55716fe561dc5f8ba4896d6fe87aaf9f63f1d946
[qemu] / target-i386 / machine.c
1 #include "hw/hw.h"
2 #include "hw/boards.h"
3 #include "hw/pc.h"
4 #include "hw/isa.h"
5
6 #include "exec-all.h"
7
8 static void cpu_put_seg(QEMUFile *f, SegmentCache *dt)
9 {
10     qemu_put_be32(f, dt->selector);
11     qemu_put_betl(f, dt->base);
12     qemu_put_be32(f, dt->limit);
13     qemu_put_be32(f, dt->flags);
14 }
15
16 static void cpu_get_seg(QEMUFile *f, SegmentCache *dt)
17 {
18     dt->selector = qemu_get_be32(f);
19     dt->base = qemu_get_betl(f);
20     dt->limit = qemu_get_be32(f);
21     dt->flags = qemu_get_be32(f);
22 }
23
24 void cpu_save(QEMUFile *f, void *opaque)
25 {
26     CPUState *env = opaque;
27     uint16_t fptag, fpus, fpuc, fpregs_format;
28     uint32_t hflags;
29     int32_t a20_mask;
30     int i;
31
32     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++)
33         qemu_put_betls(f, &env->regs[i]);
34     qemu_put_betls(f, &env->eip);
35     qemu_put_betls(f, &env->eflags);
36     hflags = env->hflags; /* XXX: suppress most of the redundant hflags */
37     qemu_put_be32s(f, &hflags);
38
39     /* FPU */
40     fpuc = env->fpuc;
41     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
42     fptag = 0;
43     for(i = 0; i < 8; i++) {
44         fptag |= ((!env->fptags[i]) << i);
45     }
46
47     qemu_put_be16s(f, &fpuc);
48     qemu_put_be16s(f, &fpus);
49     qemu_put_be16s(f, &fptag);
50
51 #ifdef USE_X86LDOUBLE
52     fpregs_format = 0;
53 #else
54     fpregs_format = 1;
55 #endif
56     qemu_put_be16s(f, &fpregs_format);
57
58     for(i = 0; i < 8; i++) {
59 #ifdef USE_X86LDOUBLE
60         {
61             uint64_t mant;
62             uint16_t exp;
63             /* we save the real CPU data (in case of MMX usage only 'mant'
64                contains the MMX register */
65             cpu_get_fp80(&mant, &exp, env->fpregs[i].d);
66             qemu_put_be64(f, mant);
67             qemu_put_be16(f, exp);
68         }
69 #else
70         /* if we use doubles for float emulation, we save the doubles to
71            avoid losing information in case of MMX usage. It can give
72            problems if the image is restored on a CPU where long
73            doubles are used instead. */
74         qemu_put_be64(f, env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0));
75 #endif
76     }
77
78     for(i = 0; i < 6; i++)
79         cpu_put_seg(f, &env->segs[i]);
80     cpu_put_seg(f, &env->ldt);
81     cpu_put_seg(f, &env->tr);
82     cpu_put_seg(f, &env->gdt);
83     cpu_put_seg(f, &env->idt);
84
85     qemu_put_be32s(f, &env->sysenter_cs);
86     qemu_put_betls(f, &env->sysenter_esp);
87     qemu_put_betls(f, &env->sysenter_eip);
88
89     qemu_put_betls(f, &env->cr[0]);
90     qemu_put_betls(f, &env->cr[2]);
91     qemu_put_betls(f, &env->cr[3]);
92     qemu_put_betls(f, &env->cr[4]);
93
94     for(i = 0; i < 8; i++)
95         qemu_put_betls(f, &env->dr[i]);
96
97     /* MMU */
98     a20_mask = (int32_t) env->a20_mask;
99     qemu_put_sbe32s(f, &a20_mask);
100
101     /* XMM */
102     qemu_put_be32s(f, &env->mxcsr);
103     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
104         qemu_put_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(0));
105         qemu_put_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(1));
106     }
107
108 #ifdef TARGET_X86_64
109     qemu_put_be64s(f, &env->efer);
110     qemu_put_be64s(f, &env->star);
111     qemu_put_be64s(f, &env->lstar);
112     qemu_put_be64s(f, &env->cstar);
113     qemu_put_be64s(f, &env->fmask);
114     qemu_put_be64s(f, &env->kernelgsbase);
115 #endif
116     qemu_put_be32s(f, &env->smbase);
117
