Fix kernel loading
[qemu] / target-arm / helper.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4
5 #include "cpu.h"
6 #include "exec-all.h"
7
8 static inline void set_feature(CPUARMState *env, int feature)
9 {
10     env->features |= 1u << feature;
11 }
12
13 static void cpu_reset_model_id(CPUARMState *env, uint32_t id)
14 {
15     env->cp15.c0_cpuid = id;
16     switch (id) {
17     case ARM_CPUID_ARM926:
18         set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
19         env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x41011090;
20         env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
21         env->cp15.c1_sys = 0x00090078;
22         break;
23     case ARM_CPUID_ARM946:
24         set_feature(env, ARM_FEATURE_MPU);
25         env->cp15.c0_cachetype = 0x0f004006;
26         env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
27         break;
28     case ARM_CPUID_ARM1026:
29         set_feature(env, ARM_FEATURE_VFP);
30         set_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR);
31         env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPSID] = 0x410110a0;
32         env->cp15.c0_cachetype = 0x1dd20d2;
33         env->cp15.c1_sys = 0x00090078;
34         break;
35     case ARM_CPUID_TI915T:
36     case ARM_CPUID_TI925T:
37         set_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP);
38         env->cp15.c0_cpuid = ARM_CPUID_TI925T; /* Depends on wiring.  */
39         env->cp15.c0_cachetype = 0x5109149;
40         env->cp15.c1_sys = 0x00000070;
41         env->cp15.c15_i_max = 0x000;
42         env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
43         break;
44     case ARM_CPUID_PXA250:
45     case ARM_CPUID_PXA255:
46     case ARM_CPUID_PXA260:
47     case ARM_CPUID_PXA261:
48     case ARM_CPUID_PXA262:
49         set_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE);
50         /* JTAG_ID is ((id << 28) | 0x09265013) */
51         env->cp15.c0_cachetype = 0xd172172;
52         env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
53         break;
54     case ARM_CPUID_PXA270_A0:
55     case ARM_CPUID_PXA270_A1:
56     case ARM_CPUID_PXA270_B0:
57     case ARM_CPUID_PXA270_B1:
58     case ARM_CPUID_PXA270_C0:
59     case ARM_CPUID_PXA270_C5:
60         set_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE);
61         /* JTAG_ID is ((id << 28) | 0x09265013) */
62         set_feature(env, ARM_FEATURE_IWMMXT);
63         env->iwmmxt.cregs[ARM_IWMMXT_wCID] = 0x69051000 | 'Q';
64         env->cp15.c0_cachetype = 0xd172172;
65         env->cp15.c1_sys = 0x00000078;
66         break;
67     default:
68         cpu_abort(env, "Bad CPU ID: %x\n", id);
69         break;
70     }
71 }
72
73 void cpu_reset(CPUARMState *env)
74 {
75     uint32_t id;
76     id = env->cp15.c0_cpuid;
77     memset(env, 0, offsetof(CPUARMState, breakpoints));
78     if (id)
79         cpu_reset_model_id(env, id);
80 #if defined (CONFIG_USER_ONLY)
81     env->uncached_cpsr = ARM_CPU_MODE_USR;
82     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = 1 << 30;
83 #else
84     /* SVC mode with interrupts disabled.  */
85     env->uncached_cpsr = ARM_CPU_MODE_SVC | CPSR_A | CPSR_F | CPSR_I;
86     env->vfp.xregs[ARM_VFP_FPEXC] = 0;
87 #endif
88     env->regs[15] = 0;
89     tlb_flush(env, 1);
90 }
91
92 CPUARMState *cpu_arm_init(void)
93 {
94     CPUARMState *env;
95
96     env = qemu_mallocz(sizeof(CPUARMState));
97     if (!env)
98         return NULL;
99     cpu_exec_init(env);
100     cpu_reset(env);
101     return env;
102 }
103
104 struct arm_cpu_t {
105     uint32_t id;
106     const char *name;
107 };
108
109 static const struct arm_cpu_t arm_cpu_names[] = {
110     { ARM_CPUID_ARM926, "arm926"},
111     { ARM_CPUID_ARM946, "arm946"},
112     { ARM_CPUID_ARM1026, "arm1026"},
113     { ARM_CPUID_TI925T, "ti925t" },
