These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / target-arm / cpu.h
1 /*
2  * ARM virtual CPU header
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #ifndef CPU_ARM_H
20 #define CPU_ARM_H
21
22
23 #include "kvm-consts.h"
24
25 #if defined(TARGET_AARCH64)
26   /* AArch64 definitions */
27 #  define TARGET_LONG_BITS 64
28 #else
29 #  define TARGET_LONG_BITS 32
30 #endif
31
32 #define TARGET_IS_BIENDIAN 1
33
34 #define CPUArchState struct CPUARMState
35
36 #include "qemu-common.h"
37 #include "exec/cpu-defs.h"
38
39 #include "fpu/softfloat.h"
40
41 #define EXCP_UDEF            1   /* undefined instruction */
42 #define EXCP_SWI             2   /* software interrupt */
43 #define EXCP_PREFETCH_ABORT  3
44 #define EXCP_DATA_ABORT      4
45 #define EXCP_IRQ             5
46 #define EXCP_FIQ             6
47 #define EXCP_BKPT            7
48 #define EXCP_EXCEPTION_EXIT  8   /* Return from v7M exception.  */
49 #define EXCP_KERNEL_TRAP     9   /* Jumped to kernel code page.  */
50 #define EXCP_STREX          10
51 #define EXCP_HVC            11   /* HyperVisor Call */
52 #define EXCP_HYP_TRAP       12
53 #define EXCP_SMC            13   /* Secure Monitor Call */
54 #define EXCP_VIRQ           14
55 #define EXCP_VFIQ           15
56 #define EXCP_SEMIHOST       16   /* semihosting call (A64 only) */
57
58 #define ARMV7M_EXCP_RESET   1
59 #define ARMV7M_EXCP_NMI     2
60 #define ARMV7M_EXCP_HARD    3
61 #define ARMV7M_EXCP_MEM     4
62 #define ARMV7M_EXCP_BUS     5
63 #define ARMV7M_EXCP_USAGE   6
64 #define ARMV7M_EXCP_SVC     11
65 #define ARMV7M_EXCP_DEBUG   12
66 #define ARMV7M_EXCP_PENDSV  14
67 #define ARMV7M_EXCP_SYSTICK 15
68
69 /* ARM-specific interrupt pending bits.  */
70 #define CPU_INTERRUPT_FIQ   CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_1
71 #define CPU_INTERRUPT_VIRQ  CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_2
72 #define CPU_INTERRUPT_VFIQ  CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_3
73
74 /* The usual mapping for an AArch64 system register to its AArch32
75  * counterpart is for the 32 bit world to have access to the lower
76  * half only (with writes leaving the upper half untouched). It's
77  * therefore useful to be able to pass TCG the offset of the least
78  * significant half of a uint64_t struct member.
79  */
80 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
81 #define offsetoflow32(S, M) (offsetof(S, M) + sizeof(uint32_t))
82 #define offsetofhigh32(S, M) offsetof(S, M)
83 #else
84 #define offsetoflow32(S, M) offsetof(S, M)
85 #define offsetofhigh32(S, M) (offsetof(S, M) + sizeof(uint32_t))
86 #endif
87
88 /* Meanings of the ARMCPU object's four inbound GPIO lines */
89 #define ARM_CPU_IRQ 0
90 #define ARM_CPU_FIQ 1
91 #define ARM_CPU_VIRQ 2
92 #define ARM_CPU_VFIQ 3
93
94 struct arm_boot_info;
95
96 #define NB_MMU_MODES 7
97 #define TARGET_INSN_START_EXTRA_WORDS 1
98
99 /* We currently assume float and double are IEEE single and double
100    precision respectively.
101    Doing runtime conversions is tricky because VFP registers may contain
102    integer values (eg. as the result of a FTOSI instruction).
103    s<2n> maps to the least significant half of d<n>
104    s<2n+1> maps to the most significant half of d<n>
105  */
106
107 /* CPU state for each instance of a generic timer (in cp15 c14) */
108 typedef struct ARMGenericTimer {
109     uint64_t cval; /* Timer CompareValue register */
110     uint64_t ctl; /* Timer Control register */
111 } ARMGenericTimer;
112
113 #define GTIMER_PHYS 0
114 #define GTIMER_VIRT 1
115 #define GTIMER_HYP  2
116 #define GTIMER_SEC  3
117 #define NUM_GTIMERS 4
118
119 typedef struct {
120     uint64_t raw_tcr;
121     uint32_t mask;
122     uint32_t base_mask;
123 } TCR;
124
125 typedef struct CPUARMState {
126     /* Regs for current mode.  */
127     uint32_t regs[16];
128
129     /* 32/64 switch only happens when taking and returning from
130      * exceptions so the overlap semantics are taken care of then
131      * instead of having a complicated union.
132      */
133     /* Regs for A64 mode.  */
134     uint64_t xregs[32];
135     uint64_t pc;
136     /* PSTATE isn't an architectural register for ARMv8. However, it is
137      * convenient for us to assemble the underlying state into a 32 bit format
138      * identical to the architectural format used for the SPSR. (This is also
139      * what the Linux kernel's 'pstate' field in signal handlers and KVM's
140      * 'pstate' register are.) Of the PSTATE bits:
141      *  NZCV are kept in the split out env->CF/VF/NF/ZF, (which have the same
142      *    semantics as for AArch32, as described in the comments on each field)
143      *  nRW (also known as M[4]) is kept, inverted, in env->aarch64
144      *  DAIF (exception masks) are kept in env->daif
145      *  all other bits are stored in their correct places in env->pstate
146      */
147     uint32_t pstate;
148     uint32_t aarch64; /* 1 if CPU is in aarch64 state; inverse of PSTATE.nRW */
149
150     /* Frequently accessed CPSR bits are stored separately for efficiency.
151        This contains all the other bits.  Use cpsr_{read,write} to access
152        the whole CPSR.  */
153     uint32_t uncached_cpsr;
154     uint32_t spsr;
155
156     /* Banked registers.  */
157     uint64_t banked_spsr[8];
158     uint32_t banked_r13[8];
159     uint32_t banked_r14[8];
160
161     /* These hold r8-r12.  */
162     uint32_t usr_regs[5];
163     uint32_t fiq_regs[5];
164
165     /* cpsr flag cache for faster execution */
166     uint32_t CF; /* 0 or 1 */
167     uint32_t VF; /* V is the bit 31. All other bits are undefined */
168     uint32_t NF; /* N is bit 31. All other bits are undefined.  */
169     uint32_t ZF; /* Z set if zero.  */
170     uint32_t QF; /* 0 or 1 */
171     uint32_t GE; /* cpsr[19:16] */
172     uint32_t thumb; /* cpsr[5]. 0 = arm mode, 1 = thumb mode. */
173     uint32_t condexec_bits; /* IT bits.  cpsr[15:10,26:25].  */
174     uint64_t daif; /* exception masks, in the bits they are in PSTATE */
175
176     uint64_t elr_el[4]; /* AArch64 exception link regs  */
177     uint64_t sp_el[4]; /* AArch64 banked stack pointers */
178
179     /* System control coprocessor (cp15) */
180     struct {
181         uint32_t c0_cpuid;
182         union { /* Cache size selection */
183             struct {
184                 uint64_t _unused_csselr0;
185                 uint64_t csselr_ns;
186                 uint64_t _unused_csselr1;
187                 uint64_t csselr_s;
188             };
189             uint64_t csselr_el[4];
190         };
191         union { /* System control register. */
192             struct {
193                 uint64_t _unused_sctlr;
194                 uint64_t sctlr_ns;
195                 uint64_t hsctlr;
196                 uint64_t sctlr_s;
197             };
198             uint64_t sctlr_el[4];
199         };
200         uint64_t cpacr_el1; /* Architectural feature access control register */
201         uint64_t cptr_el[4];  /* ARMv8 feature trap registers */
202         uint32_t c1_xscaleauxcr; /* XScale auxiliary control register.  */
203         uint64_t sder; /* Secure debug enable register. */
204         uint32_t nsacr; /* Non-secure access control register. */
205         union { /* MMU translation table base 0. */
206             struct {
207                 uint64_t _unused_ttbr0_0;
208                 uint64_t ttbr0_ns;
209                 uint64_t _unused_ttbr0_1;
210                 uint64_t ttbr0_s;
211             };
212             uint64_t ttbr0_el[4];
213         };
214         union { /* MMU translation table base 1. */
215             struct {
216                 uint64_t _unused_ttbr1_0;
217                 uint64_t ttbr1_ns;
218                 uint64_t _unused_ttbr1_1;
219                 uint64_t ttbr1_s;
220             };
221             uint64_t ttbr1_el[4];
222         };
223         uint64_t vttbr_el2; /* Virtualization Translation Table Base.  */
224         /* MMU translation table base control. */
225         TCR tcr_el[4];
226         TCR vtcr_el2; /* Virtualization Translation Control.  */
227         uint32_t c2_data; /* MPU data cacheable bits.  */
228         uint32_t c2_insn; /* MPU instruction cacheable bits.  */
229         union { /* MMU domain access control register
230                  * MPU write buffer control.
