Merge remote-tracking branch 'remotes/sstabellini/tags/xen-20161028-tag' into staging
[sdk/emulator/qemu.git] / target-i386 / cpu.h
1 /*
2  * i386 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
20 #ifndef I386_CPU_H
21 #define I386_CPU_H
22
23 #include "qemu-common.h"
24 #include "cpu-qom.h"
25 #include "standard-headers/asm-x86/hyperv.h"
26
27 #ifdef TARGET_X86_64
28 #define TARGET_LONG_BITS 64
29 #else
30 #define TARGET_LONG_BITS 32
31 #endif
32
33 /* Maximum instruction code size */
34 #define TARGET_MAX_INSN_SIZE 16
35
36 /* support for self modifying code even if the modified instruction is
37    close to the modifying instruction */
38 #define TARGET_HAS_PRECISE_SMC
39
40 #ifdef TARGET_X86_64
41 #define I386_ELF_MACHINE  EM_X86_64
42 #define ELF_MACHINE_UNAME "x86_64"
43 #else
44 #define I386_ELF_MACHINE  EM_386
45 #define ELF_MACHINE_UNAME "i686"
46 #endif
47
48 #define CPUArchState struct CPUX86State
49
50 #include "exec/cpu-defs.h"
51
52 #include "fpu/softfloat.h"
53
54 #define R_EAX 0
55 #define R_ECX 1
56 #define R_EDX 2
57 #define R_EBX 3
58 #define R_ESP 4
59 #define R_EBP 5
60 #define R_ESI 6
61 #define R_EDI 7
62
63 #define R_AL 0
64 #define R_CL 1
65 #define R_DL 2
66 #define R_BL 3
67 #define R_AH 4
68 #define R_CH 5
69 #define R_DH 6
70 #define R_BH 7
71
72 #define R_ES 0
73 #define R_CS 1
74 #define R_SS 2
75 #define R_DS 3
76 #define R_FS 4
77 #define R_GS 5
78
79 /* segment descriptor fields */
80 #define DESC_G_MASK     (1 << 23)
81 #define DESC_B_SHIFT    22
82 #define DESC_B_MASK     (1 << DESC_B_SHIFT)
83 #define DESC_L_SHIFT    21 /* x86_64 only : 64 bit code segment */
84 #define DESC_L_MASK     (1 << DESC_L_SHIFT)
85 #define DESC_AVL_MASK   (1 << 20)
86 #define DESC_P_MASK     (1 << 15)
87 #define DESC_DPL_SHIFT  13
88 #define DESC_DPL_MASK   (3 << DESC_DPL_SHIFT)
89 #define DESC_S_MASK     (1 << 12)
90 #define DESC_TYPE_SHIFT 8
91 #define DESC_TYPE_MASK  (15 << DESC_TYPE_SHIFT)
92 #define DESC_A_MASK     (1 << 8)
93
94 #define DESC_CS_MASK    (1 << 11) /* 1=code segment 0=data segment */
95 #define DESC_C_MASK     (1 << 10) /* code: conforming */
96 #define DESC_R_MASK     (1 << 9)  /* code: readable */
97
98 #define DESC_E_MASK     (1 << 10) /* data: expansion direction */
99 #define DESC_W_MASK     (1 << 9)  /* data: writable */
100
101 #define DESC_TSS_BUSY_MASK (1 << 9)
102
103 /* eflags masks */
104 #define CC_C    0x0001
105 #define CC_P    0x0004
106 #define CC_A    0x0010
107 #define CC_Z    0x0040
108 #define CC_S    0x0080
109 #define CC_O    0x0800
110
111 #define TF_SHIFT   8
112 #define IOPL_SHIFT 12
113 #define VM_SHIFT   17
114
115 #define TF_MASK                 0x00000100
116 #define IF_MASK                 0x00000200
117 #define DF_MASK                 0x00000400
118 #define IOPL_MASK               0x00003000
119 #define NT_MASK                 0x00004000
120 #define RF_MASK                 0x00010000
121 #define VM_MASK                 0x00020000
122 #define AC_MASK                 0x00040000
123 #define VIF_MASK                0x00080000
124 #define VIP_MASK                0x00100000
125 #define ID_MASK                 0x00200000
126
127 /* hidden flags - used internally by qemu to represent additional cpu
128    states. Only the INHIBIT_IRQ, SMM and SVMI are not redundant. We
129    avoid using the IOPL_MASK, TF_MASK, VM_MASK and AC_MASK bit
130    positions to ease oring with eflags. */
131 /* current cpl */
132 #define HF_CPL_SHIFT         0
133 /* true if hardware interrupts must be disabled for next instruction */
134 #define HF_INHIBIT_IRQ_SHIFT 3
135 /* 16 or 32 segments */
136 #define HF_CS32_SHIFT        4
137 #define HF_SS32_SHIFT        5
138 /* zero base for DS, ES and SS : can be '0' only in 32 bit CS segment */
139 #define HF_ADDSEG_SHIFT      6
140 /* copy of CR0.PE (protected mode) */
141 #define HF_PE_SHIFT          7
142 #define HF_TF_SHIFT          8 /* must be same as eflags */
143 #define HF_MP_SHIFT          9 /* the order must be MP, EM, TS */
144 #define HF_EM_SHIFT         10
145 #define HF_TS_SHIFT         11
146 #define HF_IOPL_SHIFT       12 /* must be same as eflags */
147 #define HF_LMA_SHIFT        14 /* only used on x86_64: long mode active */
148 #define HF_CS64_SHIFT       15 /* only used on x86_64: 64 bit code segment  */
149 #define HF_RF_SHIFT         16 /* must be same as eflags */
150 #define HF_VM_SHIFT         17 /* must be same as eflags */
151 #define HF_AC_SHIFT         18 /* must be same as eflags */
152 #define HF_SMM_SHIFT        19 /* CPU in SMM mode */
153 #define HF_SVME_SHIFT       20 /* SVME enabled (copy of EFER.SVME) */
154 #define HF_SVMI_SHIFT       21 /* SVM intercepts are active */
155 #define HF_OSFXSR_SHIFT     22 /* CR4.OSFXSR */
156 #define HF_SMAP_SHIFT       23 /* CR4.SMAP */
157 #define HF_IOBPT_SHIFT      24 /* an io breakpoint enabled */
158 #define HF_MPX_EN_SHIFT     25 /* MPX Enabled (CR4+XCR0+BNDCFGx) */
159 #define HF_MPX_IU_SHIFT     26 /* BND registers in-use */
160
161 #define HF_CPL_MASK          (3 << HF_CPL_SHIFT)
162 #define HF_INHIBIT_IRQ_MASK  (1 << HF_INHIBIT_IRQ_SHIFT)
163 #define HF_CS32_MASK         (1 << HF_CS32_SHIFT)
164 #define HF_SS32_MASK         (1 << HF_SS32_SHIFT)
165 #define HF_ADDSEG_MASK       (1 << HF_ADDSEG_SHIFT)
166 #define HF_PE_MASK           (1 << HF_PE_SHIFT)
167 #define HF_TF_MASK           (1 << HF_TF_SHIFT)
168 #define HF_MP_MASK           (1 << HF_MP_SHIFT)
169 #define HF_EM_MASK           (1 << HF_EM_SHIFT)
170 #define HF_TS_MASK           (1 << HF_TS_SHIFT)
171 #define HF_IOPL_MASK         (3 << HF_IOPL_SHIFT)
172 #define HF_LMA_MASK          (1 << HF_LMA_SHIFT)
173 #define HF_CS64_MASK         (1 << HF_CS64_SHIFT)
174 #define HF_RF_MASK           (1 << HF_RF_SHIFT)
175 #define HF_VM_MASK           (1 << HF_VM_SHIFT)
176 #define HF_AC_MASK           (1 << HF_AC_SHIFT)
177 #define HF_SMM_MASK          (1 << HF_SMM_SHIFT)
178 #define HF_SVME_MASK         (1 << HF_SVME_SHIFT)
179 #define HF_SVMI_MASK         (1 << HF_SVMI_SHIFT)
180 #define HF_OSFXSR_MASK       (1 << HF_OSFXSR_SHIFT)
181 #define HF_SMAP_MASK         (1 << HF_SMAP_SHIFT)
182 #define HF_IOBPT_MASK        (1 << HF_IOBPT_SHIFT)
183 #define HF_MPX_EN_MASK       (1 << HF_MPX_EN_SHIFT)
184 #define HF_MPX_IU_MASK       (1 << HF_MPX_IU_SHIFT)
185
186 /* hflags2 */
187
188 #define HF2_GIF_SHIFT            0 /* if set CPU takes interrupts */
189 #define HF2_HIF_SHIFT            1 /* value of IF_MASK when entering SVM */