114     { ARM_CPUID_PXA250, "pxa250" },
115     { ARM_CPUID_PXA255, "pxa255" },
116     { ARM_CPUID_PXA260, "pxa260" },
117     { ARM_CPUID_PXA261, "pxa261" },
118     { ARM_CPUID_PXA262, "pxa262" },
119     { ARM_CPUID_PXA270, "pxa270" },
120     { ARM_CPUID_PXA270_A0, "pxa270-a0" },
121     { ARM_CPUID_PXA270_A1, "pxa270-a1" },
122     { ARM_CPUID_PXA270_B0, "pxa270-b0" },
123     { ARM_CPUID_PXA270_B1, "pxa270-b1" },
124     { ARM_CPUID_PXA270_C0, "pxa270-c0" },
125     { ARM_CPUID_PXA270_C5, "pxa270-c5" },
126     { 0, NULL}
127 };
128
129 void arm_cpu_list(void)
130 {
131     int i;
132
133     printf ("Available CPUs:\n");
134     for (i = 0; arm_cpu_names[i].name; i++) {
135         printf("  %s\n", arm_cpu_names[i].name);
136     }
137 }
138
139 void cpu_arm_set_model(CPUARMState *env, const char *name)
140 {
141     int i;
142     uint32_t id;
143
144     id = 0;
145     i = 0;
146     for (i = 0; arm_cpu_names[i].name; i++) {
147         if (strcmp(name, arm_cpu_names[i].name) == 0) {
148             id = arm_cpu_names[i].id;
149             break;
150         }
151     }
152     if (!id) {
153         cpu_abort(env, "Unknown CPU '%s'", name);
154         return;
155     }
156     cpu_reset_model_id(env, id);
157 }
158
159 void cpu_arm_close(CPUARMState *env)
160 {
161     free(env);
162 }
163
164 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
165
166 void do_interrupt (CPUState *env)
167 {
168     env->exception_index = -1;
169 }
170
171 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address, int rw,
172                               int is_user, int is_softmmu)
173 {
174     if (rw == 2) {
175         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
176         env->cp15.c6_insn = address;
177     } else {
178         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
179         env->cp15.c6_data = address;
180     }
181     return 1;
182 }
183
184 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
185 {
186     return addr;
187 }
188
189 /* These should probably raise undefined insn exceptions.  */
190 void helper_set_cp(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
191 {
192     int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
193     cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
194     return;
195 }
196
197 uint32_t helper_get_cp(CPUState *env, uint32_t insn)
198 {
199     int op1 = (insn >> 8) & 0xf;
200     cpu_abort(env, "cp%i insn %08x\n", op1, insn);
201     return 0;
202 }
203
204 void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
205 {
206     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
207 }
208
209 uint32_t helper_get_cp15(CPUState *env, uint32_t insn)
210 {
211     cpu_abort(env, "cp15 insn %08x\n", insn);
212     return 0;
213 }
214
215 void switch_mode(CPUState *env, int mode)
216 {
217     if (mode != ARM_CPU_MODE_USR)
218         cpu_abort(env, "Tried to switch out of user mode\n");
219 }
220
221 #else
222
223 extern int semihosting_enabled;
224
225 /* Map CPU modes onto saved register banks.  */
226 static inline int bank_number (int mode)
227 {
228     switch (mode) {
229     case ARM_CPU_MODE_USR:
230     case ARM_CPU_MODE_SYS:
231         return 0;
232     case ARM_CPU_MODE_SVC:
233         return 1;
234     case ARM_CPU_MODE_ABT:
235         return 2;
236     case ARM_CPU_MODE_UND:
237         return 3;
238     case ARM_CPU_MODE_IRQ:
239         return 4;
240     case ARM_CPU_MODE_FIQ:
241         return 5;
242     }
243     cpu_abort(cpu_single_env, "Bad mode %x\n", mode);
244     return -1;
245 }
246
247 void switch_mode(CPUState *env, int mode)
248 {
249     int old_mode;
250     int i;
251
252     old_mode = env->uncached_cpsr & CPSR_M;
253     if (mode == old_mode)
254         return;
255
256     if (old_mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
