These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / target-ppc / machine.c
1 #include "qemu/osdep.h"
2 #include "hw/hw.h"
3 #include "hw/boards.h"
4 #include "sysemu/kvm.h"
5 #include "helper_regs.h"
6 #include "mmu-hash64.h"
7
8 static int cpu_load_old(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
9 {
10     PowerPCCPU *cpu = opaque;
11     CPUPPCState *env = &cpu->env;
12     unsigned int i, j;
13     target_ulong sdr1;
14     uint32_t fpscr;
15     target_ulong xer;
16
17     for (i = 0; i < 32; i++)
18         qemu_get_betls(f, &env->gpr[i]);
19 #if !defined(TARGET_PPC64)
20     for (i = 0; i < 32; i++)
21         qemu_get_betls(f, &env->gprh[i]);
22 #endif
23     qemu_get_betls(f, &env->lr);
24     qemu_get_betls(f, &env->ctr);
25     for (i = 0; i < 8; i++)
26         qemu_get_be32s(f, &env->crf[i]);
27     qemu_get_betls(f, &xer);
28     cpu_write_xer(env, xer);
29     qemu_get_betls(f, &env->reserve_addr);
30     qemu_get_betls(f, &env->msr);
31     for (i = 0; i < 4; i++)
32         qemu_get_betls(f, &env->tgpr[i]);
33     for (i = 0; i < 32; i++) {
34         union {
35             float64 d;
36             uint64_t l;
37         } u;
38         u.l = qemu_get_be64(f);
39         env->fpr[i] = u.d;
40     }
41     qemu_get_be32s(f, &fpscr);
42     env->fpscr = fpscr;
43     qemu_get_sbe32s(f, &env->access_type);
44 #if defined(TARGET_PPC64)
45     qemu_get_betls(f, &env->spr[SPR_ASR]);
46     qemu_get_sbe32s(f, &env->slb_nr);
47 #endif
48     qemu_get_betls(f, &sdr1);
49     for (i = 0; i < 32; i++)
50         qemu_get_betls(f, &env->sr[i]);
51     for (i = 0; i < 2; i++)
52         for (j = 0; j < 8; j++)
53             qemu_get_betls(f, &env->DBAT[i][j]);
54     for (i = 0; i < 2; i++)
55         for (j = 0; j < 8; j++)
56             qemu_get_betls(f, &env->IBAT[i][j]);
57     qemu_get_sbe32s(f, &env->nb_tlb);
58     qemu_get_sbe32s(f, &env->tlb_per_way);
59     qemu_get_sbe32s(f, &env->nb_ways);
60     qemu_get_sbe32s(f, &env->last_way);
61     qemu_get_sbe32s(f, &env->id_tlbs);
62     qemu_get_sbe32s(f, &env->nb_pids);
63     if (env->tlb.tlb6) {
64         // XXX assumes 6xx
65         for (i = 0; i < env->nb_tlb; i++) {
66             qemu_get_betls(f, &env->tlb.tlb6[i].pte0);
67             qemu_get_betls(f, &env->tlb.tlb6[i].pte1);
68             qemu_get_betls(f, &env->tlb.tlb6[i].EPN);
69         }
70     }
71     for (i = 0; i < 4; i++)
72         qemu_get_betls(f, &env->pb[i]);
73     for (i = 0; i < 1024; i++)
74         qemu_get_betls(f, &env->spr[i]);
75     if (!env->external_htab) {
76         ppc_store_sdr1(env, sdr1);
77     }
78     qemu_get_be32s(f, &env->vscr);
79     qemu_get_be64s(f, &env->spe_acc);
80     qemu_get_be32s(f, &env->spe_fscr);
81     qemu_get_betls(f, &env->msr_mask);
82     qemu_get_be32s(f, &env->flags);