190 #define HF2_NMI_SHIFT            2 /* CPU serving NMI */
191 #define HF2_VINTR_SHIFT          3 /* value of V_INTR_MASKING bit */
192 #define HF2_SMM_INSIDE_NMI_SHIFT 4 /* CPU serving SMI nested inside NMI */
193 #define HF2_MPX_PR_SHIFT         5 /* BNDCFGx.BNDPRESERVE */
194
195 #define HF2_GIF_MASK            (1 << HF2_GIF_SHIFT)
196 #define HF2_HIF_MASK            (1 << HF2_HIF_SHIFT)
197 #define HF2_NMI_MASK            (1 << HF2_NMI_SHIFT)
198 #define HF2_VINTR_MASK          (1 << HF2_VINTR_SHIFT)
199 #define HF2_SMM_INSIDE_NMI_MASK (1 << HF2_SMM_INSIDE_NMI_SHIFT)
200 #define HF2_MPX_PR_MASK         (1 << HF2_MPX_PR_SHIFT)
201
202 #define CR0_PE_SHIFT 0
203 #define CR0_MP_SHIFT 1
204
205 #define CR0_PE_MASK  (1U << 0)
206 #define CR0_MP_MASK  (1U << 1)
207 #define CR0_EM_MASK  (1U << 2)
208 #define CR0_TS_MASK  (1U << 3)
209 #define CR0_ET_MASK  (1U << 4)
210 #define CR0_NE_MASK  (1U << 5)
211 #define CR0_WP_MASK  (1U << 16)
212 #define CR0_AM_MASK  (1U << 18)
213 #define CR0_PG_MASK  (1U << 31)
214
215 #define CR4_VME_MASK  (1U << 0)
216 #define CR4_PVI_MASK  (1U << 1)
217 #define CR4_TSD_MASK  (1U << 2)
218 #define CR4_DE_MASK   (1U << 3)
219 #define CR4_PSE_MASK  (1U << 4)
220 #define CR4_PAE_MASK  (1U << 5)
221 #define CR4_MCE_MASK  (1U << 6)
222 #define CR4_PGE_MASK  (1U << 7)
223 #define CR4_PCE_MASK  (1U << 8)
224 #define CR4_OSFXSR_SHIFT 9
225 #define CR4_OSFXSR_MASK (1U << CR4_OSFXSR_SHIFT)
226 #define CR4_OSXMMEXCPT_MASK  (1U << 10)
227 #define CR4_VMXE_MASK   (1U << 13)
228 #define CR4_SMXE_MASK   (1U << 14)
229 #define CR4_FSGSBASE_MASK (1U << 16)
230 #define CR4_PCIDE_MASK  (1U << 17)
231 #define CR4_OSXSAVE_MASK (1U << 18)
232 #define CR4_SMEP_MASK   (1U << 20)
233 #define CR4_SMAP_MASK   (1U << 21)
234 #define CR4_PKE_MASK   (1U << 22)
235
236 #define DR6_BD          (1 << 13)
237 #define DR6_BS          (1 << 14)
238 #define DR6_BT          (1 << 15)
239 #define DR6_FIXED_1     0xffff0ff0
240
241 #define DR7_GD          (1 << 13)
242 #define DR7_TYPE_SHIFT  16
243 #define DR7_LEN_SHIFT   18
244 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
245 #define DR7_GLOBAL_BP_MASK   0xaa
246 #define DR7_LOCAL_BP_MASK    0x55
247 #define DR7_MAX_BP           4
248 #define DR7_TYPE_BP_INST     0x0
249 #define DR7_TYPE_DATA_WR     0x1
250 #define DR7_TYPE_IO_RW       0x2
251 #define DR7_TYPE_DATA_RW     0x3
252
253 #define PG_PRESENT_BIT  0
254 #define PG_RW_BIT       1
255 #define PG_USER_BIT     2
256 #define PG_PWT_BIT      3
257 #define PG_PCD_BIT      4
258 #define PG_ACCESSED_BIT 5
259 #define PG_DIRTY_BIT    6
260 #define PG_PSE_BIT      7
261 #define PG_GLOBAL_BIT   8
262 #define PG_PSE_PAT_BIT  12
263 #define PG_PKRU_BIT     59
264 #define PG_NX_BIT       63
265
266 #define PG_PRESENT_MASK  (1 << PG_PRESENT_BIT)
267 #define PG_RW_MASK       (1 << PG_RW_BIT)
268 #define PG_USER_MASK     (1 << PG_USER_BIT)
269 #define PG_PWT_MASK      (1 << PG_PWT_BIT)
270 #define PG_PCD_MASK      (1 << PG_PCD_BIT)
271 #define PG_ACCESSED_MASK (1 << PG_ACCESSED_BIT)
272 #define PG_DIRTY_MASK    (1 << PG_DIRTY_BIT)
273 #define PG_PSE_MASK      (1 << PG_PSE_BIT)
274 #define PG_GLOBAL_MASK   (1 << PG_GLOBAL_BIT)
275 #define PG_PSE_PAT_MASK  (1 << PG_PSE_PAT_BIT)
276 #define PG_ADDRESS_MASK  0x000ffffffffff000LL
277 #define PG_HI_RSVD_MASK  (PG_ADDRESS_MASK & ~PHYS_ADDR_MASK)
278 #define PG_HI_USER_MASK  0x7ff0000000000000LL
279 #define PG_PKRU_MASK     (15ULL << PG_PKRU_BIT)
280 #define PG_NX_MASK       (1ULL << PG_NX_BIT)
281
282 #define PG_ERROR_W_BIT     1
283
284 #define PG_ERROR_P_MASK    0x01
285 #define PG_ERROR_W_MASK    (1 << PG_ERROR_W_BIT)
286 #define PG_ERROR_U_MASK    0x04
287 #define PG_ERROR_RSVD_MASK 0x08
288 #define PG_ERROR_I_D_MASK  0x10
289 #define PG_ERROR_PK_MASK   0x20
290
291 #define MCG_CTL_P       (1ULL<<8)   /* MCG_CAP register available */
292 #define MCG_SER_P       (1ULL<<24) /* MCA recovery/new status bits */
293 #define MCG_LMCE_P      (1ULL<<27) /* Local Machine Check Supported */
294
295 #define MCE_CAP_DEF     (MCG_CTL_P|MCG_SER_P)
296 #define MCE_BANKS_DEF   10
297
298 #define MCG_CAP_BANKS_MASK 0xff
299
300 #define MCG_STATUS_RIPV (1ULL<<0)   /* restart ip valid */
301 #define MCG_STATUS_EIPV (1ULL<<1)   /* ip points to correct instruction */
302 #define MCG_STATUS_MCIP (1ULL<<2)   /* machine check in progress */
303 #define MCG_STATUS_LMCE (1ULL<<3)   /* Local MCE signaled */
304
305 #define MCG_EXT_CTL_LMCE_EN (1ULL<<0) /* Local MCE enabled */
306
307 #define MCI_STATUS_VAL   (1ULL<<63)  /* valid error */
308 #define MCI_STATUS_OVER  (1ULL<<62)  /* previous errors lost */
309 #define MCI_STATUS_UC    (1ULL<<61)  /* uncorrected error */
310 #define MCI_STATUS_EN    (1ULL<<60)  /* error enabled */
311 #define MCI_STATUS_MISCV (1ULL<<59)  /* misc error reg. valid */
312 #define MCI_STATUS_ADDRV (1ULL<<58)  /* addr reg. valid */
313 #define MCI_STATUS_PCC   (1ULL<<57)  /* processor context corrupt */
314 #define MCI_STATUS_S     (1ULL<<56)  /* Signaled machine check */
315 #define MCI_STATUS_AR    (1ULL<<55)  /* Action required */
316
317 /* MISC register defines */
318 #define MCM_ADDR_SEGOFF  0      /* segment offset */
319 #define MCM_ADDR_LINEAR  1      /* linear address */
320 #define MCM_ADDR_PHYS    2      /* physical address */
321 #define MCM_ADDR_MEM     3      /* memory address */
322 #define MCM_ADDR_GENERIC 7      /* generic */
323
324 #define MSR_IA32_TSC                    0x10
325 #define MSR_IA32_APICBASE               0x1b
326 #define MSR_IA32_APICBASE_BSP           (1<<8)
327 #define MSR_IA32_APICBASE_ENABLE        (1<<11)
328 #define MSR_IA32_APICBASE_EXTD          (1 << 10)
329 #define MSR_IA32_APICBASE_BASE          (0xfffffU<<12)
330 #define MSR_IA32_FEATURE_CONTROL        0x0000003a
331 #define MSR_TSC_ADJUST                  0x0000003b
332 #define MSR_IA32_TSCDEADLINE            0x6e0
333
334 #define FEATURE_CONTROL_LOCKED                    (1<<0)
335 #define FEATURE_CONTROL_VMXON_ENABLED_OUTSIDE_SMX (1<<2)
336 #define FEATURE_CONTROL_LMCE                      (1<<20)
337
338 #define MSR_P6_PERFCTR0                 0xc1
339
340 #define MSR_IA32_SMBASE                 0x9e
341 #define MSR_MTRRcap                     0xfe
342 #define MSR_MTRRcap_VCNT                8
343 #define MSR_MTRRcap_FIXRANGE_SUPPORT    (1 << 8)
344 #define MSR_MTRRcap_WC_SUPPORTED        (1 << 10)
345
346 #define MSR_IA32_SYSENTER_CS            0x174
347 #define MSR_IA32_SYSENTER_ESP           0x175