257         memcpy (env->fiq_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
258         memcpy (env->regs + 8, env->usr_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
259     } else if (mode == ARM_CPU_MODE_FIQ) {
260         memcpy (env->usr_regs, env->regs + 8, 5 * sizeof(uint32_t));
261         memcpy (env->regs + 8, env->fiq_regs, 5 * sizeof(uint32_t));
262     }
263
264     i = bank_number(old_mode);
265     env->banked_r13[i] = env->regs[13];
266     env->banked_r14[i] = env->regs[14];
267     env->banked_spsr[i] = env->spsr;
268
269     i = bank_number(mode);
270     env->regs[13] = env->banked_r13[i];
271     env->regs[14] = env->banked_r14[i];
272     env->spsr = env->banked_spsr[i];
273 }
274
275 /* Handle a CPU exception.  */
276 void do_interrupt(CPUARMState *env)
277 {
278     uint32_t addr;
279     uint32_t mask;
280     int new_mode;
281     uint32_t offset;
282
283     /* TODO: Vectored interrupt controller.  */
284     switch (env->exception_index) {
285     case EXCP_UDEF:
286         new_mode = ARM_CPU_MODE_UND;
287         addr = 0x04;
288         mask = CPSR_I;
289         if (env->thumb)
290             offset = 2;
291         else
292             offset = 4;
293         break;
294     case EXCP_SWI:
295         if (semihosting_enabled) {
296             /* Check for semihosting interrupt.  */
297             if (env->thumb) {
298                 mask = lduw_code(env->regs[15] - 2) & 0xff;
299             } else {
300                 mask = ldl_code(env->regs[15] - 4) & 0xffffff;
301             }
302             /* Only intercept calls from privileged modes, to provide some
303                semblance of security.  */
304             if (((mask == 0x123456 && !env->thumb)
305                     || (mask == 0xab && env->thumb))
306                   && (env->uncached_cpsr & CPSR_M) != ARM_CPU_MODE_USR) {
307                 env->regs[0] = do_arm_semihosting(env);
308                 return;
309             }
310         }
311         new_mode = ARM_CPU_MODE_SVC;
312         addr = 0x08;
313         mask = CPSR_I;
314         /* The PC already points to the next instructon.  */
315         offset = 0;
316         break;
317     case EXCP_PREFETCH_ABORT:
318     case EXCP_BKPT:
319         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
320         addr = 0x0c;
321         mask = CPSR_A | CPSR_I;
322         offset = 4;
323         break;
324     case EXCP_DATA_ABORT:
325         new_mode = ARM_CPU_MODE_ABT;
326         addr = 0x10;
327         mask = CPSR_A | CPSR_I;
328         offset = 8;
329         break;
330     case EXCP_IRQ:
331         new_mode = ARM_CPU_MODE_IRQ;
332         addr = 0x18;
333         /* Disable IRQ and imprecise data aborts.  */
334         mask = CPSR_A | CPSR_I;
335         offset = 4;
336         break;
337     case EXCP_FIQ:
338         new_mode = ARM_CPU_MODE_FIQ;
339         addr = 0x1c;
340         /* Disable FIQ, IRQ and imprecise data aborts.  */
341         mask = CPSR_A | CPSR_I | CPSR_F;
342         offset = 4;
343         break;
344     default:
345         cpu_abort(env, "Unhandled exception 0x%x\n", env->exception_index);
346         return; /* Never happens.  Keep compiler happy.  */
347     }
348     /* High vectors.  */
349     if (env->cp15.c1_sys & (1 << 13)) {
350         addr += 0xffff0000;
351     }
352     switch_mode (env, new_mode);
353     env->spsr = cpsr_read(env);
354     /* Switch to the new mode, and switch to Arm mode.  */
355     /* ??? Thumb interrupt handlers not implemented.  */
356     env->uncached_cpsr = (env->uncached_cpsr & ~CPSR_M) | new_mode;
357     env->uncached_cpsr |= mask;
358     env->thumb = 0;
359     env->regs[14] = env->regs[15] + offset;
360     env->regs[15] = addr;
361     env->interrupt_request |= CPU_INTERRUPT_EXITTB;
362 }
363
364 /* Check section/page access permissions.
