~jderose/ubuntu/raring/qemu/vde-again

« back to all changes in this revision

Viewing changes to target-arm/cpu.h

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Aurelien Jarno, Aurelien Jarno
  • Date: 2008-08-25 04:38:35 UTC
  • mfrom: (1.1.8 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20080825043835-8e3tftavy8bujdch
Tags: 0.9.1-6
[ Aurelien Jarno ]
* debian/control: 
  - Update list of supported targets (Closes: bug#488339).
* debian/qemu-make-debian-root:
  - Use mktemp instead of $$ to create temporary directories (Closes: 
    bug#496394).
* debian/links:
  - Add missing links to manpages.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
1
/*
2
2
 * ARM virtual CPU header
3
 
 * 
 
3
 *
4
4
 *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5
5
 *
6
6
 * This library is free software; you can redistribute it and/or
22
22
 
23
23
#define TARGET_LONG_BITS 32
24
24
 
 
25
#define ELF_MACHINE     EM_ARM
 
26
 
25
27
#include "cpu-defs.h"
26
28
 
27
 
#define EXCP_UDEF       1   /* undefined instruction */
28
 
#define EXCP_SWI        2   /* software interrupt */
 
29
#include "softfloat.h"
 
30
 
 
31
#define TARGET_HAS_ICE 1
 
32
 
 
33
#define EXCP_UDEF            1   /* undefined instruction */
 
34
#define EXCP_SWI             2   /* software interrupt */
 
35
#define EXCP_PREFETCH_ABORT  3
 
36
#define EXCP_DATA_ABORT      4
 
37
#define EXCP_IRQ             5
 
38
#define EXCP_FIQ             6
 
39
#define EXCP_BKPT            7
 
40
#define EXCP_EXCEPTION_EXIT  8   /* Return from v7M exception.  */
 
41
 
 
42
#define ARMV7M_EXCP_RESET   1
 
43
#define ARMV7M_EXCP_NMI     2
 
44
#define ARMV7M_EXCP_HARD    3
 
45
#define ARMV7M_EXCP_MEM     4
 
46
#define ARMV7M_EXCP_BUS     5
 
47
#define ARMV7M_EXCP_USAGE   6
 
48
#define ARMV7M_EXCP_SVC     11
 
49
#define ARMV7M_EXCP_DEBUG   12
 
50
#define ARMV7M_EXCP_PENDSV  14
 
51
#define ARMV7M_EXCP_SYSTICK 15
 
52
 
 
53
typedef void ARMWriteCPFunc(void *opaque, int cp_info,
 
54
                            int srcreg, int operand, uint32_t value);
 
55
typedef uint32_t ARMReadCPFunc(void *opaque, int cp_info,
 
56
                               int dstreg, int operand);
 
57
 
 
58
#define NB_MMU_MODES 2
 
59
 
 
60
/* We currently assume float and double are IEEE single and double
 
61
   precision respectively.
 
62
   Doing runtime conversions is tricky because VFP registers may contain
 
63
   integer values (eg. as the result of a FTOSI instruction).
 
64
   s<2n> maps to the least significant half of d<n>
 
65
   s<2n+1> maps to the most significant half of d<n>
 
66
 */
29
67
 
30
68
typedef struct CPUARMState {
 
69
    /* Regs for current mode.  */
31
70
    uint32_t regs[16];
32
 
    uint32_t cpsr;
33
 
    
 
71
    /* Frequently accessed CPSR bits are stored separately for efficiently.
 
72
       This contains all the other bits.  Use cpsr_{read,write} to access
 
73
       the whole CPSR.  */
 
74
    uint32_t uncached_cpsr;
 
75
    uint32_t spsr;
 
76
 
 
77
    /* Banked registers.  */
 
78
    uint32_t banked_spsr[6];
 
79
    uint32_t banked_r13[6];
 
80
    uint32_t banked_r14[6];
 
81
 
 
82
    /* These hold r8-r12.  */
 
83
    uint32_t usr_regs[5];
 
84
    uint32_t fiq_regs[5];
 
85
 
34
86
    /* cpsr flag cache for faster execution */
35
87
    uint32_t CF; /* 0 or 1 */
36
88
    uint32_t VF; /* V is the bit 31. All other bits are undefined */
37
89
    uint32_t NZF; /* N is bit 31. Z is computed from NZF */
 