83     qemu_get_sbe32s(f, &env->error_code);
84     qemu_get_be32s(f, &env->pending_interrupts);
85     qemu_get_be32s(f, &env->irq_input_state);
86     for (i = 0; i < POWERPC_EXCP_NB; i++)
87         qemu_get_betls(f, &env->excp_vectors[i]);
88     qemu_get_betls(f, &env->excp_prefix);
89     qemu_get_betls(f, &env->ivor_mask);
90     qemu_get_betls(f, &env->ivpr_mask);
91     qemu_get_betls(f, &env->hreset_vector);
92     qemu_get_betls(f, &env->nip);
93     qemu_get_betls(f, &env->hflags);
94     qemu_get_betls(f, &env->hflags_nmsr);
95     qemu_get_sbe32s(f, &env->mmu_idx);
96     qemu_get_sbe32(f); /* Discard unused power_mode */
97
98     return 0;
99 }
100
101 static int get_avr(QEMUFile *f, void *pv, size_t size)
102 {
103     ppc_avr_t *v = pv;
104
105     v->u64[0] = qemu_get_be64(f);
106     v->u64[1] = qemu_get_be64(f);
107
108     return 0;
109 }
110
111 static void put_avr(QEMUFile *f, void *pv, size_t size)
112 {
113     ppc_avr_t *v = pv;
114
115     qemu_put_be64(f, v->u64[0]);
116     qemu_put_be64(f, v->u64[1]);
117 }
118
119 static const VMStateInfo vmstate_info_avr = {
120     .name = "avr",
121     .get  = get_avr,
122     .put  = put_avr,
123 };
124
125 #define VMSTATE_AVR_ARRAY_V(_f, _s, _n, _v)                       \
126     VMSTATE_ARRAY(_f, _s, _n, _v, vmstate_info_avr, ppc_avr_t)
127
128 #define VMSTATE_AVR_ARRAY(_f, _s, _n)                             \
129     VMSTATE_AVR_ARRAY_V(_f, _s, _n, 0)
130
131 static void cpu_pre_save(void *opaque)
132 {
133     PowerPCCPU *cpu = opaque;
134     CPUPPCState *env = &cpu->env;
135     int i;
136
137     env->spr[SPR_LR] = env->lr;
138     env->spr[SPR_CTR] = env->ctr;
139     env->spr[SPR_XER] = cpu_read_xer(env);
140 #if defined(TARGET_PPC64)
141     env->spr[SPR_CFAR] = env->cfar;
142 #endif
143     env->spr[SPR_BOOKE_SPEFSCR] = env->spe_fscr;
144
145     for (i = 0; (i < 4) && (i < env->nb_BATs); i++) {
146         env->spr[SPR_DBAT0U + 2*i] = env->DBAT[0][i];
147         env->spr[SPR_DBAT0U + 2*i + 1] = env->DBAT[1][i];
148         env->spr[SPR_IBAT0U + 2*i] = env->IBAT[0][i];
149         env->spr[SPR_IBAT0U + 2*i + 1] = env->IBAT[1][i];
150     }
151     for (i = 0; (i < 4) && ((i+4) < env->nb_BATs); i++) {
152         env->spr[SPR_DBAT4U + 2*i] = env->DBAT[0][i+4];
153         env->spr[SPR_DBAT4U + 2*i + 1] = env->DBAT[1][i+4];
154         env->spr[SPR_IBAT4U + 2*i] = env->IBAT[0][i+4];
155         env->spr[SPR_IBAT4U + 2*i + 1] = env->IBAT[1][i+4];
156     }
157 }
158
159 static int cpu_post_load(void *opaque, int version_id)
160 {
161     PowerPCCPU *cpu = opaque;
162     CPUPPCState *env = &cpu->env;
163     int i;
164     target_ulong msr;
165
166     /*
167      * We always ignore the source PVR. The user or management
168      * software has to take care of running QEMU in a compatible mode.