365    Returns the page protection flags, or zero if the access is not
366    permitted.  */
367 static inline int check_ap(CPUState *env, int ap, int domain, int access_type,
368                            int is_user)
369 {
370   if (domain == 3)
371     return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
372
373   switch (ap) {
374   case 0:
375       if (access_type == 1)
376           return 0;
377       switch ((env->cp15.c1_sys >> 8) & 3) {
378       case 1:
379           return is_user ? 0 : PAGE_READ;
380       case 2:
381           return PAGE_READ;
382       default:
383           return 0;
384       }
385   case 1:
386       return is_user ? 0 : PAGE_READ | PAGE_WRITE;
387   case 2:
388       if (is_user)
389           return (access_type == 1) ? 0 : PAGE_READ;
390       else
391           return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
392   case 3:
393       return PAGE_READ | PAGE_WRITE;
394   default:
395       abort();
396   }
397 }
398
399 static int get_phys_addr(CPUState *env, uint32_t address, int access_type,
400                          int is_user, uint32_t *phys_ptr, int *prot)
401 {
402     int code;
403     uint32_t table;
404     uint32_t desc;
405     int type;
406     int ap;
407     int domain;
408     uint32_t phys_addr;
409
410     /* Fast Context Switch Extension.  */
411     if (address < 0x02000000)
412         address += env->cp15.c13_fcse;
413
414     if ((env->cp15.c1_sys & 1) == 0) {
415         /* MMU/MPU disabled.  */
416         *phys_ptr = address;
417         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
418     } else if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
419         int n;
420         uint32_t mask;
421         uint32_t base;
422
423         *phys_ptr = address;
424         for (n = 7; n >= 0; n--) {
425             base = env->cp15.c6_region[n];
426             if ((base & 1) == 0)
427                 continue;
428             mask = 1 << ((base >> 1) & 0x1f);
429             /* Keep this shift separate from the above to avoid an
430                (undefined) << 32.  */
431             mask = (mask << 1) - 1;
432             if (((base ^ address) & ~mask) == 0)
433                 break;
434         }
435         if (n < 0)
436             return 2;
437
438         if (access_type == 2) {
439             mask = env->cp15.c5_insn;
440         } else {
441             mask = env->cp15.c5_data;
442         }
443         mask = (mask >> (n * 4)) & 0xf;
444         switch (mask) {
445         case 0:
446             return 1;
447         case 1:
448             if (is_user)
449               return 1;
450             *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
451             break;
452         case 2:
453             *prot = PAGE_READ;
454             if (!is_user)
455                 *prot |= PAGE_WRITE;
456             break;
457         case 3:
458             *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE;
459             break;
460         case 5:
461             if (is_user)
462                 return 1;
463             *prot = PAGE_READ;
464             break;
465         case 6:
466             *prot = PAGE_READ;
467             break;
468         default:
469             /* Bad permission.  */
470             return 1;
471         }
472     } else {
473         /* Pagetable walk.  */
474         /* Lookup l1 descriptor.  */
475         table = (env->cp15.c2_base & 0xffffc000) | ((address >> 18) & 0x3ffc);
476         desc = ldl_phys(table);
477         type = (desc & 3);
478         domain = (env->cp15.c3 >> ((desc >> 4) & 0x1e)) & 3;
479         if (type == 0) {
480             /* Secton translation fault.  */
481             code = 5;
482             goto do_fault;
483         }
484         if (domain == 0 || domain == 2) {
485             if (type == 2)
486                 code = 9; /* Section domain fault.  */
487             else
488                 code = 11; /* Page domain fault.  */
489             goto do_fault;
490         }
491         if (type == 2) {
492             /* 1Mb section.  */
493             phys_addr = (desc & 0xfff00000) | (address & 0x000fffff);
494             ap = (desc >> 10) & 3;
495             code = 13;
496         } else {
497             /* Lookup l2 entry.  */
498             if (type == 1) {
499                 /* Coarse pagetable.  */
500                 table = (desc & 0xfffffc00) | ((address >> 10) & 0x3fc);
501             } else {
502                 /* Fine pagetable.  */
503                 table = (desc & 0xfffff000) | ((address >> 8) & 0xffc);
504             }
505             desc = ldl_phys(table);
506             switch (desc & 3) {
507             case 0: /* Page translation fault.  */
508                 code = 7;
509                 goto do_fault;
510             case 1: /* 64k page.  */
511                 phys_addr = (desc & 0xffff0000) | (address & 0xffff);
512                 ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
513                 break;
514             case 2: /* 4k page.  */
515                 phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