348 #define MSR_IA32_SYSENTER_EIP           0x176
349
350 #define MSR_MCG_CAP                     0x179
351 #define MSR_MCG_STATUS                  0x17a
352 #define MSR_MCG_CTL                     0x17b
353 #define MSR_MCG_EXT_CTL                 0x4d0
354
355 #define MSR_P6_EVNTSEL0                 0x186
356
357 #define MSR_IA32_PERF_STATUS            0x198
358
359 #define MSR_IA32_MISC_ENABLE            0x1a0
360 /* Indicates good rep/movs microcode on some processors: */
361 #define MSR_IA32_MISC_ENABLE_DEFAULT    1
362
363 #define MSR_MTRRphysBase(reg)           (0x200 + 2 * (reg))
364 #define MSR_MTRRphysMask(reg)           (0x200 + 2 * (reg) + 1)
365
366 #define MSR_MTRRphysIndex(addr)         ((((addr) & ~1u) - 0x200) / 2)
367
368 #define MSR_MTRRfix64K_00000            0x250
369 #define MSR_MTRRfix16K_80000            0x258
370 #define MSR_MTRRfix16K_A0000            0x259
371 #define MSR_MTRRfix4K_C0000             0x268
372 #define MSR_MTRRfix4K_C8000             0x269
373 #define MSR_MTRRfix4K_D0000             0x26a
374 #define MSR_MTRRfix4K_D8000             0x26b
375 #define MSR_MTRRfix4K_E0000             0x26c
376 #define MSR_MTRRfix4K_E8000             0x26d
377 #define MSR_MTRRfix4K_F0000             0x26e
378 #define MSR_MTRRfix4K_F8000             0x26f
379
380 #define MSR_PAT                         0x277
381
382 #define MSR_MTRRdefType                 0x2ff
383
384 #define MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR0        0x309
385 #define MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR1        0x30a
386 #define MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR2        0x30b
387 #define MSR_CORE_PERF_FIXED_CTR_CTRL    0x38d
388 #define MSR_CORE_PERF_GLOBAL_STATUS     0x38e
389 #define MSR_CORE_PERF_GLOBAL_CTRL       0x38f
390 #define MSR_CORE_PERF_GLOBAL_OVF_CTRL   0x390
391
392 #define MSR_MC0_CTL                     0x400
393 #define MSR_MC0_STATUS                  0x401
394 #define MSR_MC0_ADDR                    0x402
395 #define MSR_MC0_MISC                    0x403
396
397 #define MSR_EFER                        0xc0000080
398
399 #define MSR_EFER_SCE   (1 << 0)
400 #define MSR_EFER_LME   (1 << 8)
401 #define MSR_EFER_LMA   (1 << 10)
402 #define MSR_EFER_NXE   (1 << 11)
403 #define MSR_EFER_SVME  (1 << 12)
404 #define MSR_EFER_FFXSR (1 << 14)
405
406 #define MSR_STAR                        0xc0000081
407 #define MSR_LSTAR                       0xc0000082
408 #define MSR_CSTAR                       0xc0000083
409 #define MSR_FMASK                       0xc0000084
410 #define MSR_FSBASE                      0xc0000100
411 #define MSR_GSBASE                      0xc0000101
412 #define MSR_KERNELGSBASE                0xc0000102
413 #define MSR_TSC_AUX                     0xc0000103
414
415 #define MSR_VM_HSAVE_PA                 0xc0010117
416
417 #define MSR_IA32_BNDCFGS                0x00000d90
418 #define MSR_IA32_XSS                    0x00000da0
419
420 #define XSTATE_FP_BIT                   0
421 #define XSTATE_SSE_BIT                  1
422 #define XSTATE_YMM_BIT                  2
423 #define XSTATE_BNDREGS_BIT              3
424 #define XSTATE_BNDCSR_BIT               4
425 #define XSTATE_OPMASK_BIT               5
426 #define XSTATE_ZMM_Hi256_BIT            6
427 #define XSTATE_Hi16_ZMM_BIT             7
428 #define XSTATE_PKRU_BIT                 9
429
430 #define XSTATE_FP_MASK                  (1ULL << XSTATE_FP_BIT)
431 #define XSTATE_SSE_MASK                 (1ULL << XSTATE_SSE_BIT)
432 #define XSTATE_YMM_MASK                 (1ULL << XSTATE_YMM_BIT)
433 #define XSTATE_BNDREGS_MASK             (1ULL << XSTATE_BNDREGS_BIT)
434 #define XSTATE_BNDCSR_MASK              (1ULL << XSTATE_BNDCSR_BIT)
435 #define XSTATE_OPMASK_MASK              (1ULL << XSTATE_OPMASK_BIT)
436 #define XSTATE_ZMM_Hi256_MASK           (1ULL << XSTATE_ZMM_Hi256_BIT)
437 #define XSTATE_Hi16_ZMM_MASK            (1ULL << XSTATE_Hi16_ZMM_BIT)
438 #define XSTATE_PKRU_MASK                (1ULL << XSTATE_PKRU_BIT)
439
440 /* CPUID feature words */
441 typedef enum FeatureWord {
442     FEAT_1_EDX,         /* CPUID[1].EDX */
443     FEAT_1_ECX,         /* CPUID[1].ECX */
444     FEAT_7_0_EBX,       /* CPUID[EAX=7,ECX=0].EBX */
445     FEAT_7_0_ECX,       /* CPUID[EAX=7,ECX=0].ECX */
446     FEAT_8000_0001_EDX, /* CPUID[8000_0001].EDX */
447     FEAT_8000_0001_ECX, /* CPUID[8000_0001].ECX */
448     FEAT_8000_0007_EDX, /* CPUID[8000_0007].EDX */
449     FEAT_C000_0001_EDX, /* CPUID[C000_0001].EDX */
450     FEAT_KVM,           /* CPUID[4000_0001].EAX (KVM_CPUID_FEATURES) */
451     FEAT_HYPERV_EAX,    /* CPUID[4000_0003].EAX */
452     FEAT_HYPERV_EBX,    /* CPUID[4000_0003].EBX */
453     FEAT_HYPERV_EDX,    /* CPUID[4000_0003].EDX */
454     FEAT_SVM,           /* CPUID[8000_000A].EDX */
455     FEAT_XSAVE,         /* CPUID[EAX=0xd,ECX=1].EAX */
456     FEAT_6_EAX,         /* CPUID[6].EAX */
457     FEAT_XSAVE_COMP_LO, /* CPUID[EAX=0xd,ECX=0].EAX */
458     FEAT_XSAVE_COMP_HI, /* CPUID[EAX=0xd,ECX=0].EDX */
459     FEATURE_WORDS,
460 } FeatureWord;
461
462 typedef uint32_t FeatureWordArray[FEATURE_WORDS];
463
464 /* cpuid_features bits */
465 #define CPUID_FP87 (1U << 0)
466 #define CPUID_VME  (1U << 1)
467 #define CPUID_DE   (1U << 2)
468 #define CPUID_PSE  (1U << 3)
469 #define CPUID_TSC  (1U << 4)
470 #define CPUID_MSR  (1U << 5)
471 #define CPUID_PAE  (1U << 6)
472 #define CPUID_MCE  (1U << 7)
473 #define CPUID_CX8  (1U << 8)
474 #define CPUID_APIC (1U << 9)
475 #define CPUID_SEP  (1U << 11) /* sysenter/sysexit */
476 #define CPUID_MTRR (1U << 12)
477 #define CPUID_PGE  (1U << 13)
478 #define CPUID_MCA  (1U << 14)
479 #define CPUID_CMOV (1U << 15)
480 #define CPUID_PAT  (1U << 16)
481 #define CPUID_PSE36   (1U << 17)
482 #define CPUID_PN   (1U << 18)
483 #define CPUID_CLFLUSH (1U << 19)
484 #define CPUID_DTS (1U << 21)
485 #define CPUID_ACPI (1U << 22)
486 #define CPUID_MMX  (1U << 23)
487 #define CPUID_FXSR (1U << 24)
488 #define CPUID_SSE  (1U << 25)
489 #define CPUID_SSE2 (1U << 26)
490 #define CPUID_SS (1U << 27)
491 #define CPUID_HT (1U << 28)
492 #define CPUID_TM (1U << 29)
493 #define CPUID_IA64 (1U << 30)
494 #define CPUID_PBE (1U << 31)
495
496 #define CPUID_EXT_SSE3     (1U << 0)
497 #define CPUID_EXT_PCLMULQDQ (1U << 1)
498 #define CPUID_EXT_DTES64   (1U << 2)
499 #define CPUID_EXT_MONITOR  (1U << 3)
500 #define CPUID_EXT_DSCPL    (1U << 4)