231                  */
232             struct {
233                 uint64_t dacr_ns;
234                 uint64_t dacr_s;
235             };
236             struct {
237                 uint64_t dacr32_el2;
238             };
239         };
240         uint32_t pmsav5_data_ap; /* PMSAv5 MPU data access permissions */
241         uint32_t pmsav5_insn_ap; /* PMSAv5 MPU insn access permissions */
242         uint64_t hcr_el2; /* Hypervisor configuration register */
243         uint64_t scr_el3; /* Secure configuration register.  */
244         union { /* Fault status registers.  */
245             struct {
246                 uint64_t ifsr_ns;
247                 uint64_t ifsr_s;
248             };
249             struct {
250                 uint64_t ifsr32_el2;
251             };
252         };
253         union {
254             struct {
255                 uint64_t _unused_dfsr;
256                 uint64_t dfsr_ns;
257                 uint64_t hsr;
258                 uint64_t dfsr_s;
259             };
260             uint64_t esr_el[4];
261         };
262         uint32_t c6_region[8]; /* MPU base/size registers.  */
263         union { /* Fault address registers. */
264             struct {
265                 uint64_t _unused_far0;
266 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
267                 uint32_t ifar_ns;
268                 uint32_t dfar_ns;
269                 uint32_t ifar_s;
270                 uint32_t dfar_s;
271 #else
272                 uint32_t dfar_ns;
273                 uint32_t ifar_ns;
274                 uint32_t dfar_s;
275                 uint32_t ifar_s;
276 #endif
277                 uint64_t _unused_far3;
278             };
279             uint64_t far_el[4];
280         };
281         uint64_t hpfar_el2;
282         union { /* Translation result. */
283             struct {
284                 uint64_t _unused_par_0;
285                 uint64_t par_ns;
286                 uint64_t _unused_par_1;
287                 uint64_t par_s;
288             };
289             uint64_t par_el[4];
290         };
291
292         uint32_t c6_rgnr;
293
294         uint32_t c9_insn; /* Cache lockdown registers.  */
295         uint32_t c9_data;
296         uint64_t c9_pmcr; /* performance monitor control register */
297         uint64_t c9_pmcnten; /* perf monitor counter enables */
298         uint32_t c9_pmovsr; /* perf monitor overflow status */
299         uint32_t c9_pmxevtyper; /* perf monitor event type */
300         uint32_t c9_pmuserenr; /* perf monitor user enable */
301         uint32_t c9_pminten; /* perf monitor interrupt enables */
302         union { /* Memory attribute redirection */
303             struct {
304 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
305                 uint64_t _unused_mair_0;
306                 uint32_t mair1_ns;
307                 uint32_t mair0_ns;
308                 uint64_t _unused_mair_1;
309                 uint32_t mair1_s;
310                 uint32_t mair0_s;
311 #else
312                 uint64_t _unused_mair_0;
313                 uint32_t mair0_ns;
314                 uint32_t mair1_ns;
315                 uint64_t _unused_mair_1;
316                 uint32_t mair0_s;
317                 uint32_t mair1_s;
318 #endif
319             };
320             uint64_t mair_el[4];
321         };
322         union { /* vector base address register */
323             struct {
324                 uint64_t _unused_vbar;
325                 uint64_t vbar_ns;
326                 uint64_t hvbar;
327                 uint64_t vbar_s;
328             };
329             uint64_t vbar_el[4];
330         };
331         uint32_t mvbar; /* (monitor) vector base address register */
332         struct { /* FCSE PID. */
333             uint32_t fcseidr_ns;
334             uint32_t fcseidr_s;
335         };
336         union { /* Context ID. */
337             struct {
338                 uint64_t _unused_contextidr_0;
339                 uint64_t contextidr_ns;
340                 uint64_t _unused_contextidr_1;
341                 uint64_t contextidr_s;
342             };
343             uint64_t contextidr_el[4];
344         };
345         union { /* User RW Thread register. */
346             struct {
347                 uint64_t tpidrurw_ns;
348                 uint64_t tpidrprw_ns;
349                 uint64_t htpidr;
350                 uint64_t _tpidr_el3;
351             };
352             uint64_t tpidr_el[4];
353         };
354         /* The secure banks of these registers don't map anywhere */
355         uint64_t tpidrurw_s;
356         uint64_t tpidrprw_s;
357         uint64_t tpidruro_s;
358
359         union { /* User RO Thread register. */
360             uint64_t tpidruro_ns;
361             uint64_t tpidrro_el[1];
362         };
363         uint64_t c14_cntfrq; /* Counter Frequency register */
364         uint64_t c14_cntkctl; /* Timer Control register */
365         uint32_t cnthctl_el2; /* Counter/Timer Hyp Control register */
366         uint64_t cntvoff_el2; /* Counter Virtual Offset register */
367         ARMGenericTimer c14_timer[NUM_GTIMERS];
368         uint32_t c15_cpar; /* XScale Coprocessor Access Register */
369         uint32_t c15_ticonfig; /* TI925T configuration byte.  */
370         uint32_t c15_i_max; /* Maximum D-cache dirty line index.  */
371         uint32_t c15_i_min; /* Minimum D-cache dirty line index.  */
372         uint32_t c15_threadid; /* TI debugger thread-ID.  */
373         uint32_t c15_config_base_address; /* SCU base address.  */
374         uint32_t c15_diagnostic; /* diagnostic register */
375         uint32_t c15_power_diagnostic;
376         uint32_t c15_power_control; /* power control */
377         uint64_t dbgbvr[16]; /* breakpoint value registers */
378         uint64_t dbgbcr[16]; /* breakpoint control registers */
379         uint64_t dbgwvr[16]; /* watchpoint value registers */
380         uint64_t dbgwcr[16]; /* watchpoint control registers */
381         uint64_t mdscr_el1;
382         uint64_t oslsr_el1; /* OS Lock Status */
383         uint64_t mdcr_el2;
384         uint64_t mdcr_el3;
385         /* If the counter is enabled, this stores the last time the counter
386          * was reset. Otherwise it stores the counter value
387          */
388         uint64_t c15_ccnt;
389         uint64_t pmccfiltr_el0; /* Performance Monitor Filter Register */
390         uint64_t vpidr_el2; /* Virtualization Processor ID Register */
391         uint64_t vmpidr_el2; /* Virtualization Multiprocessor ID Register */
392     } cp15;
393
394     struct {
395         uint32_t other_sp;
396         uint32_t vecbase;
397         uint32_t basepri;
398         uint32_t control;
399         int current_sp;
400         int exception;
401     } v7m;
402
403     /* Information associated with an exception about to be taken:
404      * code which raises an exception must set cs->exception_index and
405      * the relevant parts of this structure; the cpu_do_interrupt function
406      * will then set the guest-visible registers as part of the exception
407      * entry process.
408      */
409     struct {
410         uint32_t syndrome; /* AArch64 format syndrome register */
411         uint32_t fsr; /* AArch32 format fault status register info */
412         uint64_t vaddress; /* virtual addr associated with exception, if any */
413         uint32_t target_el; /* EL the exception should be targeted for */
414         /* If we implement EL2 we will also need to store information
415          * about the intermediate physical address for stage 2 faults.
416          */
417     } exception;
418
419     /* Thumb-2 EE state.  */
420     uint32_t teecr;
421     uint32_t teehbr;
422
423     /* VFP coprocessor state.  */
424     struct {
425         /* VFP/Neon register state. Note that the mapping between S, D and Q
426          * views of the register bank differs between AArch64 and AArch32:
427          * In AArch32:
428          *  Qn = regs[2n+1]:regs[2n]
429          *  Dn = regs[n]
430          *  Sn = regs[n/2] bits 31..0 for even n, and bits 63..32 for odd n
431          * (and regs[32] to regs[63] are inaccessible)
432          * In AArch64:
433          *  Qn = regs[2n+1]:regs[2n]
434          *  Dn = regs[2n]
435          *  Sn = regs[2n] bits 31..0
436          * This corresponds to the architecturally defined mapping between
437          * the two execution states, and means we do not need to explicitly
438          * map these registers when changing states.
439          */
440         float64 regs[64];
441
442         uint32_t xregs[16];
443         /* We store these fpcsr fields separately for convenience.  */
444         int vec_len;
445         int vec_stride;
446
447         /* scratch space when Tn are not sufficient.  */
448         uint32_t scratch[8];
449
450         /* fp_status is the "normal" fp status. standard_fp_status retains
451          * values corresponding to the ARM "Standard FPSCR Value", ie
452          * default-NaN, flush-to-zero, round-to-nearest and is used by
453          * any operations (generally Neon) which the architecture defines
454          * as controlled by the standard FPSCR value rather than the FPSCR.
455          *
456          * To avoid having to transfer exception bits around, we simply
457          * say that the FPSCR cumulative exception flags are the logical
458          * OR of the flags in the two fp statuses. This relies on the
459          * only thing which needs to read the exception flags being
460          * an explicit FPSCR read.
461          */
462         float_status fp_status;
463         float_status standard_fp_status;
464     } vfp;
465     uint64_t exclusive_addr;
466     uint64_t exclusive_val;
467     uint64_t exclusive_high;
468 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
469     uint64_t exclusive_test;
470     uint32_t exclusive_info;
471 #endif
472
473     /* iwMMXt coprocessor state.  */
474     struct {
475         uint64_t regs[16];
476         uint64_t val;
477
478         uint32_t cregs[16];
479     } iwmmxt;
480
481 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
482     /* For usermode syscall translation.  */
483     int eabi;
484 #endif
485
486     struct CPUBreakpoint *cpu_breakpoint[16];
487     struct CPUWatchpoint *cpu_watchpoint[16];
488
489     CPU_COMMON
490
491     /* These fields after the common ones so they are preserved on reset.  */
492
493     /* Internal CPU feature flags.  */
494     uint64_t features;
495
496     /* PMSAv7 MPU */
497     struct {
498         uint32_t *drbar;
499         uint32_t *drsr;
500         uint32_t *dracr;
501     } pmsav7;
502
503     void *nvic;
504     const struct arm_boot_info *boot_info;
505 } CPUARMState;
506
507 #include "cpu-qom.h"
508
509 ARMCPU *cpu_arm_init(const char *cpu_model);
510 int cpu_arm_exec(CPUState *cpu);
511 target_ulong do_arm_semihosting(CPUARMState *env);
512 void aarch64_sync_32_to_64(CPUARMState *env);
513 void aarch64_sync_64_to_32(CPUARMState *env);
514
515 static inline bool is_a64(CPUARMState *env)
516 {
517     return env->aarch64;
518 }
519
520 /* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
521    signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
522    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
523 int cpu_arm_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
524                            void *puc);
525
526 /**
527  * pmccntr_sync
528  * @env: CPUARMState
529  *
530  * Synchronises the counter in the PMCCNTR. This must always be called twice,
531  * once before any action that might affect the timer and again afterwards.
532  * The function is used to swap the state of the register if required.
533  * This only happens when not in user mode (!CONFIG_USER_ONLY)
534  */
535 void pmccntr_sync(CPUARMState *env);
536
537 /* SCTLR bit meanings. Several bits have been reused in newer
538  * versions of the architecture; in that case we define constants
539  * for both old and new bit meanings. Code which tests against those
540  * bits should probably check or otherwise arrange that the CPU
541  * is the architectural version it expects.
542  */
543 #define SCTLR_M       (1U << 0)
544 #define SCTLR_A       (1U << 1)
545 #define SCTLR_C       (1U << 2)
546 #define SCTLR_W       (1U << 3) /* up to v6; RAO in v7 */
547 #define SCTLR_SA      (1U << 3)
548 #define SCTLR_P       (1U << 4) /* up to v5; RAO in v6 and v7 */
549 #define SCTLR_SA0     (1U << 4) /* v8 onward, AArch64 only */
550 #define SCTLR_D       (1U << 5) /* up to v5; RAO in v6 */
551 #define SCTLR_CP15BEN (1U << 5) /* v7 onward */
552 #define SCTLR_L       (1U << 6) /* up to v5; RAO in v6 and v7; RAZ in v8 */
553 #define SCTLR_B       (1U << 7) /* up to v6; RAZ in v7 */
554 #define SCTLR_ITD     (1U << 7) /* v8 onward */
555 #define SCTLR_S       (1U << 8) /* up to v6; RAZ in v7 */
556 #define SCTLR_SED     (1U << 8) /* v8 onward */
557 #define SCTLR_R       (1U << 9) /* up to v6; RAZ in v7 */
558 #define SCTLR_UMA     (1U << 9) /* v8 onward, AArch64 only */
559 #define SCTLR_F       (1U << 10) /* up to v6 */
560 #define SCTLR_SW      (1U << 10) /* v7 onward */
561 #define SCTLR_Z       (1U << 11)
562 #define SCTLR_I       (1U << 12)
563 #define SCTLR_V       (1U << 13)
564 #define SCTLR_RR      (1U << 14) /* up to v7 */
565 #define SCTLR_DZE     (1U << 14) /* v8 onward, AArch64 only */
566 #define SCTLR_L4      (1U << 15) /* up to v6; RAZ in v7 */
567 #define SCTLR_UCT     (1U << 15) /* v8 onward, AArch64 only */
568 #define SCTLR_DT      (1U << 16) /* up to ??, RAO in v6 and v7 */
569 #define SCTLR_nTWI    (1U << 16) /* v8 onward */
570 #define SCTLR_HA      (1U << 17)
571 #define SCTLR_BR      (1U << 17) /* PMSA only */
572 #define SCTLR_IT      (1U << 18) /* up to ??, RAO in v6 and v7 */
573 #define SCTLR_nTWE    (1U << 18) /* v8 onward */
574 #define SCTLR_WXN     (1U << 19)
575 #define SCTLR_ST      (1U << 20) /* up to ??, RAZ in v6 */
576 #define SCTLR_UWXN    (1U << 20) /* v7 onward */
577 #define SCTLR_FI      (1U << 21)
578 #define SCTLR_U       (1U << 22)
579 #define SCTLR_XP      (1U << 23) /* up to v6; v7 onward RAO */
580 #define SCTLR_VE      (1U << 24) /* up to v7 */
581 #define SCTLR_E0E     (1U << 24) /* v8 onward, AArch64 only */
582 #define SCTLR_EE      (1U << 25)
583 #define SCTLR_L2      (1U << 26) /* up to v6, RAZ in v7 */
584 #define SCTLR_UCI     (1U << 26) /* v8 onward, AArch64 only */
585 #define SCTLR_NMFI    (1U << 27)
586 #define SCTLR_TRE     (1U << 28)
587 #define SCTLR_AFE     (1U << 29)
588 #define SCTLR_TE      (1U << 30)
589
590 #define CPTR_TCPAC    (1U << 31)
591 #define CPTR_TTA      (1U << 20)
592 #define CPTR_TFP      (1U << 10)
593
594 #define MDCR_EPMAD    (1U << 21)
595 #define MDCR_EDAD     (1U << 20)
596 #define MDCR_SPME     (1U << 17)
597 #define MDCR_SDD      (1U << 16)
598 #define MDCR_SPD      (3U << 14)
599 #define MDCR_TDRA     (1U << 11)
600 #define MDCR_TDOSA    (1U << 10)
601 #define MDCR_TDA      (1U << 9)
602 #define MDCR_TDE      (1U << 8)
603 #define MDCR_HPME     (1U << 7)
604 #define MDCR_TPM      (1U << 6)
605 #define MDCR_TPMCR    (1U << 5)
606
607 /* Not all of the MDCR_EL3 bits are present in the 32-bit SDCR */
608 #define SDCR_VALID_MASK (MDCR_EPMAD | MDCR_EDAD | MDCR_SPME | MDCR_SPD)
609
610 #define CPSR_M (0x1fU)
611 #define CPSR_T (1U << 5)
612 #define CPSR_F (1U << 6)
613 #define CPSR_I (1U << 7)
614 #define CPSR_A (1U << 8)
615 #define CPSR_E (1U << 9)
616 #define CPSR_IT_2_7 (0xfc00U)
617 #define CPSR_GE (0xfU << 16)
618 #define CPSR_IL (1U << 20)
619 /* Note that the RESERVED bits include bit 21, which is PSTATE_SS in
620  * an AArch64 SPSR but RES0 in AArch32 SPSR and CPSR. In QEMU we use
621  * env->uncached_cpsr bit 21 to store PSTATE.SS when executing in AArch32,
622  * where it is live state but not accessible to the AArch32 code.