516                 ap = (desc >> (4 + ((address >> 13) & 6))) & 3;
517                 break;
518             case 3: /* 1k page.  */
519                 if (type == 1) {
520                     if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
521                         phys_addr = (desc & 0xfffff000) | (address & 0xfff);
522                     else {
523                         /* Page translation fault.  */
524                         code = 7;
525                         goto do_fault;
526                     }
527                 } else
528                     phys_addr = (desc & 0xfffffc00) | (address & 0x3ff);
529                 ap = (desc >> 4) & 3;
530                 break;
531             default:
532                 /* Never happens, but compiler isn't smart enough to tell.  */
533                 abort();
534             }
535             code = 15;
536         }
537         *prot = check_ap(env, ap, domain, access_type, is_user);
538         if (!*prot) {
539             /* Access permission fault.  */
540             goto do_fault;
541         }
542         *phys_ptr = phys_addr;
543     }
544     return 0;
545 do_fault:
546     return code | (domain << 4);
547 }
548
549 int cpu_arm_handle_mmu_fault (CPUState *env, target_ulong address,
550                               int access_type, int is_user, int is_softmmu)
551 {
552     uint32_t phys_addr;
553     int prot;
554     int ret;
555
556     ret = get_phys_addr(env, address, access_type, is_user, &phys_addr, &prot);
557     if (ret == 0) {
558         /* Map a single [sub]page.  */
559         phys_addr &= ~(uint32_t)0x3ff;
560         address &= ~(uint32_t)0x3ff;
561         return tlb_set_page (env, address, phys_addr, prot, is_user,
562                              is_softmmu);
563     }
564
565     if (access_type == 2) {
566         env->cp15.c5_insn = ret;
567         env->cp15.c6_insn = address;
568         env->exception_index = EXCP_PREFETCH_ABORT;
569     } else {
570         env->cp15.c5_data = ret;
571         env->cp15.c6_data = address;
572         env->exception_index = EXCP_DATA_ABORT;
573     }
574     return 1;
575 }
576
577 target_phys_addr_t cpu_get_phys_page_debug(CPUState *env, target_ulong addr)
578 {
579     uint32_t phys_addr;
580     int prot;
581     int ret;
582
583     ret = get_phys_addr(env, addr, 0, 0, &phys_addr, &prot);
584
585     if (ret != 0)
586         return -1;
587
588     return phys_addr;
589 }
590
591 void helper_set_cp(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
592 {
593     int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
594     int cp_info = (insn >> 5) & 7;
595     int src = (insn >> 16) & 0xf;
596     int operand = insn & 0xf;
597
598     if (env->cp[cp_num].cp_write)
599         env->cp[cp_num].cp_write(env->cp[cp_num].opaque,
600                                  cp_info, src, operand, val);
601 }
602
603 uint32_t helper_get_cp(CPUState *env, uint32_t insn)
604 {
605     int cp_num = (insn >> 8) & 0xf;
606     int cp_info = (insn >> 5) & 7;
607     int dest = (insn >> 16) & 0xf;
608     int operand = insn & 0xf;
609
610     if (env->cp[cp_num].cp_read)
611         return env->cp[cp_num].cp_read(env->cp[cp_num].opaque,
612                                        cp_info, dest, operand);
613     return 0;
614 }
615
616 /* Return basic MPU access permission bits.  */
617 static uint32_t simple_mpu_ap_bits(uint32_t val)
618 {
619     uint32_t ret;
620     uint32_t mask;
621     int i;
622     ret = 0;
623     mask = 3;
624     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
625         ret |= (val >> i) & mask;
626         mask <<= 2;
627     }
628     return ret;
629 }
630
631 /* Pad basic MPU access permission bits to extended format.  */
632 static uint32_t extended_mpu_ap_bits(uint32_t val)
633 {
634     uint32_t ret;
635     uint32_t mask;
636     int i;
637     ret = 0;
638     mask = 3;
639     for (i = 0; i < 16; i += 2) {
640         ret |= (val & mask) << i;
641         mask <<= 2;
642     }
643     return ret;
644 }
645
646 void helper_set_cp15(CPUState *env, uint32_t insn, uint32_t val)
647 {
648     uint32_t op2;
649     uint32_t crm;
650
651     op2 = (insn >> 5) & 7;
652     crm = insn & 0xf;
653     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
654     case 0: /* ID codes.  */
655         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
656             break;
657         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
658             break;
659         goto bad_reg;
660     case 1: /* System configuration.  */
661         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
662             op2 = 0;
663         switch (op2) {
664         case 0:
665             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE) || crm == 0)
666                 env->cp15.c1_sys = val;
667             /* ??? Lots of these bits are not implemented.  */
668             /* This may enable/disable the MMU, so do a TLB flush.  */
669             tlb_flush(env, 1);
670             break;
671         case 1:
672             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
673                 env->cp15.c1_xscaleauxcr = val;