501 #define CPUID_EXT_VMX      (1U << 5)
502 #define CPUID_EXT_SMX      (1U << 6)
503 #define CPUID_EXT_EST      (1U << 7)
504 #define CPUID_EXT_TM2      (1U << 8)
505 #define CPUID_EXT_SSSE3    (1U << 9)
506 #define CPUID_EXT_CID      (1U << 10)
507 #define CPUID_EXT_FMA      (1U << 12)
508 #define CPUID_EXT_CX16     (1U << 13)
509 #define CPUID_EXT_XTPR     (1U << 14)
510 #define CPUID_EXT_PDCM     (1U << 15)
511 #define CPUID_EXT_PCID     (1U << 17)
512 #define CPUID_EXT_DCA      (1U << 18)
513 #define CPUID_EXT_SSE41    (1U << 19)
514 #define CPUID_EXT_SSE42    (1U << 20)
515 #define CPUID_EXT_X2APIC   (1U << 21)
516 #define CPUID_EXT_MOVBE    (1U << 22)
517 #define CPUID_EXT_POPCNT   (1U << 23)
518 #define CPUID_EXT_TSC_DEADLINE_TIMER (1U << 24)
519 #define CPUID_EXT_AES      (1U << 25)
520 #define CPUID_EXT_XSAVE    (1U << 26)
521 #define CPUID_EXT_OSXSAVE  (1U << 27)
522 #define CPUID_EXT_AVX      (1U << 28)
523 #define CPUID_EXT_F16C     (1U << 29)
524 #define CPUID_EXT_RDRAND   (1U << 30)
525 #define CPUID_EXT_HYPERVISOR  (1U << 31)
526
527 #define CPUID_EXT2_FPU     (1U << 0)
528 #define CPUID_EXT2_VME     (1U << 1)
529 #define CPUID_EXT2_DE      (1U << 2)
530 #define CPUID_EXT2_PSE     (1U << 3)
531 #define CPUID_EXT2_TSC     (1U << 4)
532 #define CPUID_EXT2_MSR     (1U << 5)
533 #define CPUID_EXT2_PAE     (1U << 6)
534 #define CPUID_EXT2_MCE     (1U << 7)
535 #define CPUID_EXT2_CX8     (1U << 8)
536 #define CPUID_EXT2_APIC    (1U << 9)
537 #define CPUID_EXT2_SYSCALL (1U << 11)
538 #define CPUID_EXT2_MTRR    (1U << 12)
539 #define CPUID_EXT2_PGE     (1U << 13)
540 #define CPUID_EXT2_MCA     (1U << 14)
541 #define CPUID_EXT2_CMOV    (1U << 15)
542 #define CPUID_EXT2_PAT     (1U << 16)
543 #define CPUID_EXT2_PSE36   (1U << 17)
544 #define CPUID_EXT2_MP      (1U << 19)
545 #define CPUID_EXT2_NX      (1U << 20)
546 #define CPUID_EXT2_MMXEXT  (1U << 22)
547 #define CPUID_EXT2_MMX     (1U << 23)
548 #define CPUID_EXT2_FXSR    (1U << 24)
549 #define CPUID_EXT2_FFXSR   (1U << 25)
550 #define CPUID_EXT2_PDPE1GB (1U << 26)
551 #define CPUID_EXT2_RDTSCP  (1U << 27)
552 #define CPUID_EXT2_LM      (1U << 29)
553 #define CPUID_EXT2_3DNOWEXT (1U << 30)
554 #define CPUID_EXT2_3DNOW   (1U << 31)
555
556 /* CPUID[8000_0001].EDX bits that are aliase of CPUID[1].EDX bits on AMD CPUs */
557 #define CPUID_EXT2_AMD_ALIASES (CPUID_EXT2_FPU | CPUID_EXT2_VME | \
558                                 CPUID_EXT2_DE | CPUID_EXT2_PSE | \
559                                 CPUID_EXT2_TSC | CPUID_EXT2_MSR | \
560                                 CPUID_EXT2_PAE | CPUID_EXT2_MCE | \
561                                 CPUID_EXT2_CX8 | CPUID_EXT2_APIC | \
562                                 CPUID_EXT2_MTRR | CPUID_EXT2_PGE | \
563                                 CPUID_EXT2_MCA | CPUID_EXT2_CMOV | \
564                                 CPUID_EXT2_PAT | CPUID_EXT2_PSE36 | \
565                                 CPUID_EXT2_MMX | CPUID_EXT2_FXSR)
566
567 #define CPUID_EXT3_LAHF_LM (1U << 0)
568 #define CPUID_EXT3_CMP_LEG (1U << 1)
569 #define CPUID_EXT3_SVM     (1U << 2)
570 #define CPUID_EXT3_EXTAPIC (1U << 3)
571 #define CPUID_EXT3_CR8LEG  (1U << 4)
572 #define CPUID_EXT3_ABM     (1U << 5)
573 #define CPUID_EXT3_SSE4A   (1U << 6)
574 #define CPUID_EXT3_MISALIGNSSE (1U << 7)
575 #define CPUID_EXT3_3DNOWPREFETCH (1U << 8)
576 #define CPUID_EXT3_OSVW    (1U << 9)
577 #define CPUID_EXT3_IBS     (1U << 10)
578 #define CPUID_EXT3_XOP     (1U << 11)
579 #define CPUID_EXT3_SKINIT  (1U << 12)
580 #define CPUID_EXT3_WDT     (1U << 13)
581 #define CPUID_EXT3_LWP     (1U << 15)
582 #define CPUID_EXT3_FMA4    (1U << 16)
583 #define CPUID_EXT3_TCE     (1U << 17)
584 #define CPUID_EXT3_NODEID  (1U << 19)
585 #define CPUID_EXT3_TBM     (1U << 21)
586 #define CPUID_EXT3_TOPOEXT (1U << 22)
587 #define CPUID_EXT3_PERFCORE (1U << 23)
588 #define CPUID_EXT3_PERFNB  (1U << 24)
589
590 #define CPUID_SVM_NPT          (1U << 0)
591 #define CPUID_SVM_LBRV         (1U << 1)
592 #define CPUID_SVM_SVMLOCK      (1U << 2)
593 #define CPUID_SVM_NRIPSAVE     (1U << 3)
594 #define CPUID_SVM_TSCSCALE     (1U << 4)
595 #define CPUID_SVM_VMCBCLEAN    (1U << 5)
596 #define CPUID_SVM_FLUSHASID    (1U << 6)
597 #define CPUID_SVM_DECODEASSIST (1U << 7)
598 #define CPUID_SVM_PAUSEFILTER  (1U << 10)
599 #define CPUID_SVM_PFTHRESHOLD  (1U << 12)
600
601 #define CPUID_7_0_EBX_FSGSBASE (1U << 0)
602 #define CPUID_7_0_EBX_BMI1     (1U << 3)
603 #define CPUID_7_0_EBX_HLE      (1U << 4)
604 #define CPUID_7_0_EBX_AVX2     (1U << 5)
605 #define CPUID_7_0_EBX_SMEP     (1U << 7)
606 #define CPUID_7_0_EBX_BMI2     (1U << 8)
607 #define CPUID_7_0_EBX_ERMS     (1U << 9)
608 #define CPUID_7_0_EBX_INVPCID  (1U << 10)
609 #define CPUID_7_0_EBX_RTM      (1U << 11)
610 #define CPUID_7_0_EBX_MPX      (1U << 14)
611 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512F  (1U << 16) /* AVX-512 Foundation */
612 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512DQ (1U << 17) /* AVX-512 Doubleword & Quadword Instrs */
613 #define CPUID_7_0_EBX_RDSEED   (1U << 18)
614 #define CPUID_7_0_EBX_ADX      (1U << 19)
615 #define CPUID_7_0_EBX_SMAP     (1U << 20)
616 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512IFMA (1U << 21) /* AVX-512 Integer Fused Multiply Add */
617 #define CPUID_7_0_EBX_PCOMMIT  (1U << 22) /* Persistent Commit */
618 #define CPUID_7_0_EBX_CLFLUSHOPT (1U << 23) /* Flush a Cache Line Optimized */
619 #define CPUID_7_0_EBX_CLWB     (1U << 24) /* Cache Line Write Back */
620 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512PF (1U << 26) /* AVX-512 Prefetch */
621 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512ER (1U << 27) /* AVX-512 Exponential and Reciprocal */
622 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512CD (1U << 28) /* AVX-512 Conflict Detection */
623 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512BW (1U << 30) /* AVX-512 Byte and Word Instructions */
624 #define CPUID_7_0_EBX_AVX512VL (1U << 31) /* AVX-512 Vector Length Extensions */
625
626 #define CPUID_7_0_ECX_VBMI     (1U << 1)  /* AVX-512 Vector Byte Manipulation Instrs */
627 #define CPUID_7_0_ECX_UMIP     (1U << 2)
628 #define CPUID_7_0_ECX_PKU      (1U << 3)
629 #define CPUID_7_0_ECX_OSPKE    (1U << 4)
630 #define CPUID_7_0_ECX_RDPID    (1U << 22)
631
632 #define CPUID_XSAVE_XSAVEOPT   (1U << 0)
633 #define CPUID_XSAVE_XSAVEC     (1U << 1)
634 #define CPUID_XSAVE_XGETBV1    (1U << 2)