623  */
624 #define CPSR_RESERVED (0x7U << 21)
625 #define CPSR_J (1U << 24)
626 #define CPSR_IT_0_1 (3U << 25)
627 #define CPSR_Q (1U << 27)
628 #define CPSR_V (1U << 28)
629 #define CPSR_C (1U << 29)
630 #define CPSR_Z (1U << 30)
631 #define CPSR_N (1U << 31)
632 #define CPSR_NZCV (CPSR_N | CPSR_Z | CPSR_C | CPSR_V)
633 #define CPSR_AIF (CPSR_A | CPSR_I | CPSR_F)
634
635 #define CPSR_IT (CPSR_IT_0_1 | CPSR_IT_2_7)
636 #define CACHED_CPSR_BITS (CPSR_T | CPSR_AIF | CPSR_GE | CPSR_IT | CPSR_Q \
637     | CPSR_NZCV)
638 /* Bits writable in user mode.  */
639 #define CPSR_USER (CPSR_NZCV | CPSR_Q | CPSR_GE)
640 /* Execution state bits.  MRS read as zero, MSR writes ignored.  */
641 #define CPSR_EXEC (CPSR_T | CPSR_IT | CPSR_J | CPSR_IL)
642 /* Mask of bits which may be set by exception return copying them from SPSR */
643 #define CPSR_ERET_MASK (~CPSR_RESERVED)
644
645 #define TTBCR_N      (7U << 0) /* TTBCR.EAE==0 */
646 #define TTBCR_T0SZ   (7U << 0) /* TTBCR.EAE==1 */
647 #define TTBCR_PD0    (1U << 4)
648 #define TTBCR_PD1    (1U << 5)
649 #define TTBCR_EPD0   (1U << 7)
650 #define TTBCR_IRGN0  (3U << 8)
651 #define TTBCR_ORGN0  (3U << 10)
652 #define TTBCR_SH0    (3U << 12)
653 #define TTBCR_T1SZ   (3U << 16)
654 #define TTBCR_A1     (1U << 22)
655 #define TTBCR_EPD1   (1U << 23)
656 #define TTBCR_IRGN1  (3U << 24)
657 #define TTBCR_ORGN1  (3U << 26)
658 #define TTBCR_SH1    (1U << 28)
659 #define TTBCR_EAE    (1U << 31)
660
661 /* Bit definitions for ARMv8 SPSR (PSTATE) format.
662  * Only these are valid when in AArch64 mode; in
663  * AArch32 mode SPSRs are basically CPSR-format.
664  */
665 #define PSTATE_SP (1U)
666 #define PSTATE_M (0xFU)
667 #define PSTATE_nRW (1U << 4)
668 #define PSTATE_F (1U << 6)
669 #define PSTATE_I (1U << 7)
670 #define PSTATE_A (1U << 8)
671 #define PSTATE_D (1U << 9)
672 #define PSTATE_IL (1U << 20)
673 #define PSTATE_SS (1U << 21)
674 #define PSTATE_V (1U << 28)
675 #define PSTATE_C (1U << 29)
676 #define PSTATE_Z (1U << 30)
677 #define PSTATE_N (1U << 31)
678 #define PSTATE_NZCV (PSTATE_N | PSTATE_Z | PSTATE_C | PSTATE_V)
679 #define PSTATE_DAIF (PSTATE_D | PSTATE_A | PSTATE_I | PSTATE_F)
680 #define CACHED_PSTATE_BITS (PSTATE_NZCV | PSTATE_DAIF)
681 /* Mode values for AArch64 */
682 #define PSTATE_MODE_EL3h 13
683 #define PSTATE_MODE_EL3t 12
684 #define PSTATE_MODE_EL2h 9
685 #define PSTATE_MODE_EL2t 8
686 #define PSTATE_MODE_EL1h 5
687 #define PSTATE_MODE_EL1t 4
688 #define PSTATE_MODE_EL0t 0
689
690 /* Map EL and handler into a PSTATE_MODE.  */
691 static inline unsigned int aarch64_pstate_mode(unsigned int el, bool handler)
692 {
693     return (el << 2) | handler;
694 }
695
696 /* Return the current PSTATE value. For the moment we don't support 32<->64 bit
697  * interprocessing, so we don't attempt to sync with the cpsr state used by
698  * the 32 bit decoder.
699  */
700 static inline uint32_t pstate_read(CPUARMState *env)
701 {
702     int ZF;
703
704     ZF = (env->ZF == 0);
705     return (env->NF & 0x80000000) | (ZF << 30)
706         | (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3)
707         | env->pstate | env->daif;
708 }
709
710 static inline void pstate_write(CPUARMState *env, uint32_t val)
711 {
712     env->ZF = (~val) & PSTATE_Z;
713     env->NF = val;
714     env->CF = (val >> 29) & 1;
715     env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
716     env->daif = val & PSTATE_DAIF;
717     env->pstate = val & ~CACHED_PSTATE_BITS;
718 }
719
720 /* Return the current CPSR value.  */
721 uint32_t cpsr_read(CPUARMState *env);
722
723 typedef enum CPSRWriteType {
724     CPSRWriteByInstr = 0,         /* from guest MSR or CPS */
725     CPSRWriteExceptionReturn = 1, /* from guest exception return insn */
726     CPSRWriteRaw = 2,             /* trust values, do not switch reg banks */
727     CPSRWriteByGDBStub = 3,       /* from the GDB stub */
728 } CPSRWriteType;
729
730 /* Set the CPSR.  Note that some bits of mask must be all-set or all-clear.*/
731 void cpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask,
732                 CPSRWriteType write_type);
733
734 /* Return the current xPSR value.  */
735 static inline uint32_t xpsr_read(CPUARMState *env)
736 {
737     int ZF;
738     ZF = (env->ZF == 0);
739     return (env->NF & 0x80000000) | (ZF << 30)
740         | (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3) | (env->QF << 27)
741         | (env->thumb << 24) | ((env->condexec_bits & 3) << 25)
742         | ((env->condexec_bits & 0xfc) << 8)
743         | env->v7m.exception;
744 }
745
746 /* Set the xPSR.  Note that some bits of mask must be all-set or all-clear.  */
747 static inline void xpsr_write(CPUARMState *env, uint32_t val, uint32_t mask)
748 {
749     if (mask & CPSR_NZCV) {
750         env->ZF = (~val) & CPSR_Z;
751         env->NF = val;
752         env->CF = (val >> 29) & 1;
753         env->VF = (val << 3) & 0x80000000;
754     }
755     if (mask & CPSR_Q)
756         env->QF = ((val & CPSR_Q) != 0);
757     if (mask & (1 << 24))
758         env->thumb = ((val & (1 << 24)) != 0);
759     if (mask & CPSR_IT_0_1) {
760         env->condexec_bits &= ~3;
761         env->condexec_bits |= (val >> 25) & 3;
762     }
763     if (mask & CPSR_IT_2_7) {
764         env->condexec_bits &= 3;
765         env->condexec_bits |= (val >> 8) & 0xfc;
766     }
767     if (mask & 0x1ff) {
768         env->v7m.exception = val & 0x1ff;
769     }
770 }
771
772 #define HCR_VM        (1ULL << 0)
773 #define HCR_SWIO      (1ULL << 1)
774 #define HCR_PTW       (1ULL << 2)
775 #define HCR_FMO       (1ULL << 3)
776 #define HCR_IMO       (1ULL << 4)
777 #define HCR_AMO       (1ULL << 5)
778 #define HCR_VF        (1ULL << 6)
779 #define HCR_VI        (1ULL << 7)
780 #define HCR_VSE       (1ULL << 8)
781 #define HCR_FB        (1ULL << 9)
782 #define HCR_BSU_MASK  (3ULL << 10)
783 #define HCR_DC        (1ULL << 12)
784 #define HCR_TWI       (1ULL << 13)
785 #define HCR_TWE       (1ULL << 14)
786 #define HCR_TID0      (1ULL << 15)
787 #define HCR_TID1      (1ULL << 16)
788 #define HCR_TID2      (1ULL << 17)
789 #define HCR_TID3      (1ULL << 18)
790 #define HCR_TSC       (1ULL << 19)
791 #define HCR_TIDCP     (1ULL << 20)
792 #define HCR_TACR      (1ULL << 21)
793 #define HCR_TSW       (1ULL << 22)
794 #define HCR_TPC       (1ULL << 23)
795 #define HCR_TPU       (1ULL << 24)
796 #define HCR_TTLB      (1ULL << 25)
797 #define HCR_TVM       (1ULL << 26)
798 #define HCR_TGE       (1ULL << 27)
799 #define HCR_TDZ       (1ULL << 28)
800 #define HCR_HCD       (1ULL << 29)
801 #define HCR_TRVM      (1ULL << 30)
802 #define HCR_RW        (1ULL << 31)
803 #define HCR_CD        (1ULL << 32)
804 #define HCR_ID        (1ULL << 33)
805 #define HCR_MASK      ((1ULL << 34) - 1)
806
807 #define SCR_NS                (1U << 0)
808 #define SCR_IRQ               (1U << 1)
809 #define SCR_FIQ               (1U << 2)
810 #define SCR_EA                (1U << 3)
811 #define SCR_FW                (1U << 4)
812 #define SCR_AW                (1U << 5)
813 #define SCR_NET               (1U << 6)
814 #define SCR_SMD               (1U << 7)
815 #define SCR_HCE               (1U << 8)
816 #define SCR_SIF               (1U << 9)
817 #define SCR_RW                (1U << 10)
818 #define SCR_ST                (1U << 11)
819 #define SCR_TWI               (1U << 12)
820 #define SCR_TWE               (1U << 13)
821 #define SCR_AARCH32_MASK      (0x3fff & ~(SCR_RW | SCR_ST))
822 #define SCR_AARCH64_MASK      (0x3fff & ~SCR_NET)
823
824 /* Return the current FPSCR value.  */
825 uint32_t vfp_get_fpscr(CPUARMState *env);
826 void vfp_set_fpscr(CPUARMState *env, uint32_t val);
827
828 /* For A64 the FPSCR is split into two logically distinct registers,
829  * FPCR and FPSR. However since they still use non-overlapping bits
830  * we store the underlying state in fpscr and just mask on read/write.