169      */
170     env->spr[SPR_PVR] = env->spr_cb[SPR_PVR].default_value;
171     env->lr = env->spr[SPR_LR];
172     env->ctr = env->spr[SPR_CTR];
173     cpu_write_xer(env, env->spr[SPR_XER]);
174 #if defined(TARGET_PPC64)
175     env->cfar = env->spr[SPR_CFAR];
176 #endif
177     env->spe_fscr = env->spr[SPR_BOOKE_SPEFSCR];
178
179     for (i = 0; (i < 4) && (i < env->nb_BATs); i++) {
180         env->DBAT[0][i] = env->spr[SPR_DBAT0U + 2*i];
181         env->DBAT[1][i] = env->spr[SPR_DBAT0U + 2*i + 1];
182         env->IBAT[0][i] = env->spr[SPR_IBAT0U + 2*i];
183         env->IBAT[1][i] = env->spr[SPR_IBAT0U + 2*i + 1];
184     }
185     for (i = 0; (i < 4) && ((i+4) < env->nb_BATs); i++) {
186         env->DBAT[0][i+4] = env->spr[SPR_DBAT4U + 2*i];
187         env->DBAT[1][i+4] = env->spr[SPR_DBAT4U + 2*i + 1];
188         env->IBAT[0][i+4] = env->spr[SPR_IBAT4U + 2*i];
189         env->IBAT[1][i+4] = env->spr[SPR_IBAT4U + 2*i + 1];
190     }
191
192     if (!env->external_htab) {
193         /* Restore htab_base and htab_mask variables */
194         ppc_store_sdr1(env, env->spr[SPR_SDR1]);
195     }
196
197     /* Invalidate all msr bits except MSR_TGPR/MSR_HVB before restoring */
198     msr = env->msr;
199     env->msr ^= ~((1ULL << MSR_TGPR) | MSR_HVB);
200     ppc_store_msr(env, msr);
201
202     hreg_compute_mem_idx(env);
203
204     return 0;
205 }
206
207 static bool fpu_needed(void *opaque)
208 {
209     PowerPCCPU *cpu = opaque;
210
211     return (cpu->env.insns_flags & PPC_FLOAT);
212 }
213
214 static const VMStateDescription vmstate_fpu = {
215     .name = "cpu/fpu",
216     .version_id = 1,
217     .minimum_version_id = 1,
218     .needed = fpu_needed,
219     .fields = (VMStateField[]) {
220         VMSTATE_FLOAT64_ARRAY(env.fpr, PowerPCCPU, 32),
221         VMSTATE_UINTTL(env.fpscr, PowerPCCPU),
222         VMSTATE_END_OF_LIST()
223     },
224 };
225
226 static bool altivec_needed(void *opaque)
227 {
228     PowerPCCPU *cpu = opaque;
229
230     return (cpu->env.insns_flags & PPC_ALTIVEC);
231 }
232
233 static const VMStateDescription vmstate_altivec = {
234     .name = "cpu/altivec",
235     .version_id = 1,
236     .minimum_version_id = 1,
237     .needed = altivec_needed,
238     .fields = (VMStateField[]) {
239         VMSTATE_AVR_ARRAY(env.avr, PowerPCCPU, 32),
240         VMSTATE_UINT32(env.vscr, PowerPCCPU),
241         VMSTATE_END_OF_LIST()
242     },
243 };
244
245 static bool vsx_needed(void *opaque)
246 {
247     PowerPCCPU *cpu = opaque;
248
249     return (cpu->env.insns_flags2 & PPC2_VSX);
250 }
251
252 static const VMStateDescription vmstate_vsx = {
253     .name = "cpu/vsx",
254     .version_id = 1,
255     .minimum_version_id = 1,
256     .needed = vsx_needed,
257     .fields = (VMStateField[]) {
258         VMSTATE_UINT64_ARRAY(env.vsr, PowerPCCPU, 32),
259         VMSTATE_END_OF_LIST()
260     },
261 };
262
263 #ifdef TARGET_PPC64
264 /* Transactional memory state */
265 static bool tm_needed(void *opaque)
266 {
267     PowerPCCPU *cpu = opaque;
268     CPUPPCState *env = &cpu->env;
269     return msr_ts;
270 }
271
272 static const VMStateDescription vmstate_tm = {
273     .name = "cpu/tm",
274     .version_id = 1,
275     .minimum_version_id = 1,
276     .minimum_version_id_old = 1,
277     .needed = tm_needed,