635 #define CPUID_XSAVE_XSAVES     (1U << 3)
636
637 #define CPUID_6_EAX_ARAT       (1U << 2)
638
639 /* CPUID[0x80000007].EDX flags: */
640 #define CPUID_APM_INVTSC       (1U << 8)
641
642 #define CPUID_VENDOR_SZ      12
643
644 #define CPUID_VENDOR_INTEL_1 0x756e6547 /* "Genu" */
645 #define CPUID_VENDOR_INTEL_2 0x49656e69 /* "ineI" */
646 #define CPUID_VENDOR_INTEL_3 0x6c65746e /* "ntel" */
647 #define CPUID_VENDOR_INTEL "GenuineIntel"
648
649 #define CPUID_VENDOR_AMD_1   0x68747541 /* "Auth" */
650 #define CPUID_VENDOR_AMD_2   0x69746e65 /* "enti" */
651 #define CPUID_VENDOR_AMD_3   0x444d4163 /* "cAMD" */
652 #define CPUID_VENDOR_AMD   "AuthenticAMD"
653
654 #define CPUID_VENDOR_VIA   "CentaurHauls"
655
656 #define CPUID_MWAIT_IBE     (1U << 1) /* Interrupts can exit capability */
657 #define CPUID_MWAIT_EMX     (1U << 0) /* enumeration supported */
658
659 /* CPUID[0xB].ECX level types */
660 #define CPUID_TOPOLOGY_LEVEL_INVALID  (0U << 8)
661 #define CPUID_TOPOLOGY_LEVEL_SMT      (1U << 8)
662 #define CPUID_TOPOLOGY_LEVEL_CORE     (2U << 8)
663
664 #ifndef HYPERV_SPINLOCK_NEVER_RETRY
665 #define HYPERV_SPINLOCK_NEVER_RETRY             0xFFFFFFFF
666 #endif
667
668 #define EXCP00_DIVZ     0
669 #define EXCP01_DB       1
670 #define EXCP02_NMI      2
671 #define EXCP03_INT3     3
672 #define EXCP04_INTO     4
673 #define EXCP05_BOUND    5
674 #define EXCP06_ILLOP    6
675 #define EXCP07_PREX     7
676 #define EXCP08_DBLE     8
677 #define EXCP09_XERR     9
678 #define EXCP0A_TSS      10
679 #define EXCP0B_NOSEG    11
680 #define EXCP0C_STACK    12
681 #define EXCP0D_GPF      13
682 #define EXCP0E_PAGE     14
683 #define EXCP10_COPR     16
684 #define EXCP11_ALGN     17
685 #define EXCP12_MCHK     18
686
687 #define EXCP_SYSCALL    0x100 /* only happens in user only emulation
688                                  for syscall instruction */
689
690 /* i386-specific interrupt pending bits.  */
691 #define CPU_INTERRUPT_POLL      CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_1
692 #define CPU_INTERRUPT_SMI       CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_2
693 #define CPU_INTERRUPT_NMI       CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_3
694 #define CPU_INTERRUPT_MCE       CPU_INTERRUPT_TGT_EXT_4
695 #define CPU_INTERRUPT_VIRQ      CPU_INTERRUPT_TGT_INT_0
696 #define CPU_INTERRUPT_SIPI      CPU_INTERRUPT_TGT_INT_1
697 #define CPU_INTERRUPT_TPR       CPU_INTERRUPT_TGT_INT_2
698
699 /* Use a clearer name for this.  */
700 #define CPU_INTERRUPT_INIT      CPU_INTERRUPT_RESET
701
702 /* Instead of computing the condition codes after each x86 instruction,
703  * QEMU just stores one operand (called CC_SRC), the result
704  * (called CC_DST) and the type of operation (called CC_OP). When the
705  * condition codes are needed, the condition codes can be calculated
706  * using this information. Condition codes are not generated if they
707  * are only needed for conditional branches.
708  */
709 typedef enum {
710     CC_OP_DYNAMIC, /* must use dynamic code to get cc_op */
711     CC_OP_EFLAGS,  /* all cc are explicitly computed, CC_SRC = flags */
712
713     CC_OP_MULB, /* modify all flags, C, O = (CC_SRC != 0) */
714     CC_OP_MULW,
715     CC_OP_MULL,
716     CC_OP_MULQ,
717
718     CC_OP_ADDB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
719     CC_OP_ADDW,
720     CC_OP_ADDL,
721     CC_OP_ADDQ,
722
723     CC_OP_ADCB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
724     CC_OP_ADCW,
725     CC_OP_ADCL,
726     CC_OP_ADCQ,
727
728     CC_OP_SUBB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
729     CC_OP_SUBW,
730     CC_OP_SUBL,
731     CC_OP_SUBQ,
732
733     CC_OP_SBBB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
734     CC_OP_SBBW,
735     CC_OP_SBBL,
736     CC_OP_SBBQ,
737
738     CC_OP_LOGICB, /* modify all flags, CC_DST = res */
739     CC_OP_LOGICW,
740     CC_OP_LOGICL,
741     CC_OP_LOGICQ,
742
743     CC_OP_INCB, /* modify all flags except, CC_DST = res, CC_SRC = C */
744     CC_OP_INCW,
745     CC_OP_INCL,
746     CC_OP_INCQ,
747
748     CC_OP_DECB, /* modify all flags except, CC_DST = res, CC_SRC = C  */
749     CC_OP_DECW,
750     CC_OP_DECL,
751     CC_OP_DECQ,
752
753     CC_OP_SHLB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC.msb = C */
754     CC_OP_SHLW,
755     CC_OP_SHLL,
756     CC_OP_SHLQ,
757
758     CC_OP_SARB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC.lsb = C */
759     CC_OP_SARW,
760     CC_OP_SARL,
761     CC_OP_SARQ,
762
763     CC_OP_BMILGB, /* Z,S via CC_DST, C = SRC==0; O=0; P,A undefined */
764     CC_OP_BMILGW,
765     CC_OP_BMILGL,
766     CC_OP_BMILGQ,
767
768     CC_OP_ADCX, /* CC_DST = C, CC_SRC = rest.  */
769     CC_OP_ADOX, /* CC_DST = O, CC_SRC = rest.  */
770     CC_OP_ADCOX, /* CC_DST = C, CC_SRC2 = O, CC_SRC = rest.  */
771
772     CC_OP_CLR, /* Z set, all other flags clear.  */
773
774     CC_OP_NB,
775 } CCOp;
776
777 typedef struct SegmentCache {
778     uint32_t selector;
779     target_ulong base;
780     uint32_t limit;
781     uint32_t flags;
782 } SegmentCache;
783
784 #define MMREG_UNION(n, bits)        \
785     union n {                       \
786         uint8_t  _b_##n[(bits)/8];  \
787         uint16_t _w_##n[(bits)/16]; \
788         uint32_t _l_##n[(bits)/32]; \
789         uint64_t _q_##n[(bits)/64]; \
790         float32  _s_##n[(bits)/32]; \
791         float64  _d_##n[(bits)/64]; \
792     }
793
794 typedef MMREG_UNION(ZMMReg, 512) ZMMReg;
795 typedef MMREG_UNION(MMXReg, 64)  MMXReg;
796
797 typedef struct BNDReg {
798     uint64_t lb;
799     uint64_t ub;
800 } BNDReg;
801
802 typedef struct BNDCSReg {
803     uint64_t cfgu;
804     uint64_t sts;
805 } BNDCSReg;
806
807 #define BNDCFG_ENABLE       1ULL
808 #define BNDCFG_BNDPRESERVE  2ULL
809 #define BNDCFG_BDIR_MASK    TARGET_PAGE_MASK
810
811 #ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
812 #define ZMM_B(n) _b_ZMMReg[63 - (n)]
813 #define ZMM_W(n) _w_ZMMReg[31 - (n)]
814 #define ZMM_L(n) _l_ZMMReg[15 - (n)]
815 #define ZMM_S(n) _s_ZMMReg[15 - (n)]
816 #define ZMM_Q(n) _q_ZMMReg[7 - (n)]
817 #define ZMM_D(n) _d_ZMMReg[7 - (n)]
818
819 #define MMX_B(n) _b_MMXReg[7 - (n)]
820 #define MMX_W(n) _w_MMXReg[3 - (n)]
821 #define MMX_L(n) _l_MMXReg[1 - (n)]
822 #define MMX_S(n) _s_MMXReg[1 - (n)]
823 #else
824 #define ZMM_B(n) _b_ZMMReg[n]
825 #define ZMM_W(n) _w_ZMMReg[n]
826 #define ZMM_L(n) _l_ZMMReg[n]
827 #define ZMM_S(n) _s_ZMMReg[n]