118     qemu_put_be64s(f, &env->pat);
119     qemu_put_be32s(f, &env->hflags2);
120     
121     qemu_put_be64s(f, &env->vm_hsave);
122     qemu_put_be64s(f, &env->vm_vmcb);
123     qemu_put_be64s(f, &env->tsc_offset);
124     qemu_put_be64s(f, &env->intercept);
125     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_cr_read);
126     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_cr_write);
127     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_dr_read);
128     qemu_put_be16s(f, &env->intercept_dr_write);
129     qemu_put_be32s(f, &env->intercept_exceptions);
130     qemu_put_8s(f, &env->v_tpr);
131
132     /* MTRRs */
133     for(i = 0; i < 11; i++)
134         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_fixed[i]);
135     qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_deftype);
136     for(i = 0; i < 8; i++) {
137         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_var[i].base);
138         qemu_put_be64s(f, &env->mtrr_var[i].mask);
139     }
140 }
141
142 #ifdef USE_X86LDOUBLE
143 /* XXX: add that in a FPU generic layer */
144 union x86_longdouble {
145     uint64_t mant;
146     uint16_t exp;
147 };
148
149 #define MANTD1(fp)      (fp & ((1LL << 52) - 1))
150 #define EXPBIAS1 1023
151 #define EXPD1(fp)       ((fp >> 52) & 0x7FF)
152 #define SIGND1(fp)      ((fp >> 32) & 0x80000000)
153
154 static void fp64_to_fp80(union x86_longdouble *p, uint64_t temp)
155 {
156     int e;
157     /* mantissa */
158     p->mant = (MANTD1(temp) << 11) | (1LL << 63);
159     /* exponent + sign */
160     e = EXPD1(temp) - EXPBIAS1 + 16383;
161     e |= SIGND1(temp) >> 16;
162     p->exp = e;
163 }
164 #endif
165
166 int cpu_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
167 {
168     CPUState *env = opaque;
169     int i, guess_mmx;
170     uint32_t hflags;
171     uint16_t fpus, fpuc, fptag, fpregs_format;
172     int32_t a20_mask;
173
174     if (version_id != 3 && version_id != 4 && version_id != 5
175         && version_id != 6 && version_id != 7 && version_id != 8)
176         return -EINVAL;
177     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++)
178         qemu_get_betls(f, &env->regs[i]);
179     qemu_get_betls(f, &env->eip);
180     qemu_get_betls(f, &env->eflags);
181     qemu_get_be32s(f, &hflags);
182
183     qemu_get_be16s(f, &fpuc);
184     qemu_get_be16s(f, &fpus);
185     qemu_get_be16s(f, &fptag);
186     qemu_get_be16s(f, &fpregs_format);
187
188     /* NOTE: we cannot always restore the FPU state if the image come
189        from a host with a different 'USE_X86LDOUBLE' define. We guess
190        if we are in an MMX state to restore correctly in that case. */
191     guess_mmx = ((fptag == 0xff) && (fpus & 0x3800) == 0);
192     for(i = 0; i < 8; i++) {
193         uint64_t mant;
194         uint16_t exp;
195
196         switch(fpregs_format) {
197         case 0:
198             mant = qemu_get_be64(f);
199             exp = qemu_get_be16(f);
200 #ifdef USE_X86LDOUBLE
201             env->fpregs[i].d = cpu_set_fp80(mant, exp);
202 #else
203             /* difficult case */
204             if (guess_mmx)
205                 env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0) = mant;
206             else
207                 env->fpregs[i].d = cpu_set_fp80(mant, exp);
208 #endif
209             break;
210         case 1:
211             mant = qemu_get_be64(f);
212 #ifdef USE_X86LDOUBLE
213             {
214                 union x86_longdouble *p;
215                 /* difficult case */
216                 p = (void *)&env->fpregs[i];
217                 if (guess_mmx) {
218                     p->mant = mant;