278     .fields      = (VMStateField []) {
279         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.tm_gpr, PowerPCCPU, 32),
280         VMSTATE_AVR_ARRAY(env.tm_vsr, PowerPCCPU, 64),
281         VMSTATE_UINT64(env.tm_cr, PowerPCCPU),
282         VMSTATE_UINT64(env.tm_lr, PowerPCCPU),
283         VMSTATE_UINT64(env.tm_ctr, PowerPCCPU),
284         VMSTATE_UINT64(env.tm_fpscr, PowerPCCPU),
285         VMSTATE_UINT64(env.tm_amr, PowerPCCPU),
286         VMSTATE_UINT64(env.tm_ppr, PowerPCCPU),
287         VMSTATE_UINT64(env.tm_vrsave, PowerPCCPU),
288         VMSTATE_UINT32(env.tm_vscr, PowerPCCPU),
289         VMSTATE_UINT64(env.tm_dscr, PowerPCCPU),
290         VMSTATE_UINT64(env.tm_tar, PowerPCCPU),
291         VMSTATE_END_OF_LIST()
292     },
293 };
294 #endif
295
296 static bool sr_needed(void *opaque)
297 {
298 #ifdef TARGET_PPC64
299     PowerPCCPU *cpu = opaque;
300
301     return !(cpu->env.mmu_model & POWERPC_MMU_64);
302 #else
303     return true;
304 #endif
305 }
306
307 static const VMStateDescription vmstate_sr = {
308     .name = "cpu/sr",
309     .version_id = 1,
310     .minimum_version_id = 1,
311     .needed = sr_needed,
312     .fields = (VMStateField[]) {
313         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.sr, PowerPCCPU, 32),
314         VMSTATE_END_OF_LIST()
315     },
316 };
317
318 #ifdef TARGET_PPC64
319 static int get_slbe(QEMUFile *f, void *pv, size_t size)
320 {
321     ppc_slb_t *v = pv;
322
323     v->esid = qemu_get_be64(f);
324     v->vsid = qemu_get_be64(f);
325
326     return 0;
327 }
328
329 static void put_slbe(QEMUFile *f, void *pv, size_t size)
330 {
331     ppc_slb_t *v = pv;
332
333     qemu_put_be64(f, v->esid);
334     qemu_put_be64(f, v->vsid);
335 }
336
337 static const VMStateInfo vmstate_info_slbe = {
338     .name = "slbe",
339     .get  = get_slbe,
340     .put  = put_slbe,
341 };
342
343 #define VMSTATE_SLB_ARRAY_V(_f, _s, _n, _v)                       \
344     VMSTATE_ARRAY(_f, _s, _n, _v, vmstate_info_slbe, ppc_slb_t)
345
346 #define VMSTATE_SLB_ARRAY(_f, _s, _n)                             \
347     VMSTATE_SLB_ARRAY_V(_f, _s, _n, 0)
348
349 static bool slb_needed(void *opaque)
350 {
351     PowerPCCPU *cpu = opaque;
352
353     /* We don't support any of the old segment table based 64-bit CPUs */
354     return (cpu->env.mmu_model & POWERPC_MMU_64);
355 }
356
357 static int slb_post_load(void *opaque, int version_id)
358 {
359     PowerPCCPU *cpu = opaque;
360     CPUPPCState *env = &cpu->env;
361     int i;
362
363     /* We've pulled in the raw esid and vsid values from the migration
364      * stream, but we need to recompute the page size pointers */
365     for (i = 0; i < env->slb_nr; i++) {
366         if (ppc_store_slb(cpu, i, env->slb[i].esid, env->slb[i].vsid) < 0) {
367             /* Migration source had bad values in its SLB */
368             return -1;
369         }
370     }
371
372     return 0;
373 }
374
375 static const VMStateDescription vmstate_slb = {
376     .name = "cpu/slb",
377     .version_id = 1,
378     .minimum_version_id = 1,
379     .needed = slb_needed,
380     .post_load = slb_post_load,
381     .fields = (VMStateField[]) {
382         VMSTATE_INT32_EQUAL(env.slb_nr, PowerPCCPU),
383         VMSTATE_SLB_ARRAY(env.slb, PowerPCCPU, MAX_SLB_ENTRIES),
384         VMSTATE_END_OF_LIST()