90
    uint32_t QF; /* 0 or 1 */
 
91
    uint32_t GE; /* cpsr[19:16] */
 
92
    int thumb; /* cprs[5]. 0 = arm mode, 1 = thumb mode. */
 
93
    uint32_t condexec_bits; /* IT bits.  cpsr[15:10,26:25].  */
 
94
 
 
95
    /* System control coprocessor (cp15) */
 
96
    struct {
 
97
        uint32_t c0_cpuid;
 
98
        uint32_t c0_cachetype;
 
99
        uint32_t c0_c1[8]; /* Feature registers.  */
 
100
        uint32_t c0_c2[8]; /* Instruction set registers.  */
 
101
        uint32_t c1_sys; /* System control register.  */
 
102
        uint32_t c1_coproc; /* Coprocessor access register.  */
 
103
        uint32_t c1_xscaleauxcr; /* XScale auxiliary control register.  */
 
104
        uint32_t c2_base0; /* MMU translation table base 0.  */
 
105
        uint32_t c2_base1; /* MMU translation table base 1.  */
 
106
        uint32_t c2_mask; /* MMU translation table base mask.  */
 
107
        uint32_t c2_data; /* MPU data cachable bits.  */
 
108
        uint32_t c2_insn; /* MPU instruction cachable bits.  */
 
109
        uint32_t c3; /* MMU domain access control register
 
110
                        MPU write buffer control.  */
 
111
        uint32_t c5_insn; /* Fault status registers.  */
 
112
        uint32_t c5_data;
 
113
        uint32_t c6_region[8]; /* MPU base/size registers.  */
 
114
        uint32_t c6_insn; /* Fault address registers.  */
 
115
        uint32_t c6_data;
 
116
        uint32_t c9_insn; /* Cache lockdown registers.  */
 
117
        uint32_t c9_data;
 
118
        uint32_t c13_fcse; /* FCSE PID.  */
 
119
        uint32_t c13_context; /* Context ID.  */
 
120
        uint32_t c13_tls1; /* User RW Thread register.  */
 
121
        uint32_t c13_tls2; /* User RO Thread register.  */
 
122
        uint32_t c13_tls3; /* Privileged Thread register.  */
 
123
        uint32_t c15_cpar; /* XScale Coprocessor Access Register */
 
124
        uint32_t c15_ticonfig; /* TI925T configuration byte.  */
 
125
        uint32_t c15_i_max; /* Maximum D-cache dirty line index.  */
 
126
        uint32_t c15_i_min; /* Minimum D-cache dirty line index.  */
 
127
        uint32_t c15_threadid; /* TI debugger thread-ID.  */
 
128
    } cp15;
 
129
 
 
130
    struct {
 
131
        uint32_t other_sp;
 
132
        uint32_t vecbase;
 
133
        uint32_t basepri;
 
134
        uint32_t control;
 
135
        int current_sp;
 
136
        int exception;
 
137
        int pending_exception;
 
138
        void *nvic;
 
139
    } v7m;
 
140
 
 
141
    /* Coprocessor IO used by peripherals */
 
142
    struct {
 
143
        ARMReadCPFunc *cp_read;
 
144
        ARMWriteCPFunc *cp_write;
 
145
        void *opaque;
 
146
    } cp[15];
 
147
 
 
148
    /* Internal CPU feature flags.  */
 
149
    uint32_t features;
 
150
 
 
151
    /* Callback for vectored interrupt controller.  */
 
152
    int (*get_irq_vector)(struct CPUARMState *);
 
153
    void *irq_opaque;
38
154
 
39
155
    /* exception/interrupt handling */
40
156
    jmp_buf jmp_env;
41
157
    int exception_index;
42
158
    int interrupt_request;
43
 
    struct TranslationBlock *current_tb;
44
159
    int user_mode_only;
45
 
 
46
 
    /* in order to avoid passing too many arguments to the memory
47
 
       write helpers, we store some rarely used information in the CPU
48
 
       context) */
49
 
    unsigned long mem_write_pc; /* host pc at which the memory was
50
 
                                   written */
51
 
    unsigned long mem_write_vaddr; /* target virtual addr at which the
52
 
                                      memory was written */
53
 
    /* user data */
54
 
    void *opaque;
 
160
    int halted;
 