831  */
832 #define FPSR_MASK 0xf800009f
833 #define FPCR_MASK 0x07f79f00
834 static inline uint32_t vfp_get_fpsr(CPUARMState *env)
835 {
836     return vfp_get_fpscr(env) & FPSR_MASK;
837 }
838
839 static inline void vfp_set_fpsr(CPUARMState *env, uint32_t val)
840 {
841     uint32_t new_fpscr = (vfp_get_fpscr(env) & ~FPSR_MASK) | (val & FPSR_MASK);
842     vfp_set_fpscr(env, new_fpscr);
843 }
844
845 static inline uint32_t vfp_get_fpcr(CPUARMState *env)
846 {
847     return vfp_get_fpscr(env) & FPCR_MASK;
848 }
849
850 static inline void vfp_set_fpcr(CPUARMState *env, uint32_t val)
851 {
852     uint32_t new_fpscr = (vfp_get_fpscr(env) & ~FPCR_MASK) | (val & FPCR_MASK);
853     vfp_set_fpscr(env, new_fpscr);
854 }
855
856 enum arm_cpu_mode {
857   ARM_CPU_MODE_USR = 0x10,
858   ARM_CPU_MODE_FIQ = 0x11,
859   ARM_CPU_MODE_IRQ = 0x12,
860   ARM_CPU_MODE_SVC = 0x13,
861   ARM_CPU_MODE_MON = 0x16,
862   ARM_CPU_MODE_ABT = 0x17,
863   ARM_CPU_MODE_HYP = 0x1a,
864   ARM_CPU_MODE_UND = 0x1b,
865   ARM_CPU_MODE_SYS = 0x1f
866 };
867
868 /* VFP system registers.  */
869 #define ARM_VFP_FPSID   0
870 #define ARM_VFP_FPSCR   1
871 #define ARM_VFP_MVFR2   5
872 #define ARM_VFP_MVFR1   6
873 #define ARM_VFP_MVFR0   7
874 #define ARM_VFP_FPEXC   8
875 #define ARM_VFP_FPINST  9
876 #define ARM_VFP_FPINST2 10
877
878 /* iwMMXt coprocessor control registers.  */
879 #define ARM_IWMMXT_wCID         0
880 #define ARM_IWMMXT_wCon         1
881 #define ARM_IWMMXT_wCSSF        2
882 #define ARM_IWMMXT_wCASF        3
883 #define ARM_IWMMXT_wCGR0        8
884 #define ARM_IWMMXT_wCGR1        9
885 #define ARM_IWMMXT_wCGR2        10
886 #define ARM_IWMMXT_wCGR3        11
887
888 /* If adding a feature bit which corresponds to a Linux ELF
889  * HWCAP bit, remember to update the feature-bit-to-hwcap
890  * mapping in linux-user/elfload.c:get_elf_hwcap().
891  */
892 enum arm_features {
893     ARM_FEATURE_VFP,
894     ARM_FEATURE_AUXCR,  /* ARM1026 Auxiliary control register.  */
895     ARM_FEATURE_XSCALE, /* Intel XScale extensions.  */
896     ARM_FEATURE_IWMMXT, /* Intel iwMMXt extension.  */
897     ARM_FEATURE_V6,
898     ARM_FEATURE_V6K,
899     ARM_FEATURE_V7,
900     ARM_FEATURE_THUMB2,
901     ARM_FEATURE_MPU,    /* Only has Memory Protection Unit, not full MMU.  */
902     ARM_FEATURE_VFP3,
903     ARM_FEATURE_VFP_FP16,
904     ARM_FEATURE_NEON,
905     ARM_FEATURE_THUMB_DIV, /* divide supported in Thumb encoding */
906     ARM_FEATURE_M, /* Microcontroller profile.  */
907     ARM_FEATURE_OMAPCP, /* OMAP specific CP15 ops handling.  */
908     ARM_FEATURE_THUMB2EE,
909     ARM_FEATURE_V7MP,    /* v7 Multiprocessing Extensions */
910     ARM_FEATURE_V4T,
911     ARM_FEATURE_V5,
912     ARM_FEATURE_STRONGARM,
913     ARM_FEATURE_VAPA, /* cp15 VA to PA lookups */
914     ARM_FEATURE_ARM_DIV, /* divide supported in ARM encoding */
915     ARM_FEATURE_VFP4, /* VFPv4 (implies that NEON is v2) */
916     ARM_FEATURE_GENERIC_TIMER,
917     ARM_FEATURE_MVFR, /* Media and VFP Feature Registers 0 and 1 */
918     ARM_FEATURE_DUMMY_C15_REGS, /* RAZ/WI all of cp15 crn=15 */
919     ARM_FEATURE_CACHE_TEST_CLEAN, /* 926/1026 style test-and-clean ops */
920     ARM_FEATURE_CACHE_DIRTY_REG, /* 1136/1176 cache dirty status register */
921     ARM_FEATURE_CACHE_BLOCK_OPS, /* v6 optional cache block operations */
922     ARM_FEATURE_MPIDR, /* has cp15 MPIDR */
923     ARM_FEATURE_PXN, /* has Privileged Execute Never bit */
924     ARM_FEATURE_LPAE, /* has Large Physical Address Extension */
925     ARM_FEATURE_V8,
926     ARM_FEATURE_AARCH64, /* supports 64 bit mode */
927     ARM_FEATURE_V8_AES, /* implements AES part of v8 Crypto Extensions */
928     ARM_FEATURE_CBAR, /* has cp15 CBAR */
929     ARM_FEATURE_CRC, /* ARMv8 CRC instructions */
930     ARM_FEATURE_CBAR_RO, /* has cp15 CBAR and it is read-only */
931     ARM_FEATURE_EL2, /* has EL2 Virtualization support */
932     ARM_FEATURE_EL3, /* has EL3 Secure monitor support */
933     ARM_FEATURE_V8_SHA1, /* implements SHA1 part of v8 Crypto Extensions */
934     ARM_FEATURE_V8_SHA256, /* implements SHA256 part of v8 Crypto Extensions */
935     ARM_FEATURE_V8_PMULL, /* implements PMULL part of v8 Crypto Extensions */
936     ARM_FEATURE_THUMB_DSP, /* DSP insns supported in the Thumb encodings */
937 };
938
939 static inline int arm_feature(CPUARMState *env, int feature)
940 {
941     return (env->features & (1ULL << feature)) != 0;
942 }
943
944 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
945 /* Return true if exception levels below EL3 are in secure state,
946  * or would be following an exception return to that level.
947  * Unlike arm_is_secure() (which is always a question about the
948  * _current_ state of the CPU) this doesn't care about the current
949  * EL or mode.
950  */
951 static inline bool arm_is_secure_below_el3(CPUARMState *env)
952 {
953     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
954         return !(env->cp15.scr_el3 & SCR_NS);
955     } else {
956         /* If EL3 is not supported then the secure state is implementation
957          * defined, in which case QEMU defaults to non-secure.
958          */
959         return false;
960     }
961 }
962
963 /* Return true if the processor is in secure state */
964 static inline bool arm_is_secure(CPUARMState *env)
965 {
966     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
967         if (is_a64(env) && extract32(env->pstate, 2, 2) == 3) {
968             /* CPU currently in AArch64 state and EL3 */
969             return true;
970         } else if (!is_a64(env) &&
971                 (env->uncached_cpsr & CPSR_M) == ARM_CPU_MODE_MON) {
972             /* CPU currently in AArch32 state and monitor mode */
973             return true;
974         }
975     }
976     return arm_is_secure_below_el3(env);
977 }
978
979 #else
980 static inline bool arm_is_secure_below_el3(CPUARMState *env)
981 {
982     return false;
983 }
984
985 static inline bool arm_is_secure(CPUARMState *env)
986 {
987     return false;
988 }
989 #endif
990
991 /* Return true if the specified exception level is running in AArch64 state. */
992 static inline bool arm_el_is_aa64(CPUARMState *env, int el)
993 {
994     /* This isn't valid for EL0 (if we're in EL0, is_a64() is what you want,
995      * and if we're not in EL0 then the state of EL0 isn't well defined.)
996      */
997     assert(el >= 1 && el <= 3);
998     bool aa64 = arm_feature(env, ARM_FEATURE_AARCH64);
999
1000     /* The highest exception level is always at the maximum supported
1001      * register width, and then lower levels have a register width controlled
1002      * by bits in the SCR or HCR registers.
1003      */
1004     if (el == 3) {
1005         return aa64;
1006     }
1007
1008     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
1009         aa64 = aa64 && (env->cp15.scr_el3 & SCR_RW);
1010     }
1011
1012     if (el == 2) {
1013         return aa64;
1014     }
1015
1016     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2) && !arm_is_secure_below_el3(env)) {
1017         aa64 = aa64 && (env->cp15.hcr_el2 & HCR_RW);
1018     }
1019
1020     return aa64;
1021 }
1022
1023 /* Function for determing whether guest cp register reads and writes should
1024  * access the secure or non-secure bank of a cp register.  When EL3 is
1025  * operating in AArch32 state, the NS-bit determines whether the secure
1026  * instance of a cp register should be used. When EL3 is AArch64 (or if
1027  * it doesn't exist at all) then there is no register banking, and all
1028  * accesses are to the non-secure version.
1029  */
1030 static inline bool access_secure_reg(CPUARMState *env)
1031 {
1032     bool ret = (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
1033                 !arm_el_is_aa64(env, 3) &&
1034                 !(env->cp15.scr_el3 & SCR_NS));
1035
1036     return ret;
1037 }
1038
1039 /* Macros for accessing a specified CP register bank */
1040 #define A32_BANKED_REG_GET(_env, _regname, _secure)    \
1041     ((_secure) ? (_env)->cp15._regname##_s : (_env)->cp15._regname##_ns)
1042
1043 #define A32_BANKED_REG_SET(_env, _regname, _secure, _val)   \
1044     do {                                                \
1045         if (_secure) {                                   \
1046             (_env)->cp15._regname##_s = (_val);            \
1047         } else {                                        \
1048             (_env)->cp15._regname##_ns = (_val);           \
1049         }                                               \
1050     } while (0)
1051
1052 /* Macros for automatically accessing a specific CP register bank depending on
1053  * the current secure state of the system.  These macros are not intended for
1054  * supporting instruction translation reads/writes as these are dependent
1055  * solely on the SCR.NS bit and not the mode.
1056  */
1057 #define A32_BANKED_CURRENT_REG_GET(_env, _regname)        \
1058     A32_BANKED_REG_GET((_env), _regname,                \
1059                        (arm_is_secure(_env) && !arm_el_is_aa64((_env), 3)))
1060
1061 #define A32_BANKED_CURRENT_REG_SET(_env, _regname, _val)                       \
1062     A32_BANKED_REG_SET((_env), _regname,                                    \
1063                        (arm_is_secure(_env) && !arm_el_is_aa64((_env), 3)), \
1064                        (_val))
1065
1066 void arm_cpu_list(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
1067 uint32_t arm_phys_excp_target_el(CPUState *cs, uint32_t excp_idx,
1068                                  uint32_t cur_el, bool secure);
1069
1070 /* Interface between CPU and Interrupt controller.  */
1071 void armv7m_nvic_set_pending(void *opaque, int irq);
1072 int armv7m_nvic_acknowledge_irq(void *opaque);
1073 void armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq);
1074
1075 /* Interface for defining coprocessor registers.
1076  * Registers are defined in tables of arm_cp_reginfo structs
1077  * which are passed to define_arm_cp_regs().
1078  */
1079
1080 /* When looking up a coprocessor register we look for it
1081  * via an integer which encodes all of:
1082  *  coprocessor number
1083  *  Crn, Crm, opc1, opc2 fields
1084  *  32 or 64 bit register (ie is it accessed via MRC/MCR
1085  *    or via MRRC/MCRR?)
1086  *  non-secure/secure bank (AArch32 only)
1087  * We allow 4 bits for opc1 because MRRC/MCRR have a 4 bit field.
1088  * (In this case crn and opc2 should be zero.)
1089  * For AArch64, there is no 32/64 bit size distinction;
1090  * instead all registers have a 2 bit op0, 3 bit op1 and op2,
1091  * and 4 bit CRn and CRm. The encoding patterns are chosen
1092  * to be easy to convert to and from the KVM encodings, and also
1093  * so that the hashtable can contain both AArch32 and AArch64
1094  * registers (to allow for interprocessing where we might run
1095  * 32 bit code on a 64 bit core).
1096  */
1097 /* This bit is private to our hashtable cpreg; in KVM register
1098  * IDs the AArch64/32 distinction is the KVM_REG_ARM/ARM64
1099  * in the upper bits of the 64 bit ID.
1100  */
1101 #define CP_REG_AA64_SHIFT 28
1102 #define CP_REG_AA64_MASK (1 << CP_REG_AA64_SHIFT)
1103
1104 /* To enable banking of coprocessor registers depending on ns-bit we
1105  * add a bit to distinguish between secure and non-secure cpregs in the
1106  * hashtable.