219                     p->exp = 0xffff;
220                 } else {
221                     fp64_to_fp80(p, mant);
222                 }
223             }
224 #else
225             env->fpregs[i].mmx.MMX_Q(0) = mant;
226 #endif
227             break;
228         default:
229             return -EINVAL;
230         }
231     }
232
233     env->fpuc = fpuc;
234     /* XXX: restore FPU round state */
235     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
236     env->fpus = fpus & ~0x3800;
237     fptag ^= 0xff;
238     for(i = 0; i < 8; i++) {
239         env->fptags[i] = (fptag >> i) & 1;
240     }
241
242     for(i = 0; i < 6; i++)
243         cpu_get_seg(f, &env->segs[i]);
244     cpu_get_seg(f, &env->ldt);
245     cpu_get_seg(f, &env->tr);
246     cpu_get_seg(f, &env->gdt);
247     cpu_get_seg(f, &env->idt);
248
249     qemu_get_be32s(f, &env->sysenter_cs);
250     if (version_id >= 7) {
251         qemu_get_betls(f, &env->sysenter_esp);
252         qemu_get_betls(f, &env->sysenter_eip);
253     } else {
254         env->sysenter_esp = qemu_get_be32(f);
255         env->sysenter_eip = qemu_get_be32(f);
256     }
257
258     qemu_get_betls(f, &env->cr[0]);
259     qemu_get_betls(f, &env->cr[2]);
260     qemu_get_betls(f, &env->cr[3]);
261     qemu_get_betls(f, &env->cr[4]);
262
263     for(i = 0; i < 8; i++)
264         qemu_get_betls(f, &env->dr[i]);
265     cpu_breakpoint_remove_all(env, BP_CPU);
266     cpu_watchpoint_remove_all(env, BP_CPU);
267     for (i = 0; i < 4; i++)
268         hw_breakpoint_insert(env, i);
269
270     /* MMU */
271     qemu_get_sbe32s(f, &a20_mask);
272     env->a20_mask = a20_mask;
273
274     qemu_get_be32s(f, &env->mxcsr);
275     for(i = 0; i < CPU_NB_REGS; i++) {
276         qemu_get_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(0));
277         qemu_get_be64s(f, &env->xmm_regs[i].XMM_Q(1));
278     }
279
280 #ifdef TARGET_X86_64
281     qemu_get_be64s(f, &env->efer);
282     qemu_get_be64s(f, &env->star);
283     qemu_get_be64s(f, &env->lstar);
284     qemu_get_be64s(f, &env->cstar);
285     qemu_get_be64s(f, &env->fmask);
286     qemu_get_be64s(f, &env->kernelgsbase);
287 #endif
288     if (version_id >= 4) {
289         qemu_get_be32s(f, &env->smbase);
290     }
291     if (version_id >= 5) {
292         qemu_get_be64s(f, &env->pat);
293         qemu_get_be32s(f, &env->hflags2);
294         if (version_id < 6)
295             qemu_get_be32s(f, &env->halted);
296
297         qemu_get_be64s(f, &env->vm_hsave);
298         qemu_get_be64s(f, &env->vm_vmcb);
299         qemu_get_be64s(f, &env->tsc_offset);
300         qemu_get_be64s(f, &env->intercept);
301         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_cr_read);
302         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_cr_write);
303         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_dr_read);
304         qemu_get_be16s(f, &env->intercept_dr_write);
305         qemu_get_be32s(f, &env->intercept_exceptions);
306         qemu_get_8s(f, &env->v_tpr);
307     }
308
309     if (version_id >= 8) {
310         /* MTRRs */
311         for(i = 0; i < 11; i++)
312             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_fixed[i]);
313         qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_deftype);
314         for(i = 0; i < 8; i++) {
315             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_var[i].base);
316             qemu_get_be64s(f, &env->mtrr_var[i].mask);
317         }
318     }
319
320     /* XXX: ensure compatiblity for halted bit ? */
321     /* XXX: compute redundant hflags bits */
322     env->hflags = hflags;
323     tlb_flush(env, 1);
324     return 0;
325 }