161
 
 
162
    /* VFP coprocessor state.  */
 
163
    struct {
 
164
        float64 regs[32];
 
165
 
 
166
        uint32_t xregs[16];
 
167
        /* We store these fpcsr fields separately for convenience.  */
 
168
        int vec_len;
 
169
        int vec_stride;
 
170
 
 
171
        /* Temporary variables if we don't have spare fp regs.  */
 
172
        float32 tmp0s, tmp1s;
 
173
        float64 tmp0d, tmp1d;
 
174
        /* scratch space when Tn are not sufficient.  */
 
175
        uint32_t scratch[8];
 
176
 
 
177
        float_status fp_status;
 
178
    } vfp;
 
179
#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
180
    struct mmon_state *mmon_entry;
 
181
#else
 
182
    uint32_t mmon_addr;
 
183
#endif
 
184
 
 
185
    /* iwMMXt coprocessor state.  */
 
186
    struct {
 
187
        uint64_t regs[16];
 
188
        uint64_t val;
 
189
 
 
190
        uint32_t cregs[16];
 
191
    } iwmmxt;
 
192
 
 
193
#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 
194
    /* For usermode syscall translation.  */
 
195
    int eabi;
 
196
#endif
 
197
 
 
198
    CPU_COMMON
 
199
 
 
200
    /* These fields after the common ones so they are preserved on reset.  */
 
201
    int ram_size;
 
202
    const char *kernel_filename;
 
203
    const char *kernel_cmdline;
 
204
    const char *initrd_filename;
 
205
    int board_id;
 
206
    target_phys_addr_t loader_start;
55
207
} CPUARMState;
56
208
 
57
 
CPUARMState *cpu_arm_init(void);
 
209
CPUARMState *cpu_arm_init(const char *cpu_model);
58
210
int cpu_arm_exec(CPUARMState *s);
59
211
void cpu_arm_close(CPUARMState *s);
 
212
void do_interrupt(CPUARMState *);
 
213
void switch_mode(CPUARMState *, int);
 
214
uint32_t do_arm_semihosting(CPUARMState *env);
 
215
 
60
216
/* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
61
217
   signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
62
218
   is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
63
 
struct siginfo;
64
 
int cpu_arm_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
 
219
int cpu_arm_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
65
220
                           void *puc);
66
221
 
67
 
void cpu_arm_dump_state(CPUARMState *env, FILE *f, int flags);
68
 
 
 
222
void cpu_lock(void);
 
223
void cpu_unlock(void);
 
224
 
 
225
#define CPSR_M (0x1f)
 
226
#define CPSR_T (1 << 5)
 
227
#define CPSR_F (1 << 6)
 
228
#define CPSR_I (1 << 7)
 
229
#define CPSR_A (1 << 8)
 
230
#define CPSR_E (1 << 9)
 
231
#define CPSR_IT_2_7 (0xfc00)
 
232
#define CPSR_GE (0xf << 16)
 
233
#define CPSR_RESERVED (0xf << 20)
 
234
#define CPSR_J (1 << 24)
 
235
#define CPSR_IT_0_1 (3 << 25)
 
236
#define CPSR_Q (1 << 27)
 
237
#define CPSR_V (1 << 28)
 
238
#define CPSR_C (1 << 29)
 
239
#define CPSR_Z (1 << 30)
 
240
#define CPSR_N (1 << 31)
 
241
#define CPSR_NZCV (CPSR_N | CPSR_Z | CPSR_C | CPSR_V)
 
242
 
 
243
#define CPSR_IT (CPSR_IT_0_1 | CPSR_IT_2_7)
 
244
#define CACHED_CPSR_BITS (CPSR_T | CPSR_GE | CPSR_IT | CPSR_Q | CPSR_NZCV)
 
245
/* Bits writable in user mode.  */
 
246
#define CPSR_USER (CPSR_NZCV | CPSR_Q | CPSR_GE)
 
247
/* Execution state bits.  MRS read as zero, MSR writes ignored.  */
 
248
#define CPSR_EXEC (CPSR_T | CPSR_IT | CPSR_J)
 
249
 
 
250
/* Return the current CPSR value.  */
 
251
uint32_t cpsr_read(CPUARMState *env);
 
252
/* Set the CPSR.  Note that some bits of mask must be all-set or all-clear.  */
 
253
void cpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask);
 