828 #define ZMM_Q(n) _q_ZMMReg[n]
829 #define ZMM_D(n) _d_ZMMReg[n]
830
831 #define MMX_B(n) _b_MMXReg[n]
832 #define MMX_W(n) _w_MMXReg[n]
833 #define MMX_L(n) _l_MMXReg[n]
834 #define MMX_S(n) _s_MMXReg[n]
835 #endif
836 #define MMX_Q(n) _q_MMXReg[n]
837
838 typedef union {
839     floatx80 d __attribute__((aligned(16)));
840     MMXReg mmx;
841 } FPReg;
842
843 typedef struct {
844     uint64_t base;
845     uint64_t mask;
846 } MTRRVar;
847
848 #define CPU_NB_REGS64 16
849 #define CPU_NB_REGS32 8
850
851 #ifdef TARGET_X86_64
852 #define CPU_NB_REGS CPU_NB_REGS64
853 #else
854 #define CPU_NB_REGS CPU_NB_REGS32
855 #endif
856
857 #define MAX_FIXED_COUNTERS 3
858 #define MAX_GP_COUNTERS    (MSR_IA32_PERF_STATUS - MSR_P6_EVNTSEL0)
859
860 #define NB_MMU_MODES 3
861 #define TARGET_INSN_START_EXTRA_WORDS 1
862
863 #define NB_OPMASK_REGS 8
864
865 /* CPU can't have 0xFFFFFFFF APIC ID, use that value to distinguish
866  * that APIC ID hasn't been set yet
867  */
868 #define UNASSIGNED_APIC_ID 0xFFFFFFFF
869
870 typedef union X86LegacyXSaveArea {
871     struct {
872         uint16_t fcw;
873         uint16_t fsw;
874         uint8_t ftw;
875         uint8_t reserved;
876         uint16_t fpop;
877         uint64_t fpip;
878         uint64_t fpdp;
879         uint32_t mxcsr;
880         uint32_t mxcsr_mask;
881         FPReg fpregs[8];
882         uint8_t xmm_regs[16][16];
883     };
884     uint8_t data[512];
885 } X86LegacyXSaveArea;
886
887 typedef struct X86XSaveHeader {
888     uint64_t xstate_bv;
889     uint64_t xcomp_bv;
890     uint64_t reserve0;
891     uint8_t reserved[40];
892 } X86XSaveHeader;
893
894 /* Ext. save area 2: AVX State */
895 typedef struct XSaveAVX {
896     uint8_t ymmh[16][16];
897 } XSaveAVX;
898
899 /* Ext. save area 3: BNDREG */
900 typedef struct XSaveBNDREG {
901     BNDReg bnd_regs[4];
902 } XSaveBNDREG;
903
904 /* Ext. save area 4: BNDCSR */
905 typedef union XSaveBNDCSR {
906     BNDCSReg bndcsr;
907     uint8_t data[64];
908 } XSaveBNDCSR;
909
910 /* Ext. save area 5: Opmask */
911 typedef struct XSaveOpmask {
912     uint64_t opmask_regs[NB_OPMASK_REGS];
913 } XSaveOpmask;
914
915 /* Ext. save area 6: ZMM_Hi256 */
916 typedef struct XSaveZMM_Hi256 {
917     uint8_t zmm_hi256[16][32];
918 } XSaveZMM_Hi256;
919
920 /* Ext. save area 7: Hi16_ZMM */
921 typedef struct XSaveHi16_ZMM {
922     uint8_t hi16_zmm[16][64];
923 } XSaveHi16_ZMM;
924
925 /* Ext. save area 9: PKRU state */
926 typedef struct XSavePKRU {
927     uint32_t pkru;
928     uint32_t padding;
929 } XSavePKRU;
930
931 typedef struct X86XSaveArea {
932     X86LegacyXSaveArea legacy;
933     X86XSaveHeader header;
934
935     /* Extended save areas: */
936
937     /* AVX State: */
938     XSaveAVX avx_state;
939     uint8_t padding[960 - 576 - sizeof(XSaveAVX)];
940     /* MPX State: */
941     XSaveBNDREG bndreg_state;
942     XSaveBNDCSR bndcsr_state;
943     /* AVX-512 State: */
944     XSaveOpmask opmask_state;
945     XSaveZMM_Hi256 zmm_hi256_state;
946     XSaveHi16_ZMM hi16_zmm_state;
947     /* PKRU State: */
948     XSavePKRU pkru_state;
949 } X86XSaveArea;
950
951 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, avx_state) != 0x240);
952 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveAVX) != 0x100);
953 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, bndreg_state) != 0x3c0);
954 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveBNDREG) != 0x40);
955 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, bndcsr_state) != 0x400);
956 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveBNDCSR) != 0x40);
957 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, opmask_state) != 0x440);
958 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveOpmask) != 0x40);
959 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, zmm_hi256_state) != 0x480);
960 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveZMM_Hi256) != 0x200);
961 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, hi16_zmm_state) != 0x680);
962 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSaveHi16_ZMM) != 0x400);
963 QEMU_BUILD_BUG_ON(offsetof(X86XSaveArea, pkru_state) != 0xA80);
964 QEMU_BUILD_BUG_ON(sizeof(XSavePKRU) != 0x8);
965
966 typedef enum TPRAccess {
967     TPR_ACCESS_READ,
968     TPR_ACCESS_WRITE,
969 } TPRAccess;
970
971 typedef struct CPUX86State {
972     /* standard registers */
973     target_ulong regs[CPU_NB_REGS];
974     target_ulong eip;
975     target_ulong eflags; /* eflags register. During CPU emulation, CC
976                         flags and DF are set to zero because they are
977                         stored elsewhere */
978
979     /* emulator internal eflags handling */
980     target_ulong cc_dst;
981     target_ulong cc_src;
982     target_ulong cc_src2;
983     uint32_t cc_op;
984     int32_t df; /* D flag : 1 if D = 0, -1 if D = 1 */
985     uint32_t hflags; /* TB flags, see HF_xxx constants. These flags
986                         are known at translation time. */
987     uint32_t hflags2; /* various other flags, see HF2_xxx constants. */
988
989     /* segments */
990     SegmentCache segs[6]; /* selector values */
991     SegmentCache ldt;
992     SegmentCache tr;
993     SegmentCache gdt; /* only base and limit are used */
994     SegmentCache idt; /* only base and limit are used */
995
996     target_ulong cr[5]; /* NOTE: cr1 is unused */
997     int32_t a20_mask;
998
999     BNDReg bnd_regs[4];
1000     BNDCSReg bndcs_regs;
1001     uint64_t msr_bndcfgs;
1002     uint64_t efer;
1003
1004     /* Beginning of state preserved by INIT (dummy marker).  */
1005     struct {} start_init_save;
1006
1007     /* FPU state */
1008     unsigned int fpstt; /* top of stack index */
1009     uint16_t fpus;
1010     uint16_t fpuc;
1011     uint8_t fptags[8];   /* 0 = valid, 1 = empty */
1012     FPReg fpregs[8];
1013     /* KVM-only so far */
1014     uint16_t fpop;
1015     uint64_t fpip;
1016     uint64_t fpdp;
1017
1018     /* emulator internal variables */
1019     float_status fp_status;
1020     floatx80 ft0;
1021
1022     float_status mmx_status; /* for 3DNow! float ops */
1023     float_status sse_status;
1024     uint32_t mxcsr;
1025     ZMMReg xmm_regs[CPU_NB_REGS == 8 ? 8 : 32];
1026     ZMMReg xmm_t0;
1027     MMXReg mmx_t0;
1028
1029     uint64_t opmask_regs[NB_OPMASK_REGS];
1030
1031     /* sysenter registers */
1032     uint32_t sysenter_cs;
1033     target_ulong sysenter_esp;