674                 break;
675             }
676             goto bad_reg;
677         case 2:
678             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
679                 goto bad_reg;
680             env->cp15.c1_coproc = val;
681             /* ??? Is this safe when called from within a TB?  */
682             tb_flush(env);
683             break;
684         default:
685             goto bad_reg;
686         }
687         break;
688     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
689         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
690             switch (op2) {
691             case 0:
692                 env->cp15.c2_data = val;
693                 break;
694             case 1:
695                 env->cp15.c2_insn = val;
696                 break;
697             default:
698                 goto bad_reg;
699             }
700         } else {
701             env->cp15.c2_base = val;
702         }
703         break;
704     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
705         env->cp15.c3 = val;
706         break;
707     case 4: /* Reserved.  */
708         goto bad_reg;
709     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
710         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
711             op2 = 0;
712         switch (op2) {
713         case 0:
714             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
715                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
716             env->cp15.c5_data = val;
717             break;
718         case 1:
719             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
720                 val = extended_mpu_ap_bits(val);
721             env->cp15.c5_insn = val;
722             break;
723         case 2:
724             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
725                 goto bad_reg;
726             env->cp15.c5_data = val;
727             break;
728         case 3:
729             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
730                 goto bad_reg;
731             env->cp15.c5_insn = val;
732             break;
733         default:
734             goto bad_reg;
735         }
736         break;
737     case 6: /* MMU Fault address / MPU base/size.  */
738         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
739             if (crm >= 8)
740                 goto bad_reg;
741             env->cp15.c6_region[crm] = val;
742         } else {
743             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
744                 op2 = 0;
745             switch (op2) {
746             case 0:
747                 env->cp15.c6_data = val;
748                 break;
749             case 1:
750                 env->cp15.c6_insn = val;
751                 break;
752             default:
753                 goto bad_reg;
754             }
755         }
756         break;
757     case 7: /* Cache control.  */
758         env->cp15.c15_i_max = 0x000;
759         env->cp15.c15_i_min = 0xff0;
760         /* No cache, so nothing to do.  */
761         break;
762     case 8: /* MMU TLB control.  */
763         switch (op2) {
764         case 0: /* Invalidate all.  */
765             tlb_flush(env, 0);
766             break;
767         case 1: /* Invalidate single TLB entry.  */
768 #if 0
769             /* ??? This is wrong for large pages and sections.  */
770             /* As an ugly hack to make linux work we always flush a 4K
771                pages.  */
772             val &= 0xfffff000;
773             tlb_flush_page(env, val);
774             tlb_flush_page(env, val + 0x400);
775             tlb_flush_page(env, val + 0x800);
776             tlb_flush_page(env, val + 0xc00);
777 #else
778             tlb_flush(env, 1);
779 #endif
780             break;
781         default:
782             goto bad_reg;
783         }
784         break;
785     case 9:
786         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
787             break;
788         switch (crm) {
789         case 0: /* Cache lockdown.  */
790             switch (op2) {
791             case 0:
792                 env->cp15.c9_data = val;
793                 break;
794             case 1:
795                 env->cp15.c9_insn = val;
796                 break;
797             default:
798                 goto bad_reg;
799             }
800             break;
801         case 1: /* TCM memory region registers.  */
802             /* Not implemented.  */
803             goto bad_reg;
804         default:
805             goto bad_reg;
806         }
807         break;
808     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
809         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
810         break;
811     case 12: /* Reserved.  */
812         goto bad_reg;
813     case 13: /* Process ID.  */
814         switch (op2) {
815         case 0:
816             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
817                 goto bad_reg;
818             /* Unlike real hardware the qemu TLB uses virtual addresses,
819                not modified virtual addresses, so this causes a TLB flush.