254
 
 
255
/* Return the current xPSR value.  */
 
256
static inline uint32_t xpsr_read(CPUARMState *env)
 
257
{
 
258
    int ZF;
 
259
    ZF = (env->NZF == 0);
 
260
    return (env->NZF & 0x80000000) | (ZF << 30)
 
261
        | (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3) | (env->QF << 27)
 
262
        | (env->thumb << 24) | ((env->condexec_bits & 3) << 25)
 
263
        | ((env->condexec_bits & 0xfc) << 8)
 
264
        | env->v7m.exception;
 
265
}
 
266
 
 
267
/* Set the xPSR.  Note that some bits of mask must be all-set or all-clear.  */
 
268
static inline void xpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask)
 
269
{
 
270
    /* NOTE: N = 1 and Z = 1 cannot be stored currently */
 
271
    if (mask & CPSR_NZCV) {
 
272
        env->NZF = (val & 0xc0000000) ^ 0x40000000;
 
273
        env->CF = (val >> 29) & 1;
 
274
        env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
 
275
    }
 
276
    if (mask & CPSR_Q)
 
277
        env->QF = ((val & CPSR_Q) != 0);
 
278
    if (mask & (1 << 24))
 
279
        env->thumb = ((val & (1 << 24)) != 0);
 
280
    if (mask & CPSR_IT_0_1) {
 
281
        env->condexec_bits &= ~3;
 
282
        env->condexec_bits |= (val >> 25) & 3;
 
283
    }
 
284
    if (mask & CPSR_IT_2_7) {
 
285
        env->condexec_bits &= 3;
 
286
        env->condexec_bits |= (val >> 8) & 0xfc;
 
287
    }
 
288
    if (mask & 0x1ff) {
 
289
        env->v7m.exception = val & 0x1ff;
 
290
    }
 
291
}
 
292
 
 
293
enum arm_cpu_mode {
 
294
  ARM_CPU_MODE_USR = 0x10,
 
295
  ARM_CPU_MODE_FIQ = 0x11,
 
296
  ARM_CPU_MODE_IRQ = 0x12,
 
297
  ARM_CPU_MODE_SVC = 0x13,
 
298
  ARM_CPU_MODE_ABT = 0x17,
 
299
  ARM_CPU_MODE_UND = 0x1b,
 
300
  ARM_CPU_MODE_SYS = 0x1f
 
301
};
 
302
 
 
303
/* VFP system registers.  */
 
304
#define ARM_VFP_FPSID   0
 
305
#define ARM_VFP_FPSCR   1
 
306
#define ARM_VFP_MVFR1   6
 
307
#define ARM_VFP_MVFR0   7
 
308
#define ARM_VFP_FPEXC   8
 
309
#define ARM_VFP_FPINST  9
 
310
#define ARM_VFP_FPINST2 10
 
311
 
 
312
/* iwMMXt coprocessor control registers.  */
 
313
#define ARM_IWMMXT_wCID         0
 
314
#define ARM_IWMMXT_wCon         1
 
315
#define ARM_IWMMXT_wCSSF        2
 
316
#define ARM_IWMMXT_wCASF        3
 
317
#define ARM_IWMMXT_wCGR0        8
 
318
#define ARM_IWMMXT_wCGR1        9
 
319
#define ARM_IWMMXT_wCGR2        10
 
320
#define ARM_IWMMXT_wCGR3        11
 
321
 
 
322
enum arm_features {
 
323
    ARM_FEATURE_VFP,
 
324
    ARM_FEATURE_AUXCR,  /* ARM1026 Auxiliary control register.  */
 
325
    ARM_FEATURE_XSCALE, /* Intel XScale extensions.  */
 
326
    ARM_FEATURE_IWMMXT, /* Intel iwMMXt extension.  */
 
327
    ARM_FEATURE_V6,
 
328
    ARM_FEATURE_V6K,
 
329
    ARM_FEATURE_V7,
 
330
    ARM_FEATURE_THUMB2,
 
331
    ARM_FEATURE_MPU,    /* Only has Memory Protection Unit, not full MMU.  */
 
332
    ARM_FEATURE_VFP3,
 
333
    ARM_FEATURE_NEON,
 
334
    ARM_FEATURE_DIV,
 
335
    ARM_FEATURE_M, /* Microcontroller profile.  */
 
336
    ARM_FEATURE_OMAPCP  /* OMAP specific CP15 ops handling.  */
 
337
};
 