1034     target_ulong sysenter_eip;
1035     uint64_t star;
1036
1037     uint64_t vm_hsave;
1038
1039 #ifdef TARGET_X86_64
1040     target_ulong lstar;
1041     target_ulong cstar;
1042     target_ulong fmask;
1043     target_ulong kernelgsbase;
1044 #endif
1045
1046     uint64_t tsc;
1047     uint64_t tsc_adjust;
1048     uint64_t tsc_deadline;
1049     uint64_t tsc_aux;
1050
1051     uint64_t xcr0;
1052
1053     uint64_t mcg_status;
1054     uint64_t msr_ia32_misc_enable;
1055     uint64_t msr_ia32_feature_control;
1056
1057     uint64_t msr_fixed_ctr_ctrl;
1058     uint64_t msr_global_ctrl;
1059     uint64_t msr_global_status;
1060     uint64_t msr_global_ovf_ctrl;
1061     uint64_t msr_fixed_counters[MAX_FIXED_COUNTERS];
1062     uint64_t msr_gp_counters[MAX_GP_COUNTERS];
1063     uint64_t msr_gp_evtsel[MAX_GP_COUNTERS];
1064
1065     uint64_t pat;
1066     uint32_t smbase;
1067
1068     uint32_t pkru;
1069
1070     /* End of state preserved by INIT (dummy marker).  */
1071     struct {} end_init_save;
1072
1073     uint64_t system_time_msr;
1074     uint64_t wall_clock_msr;
1075     uint64_t steal_time_msr;
1076     uint64_t async_pf_en_msr;
1077     uint64_t pv_eoi_en_msr;
1078
1079     uint64_t msr_hv_hypercall;
1080     uint64_t msr_hv_guest_os_id;
1081     uint64_t msr_hv_vapic;
1082     uint64_t msr_hv_tsc;
1083     uint64_t msr_hv_crash_params[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
1084     uint64_t msr_hv_runtime;
1085     uint64_t msr_hv_synic_control;
1086     uint64_t msr_hv_synic_version;
1087     uint64_t msr_hv_synic_evt_page;
1088     uint64_t msr_hv_synic_msg_page;
1089     uint64_t msr_hv_synic_sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
1090     uint64_t msr_hv_stimer_config[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
1091     uint64_t msr_hv_stimer_count[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
1092
1093     /* exception/interrupt handling */
1094     int error_code;
1095     int exception_is_int;
1096     target_ulong exception_next_eip;
1097     target_ulong dr[8]; /* debug registers; note dr4 and dr5 are unused */
1098     union {
1099         struct CPUBreakpoint *cpu_breakpoint[4];
1100         struct CPUWatchpoint *cpu_watchpoint[4];
1101     }; /* break/watchpoints for dr[0..3] */
1102     int old_exception;  /* exception in flight */
1103
1104     uint64_t vm_vmcb;
1105     uint64_t tsc_offset;
1106     uint64_t intercept;
1107     uint16_t intercept_cr_read;
1108     uint16_t intercept_cr_write;
1109     uint16_t intercept_dr_read;
1110     uint16_t intercept_dr_write;
1111     uint32_t intercept_exceptions;
1112     uint8_t v_tpr;
1113
1114     /* KVM states, automatically cleared on reset */
1115     uint8_t nmi_injected;
1116     uint8_t nmi_pending;
1117
1118     CPU_COMMON
1119
1120     /* Fields from here on are preserved across CPU reset. */
1121     struct {} end_reset_fields;
1122
1123     /* processor features (e.g. for CPUID insn) */
1124     /* Minimum level/xlevel/xlevel2, based on CPU model + features */
1125     uint32_t cpuid_min_level, cpuid_min_xlevel, cpuid_min_xlevel2;
1126     /* Maximum level/xlevel/xlevel2 value for auto-assignment: */
1127     uint32_t cpuid_max_level, cpuid_max_xlevel, cpuid_max_xlevel2;
1128     /* Actual level/xlevel/xlevel2 value: */
1129     uint32_t cpuid_level, cpuid_xlevel, cpuid_xlevel2;
1130     uint32_t cpuid_vendor1;
1131     uint32_t cpuid_vendor2;
1132     uint32_t cpuid_vendor3;
1133     uint32_t cpuid_version;
1134     FeatureWordArray features;
1135     uint32_t cpuid_model[12];
1136
1137     /* MTRRs */
1138     uint64_t mtrr_fixed[11];
1139     uint64_t mtrr_deftype;
1140     MTRRVar mtrr_var[MSR_MTRRcap_VCNT];
1141
1142     /* For KVM */
1143     uint32_t mp_state;
1144     int32_t exception_injected;
1145     int32_t interrupt_injected;
1146     uint8_t soft_interrupt;
1147     uint8_t has_error_code;
1148     uint32_t sipi_vector;
1149     bool tsc_valid;
1150     int64_t tsc_khz;
1151     int64_t user_tsc_khz; /* for sanity check only */
1152     void *kvm_xsave_buf;
1153
1154     uint64_t mcg_cap;
1155     uint64_t mcg_ctl;
1156     uint64_t mcg_ext_ctl;
1157     uint64_t mce_banks[MCE_BANKS_DEF*4];
1158     uint64_t xstate_bv;
1159
1160     /* vmstate */
1161     uint16_t fpus_vmstate;
1162     uint16_t fptag_vmstate;
1163     uint16_t fpregs_format_vmstate;
1164
1165     uint64_t xss;
1166
1167     TPRAccess tpr_access_type;
1168 } CPUX86State;
1169
1170 struct kvm_msrs;
1171
1172 /**
1173  * X86CPU:
1174  * @env: #CPUX86State
1175  * @migratable: If set, only migratable flags will be accepted when "enforce"
1176  * mode is used, and only migratable flags will be included in the "host"
1177  * CPU model.
1178  *
1179  * An x86 CPU.
1180  */
1181 struct X86CPU {
1182     /*< private >*/
1183     CPUState parent_obj;
1184     /*< public >*/
1185
1186     CPUX86State env;
1187
1188     bool hyperv_vapic;
1189     bool hyperv_relaxed_timing;
1190     int hyperv_spinlock_attempts;
1191     char *hyperv_vendor_id;
1192     bool hyperv_time;
1193     bool hyperv_crash;
1194     bool hyperv_reset;
1195     bool hyperv_vpindex;
1196     bool hyperv_runtime;
1197     bool hyperv_synic;
1198     bool hyperv_stimer;
1199     bool check_cpuid;
1200     bool enforce_cpuid;
1201     bool expose_kvm;
1202     bool migratable;
1203     bool host_features;
1204     uint32_t apic_id;
1205
1206     /* if true the CPUID code directly forward host cache leaves to the guest */
1207     bool cache_info_passthrough;
1208
1209     /* Features that were filtered out because of missing host capabilities */
1210     uint32_t filtered_features[FEATURE_WORDS];
1211
1212     /* Enable PMU CPUID bits. This can't be enabled by default yet because
1213      * it doesn't have ABI stability guarantees, as it passes all PMU CPUID
1214      * bits returned by GET_SUPPORTED_CPUID (that depend on host CPU and kernel
1215      * capabilities) directly to the guest.
1216      */
1217     bool enable_pmu;
1218
1219     /* LMCE support can be enabled/disabled via cpu option 'lmce=on/off'. It is
1220      * disabled by default to avoid breaking migration between QEMU with
1221      * different LMCE configurations.
1222      */
1223     bool enable_lmce;
1224
1225     /* Compatibility bits for old machine types.
1226      * If true present virtual l3 cache for VM, the vcpus in the same virtual
1227      * socket share an virtual l3 cache.