820              */
821             if (env->cp15.c13_fcse != val)
822               tlb_flush(env, 1);
823             env->cp15.c13_fcse = val;
824             break;
825         case 1:
826             /* This changes the ASID, so do a TLB flush.  */
827             if (env->cp15.c13_context != val
828                 && !arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
829               tlb_flush(env, 0);
830             env->cp15.c13_context = val;
831             break;
832         default:
833             goto bad_reg;
834         }
835         break;
836     case 14: /* Reserved.  */
837         goto bad_reg;
838     case 15: /* Implementation specific.  */
839         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
840             if (op2 == 0 && crm == 1) {
841                 if (env->cp15.c15_cpar != (val & 0x3fff)) {
842                     /* Changes cp0 to cp13 behavior, so needs a TB flush.  */
843                     tb_flush(env);
844                     env->cp15.c15_cpar = val & 0x3fff;
845                 }
846                 break;
847             }
848             goto bad_reg;
849         }
850         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
851             switch (crm) {
852             case 0:
853                 break;
854             case 1: /* Set TI925T configuration.  */
855                 env->cp15.c15_ticonfig = val & 0xe7;
856                 env->cp15.c0_cpuid = (val & (1 << 5)) ? /* OS_TYPE bit */
857                         ARM_CPUID_TI915T : ARM_CPUID_TI925T;
858                 break;
859             case 2: /* Set I_max.  */
860                 env->cp15.c15_i_max = val;
861                 break;
862             case 3: /* Set I_min.  */
863                 env->cp15.c15_i_min = val;
864                 break;
865             case 4: /* Set thread-ID.  */
866                 env->cp15.c15_threadid = val & 0xffff;
867                 break;
868             case 8: /* Wait-for-interrupt (deprecated).  */
869                 cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HALT);
870                 break;
871             default:
872                 goto bad_reg;
873             }
874         }
875         break;
876     }
877     return;
878 bad_reg:
879     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
880     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register write\n");
881 }
882
883 uint32_t helper_get_cp15(CPUState *env, uint32_t insn)
884 {
885     uint32_t op2;
886     uint32_t crm;
887
888     op2 = (insn >> 5) & 7;
889     crm = insn & 0xf;
890     switch ((insn >> 16) & 0xf) {
891     case 0: /* ID codes.  */
892         switch (op2) {
893         default: /* Device ID.  */
894             return env->cp15.c0_cpuid;
895         case 1: /* Cache Type.  */
896             return env->cp15.c0_cachetype;
897         case 2: /* TCM status.  */
898             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
899                 goto bad_reg;
900             return 0;
901         }
902     case 1: /* System configuration.  */
903         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
904             op2 = 0;
905         switch (op2) {
906         case 0: /* Control register.  */
907             return env->cp15.c1_sys;
908         case 1: /* Auxiliary control register.  */
909             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_AUXCR))
910                 return 1;
911             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
912                 return env->cp15.c1_xscaleauxcr;
913             goto bad_reg;
914         case 2: /* Coprocessor access register.  */
915             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE))
916                 goto bad_reg;
917             return env->cp15.c1_coproc;
918         default:
919             goto bad_reg;
920         }
921     case 2: /* MMU Page table control / MPU cache control.  */
922         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
923             switch (op2) {
924             case 0:
925                 return env->cp15.c2_data;
926                 break;
927             case 1:
928                 return env->cp15.c2_insn;
929                 break;
930             default:
931                 goto bad_reg;
932             }
933         } else {
934             return env->cp15.c2_base;
935         }
936     case 3: /* MMU Domain access control / MPU write buffer control.  */
937         return env->cp15.c3;
938     case 4: /* Reserved.  */
939         goto bad_reg;
940     case 5: /* MMU Fault status / MPU access permission.  */