385     }
386 };
387 #endif /* TARGET_PPC64 */
388
389 static const VMStateDescription vmstate_tlb6xx_entry = {
390     .name = "cpu/tlb6xx_entry",
391     .version_id = 1,
392     .minimum_version_id = 1,
393     .fields = (VMStateField[]) {
394         VMSTATE_UINTTL(pte0, ppc6xx_tlb_t),
395         VMSTATE_UINTTL(pte1, ppc6xx_tlb_t),
396         VMSTATE_UINTTL(EPN, ppc6xx_tlb_t),
397         VMSTATE_END_OF_LIST()
398     },
399 };
400
401 static bool tlb6xx_needed(void *opaque)
402 {
403     PowerPCCPU *cpu = opaque;
404     CPUPPCState *env = &cpu->env;
405
406     return env->nb_tlb && (env->tlb_type == TLB_6XX);
407 }
408
409 static const VMStateDescription vmstate_tlb6xx = {
410     .name = "cpu/tlb6xx",
411     .version_id = 1,
412     .minimum_version_id = 1,
413     .needed = tlb6xx_needed,
414     .fields = (VMStateField[]) {
415         VMSTATE_INT32_EQUAL(env.nb_tlb, PowerPCCPU),
416         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_POINTER_INT32(env.tlb.tlb6, PowerPCCPU,
417                                             env.nb_tlb,
418                                             vmstate_tlb6xx_entry,
419                                             ppc6xx_tlb_t),
420         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.tgpr, PowerPCCPU, 4),
421         VMSTATE_END_OF_LIST()
422     }
423 };
424
425 static const VMStateDescription vmstate_tlbemb_entry = {
426     .name = "cpu/tlbemb_entry",
427     .version_id = 1,
428     .minimum_version_id = 1,
429     .fields = (VMStateField[]) {
430         VMSTATE_UINT64(RPN, ppcemb_tlb_t),
431         VMSTATE_UINTTL(EPN, ppcemb_tlb_t),
432         VMSTATE_UINTTL(PID, ppcemb_tlb_t),
433         VMSTATE_UINTTL(size, ppcemb_tlb_t),
434         VMSTATE_UINT32(prot, ppcemb_tlb_t),
435         VMSTATE_UINT32(attr, ppcemb_tlb_t),
436         VMSTATE_END_OF_LIST()
437     },
438 };
439
440 static bool tlbemb_needed(void *opaque)
441 {
442     PowerPCCPU *cpu = opaque;
443     CPUPPCState *env = &cpu->env;
444
445     return env->nb_tlb && (env->tlb_type == TLB_EMB);
446 }
447
448 static bool pbr403_needed(void *opaque)
449 {
450     PowerPCCPU *cpu = opaque;
451     uint32_t pvr = cpu->env.spr[SPR_PVR];
452
453     return (pvr & 0xffff0000) == 0x00200000;
454 }
455
456 static const VMStateDescription vmstate_pbr403 = {
457     .name = "cpu/pbr403",
458     .version_id = 1,
459     .minimum_version_id = 1,
460     .needed = pbr403_needed,
461     .fields = (VMStateField[]) {
462         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.pb, PowerPCCPU, 4),
463         VMSTATE_END_OF_LIST()
464     },
465 };
466
467 static const VMStateDescription vmstate_tlbemb = {
468     .name = "cpu/tlb6xx",
469     .version_id = 1,
470     .minimum_version_id = 1,
471     .needed = tlbemb_needed,
472     .fields = (VMStateField[]) {
473         VMSTATE_INT32_EQUAL(env.nb_tlb, PowerPCCPU),
474         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_POINTER_INT32(env.tlb.tlbe, PowerPCCPU,
475                                             env.nb_tlb,
476                                             vmstate_tlbemb_entry,
477                                             ppcemb_tlb_t),
478         /* 403 protection registers */
479         VMSTATE_END_OF_LIST()
480     },