1107  */
1108 #define CP_REG_NS_SHIFT 29
1109 #define CP_REG_NS_MASK (1 << CP_REG_NS_SHIFT)
1110
1111 #define ENCODE_CP_REG(cp, is64, ns, crn, crm, opc1, opc2)   \
1112     ((ns) << CP_REG_NS_SHIFT | ((cp) << 16) | ((is64) << 15) |   \
1113      ((crn) << 11) | ((crm) << 7) | ((opc1) << 3) | (opc2))
1114
1115 #define ENCODE_AA64_CP_REG(cp, crn, crm, op0, op1, op2) \
1116     (CP_REG_AA64_MASK |                                 \
1117      ((cp) << CP_REG_ARM_COPROC_SHIFT) |                \
1118      ((op0) << CP_REG_ARM64_SYSREG_OP0_SHIFT) |         \
1119      ((op1) << CP_REG_ARM64_SYSREG_OP1_SHIFT) |         \
1120      ((crn) << CP_REG_ARM64_SYSREG_CRN_SHIFT) |         \
1121      ((crm) << CP_REG_ARM64_SYSREG_CRM_SHIFT) |         \
1122      ((op2) << CP_REG_ARM64_SYSREG_OP2_SHIFT))
1123
1124 /* Convert a full 64 bit KVM register ID to the truncated 32 bit
1125  * version used as a key for the coprocessor register hashtable
1126  */
1127 static inline uint32_t kvm_to_cpreg_id(uint64_t kvmid)
1128 {
1129     uint32_t cpregid = kvmid;
1130     if ((kvmid & CP_REG_ARCH_MASK) == CP_REG_ARM64) {
1131         cpregid |= CP_REG_AA64_MASK;
1132     } else {
1133         if ((kvmid & CP_REG_SIZE_MASK) == CP_REG_SIZE_U64) {
1134             cpregid |= (1 << 15);
1135         }
1136
1137         /* KVM is always non-secure so add the NS flag on AArch32 register
1138          * entries.
1139          */
1140          cpregid |= 1 << CP_REG_NS_SHIFT;
1141     }
1142     return cpregid;
1143 }
1144
1145 /* Convert a truncated 32 bit hashtable key into the full
1146  * 64 bit KVM register ID.
1147  */
1148 static inline uint64_t cpreg_to_kvm_id(uint32_t cpregid)
1149 {
1150     uint64_t kvmid;
1151
1152     if (cpregid & CP_REG_AA64_MASK) {
1153         kvmid = cpregid & ~CP_REG_AA64_MASK;
1154         kvmid |= CP_REG_SIZE_U64 | CP_REG_ARM64;
1155     } else {
1156         kvmid = cpregid & ~(1 << 15);
1157         if (cpregid & (1 << 15)) {
1158             kvmid |= CP_REG_SIZE_U64 | CP_REG_ARM;
1159         } else {
1160             kvmid |= CP_REG_SIZE_U32 | CP_REG_ARM;
1161         }
1162     }
1163     return kvmid;
1164 }
1165
1166 /* ARMCPRegInfo type field bits. If the SPECIAL bit is set this is a
1167  * special-behaviour cp reg and bits [15..8] indicate what behaviour
1168  * it has. Otherwise it is a simple cp reg, where CONST indicates that
1169  * TCG can assume the value to be constant (ie load at translate time)
1170  * and 64BIT indicates a 64 bit wide coprocessor register. SUPPRESS_TB_END
1171  * indicates that the TB should not be ended after a write to this register
1172  * (the default is that the TB ends after cp writes). OVERRIDE permits
1173  * a register definition to override a previous definition for the
1174  * same (cp, is64, crn, crm, opc1, opc2) tuple: either the new or the
1175  * old must have the OVERRIDE bit set.
1176  * ALIAS indicates that this register is an alias view of some underlying
1177  * state which is also visible via another register, and that the other
1178  * register is handling migration and reset; registers marked ALIAS will not be
1179  * migrated but may have their state set by syncing of register state from KVM.
1180  * NO_RAW indicates that this register has no underlying state and does not
1181  * support raw access for state saving/loading; it will not be used for either
1182  * migration or KVM state synchronization. (Typically this is for "registers"
1183  * which are actually used as instructions for cache maintenance and so on.)
1184  * IO indicates that this register does I/O and therefore its accesses
1185  * need to be surrounded by gen_io_start()/gen_io_end(). In particular,
1186  * registers which implement clocks or timers require this.
1187  */
1188 #define ARM_CP_SPECIAL 1
1189 #define ARM_CP_CONST 2
1190 #define ARM_CP_64BIT 4
1191 #define ARM_CP_SUPPRESS_TB_END 8
1192 #define ARM_CP_OVERRIDE 16
1193 #define ARM_CP_ALIAS 32
1194 #define ARM_CP_IO 64
1195 #define ARM_CP_NO_RAW 128
1196 #define ARM_CP_NOP (ARM_CP_SPECIAL | (1 << 8))
1197 #define ARM_CP_WFI (ARM_CP_SPECIAL | (2 << 8))
1198 #define ARM_CP_NZCV (ARM_CP_SPECIAL | (3 << 8))
1199 #define ARM_CP_CURRENTEL (ARM_CP_SPECIAL | (4 << 8))
1200 #define ARM_CP_DC_ZVA (ARM_CP_SPECIAL | (5 << 8))
1201 #define ARM_LAST_SPECIAL ARM_CP_DC_ZVA
1202 /* Used only as a terminator for ARMCPRegInfo lists */
1203 #define ARM_CP_SENTINEL 0xffff
1204 /* Mask of only the flag bits in a type field */
1205 #define ARM_CP_FLAG_MASK 0xff
1206
1207 /* Valid values for ARMCPRegInfo state field, indicating which of
1208  * the AArch32 and AArch64 execution states this register is visible in.
1209  * If the reginfo doesn't explicitly specify then it is AArch32 only.
1210  * If the reginfo is declared to be visible in both states then a second
1211  * reginfo is synthesised for the AArch32 view of the AArch64 register,
1212  * such that the AArch32 view is the lower 32 bits of the AArch64 one.
1213  * Note that we rely on the values of these enums as we iterate through
1214  * the various states in some places.
1215  */
1216 enum {
1217     ARM_CP_STATE_AA32 = 0,
1218     ARM_CP_STATE_AA64 = 1,
1219     ARM_CP_STATE_BOTH = 2,
1220 };
1221
1222 /* ARM CP register secure state flags.  These flags identify security state
1223  * attributes for a given CP register entry.
1224  * The existence of both or neither secure and non-secure flags indicates that
1225  * the register has both a secure and non-secure hash entry.  A single one of
1226  * these flags causes the register to only be hashed for the specified
1227  * security state.
1228  * Although definitions may have any combination of the S/NS bits, each
1229  * registered entry will only have one to identify whether the entry is secure
1230  * or non-secure.
1231  */
1232 enum {
1233     ARM_CP_SECSTATE_S =   (1 << 0), /* bit[0]: Secure state register */
1234     ARM_CP_SECSTATE_NS =  (1 << 1), /* bit[1]: Non-secure state register */
1235 };
1236
1237 /* Return true if cptype is a valid type field. This is used to try to
1238  * catch errors where the sentinel has been accidentally left off the end
1239  * of a list of registers.
1240  */
1241 static inline bool cptype_valid(int cptype)
1242 {
1243     return ((cptype & ~ARM_CP_FLAG_MASK) == 0)
1244         || ((cptype & ARM_CP_SPECIAL) &&
1245             ((cptype & ~ARM_CP_FLAG_MASK) <= ARM_LAST_SPECIAL));
1246 }
1247
1248 /* Access rights:
1249  * We define bits for Read and Write access for what rev C of the v7-AR ARM ARM
1250  * defines as PL0 (user), PL1 (fiq/irq/svc/abt/und/sys, ie privileged), and
1251  * PL2 (hyp). The other level which has Read and Write bits is Secure PL1
1252  * (ie any of the privileged modes in Secure state, or Monitor mode).
1253  * If a register is accessible in one privilege level it's always accessible
1254  * in higher privilege levels too. Since "Secure PL1" also follows this rule
1255  * (ie anything visible in PL2 is visible in S-PL1, some things are only
1256  * visible in S-PL1) but "Secure PL1" is a bit of a mouthful, we bend the
1257  * terminology a little and call this PL3.
1258  * In AArch64 things are somewhat simpler as the PLx bits line up exactly
1259  * with the ELx exception levels.
1260  *
1261  * If access permissions for a register are more complex than can be
1262  * described with these bits, then use a laxer set of restrictions, and
1263  * do the more restrictive/complex check inside a helper function.
1264  */
1265 #define PL3_R 0x80
1266 #define PL3_W 0x40
1267 #define PL2_R (0x20 | PL3_R)
1268 #define PL2_W (0x10 | PL3_W)
1269 #define PL1_R (0x08 | PL2_R)
1270 #define PL1_W (0x04 | PL2_W)
1271 #define PL0_R (0x02 | PL1_R)
1272 #define PL0_W (0x01 | PL1_W)
1273
1274 #define PL3_RW (PL3_R | PL3_W)
1275 #define PL2_RW (PL2_R | PL2_W)
1276 #define PL1_RW (PL1_R | PL1_W)
1277 #define PL0_RW (PL0_R | PL0_W)
1278
1279 /* Return the highest implemented Exception Level */
1280 static inline int arm_highest_el(CPUARMState *env)
1281 {
1282     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3)) {
1283         return 3;
1284     }
1285     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2)) {
1286         return 2;
1287     }
1288     return 1;
1289 }
1290
1291 /* Return the current Exception Level (as per ARMv8; note that this differs
1292  * from the ARMv7 Privilege Level).
1293  */
1294 static inline int arm_current_el(CPUARMState *env)
1295 {
1296     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_M)) {
1297         return !((env->v7m.exception == 0) && (env->v7m.control & 1));
1298     }
1299
1300     if (is_a64(env)) {
1301         return extract32(env->pstate, 2, 2);
1302     }
1303
1304     switch (env->uncached_cpsr & 0x1f) {
1305     case ARM_CPU_MODE_USR:
1306         return 0;
1307     case ARM_CPU_MODE_HYP:
1308         return 2;
1309     case ARM_CPU_MODE_MON:
1310         return 3;
1311     default:
1312         if (arm_is_secure(env) && !arm_el_is_aa64(env, 3)) {
1313             /* If EL3 is 32-bit then all secure privileged modes run in
1314              * EL3
1315              */
1316             return 3;
1317         }
1318
1319         return 1;
1320     }
1321 }
1322
1323 typedef struct ARMCPRegInfo ARMCPRegInfo;
1324
1325 typedef enum CPAccessResult {
1326     /* Access is permitted */
1327     CP_ACCESS_OK = 0,
1328     /* Access fails due to a configurable trap or enable which would
1329      * result in a categorized exception syndrome giving information about
1330      * the failing instruction (ie syndrome category 0x3, 0x4, 0x5, 0x6,
1331      * 0xc or 0x18). The exception is taken to the usual target EL (EL1 or
1332      * PL1 if in EL0, otherwise to the current EL).
1333      */
1334     CP_ACCESS_TRAP = 1,
1335     /* Access fails and results in an exception syndrome 0x0 ("uncategorized").
1336      * Note that this is not a catch-all case -- the set of cases which may
1337      * result in this failure is specifically defined by the architecture.
1338      */
1339     CP_ACCESS_TRAP_UNCATEGORIZED = 2,
1340     /* As CP_ACCESS_TRAP, but for traps directly to EL2 or EL3 */
1341     CP_ACCESS_TRAP_EL2 = 3,
1342     CP_ACCESS_TRAP_EL3 = 4,
1343     /* As CP_ACCESS_UNCATEGORIZED, but for traps directly to EL2 or EL3 */
1344     CP_ACCESS_TRAP_UNCATEGORIZED_EL2 = 5,
1345     CP_ACCESS_TRAP_UNCATEGORIZED_EL3 = 6,
1346     /* Access fails and results in an exception syndrome for an FP access,
1347      * trapped directly to EL2 or EL3
1348      */
1349     CP_ACCESS_TRAP_FP_EL2 = 7,
1350     CP_ACCESS_TRAP_FP_EL3 = 8,
1351 } CPAccessResult;
1352
1353 /* Access functions for coprocessor registers. These cannot fail and
1354  * may not raise exceptions.