941         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
942             op2 = 0;
943         switch (op2) {
944         case 0:
945             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
946                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
947             return env->cp15.c5_data;
948         case 1:
949             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
950                 return simple_mpu_ap_bits(env->cp15.c5_data);
951             return env->cp15.c5_insn;
952         case 2:
953             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
954                 goto bad_reg;
955             return env->cp15.c5_data;
956         case 3:
957             if (!arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU))
958                 goto bad_reg;
959             return env->cp15.c5_insn;
960         default:
961             goto bad_reg;
962         }
963     case 6: /* MMU Fault address / MPU base/size.  */
964         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_MPU)) {
965             int n;
966             n = (insn & 0xf);
967             if (n >= 8)
968                 goto bad_reg;
969             return env->cp15.c6_region[n];
970         } else {
971             if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
972                 op2 = 0;
973             switch (op2) {
974             case 0:
975                 return env->cp15.c6_data;
976             case 1:
977                 /* Arm9 doesn't have an IFAR, but implementing it anyway
978                    shouldn't do any harm.  */
979                 return env->cp15.c6_insn;
980             default:
981                 goto bad_reg;
982             }
983         }
984     case 7: /* Cache control.  */
985         /* ??? This is for test, clean and invaidate operations that set the
986            Z flag.  We can't represent N = Z = 1, so it also clears
987            the N flag.  Oh well.  */
988         env->NZF = 0;
989         return 0;
990     case 8: /* MMU TLB control.  */
991         goto bad_reg;
992     case 9: /* Cache lockdown.  */
993         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP))
994             return 0;
995         switch (op2) {
996         case 0:
997             return env->cp15.c9_data;
998         case 1:
999             return env->cp15.c9_insn;
1000         default:
1001             goto bad_reg;
1002         }
1003     case 10: /* MMU TLB lockdown.  */
1004         /* ??? TLB lockdown not implemented.  */
1005         return 0;
1006     case 11: /* TCM DMA control.  */
1007     case 12: /* Reserved.  */
1008         goto bad_reg;
1009     case 13: /* Process ID.  */
1010         switch (op2) {
1011         case 0:
1012             return env->cp15.c13_fcse;
1013         case 1:
1014             return env->cp15.c13_context;
1015         default:
1016             goto bad_reg;
1017         }
1018     case 14: /* Reserved.  */
1019         goto bad_reg;
1020     case 15: /* Implementation specific.  */
1021         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_XSCALE)) {
1022             if (op2 == 0 && crm == 1)
1023                 return env->cp15.c15_cpar;
1024
1025             goto bad_reg;
1026         }
1027         if (arm_feature(env, ARM_FEATURE_OMAPCP)) {
1028             switch (crm) {
1029             case 0:
1030                 return 0;
1031             case 1: /* Read TI925T configuration.  */
1032                 return env->cp15.c15_ticonfig;
1033             case 2: /* Read I_max.  */
1034                 return env->cp15.c15_i_max;
1035             case 3: /* Read I_min.  */
1036                 return env->cp15.c15_i_min;
1037             case 4: /* Read thread-ID.  */
1038                 return env->cp15.c15_threadid;
1039             case 8: /* TI925T_status */
1040                 return 0;
1041             }
1042             goto bad_reg;
1043         }
1044         return 0;
1045     }
1046 bad_reg:
1047     /* ??? For debugging only.  Should raise illegal instruction exception.  */
1048     cpu_abort(env, "Unimplemented cp15 register read\n");
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 void cpu_arm_set_cp_io(CPUARMState *env, int cpnum,
1053                 ARMReadCPFunc *cp_read, ARMWriteCPFunc *cp_write,
1054                 void *opaque)
1055 {
1056     if (cpnum < 0 || cpnum > 14) {
1057         cpu_abort(env, "Bad coprocessor number: %i\n", cpnum);
1058         return;
1059     }
1060
1061     env->cp[cpnum].cp_read = cp_read;
1062     env->cp[cpnum].cp_write = cp_write;
1063     env->cp[cpnum].opaque = opaque;
1064 }
1065
1066 #endif