338
 
 
339
static inline int arm_feature(CPUARMState *env, int feature)
 
340
{
 
341
    return (env->features & (1u << feature)) != 0;
 
342
}
 
343
 
 
344
void arm_cpu_list(FILE *f, int (*cpu_fprintf)(FILE *f, const char *fmt, ...));
 
345
 
 
346
/* Interface between CPU and Interrupt controller.  */
 
347
void armv7m_nvic_set_pending(void *opaque, int irq);
 
348
int armv7m_nvic_acknowledge_irq(void *opaque);
 
349
void armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq);
 
350
 
 
351
void cpu_arm_set_cp_io(CPUARMState *env, int cpnum,
 
352
                       ARMReadCPFunc *cp_read, ARMWriteCPFunc *cp_write,
 
353
                       void *opaque);
 
354
 
 
355
/* Does the core conform to the the "MicroController" profile. e.g. Cortex-M3.
 
356
   Note the M in older cores (eg. ARM7TDMI) stands for Multiply. These are
 
357
   conventional cores (ie. Application or Realtime profile).  */
 
358
 
 
359
#define IS_M(env) arm_feature(env, ARM_FEATURE_M)
 
360
#define ARM_CPUID(env) (env->cp15.c0_cpuid)
 
361
 
 
362
#define ARM_CPUID_ARM1026     0x4106a262
 
363
#define ARM_CPUID_ARM926      0x41069265
 
364
#define ARM_CPUID_ARM946      0x41059461
 
365
#define ARM_CPUID_TI915T      0x54029152
 
366
#define ARM_CPUID_TI925T      0x54029252
 
367
#define ARM_CPUID_PXA250      0x69052100
 
368
#define ARM_CPUID_PXA255      0x69052d00
 
369
#define ARM_CPUID_PXA260      0x69052903
 
370
#define ARM_CPUID_PXA261      0x69052d05
 
371
#define ARM_CPUID_PXA262      0x69052d06
 
372
#define ARM_CPUID_PXA270      0x69054110
 
373
#define ARM_CPUID_PXA270_A0   0x69054110
 
374
#define ARM_CPUID_PXA270_A1   0x69054111
 
375
#define ARM_CPUID_PXA270_B0   0x69054112
 
376
#define ARM_CPUID_PXA270_B1   0x69054113
 
377
#define ARM_CPUID_PXA270_C0   0x69054114
 
378
#define ARM_CPUID_PXA270_C5   0x69054117
 
379
#define ARM_CPUID_ARM1136     0x4117b363
 
380
#define ARM_CPUID_ARM11MPCORE 0x410fb022
 
381
#define ARM_CPUID_CORTEXA8    0x410fc080
 
382
#define ARM_CPUID_CORTEXM3    0x410fc231
 
383
#define ARM_CPUID_ANY         0xffffffff
 
384
 
 
385
#if defined(CONFIG_USER_ONLY)
69
386
#define TARGET_PAGE_BITS 12
 
387
#else
 
388
/* The ARM MMU allows 1k pages.  */
 
389
/* ??? Linux doesn't actually use these, and they're deprecated in recent
 
390
   architecture revisions.  Maybe a configure option to disable them.  */
 
391
#define TARGET_PAGE_BITS 10
 
392
#endif
 
393
 
 
394
#define CPUState CPUARMState
 
395
#define cpu_init cpu_arm_init
 
396
#define cpu_exec cpu_arm_exec
 
397
#define cpu_gen_code cpu_arm_gen_code
 
398
#define cpu_signal_handler cpu_arm_signal_handler
 
399
#define cpu_list arm_cpu_list
 
400
 
 
401
#define ARM_CPU_SAVE_VERSION 1
 
402
 
 
403
/* MMU modes definitions */
 
404
#define MMU_MODE0_SUFFIX _kernel
 
405
#define MMU_MODE1_SUFFIX _user
 
406
#define MMU_USER_IDX 1
 
407
static inline int cpu_mmu_index (CPUState *env)
 
408
{
 
409
    return (env->uncached_cpsr & CPSR_M) == ARM_CPU_MODE_USR ? 1 : 0;
 
410
}
 
411
 
70
412
#include "cpu-all.h"
71
413
 
72
414
#endif