1355  */
1356 typedef uint64_t CPReadFn(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *opaque);
1357 typedef void CPWriteFn(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *opaque,
1358                        uint64_t value);
1359 /* Access permission check functions for coprocessor registers. */
1360 typedef CPAccessResult CPAccessFn(CPUARMState *env,
1361                                   const ARMCPRegInfo *opaque,
1362                                   bool isread);
1363 /* Hook function for register reset */
1364 typedef void CPResetFn(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *opaque);
1365
1366 #define CP_ANY 0xff
1367
1368 /* Definition of an ARM coprocessor register */
1369 struct ARMCPRegInfo {
1370     /* Name of register (useful mainly for debugging, need not be unique) */
1371     const char *name;
1372     /* Location of register: coprocessor number and (crn,crm,opc1,opc2)
1373      * tuple. Any of crm, opc1 and opc2 may be CP_ANY to indicate a
1374      * 'wildcard' field -- any value of that field in the MRC/MCR insn
1375      * will be decoded to this register. The register read and write
1376      * callbacks will be passed an ARMCPRegInfo with the crn/crm/opc1/opc2
1377      * used by the program, so it is possible to register a wildcard and
1378      * then behave differently on read/write if necessary.
1379      * For 64 bit registers, only crm and opc1 are relevant; crn and opc2
1380      * must both be zero.
1381      * For AArch64-visible registers, opc0 is also used.
1382      * Since there are no "coprocessors" in AArch64, cp is purely used as a
1383      * way to distinguish (for KVM's benefit) guest-visible system registers
1384      * from demuxed ones provided to preserve the "no side effects on
1385      * KVM register read/write from QEMU" semantics. cp==0x13 is guest
1386      * visible (to match KVM's encoding); cp==0 will be converted to
1387      * cp==0x13 when the ARMCPRegInfo is registered, for convenience.
1388      */
1389     uint8_t cp;
1390     uint8_t crn;
1391     uint8_t crm;
1392     uint8_t opc0;
1393     uint8_t opc1;
1394     uint8_t opc2;
1395     /* Execution state in which this register is visible: ARM_CP_STATE_* */
1396     int state;
1397     /* Register type: ARM_CP_* bits/values */
1398     int type;
1399     /* Access rights: PL*_[RW] */
1400     int access;
1401     /* Security state: ARM_CP_SECSTATE_* bits/values */
1402     int secure;
1403     /* The opaque pointer passed to define_arm_cp_regs_with_opaque() when
1404      * this register was defined: can be used to hand data through to the
1405      * register read/write functions, since they are passed the ARMCPRegInfo*.
1406      */
1407     void *opaque;
1408     /* Value of this register, if it is ARM_CP_CONST. Otherwise, if
1409      * fieldoffset is non-zero, the reset value of the register.
1410      */
1411     uint64_t resetvalue;
1412     /* Offset of the field in CPUARMState for this register.
1413      *
1414      * This is not needed if either:
1415      *  1. type is ARM_CP_CONST or one of the ARM_CP_SPECIALs
1416      *  2. both readfn and writefn are specified
1417      */
1418     ptrdiff_t fieldoffset; /* offsetof(CPUARMState, field) */
1419
1420     /* Offsets of the secure and non-secure fields in CPUARMState for the
1421      * register if it is banked.  These fields are only used during the static
1422      * registration of a register.  During hashing the bank associated
1423      * with a given security state is copied to fieldoffset which is used from
1424      * there on out.
1425      *
1426      * It is expected that register definitions use either fieldoffset or
1427      * bank_fieldoffsets in the definition but not both.  It is also expected
1428      * that both bank offsets are set when defining a banked register.  This
1429      * use indicates that a register is banked.
1430      */
1431     ptrdiff_t bank_fieldoffsets[2];
1432
1433     /* Function for making any access checks for this register in addition to
1434      * those specified by the 'access' permissions bits. If NULL, no extra
1435      * checks required. The access check is performed at runtime, not at
1436      * translate time.
1437      */
1438     CPAccessFn *accessfn;
1439     /* Function for handling reads of this register. If NULL, then reads
1440      * will be done by loading from the offset into CPUARMState specified
1441      * by fieldoffset.
1442      */
1443     CPReadFn *readfn;
1444     /* Function for handling writes of this register. If NULL, then writes
1445      * will be done by writing to the offset into CPUARMState specified
1446      * by fieldoffset.
1447      */
1448     CPWriteFn *writefn;
1449     /* Function for doing a "raw" read; used when we need to copy
1450      * coprocessor state to the kernel for KVM or out for
1451      * migration. This only needs to be provided if there is also a
1452      * readfn and it has side effects (for instance clear-on-read bits).
1453      */
1454     CPReadFn *raw_readfn;
1455     /* Function for doing a "raw" write; used when we need to copy KVM
1456      * kernel coprocessor state into userspace, or for inbound
1457      * migration. This only needs to be provided if there is also a
1458      * writefn and it masks out "unwritable" bits or has write-one-to-clear
1459      * or similar behaviour.
1460      */
1461     CPWriteFn *raw_writefn;
1462     /* Function for resetting the register. If NULL, then reset will be done
1463      * by writing resetvalue to the field specified in fieldoffset. If
1464      * fieldoffset is 0 then no reset will be done.
1465      */
1466     CPResetFn *resetfn;
1467 };
1468
1469 /* Macros which are lvalues for the field in CPUARMState for the
1470  * ARMCPRegInfo *ri.
1471  */
1472 #define CPREG_FIELD32(env, ri) \
1473     (*(uint32_t *)((char *)(env) + (ri)->fieldoffset))
1474 #define CPREG_FIELD64(env, ri) \
1475     (*(uint64_t *)((char *)(env) + (ri)->fieldoffset))
1476
1477 #define REGINFO_SENTINEL { .type = ARM_CP_SENTINEL }
1478
1479 void define_arm_cp_regs_with_opaque(ARMCPU *cpu,
1480                                     const ARMCPRegInfo *regs, void *opaque);
1481 void define_one_arm_cp_reg_with_opaque(ARMCPU *cpu,
1482                                        const ARMCPRegInfo *regs, void *opaque);
1483 static inline void define_arm_cp_regs(ARMCPU *cpu, const ARMCPRegInfo *regs)
1484 {
1485     define_arm_cp_regs_with_opaque(cpu, regs, 0);
1486 }
1487 static inline void define_one_arm_cp_reg(ARMCPU *cpu, const ARMCPRegInfo *regs)
1488 {
1489     define_one_arm_cp_reg_with_opaque(cpu, regs, 0);
1490 }
1491 const ARMCPRegInfo *get_arm_cp_reginfo(GHashTable *cpregs, uint32_t encoded_cp);
1492
1493 /* CPWriteFn that can be used to implement writes-ignored behaviour */
1494 void arm_cp_write_ignore(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri,
1495                          uint64_t value);
1496 /* CPReadFn that can be used for read-as-zero behaviour */
1497 uint64_t arm_cp_read_zero(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri);
1498
1499 /* CPResetFn that does nothing, for use if no reset is required even
1500  * if fieldoffset is non zero.
1501  */
1502 void arm_cp_reset_ignore(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *opaque);
1503
1504 /* Return true if this reginfo struct's field in the cpu state struct
1505  * is 64 bits wide.
1506  */
1507 static inline bool cpreg_field_is_64bit(const ARMCPRegInfo *ri)
1508 {
1509     return (ri->state == ARM_CP_STATE_AA64) || (ri->type & ARM_CP_64BIT);
1510 }
1511
1512 static inline bool cp_access_ok(int current_el,
1513                                 const ARMCPRegInfo *ri, int isread)
1514 {
1515     return (ri->access >> ((current_el * 2) + isread)) & 1;
1516 }
1517
1518 /* Raw read of a coprocessor register (as needed for migration, etc) */
1519 uint64_t read_raw_cp_reg(CPUARMState *env, const ARMCPRegInfo *ri);
1520
1521 /**
1522  * write_list_to_cpustate
1523  * @cpu: ARMCPU
1524  *
1525  * For each register listed in the ARMCPU cpreg_indexes list, write
1526  * its value from the cpreg_values list into the ARMCPUState structure.
1527  * This updates TCG's working data structures from KVM data or
1528  * from incoming migration state.
1529  *
1530  * Returns: true if all register values were updated correctly,
1531  * false if some register was unknown or could not be written.
1532  * Note that we do not stop early on failure -- we will attempt
1533  * writing all registers in the list.
1534  */
1535 bool write_list_to_cpustate(ARMCPU *cpu);
1536
1537 /**
1538  * write_cpustate_to_list:
1539  * @cpu: ARMCPU
1540  *
1541  * For each register listed in the ARMCPU cpreg_indexes list, write
1542  * its value from the ARMCPUState structure into the cpreg_values list.
1543  * This is used to copy info from TCG's working data structures into
1544  * KVM or for outbound migration.
1545  *
1546  * Returns: true if all register values were read correctly,
1547  * false if some register was unknown or could not be read.
1548  * Note that we do not stop early on failure -- we will attempt
1549  * reading all registers in the list.
1550  */
1551 bool write_cpustate_to_list(ARMCPU *cpu);
1552
1553 /* Does the core conform to the "MicroController" profile. e.g. Cortex-M3.
1554    Note the M in older cores (eg. ARM7TDMI) stands for Multiply. These are
1555    conventional cores (ie. Application or Realtime profile).  */
1556
1557 #define IS_M(env) arm_feature(env, ARM_FEATURE_M)
1558
1559 #define ARM_CPUID_TI915T      0x54029152
1560 #define ARM_CPUID_TI925T      0x54029252
1561
1562 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1563 #define TARGET_PAGE_BITS 12
1564 #else
1565 /* The ARM MMU allows 1k pages.  */
1566 /* ??? Linux doesn't actually use these, and they're deprecated in recent
1567    architecture revisions.  Maybe a configure option to disable them.  */
1568 #define TARGET_PAGE_BITS 10
1569 #endif
1570
1571 #if defined(TARGET_AARCH64)
1572 #  define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 48
1573 #  define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 64
1574 #else
1575 #  define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 40
1576 #  define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 32
1577 #endif
1578
1579 static inline bool arm_excp_unmasked(CPUState *cs, unsigned int excp_idx,
1580                                      unsigned int target_el)
1581 {
1582     CPUARMState *env = cs->env_ptr;
1583     unsigned int cur_el = arm_current_el(env);
1584     bool secure = arm_is_secure(env);
1585     bool pstate_unmasked;
1586     int8_t unmasked = 0;
1587
1588     /* Don't take exceptions if they target a lower EL.
1589      * This check should catch any exceptions that would not be taken but left
1590      * pending.
1591      */
1592     if (cur_el > target_el) {
1593         return false;
1594     }
1595
1596     switch (excp_idx) {
1597     case EXCP_FIQ:
1598         pstate_unmasked = !(env->daif & PSTATE_F);
1599         break;
1600
1601     case EXCP_IRQ:
1602         pstate_unmasked = !(env->daif & PSTATE_I);
1603         break;
1604
1605     case EXCP_VFIQ:
1606         if (secure || !(env->cp15.hcr_el2 & HCR_FMO)) {
1607             /* VFIQs are only taken when hypervized and non-secure.  */
1608             return false;
1609         }
1610         return !(env->daif & PSTATE_F);
1611     case EXCP_VIRQ:
1612         if (secure || !(env->cp15.hcr_el2 & HCR_IMO)) {
1613             /* VIRQs are only taken when hypervized and non-secure.  */
1614             return false;
1615         }
1616         return !(env->daif & PSTATE_I);
1617     default:
1618         g_assert_not_reached();
1619     }
1620
1621     /* Use the target EL, current execution state and SCR/HCR settings to
1622      * determine whether the corresponding CPSR bit is used to mask the
1623      * interrupt.
1624      */
1625     if ((target_el > cur_el) && (target_el != 1)) {
1626         /* Exceptions targeting a higher EL may not be maskable */
1627         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_AARCH64)) {
1628             /* 64-bit masking rules are simple: exceptions to EL3
1629              * can't be masked, and exceptions to EL2 can only be
1630              * masked from Secure state. The HCR and SCR settings
1631              * don't affect the masking logic, only the interrupt routing.
1632              */
1633             if (target_el == 3 || !secure) {
1634                 unmasked = 1;
1635             }
1636         } else {
1637             /* The old 32-bit-only environment has a more complicated
1638              * masking setup. HCR and SCR bits not only affect interrupt
1639              * routing but also change the behaviour of masking.
1640              */
1641             bool hcr, scr;
1642
1643             switch (excp_idx) {
1644             case EXCP_FIQ:
1645                 /* If FIQs are routed to EL3 or EL2 then there are cases where
1646                  * we override the CPSR.F in determining if the exception is
1647                  * masked or not. If neither of these are set then we fall back
1648                  * to the CPSR.F setting otherwise we further assess the state
1649                  * below.
