cpu_has_work(CPUState *env)
 
356
{
 
357
    return env->interrupt_request & (CPU_INTERRUPT_HARD | CPU_INTERRUPT_NMI);
 
358
}
 
359
 
 
360
#include "exec-all.h"
 
361
 
 
362
static inline void cpu_pc_from_tb(CPUState *env, TranslationBlock *tb)
 
363
{
 
364
    env->sregs[SR_PC] = tb->pc;
 
365
}
 
366
 
 
367
#endif