481     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
482         &vmstate_pbr403,
483         NULL
484     }
485 };
486
487 static const VMStateDescription vmstate_tlbmas_entry = {
488     .name = "cpu/tlbmas_entry",
489     .version_id = 1,
490     .minimum_version_id = 1,
491     .fields = (VMStateField[]) {
492         VMSTATE_UINT32(mas8, ppcmas_tlb_t),
493         VMSTATE_UINT32(mas1, ppcmas_tlb_t),
494         VMSTATE_UINT64(mas2, ppcmas_tlb_t),
495         VMSTATE_UINT64(mas7_3, ppcmas_tlb_t),
496         VMSTATE_END_OF_LIST()
497     },
498 };
499
500 static bool tlbmas_needed(void *opaque)
501 {
502     PowerPCCPU *cpu = opaque;
503     CPUPPCState *env = &cpu->env;
504
505     return env->nb_tlb && (env->tlb_type == TLB_MAS);
506 }
507
508 static const VMStateDescription vmstate_tlbmas = {
509     .name = "cpu/tlbmas",
510     .version_id = 1,
511     .minimum_version_id = 1,
512     .needed = tlbmas_needed,
513     .fields = (VMStateField[]) {
514         VMSTATE_INT32_EQUAL(env.nb_tlb, PowerPCCPU),
515         VMSTATE_STRUCT_VARRAY_POINTER_INT32(env.tlb.tlbm, PowerPCCPU,
516                                             env.nb_tlb,
517                                             vmstate_tlbmas_entry,
518                                             ppcmas_tlb_t),
519         VMSTATE_END_OF_LIST()
520     }
521 };
522
523 const VMStateDescription vmstate_ppc_cpu = {
524     .name = "cpu",
525     .version_id = 5,
526     .minimum_version_id = 5,
527     .minimum_version_id_old = 4,
528     .load_state_old = cpu_load_old,
529     .pre_save = cpu_pre_save,
530     .post_load = cpu_post_load,
531     .fields = (VMStateField[]) {
532         VMSTATE_UNUSED(sizeof(target_ulong)), /* was _EQUAL(env.spr[SPR_PVR]) */
533
534         /* User mode architected state */
535         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.gpr, PowerPCCPU, 32),
536 #if !defined(TARGET_PPC64)
537         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.gprh, PowerPCCPU, 32),
538 #endif
539         VMSTATE_UINT32_ARRAY(env.crf, PowerPCCPU, 8),
540         VMSTATE_UINTTL(env.nip, PowerPCCPU),
541
542         /* SPRs */
543         VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.spr, PowerPCCPU, 1024),
544         VMSTATE_UINT64(env.spe_acc, PowerPCCPU),
545
546         /* Reservation */
547         VMSTATE_UINTTL(env.reserve_addr, PowerPCCPU),
548
549         /* Supervisor mode architected state */
550         VMSTATE_UINTTL(env.msr, PowerPCCPU),
551
552         /* Internal state */
553         VMSTATE_UINTTL(env.hflags_nmsr, PowerPCCPU),
554         /* FIXME: access_type? */
555
556         /* Sanity checking */
557         VMSTATE_UINTTL_EQUAL(env.msr_mask, PowerPCCPU),
558         VMSTATE_UINT64_EQUAL(env.insns_flags, PowerPCCPU),
559         VMSTATE_UINT64_EQUAL(env.insns_flags2, PowerPCCPU),
560         VMSTATE_UINT32_EQUAL(env.nb_BATs, PowerPCCPU),
561         VMSTATE_END_OF_LIST()
562     },
563     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
564         &vmstate_fpu,
565         &vmstate_altivec,
566         &vmstate_vsx,
567         &vmstate_sr,
568 #ifdef TARGET_PPC64
569         &vmstate_tm,
570         &vmstate_slb,
571 #endif /* TARGET_PPC64 */
572         &vmstate_tlb6xx,
573         &vmstate_tlbemb,
574         &vmstate_tlbmas,
575         NULL
576     }
577 };