1650                  */
1651                 hcr = (env->cp15.hcr_el2 & HCR_FMO);
1652                 scr = (env->cp15.scr_el3 & SCR_FIQ);
1653
1654                 /* When EL3 is 32-bit, the SCR.FW bit controls whether the
1655                  * CPSR.F bit masks FIQ interrupts when taken in non-secure
1656                  * state. If SCR.FW is set then FIQs can be masked by CPSR.F
1657                  * when non-secure but only when FIQs are only routed to EL3.
1658                  */
1659                 scr = scr && !((env->cp15.scr_el3 & SCR_FW) && !hcr);
1660                 break;
1661             case EXCP_IRQ:
1662                 /* When EL3 execution state is 32-bit, if HCR.IMO is set then
1663                  * we may override the CPSR.I masking when in non-secure state.
1664                  * The SCR.IRQ setting has already been taken into consideration
1665                  * when setting the target EL, so it does not have a further
1666                  * affect here.
1667                  */
1668                 hcr = (env->cp15.hcr_el2 & HCR_IMO);
1669                 scr = false;
1670                 break;
1671             default:
1672                 g_assert_not_reached();
1673             }
1674
1675             if ((scr || hcr) && !secure) {
1676                 unmasked = 1;
1677             }
1678         }
1679     }
1680
1681     /* The PSTATE bits only mask the interrupt if we have not overriden the
1682      * ability above.
1683      */
1684     return unmasked || pstate_unmasked;
1685 }
1686
1687 #define cpu_init(cpu_model) CPU(cpu_arm_init(cpu_model))
1688
1689 #define cpu_exec cpu_arm_exec
1690 #define cpu_signal_handler cpu_arm_signal_handler
1691 #define cpu_list arm_cpu_list
1692
1693 /* ARM has the following "translation regimes" (as the ARM ARM calls them):
1694  *
1695  * If EL3 is 64-bit:
1696  *  + NonSecure EL1 & 0 stage 1
1697  *  + NonSecure EL1 & 0 stage 2
1698  *  + NonSecure EL2
1699  *  + Secure EL1 & EL0
1700  *  + Secure EL3
1701  * If EL3 is 32-bit:
1702  *  + NonSecure PL1 & 0 stage 1
1703  *  + NonSecure PL1 & 0 stage 2
1704  *  + NonSecure PL2
1705  *  + Secure PL0 & PL1
1706  * (reminder: for 32 bit EL3, Secure PL1 is *EL3*, not EL1.)
1707  *
1708  * For QEMU, an mmu_idx is not quite the same as a translation regime because:
1709  *  1. we need to split the "EL1 & 0" regimes into two mmu_idxes, because they
1710  *     may differ in access permissions even if the VA->PA map is the same
1711  *  2. we want to cache in our TLB the full VA->IPA->PA lookup for a stage 1+2
1712  *     translation, which means that we have one mmu_idx that deals with two
1713  *     concatenated translation regimes [this sort of combined s1+2 TLB is
1714  *     architecturally permitted]
1715  *  3. we don't need to allocate an mmu_idx to translations that we won't be
1716  *     handling via the TLB. The only way to do a stage 1 translation without
1717  *     the immediate stage 2 translation is via the ATS or AT system insns,
1718  *     which can be slow-pathed and always do a page table walk.
1719  *  4. we can also safely fold together the "32 bit EL3" and "64 bit EL3"
1720  *     translation regimes, because they map reasonably well to each other
1721  *     and they can't both be active at the same time.
1722  * This gives us the following list of mmu_idx values:
1723  *
1724  * NS EL0 (aka NS PL0) stage 1+2
1725  * NS EL1 (aka NS PL1) stage 1+2
1726  * NS EL2 (aka NS PL2)
1727  * S EL3 (aka S PL1)
1728  * S EL0 (aka S PL0)
1729  * S EL1 (not used if EL3 is 32 bit)
1730  * NS EL0+1 stage 2
1731  *
1732  * (The last of these is an mmu_idx because we want to be able to use the TLB
1733  * for the accesses done as part of a stage 1 page table walk, rather than
1734  * having to walk the stage 2 page table over and over.)
1735  *
1736  * Our enumeration includes at the end some entries which are not "true"
1737  * mmu_idx values in that they don't have corresponding TLBs and are only
1738  * valid for doing slow path page table walks.
1739  *
1740  * The constant names here are patterned after the general style of the names
1741  * of the AT/ATS operations.
1742  * The values used are carefully arranged to make mmu_idx => EL lookup easy.
1743  */
1744 typedef enum ARMMMUIdx {
1745     ARMMMUIdx_S12NSE0 = 0,
1746     ARMMMUIdx_S12NSE1 = 1,
1747     ARMMMUIdx_S1E2 = 2,
1748     ARMMMUIdx_S1E3 = 3,
1749     ARMMMUIdx_S1SE0 = 4,
1750     ARMMMUIdx_S1SE1 = 5,
1751     ARMMMUIdx_S2NS = 6,
1752     /* Indexes below here don't have TLBs and are used only for AT system
1753      * instructions or for the first stage of an S12 page table walk.
1754      */
1755     ARMMMUIdx_S1NSE0 = 7,
1756     ARMMMUIdx_S1NSE1 = 8,
1757 } ARMMMUIdx;
1758
1759 #define MMU_USER_IDX 0
1760
1761 /* Return the exception level we're running at if this is our mmu_idx */
1762 static inline int arm_mmu_idx_to_el(ARMMMUIdx mmu_idx)
1763 {
1764     assert(mmu_idx < ARMMMUIdx_S2NS);
1765     return mmu_idx & 3;
1766 }
1767
1768 /* Determine the current mmu_idx to use for normal loads/stores */
1769 static inline int cpu_mmu_index(CPUARMState *env, bool ifetch)
1770 {
1771     int el = arm_current_el(env);
1772
1773     if (el < 2 && arm_is_secure_below_el3(env)) {
1774         return ARMMMUIdx_S1SE0 + el;
1775     }
1776     return el;
1777 }
1778
1779 /* Indexes used when registering address spaces with cpu_address_space_init */
1780 typedef enum ARMASIdx {
1781     ARMASIdx_NS = 0,
1782     ARMASIdx_S = 1,
1783 } ARMASIdx;
1784
1785 /* Return the Exception Level targeted by debug exceptions. */
1786 static inline int arm_debug_target_el(CPUARMState *env)
1787 {
1788     bool secure = arm_is_secure(env);
1789     bool route_to_el2 = false;
1790
1791     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL2) && !secure) {
1792         route_to_el2 = env->cp15.hcr_el2 & HCR_TGE ||
1793                        env->cp15.mdcr_el2 & (1 << 8);
1794     }
1795
1796     if (route_to_el2) {
1797         return 2;
1798     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_EL3) &&
1799                !arm_el_is_aa64(env, 3) && secure) {
1800         return 3;
1801     } else {
1802         return 1;
1803     }
1804 }
1805
1806 static inline bool aa64_generate_debug_exceptions(CPUARMState *env)
1807 {
1808     if (arm_is_secure(env)) {
1809         /* MDCR_EL3.SDD disables debug events from Secure state */
1810         if (extract32(env->cp15.mdcr_el3, 16, 1) != 0
1811             || arm_current_el(env) == 3) {
1812             return false;
1813         }
1814     }
1815
1816     if (arm_current_el(env) == arm_debug_target_el(env)) {
1817         if ((extract32(env->cp15.mdscr_el1, 13, 1) == 0)
1818             || (env->daif & PSTATE_D)) {
1819             return false;
1820         }
1821     }
1822     return true;
1823 }
1824
1825 static inline bool aa32_generate_debug_exceptions(CPUARMState *env)
1826 {
1827     int el = arm_current_el(env);
1828
1829     if (el == 0 && arm_el_is_aa64(env, 1)) {
1830         return aa64_generate_debug_exceptions(env);
1831     }
1832
1833     if (arm_is_secure(env)) {
1834         int spd;
1835
1836         if (el == 0 && (env->cp15.sder & 1)) {
1837             /* SDER.SUIDEN means debug exceptions from Secure EL0
1838              * are always enabled. Otherwise they are controlled by
1839              * SDCR.SPD like those from other Secure ELs.
1840              */
1841             return true;
1842         }
1843
1844         spd = extract32(env->cp15.mdcr_el3, 14, 2);
1845         switch (spd) {
1846         case 1:
1847             /* SPD == 0b01 is reserved, but behaves as 0b00. */
1848         case 0:
1849             /* For 0b00 we return true if external secure invasive debug
1850              * is enabled. On real hardware this is controlled by external
1851              * signals to the core. QEMU always permits debug, and behaves
1852              * as if DBGEN, SPIDEN, NIDEN and SPNIDEN are all tied high.
1853              */
1854             return true;
1855         case 2:
1856             return false;
1857         case 3:
1858             return true;
1859         }
1860     }
1861
1862     return el != 2;
1863 }
1864
1865 /* Return true if debugging exceptions are currently enabled.
1866  * This corresponds to what in ARM ARM pseudocode would be
1867  *    if UsingAArch32() then
1868  *        return AArch32.GenerateDebugExceptions()
1869  *    else
1870  *        return AArch64.GenerateDebugExceptions()
1871  * We choose to push the if() down into this function for clarity,
1872  * since the pseudocode has it at all callsites except for the one in
1873  * CheckSoftwareStep(), where it is elided because both branches would
1874  * always return the same value.
1875  *
1876  * Parts of the pseudocode relating to EL2 and EL3 are omitted because we
1877  * don't yet implement those exception levels or their associated trap bits.
1878  */
1879 static inline bool arm_generate_debug_exceptions(CPUARMState *env)
1880 {
1881     if (env->aarch64) {
1882         return aa64_generate_debug_exceptions(env);
1883     } else {
1884         return aa32_generate_debug_exceptions(env);
1885     }
1886 }
1887
1888 /* Is single-stepping active? (Note that the "is EL_D AArch64?" check
1889  * implicitly means this always returns false in pre-v8 CPUs.)
1890  */
1891 static inline bool arm_singlestep_active(CPUARMState *env)
1892 {
1893     return extract32(env->cp15.mdscr_el1, 0, 1)
1894         && arm_el_is_aa64(env, arm_debug_target_el(env))
1895         && arm_generate_debug_exceptions(env);
1896 }
1897
1898 static inline bool arm_sctlr_b(CPUARMState *env)
1899 {
1900     return
1901         /* We need not implement SCTLR.ITD in user-mode emulation, so
1902          * let linux-user ignore the fact that it conflicts with SCTLR_B.
1903          * This lets people run BE32 binaries with "-cpu any".
1904          */
1905 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1906         !arm_feature(env, ARM_FEATURE_V7) &&
1907 #endif
1908         (env->cp15.sctlr_el[1] & SCTLR_B) != 0;
1909 }
1910
1911 /* Return true if the processor is in big-endian mode. */
1912 static inline bool arm_cpu_data_is_big_endian(CPUARMState *env)
1913 {
1914     int cur_el;
1915
1916     /* In 32bit endianness is determined by looking at CPSR's E bit */
1917     if (!is_a64(env)) {
1918         return
1919 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
1920             /* In system mode, BE32 is modelled in line with the
1921              * architecture (as word-invariant big-endianness), where loads
1922              * and stores are done little endian but from addresses which
1923              * are adjusted by XORing with the appropriate constant. So the
1924              * endianness to use for the raw data access is not affected by
1925              * SCTLR.B.
1926              * In user mode, however, we model BE32 as byte-invariant
1927              * big-endianness (because user-only code cannot tell the
1928              * difference), and so we need to use a data access endianness
1929              * that depends on SCTLR.B.
1930              */
1931             arm_sctlr_b(env) ||
1932 #endif
1933                 ((env->uncached_cpsr & CPSR_E) ? 1 : 0);
1934     }
1935
1936     cur_el = arm_current_el(env);
1937
1938     if (cur_el == 0) {
1939         return (env->cp15.sctlr_el[1] & SCTLR_E0E) != 0;
1940     }
1941
1942     return (env->cp15.sctlr_el[cur_el] & SCTLR_EE) != 0;
1943 }
1944
1945 #include "exec/cpu-all.h"
1946
1947 /* Bit usage in the TB flags field: bit 31 indicates whether we are
1948  * in 32 or 64 bit mode. The meaning of the other bits depends on that.
1949  * We put flags which are shared between 32 and 64 bit mode at the top
1950  * of the word, and flags which apply to only one mode at the bottom.
1951  */
1952 #define ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_SHIFT 31
1953 #define ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_MASK  (1U << ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_SHIFT)
1954 #define ARM_TBFLAG_MMUIDX_SHIFT 28
1955 #define ARM_TBFLAG_MMUIDX_MASK (0x7 << ARM_TBFLAG_MMUIDX_SHIFT)
1956 #define ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_SHIFT 27
1957 #define ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_MASK (1 << ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_SHIFT)
1958 #define ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_SHIFT 26
1959 #define ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_MASK (1 << ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_SHIFT)
1960 /* Target EL if we take a floating-point-disabled exception */
1961 #define ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_SHIFT 24
1962 #define ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_MASK (0x3 << ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_SHIFT)
1963
1964 /* Bit usage when in AArch32 state: */
1965 #define ARM_TBFLAG_THUMB_SHIFT      0
1966 #define ARM_TBFLAG_THUMB_MASK       (1 << ARM_TBFLAG_THUMB_SHIFT)
1967 #define ARM_TBFLAG_VECLEN_SHIFT     1
1968 #define ARM_TBFLAG_VECLEN_MASK      (0x7 << ARM_TBFLAG_VECLEN_SHIFT)
1969 #define ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_SHIFT  4
1970 #define ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_MASK   (0x3 << ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_SHIFT)
1971 #define ARM_TBFLAG_VFPEN_SHIFT      7
1972 #define ARM_TBFLAG_VFPEN_MASK       (1 << ARM_TBFLAG_VFPEN_SHIFT)
1973 #define ARM_TBFLAG_CONDEXEC_SHIFT   8
1974 #define ARM_TBFLAG_CONDEXEC_MASK    (0xff << ARM_TBFLAG_CONDEXEC_SHIFT)
1975 #define ARM_TBFLAG_SCTLR_B_SHIFT    16
1976 #define ARM_TBFLAG_SCTLR_B_MASK     (1 << ARM_TBFLAG_SCTLR_B_SHIFT)
1977 /* We store the bottom two bits of the CPAR as TB flags and handle
1978  * checks on the other bits at runtime
1979  */
1980 #define ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_SHIFT 17
1981 #define ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_MASK (3 << ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_SHIFT)
1982 /* Indicates whether cp register reads and writes by guest code should access
1983  * the secure or nonsecure bank of banked registers; note that this is not
1984  * the same thing as the current security state of the processor!
1985  */
1986 #define ARM_TBFLAG_NS_SHIFT         19
1987 #define ARM_TBFLAG_NS_MASK          (1 << ARM_TBFLAG_NS_SHIFT)
1988 #define ARM_TBFLAG_BE_DATA_SHIFT    20
1989 #define ARM_TBFLAG_BE_DATA_MASK     (1 << ARM_TBFLAG_BE_DATA_SHIFT)
1990
1991 /* Bit usage when in AArch64 state: currently we have no A64 specific bits */
1992
1993 /* some convenience accessor macros */
1994 #define ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE(F) \
1995     (((F) & ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_MASK) >> ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_SHIFT)
1996 #define ARM_TBFLAG_MMUIDX(F) \
1997     (((F) & ARM_TBFLAG_MMUIDX_MASK) >> ARM_TBFLAG_MMUIDX_SHIFT)
1998 #define ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE(F) \
1999     (((F) & ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_MASK) >> ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_SHIFT)
2000 #define ARM_TBFLAG_PSTATE_SS(F) \
2001     (((F) & ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_MASK) >> ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_SHIFT)
2002 #define ARM_TBFLAG_FPEXC_EL(F) \
2003     (((F) & ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_MASK) >> ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_SHIFT)
2004 #define ARM_TBFLAG_THUMB(F) \
2005     (((F) & ARM_TBFLAG_THUMB_MASK) >> ARM_TBFLAG_THUMB_SHIFT)
2006 #define ARM_TBFLAG_VECLEN(F) \
2007     (((F) & ARM_TBFLAG_VECLEN_MASK) >> ARM_TBFLAG_VECLEN_SHIFT)
2008 #define ARM_TBFLAG_VECSTRIDE(F) \
2009     (((F) & ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_MASK) >> ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_SHIFT)
2010 #define ARM_TBFLAG_VFPEN(F) \
2011     (((F) & ARM_TBFLAG_VFPEN_MASK) >> ARM_TBFLAG_VFPEN_SHIFT)
2012 #define ARM_TBFLAG_CONDEXEC(F) \
2013     (((F) & ARM_TBFLAG_CONDEXEC_MASK) >> ARM_TBFLAG_CONDEXEC_SHIFT)
2014 #define ARM_TBFLAG_SCTLR_B(F) \
2015     (((F) & ARM_TBFLAG_SCTLR_B_MASK) >> ARM_TBFLAG_SCTLR_B_SHIFT)
2016 #define ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR(F) \
2017     (((F) & ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_MASK) >> ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_SHIFT)
2018 #define ARM_TBFLAG_NS(F) \
2019     (((F) & ARM_TBFLAG_NS_MASK) >> ARM_TBFLAG_NS_SHIFT)
2020 #define ARM_TBFLAG_BE_DATA(F) \
2021     (((F) & ARM_TBFLAG_BE_DATA_MASK) >> ARM_TBFLAG_BE_DATA_SHIFT)
2022
2023 static inline bool bswap_code(bool sctlr_b)
2024 {
2025 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
2026     /* BE8 (SCTLR.B = 0, TARGET_WORDS_BIGENDIAN = 1) is mixed endian.
2027      * The invalid combination SCTLR.B=1/CPSR.E=1/TARGET_WORDS_BIGENDIAN=0
2028      * would also end up as a mixed-endian mode with BE code, LE data.
2029      */
2030     return
2031 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
2032         1 ^
2033 #endif
2034         sctlr_b;
2035 #else
2036     /* All code access in ARM is little endian, and there are no loaders
2037      * doing swaps that need to be reversed
2038      */
2039     return 0;
2040 #endif
2041 }
2042
2043 /* Return the exception level to which FP-disabled exceptions should
2044  * be taken, or 0 if FP is enabled.
2045  */
2046 static inline int fp_exception_el(CPUARMState *env)
2047 {
2048     int fpen;
2049     int cur_el = arm_current_el(env);
2050
2051     /* CPACR and the CPTR registers don't exist before v6, so FP is
2052      * always accessible
2053      */
2054     if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_V6)) {
2055         return 0;
2056     }
2057
2058     /* The CPACR controls traps to EL1, or PL1 if we're 32 bit:
2059      * 0, 2 : trap EL0 and EL1/PL1 accesses
2060      * 1    : trap only EL0 accesses
2061      * 3    : trap no accesses
2062      */
2063     fpen = extract32(env->cp15.cpacr_el1, 20, 2);
2064     switch (fpen) {
2065     case 0:
2066     case 2:
2067         if (cur_el == 0 || cur_el == 1) {
2068             /* Trap to PL1, which might be EL1 or EL3 */
2069             if (arm_is_secure(env) && !arm_el_is_aa64(env, 3)) {
2070                 return 3;
2071             }
2072             return 1;
2073         }
2074         if (cur_el == 3 && !is_a64(env)) {
2075             /* Secure PL1 running at EL3 */
2076             return 3;
2077         }
2078         break;
2079     case 1:
2080         if (cur_el == 0) {
2081             return 1;
2082         }
2083         break;
2084     case 3:
2085         break;
2086     }
2087
2088     /* For the CPTR registers we don't need to guard with an ARM_FEATURE
2089      * check because zero bits in the registers mean "don't trap".
2090      */
2091
2092     /* CPTR_EL2 : present in v7VE or v8 */
2093     if (cur_el <= 2 && extract32(env->cp15.cptr_el[2], 10, 1)
2094         && !arm_is_secure_below_el3(env)) {
2095         /* Trap FP ops at EL2, NS-EL1 or NS-EL0 to EL2 */
2096         return 2;
2097     }
2098
2099     /* CPTR_EL3 : present in v8 */
2100     if (extract32(env->cp15.cptr_el[3], 10, 1)) {
2101         /* Trap all FP ops to EL3 */
2102         return 3;
2103     }
2104
2105     return 0;
2106 }
2107
2108 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
2109 static inline bool arm_cpu_bswap_data(CPUARMState *env)
2110 {
2111     return
2112 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
2113        1 ^
2114 #endif
2115        arm_cpu_data_is_big_endian(env);
2116 }
2117 #endif
2118
2119 static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUARMState *env, target_ulong *pc,
2120                                         target_ulong *cs_base, int *flags)
2121 {
2122     if (is_a64(env)) {
2123         *pc = env->pc;
2124         *flags = ARM_TBFLAG_AARCH64_STATE_MASK;
2125     } else {
2126         *pc = env->regs[15];
2127         *flags = (env->thumb << ARM_TBFLAG_THUMB_SHIFT)
2128             | (env->vfp.vec_len << ARM_TBFLAG_VECLEN_SHIFT)
2129             | (env->vfp.vec_stride << ARM_TBFLAG_VECSTRIDE_SHIFT)
2130             | (env->condexec_bits << ARM_TBFLAG_CONDEXEC_SHIFT)
2131             | (arm_sctlr_b(env) << ARM_TBFLAG_SCTLR_B_SHIFT);
2132         if (!(access_secure_reg(env))) {
2133             *flags |= ARM_TBFLAG_NS_MASK;
2134         }
2135         if (env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] & (1 << 30)
2136             || arm_el_is_aa64(env, 1)) {
2137             *flags |= ARM_TBFLAG_VFPEN_MASK;
2138         }
2139         *flags |= (extract32(env->cp15.c15_cpar, 0, 2)
2140                    << ARM_TBFLAG_XSCALE_CPAR_SHIFT);
2141     }
2142
2143     *flags |= (cpu_mmu_index(env, false) << ARM_TBFLAG_MMUIDX_SHIFT);
2144     /* The SS_ACTIVE and PSTATE_SS bits correspond to the state machine
2145      * states defined in the ARM ARM for software singlestep:
2146      *  SS_ACTIVE   PSTATE.SS   State
2147      *     0            x       Inactive (the TB flag for SS is always 0)
2148      *     1            0       Active-pending
2149      *     1            1       Active-not-pending
2150      */
2151     if (arm_singlestep_active(env)) {
2152         *flags |= ARM_TBFLAG_SS_ACTIVE_MASK;
2153         if (is_a64(env)) {
2154             if (env->pstate & PSTATE_SS) {
2155                 *flags |= ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_MASK;
2156             }
2157         } else {
2158             if (env->uncached_cpsr & PSTATE_SS) {
2159                 *flags |= ARM_TBFLAG_PSTATE_SS_MASK;
2160             }
2161         }
2162     }
2163     if (arm_cpu_data_is_big_endian(env)) {
2164         *flags |= ARM_TBFLAG_BE_DATA_MASK;
2165     }
2166     *flags |= fp_exception_el(env) << ARM_TBFLAG_FPEXC_EL_SHIFT;
2167
2168     *cs_base = 0;
2169 }
2170
2171 #include "exec/exec-all.h"
2172
2173 enum {
2174     QEMU_PSCI_CONDUIT_DISABLED = 0,
2175     QEMU_PSCI_CONDUIT_SMC = 1,
2176     QEMU_PSCI_CONDUIT_HVC = 2,
2177 };
2178
2179 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
2180 /* Return the address space index to use for a memory access */
2181 static inline int arm_asidx_from_attrs(CPUState *cs, MemTxAttrs attrs)
2182 {
2183     return attrs.secure ? ARMASIdx_S : ARMASIdx_NS;
2184 }
2185
2186 /* Return the AddressSpace to use for a memory access
2187  * (which depends on whether the access is S or NS, and whether
2188  * the board gave us a separate AddressSpace for S accesses).
2189  */
2190 static inline AddressSpace *arm_addressspace(CPUState *cs, MemTxAttrs attrs)
2191 {
2192     return cpu_get_address_space(cs, arm_asidx_from_attrs(cs, attrs));
2193 }
2194 #endif
2195
2196 #endif