1228      */
1229     bool enable_l3_cache;
1230
1231     /* Compatibility bits for old machine types: */
1232     bool enable_cpuid_0xb;
1233
1234     /* Enable auto level-increase for all CPUID leaves */
1235     bool full_cpuid_auto_level;
1236
1237     /* if true fill the top bits of the MTRR_PHYSMASKn variable range */
1238     bool fill_mtrr_mask;
1239
1240     /* if true override the phys_bits value with a value read from the host */
1241     bool host_phys_bits;
1242
1243     /* Number of physical address bits supported */
1244     uint32_t phys_bits;
1245
1246     /* in order to simplify APIC support, we leave this pointer to the
1247        user */
1248     struct DeviceState *apic_state;
1249     struct MemoryRegion *cpu_as_root, *cpu_as_mem, *smram;
1250     Notifier machine_done;
1251
1252     struct kvm_msrs *kvm_msr_buf;
1253
1254     int32_t socket_id;
1255     int32_t core_id;
1256     int32_t thread_id;
1257 };
1258
1259 static inline X86CPU *x86_env_get_cpu(CPUX86State *env)
1260 {
1261     return container_of(env, X86CPU, env);
1262 }
1263
1264 #define ENV_GET_CPU(e) CPU(x86_env_get_cpu(e))
1265
1266 #define ENV_OFFSET offsetof(X86CPU, env)
1267
1268 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1269 extern struct VMStateDescription vmstate_x86_cpu;
1270 #endif
1271
1272 /**
1273  * x86_cpu_do_interrupt:
1274  * @cpu: vCPU the interrupt is to be handled by.
1275  */
1276 void x86_cpu_do_interrupt(CPUState *cpu);
1277 bool x86_cpu_exec_interrupt(CPUState *cpu, int int_req);
1278
1279 int x86_cpu_write_elf64_note(WriteCoreDumpFunction f, CPUState *cpu,
1280                              int cpuid, void *opaque);
1281 int x86_cpu_write_elf32_note(WriteCoreDumpFunction f, CPUState *cpu,
1282                              int cpuid, void *opaque);
1283 int x86_cpu_write_elf64_qemunote(WriteCoreDumpFunction f, CPUState *cpu,
1284                                  void *opaque);
1285 int x86_cpu_write_elf32_qemunote(WriteCoreDumpFunction f, CPUState *cpu,
1286                                  void *opaque);
1287
1288 void x86_cpu_get_memory_mapping(CPUState *cpu, MemoryMappingList *list,
1289                                 Error **errp);
1290
1291 void x86_cpu_dump_state(CPUState *cs, FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf,
1292                         int flags);
1293
1294 hwaddr x86_cpu_get_phys_page_debug(CPUState *cpu, vaddr addr);
1295
1296 int x86_cpu_gdb_read_register(CPUState *cpu, uint8_t *buf, int reg);
1297 int x86_cpu_gdb_write_register(CPUState *cpu, uint8_t *buf, int reg);
1298
1299 void x86_cpu_exec_enter(CPUState *cpu);
1300 void x86_cpu_exec_exit(CPUState *cpu);
1301
1302 X86CPU *cpu_x86_init(const char *cpu_model);
1303 void x86_cpu_list(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
1304 int cpu_x86_support_mca_broadcast(CPUX86State *env);
1305
1306 int cpu_get_pic_interrupt(CPUX86State *s);
1307 /* MSDOS compatibility mode FPU exception support */
1308 void cpu_set_ferr(CPUX86State *s);
1309
1310 /* this function must always be used to load data in the segment
1311    cache: it synchronizes the hflags with the segment cache values */
1312 static inline void cpu_x86_load_seg_cache(CPUX86State *env,
1313                                           int seg_reg, unsigned int selector,
1314                                           target_ulong base,
1315                                           unsigned int limit,
1316                                           unsigned int flags)
1317 {
1318     SegmentCache *sc;
1319     unsigned int new_hflags;
1320
1321     sc = &env->segs[seg_reg];
1322     sc->selector = selector;
1323     sc->base = base;
1324     sc->limit = limit;
1325     sc->flags = flags;
1326
1327     /* update the hidden flags */
1328     {
1329         if (seg_reg == R_CS) {
1330 #ifdef TARGET_X86_64
1331             if ((env->hflags & HF_LMA_MASK) && (flags & DESC_L_MASK)) {
1332                 /* long mode */
1333                 env->hflags |= HF_CS32_MASK | HF_SS32_MASK | HF_CS64_MASK;
1334                 env->hflags &= ~(HF_ADDSEG_MASK);
1335             } else
1336 #endif
1337             {
1338                 /* legacy / compatibility case */
1339                 new_hflags = (env->segs[R_CS].flags & DESC_B_MASK)
1340                     >> (DESC_B_SHIFT - HF_CS32_SHIFT);
1341                 env->hflags = (env->hflags & ~(HF_CS32_MASK | HF_CS64_MASK)) |
1342                     new_hflags;
1343             }
1344         }
1345         if (seg_reg == R_SS) {
1346             int cpl = (flags >> DESC_DPL_SHIFT) & 3;
1347 #if HF_CPL_MASK != 3
1348 #error HF_CPL_MASK is hardcoded
1349 #endif
1350             env->hflags = (env->hflags & ~HF_CPL_MASK) | cpl;
1351         }
1352         new_hflags = (env->segs[R_SS].flags & DESC_B_MASK)
1353             >> (DESC_B_SHIFT - HF_SS32_SHIFT);
1354         if (env->hflags & HF_CS64_MASK) {
1355             /* zero base assumed for DS, ES and SS in long mode */
1356         } else if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) ||
1357                    (env->eflags & VM_MASK) ||
1358                    !(env->hflags & HF_CS32_MASK)) {
1359             /* XXX: try to avoid this test. The problem comes from the
1360                fact that is real mode or vm86 mode we only modify the
1361                'base' and 'selector' fields of the segment cache to go
1362                faster. A solution may be to force addseg to one in
1363                translate-i386.c. */
1364             new_hflags |= HF_ADDSEG_MASK;
1365         } else {
1366             new_hflags |= ((env->segs[R_DS].base |
1367                             env->segs[R_ES].base |
1368                             env->segs[R_SS].base) != 0) <<
1369                 HF_ADDSEG_SHIFT;
1370         }
1371         env->hflags = (env->hflags &
1372                        ~(HF_SS32_MASK | HF_ADDSEG_MASK)) | new_hflags;
1373     }
1374 }
1375
1376 static inline void cpu_x86_load_seg_cache_sipi(X86CPU *cpu,
1377                                                uint8_t sipi_vector)
1378 {
1379     CPUState *cs = CPU(cpu);
1380     CPUX86State *env = &cpu->env;
1381
1382     env->eip = 0;
1383     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_CS, sipi_vector << 8,
1384                            sipi_vector << 12,
1385                            env->segs[R_CS].limit,
1386                            env->segs[R_CS].flags);
1387     cs->halted = 0;
1388 }
1389
1390 int cpu_x86_get_descr_debug(CPUX86State *env, unsigned int selector,
1391                             target_ulong *base, unsigned int *limit,
1392                             unsigned int *flags);
1393
1394 /* op_helper.c */
1395 /* used for debug or cpu save/restore */
1396 void cpu_get_fp80(uint64_t *pmant, uint16_t *pexp, floatx80 f);
1397 floatx80 cpu_set_fp80(uint64_t mant, uint16_t upper);
1398
1399 /* cpu-exec.c */
1400 /* the following helpers are only usable in user mode simulation as
1401    they can trigger unexpected exceptions */
1402 void cpu_x86_load_seg(CPUX86State *s, int seg_reg, int selector);
1403 void cpu_x86_fsave(CPUX86State *s, target_ulong ptr, int data32);
1404 void cpu_x86_frstor(CPUX86State *s, target_ulong ptr, int data32);
1405
1406 /* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
1407    signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
1408    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
1409 int cpu_x86_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
1410                            void *puc);
1411
1412 /* cpu.c */
1413 void cpu_x86_cpuid(CPUX86State *env, uint32_t index, uint32_t count,
1414                    uint32_t *eax, uint32_t *ebx,
1415                    uint32_t *ecx, uint32_t *edx);
1416 void cpu_clear_apic_feature(CPUX86State *env);
1417 void host_cpuid(uint32_t function, uint32_t count,
1418                 uint32_t *eax, uint32_t *ebx, uint32_t *ecx, uint32_t *edx);
1419
1420 /* helper.c */
1421 int x86_cpu_handle_mmu_fault(CPUState *cpu, vaddr addr,
1422                              int is_write, int mmu_idx);
1423 void x86_cpu_set_a20(X86CPU *cpu, int a20_state);
1424
1425 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1426 uint8_t x86_ldub_phys(CPUState *cs, hwaddr addr);
1427 uint32_t x86_lduw_phys(CPUState *cs, hwaddr addr);
1428 uint32_t x86_ldl_phys(CPUState *cs, hwaddr addr);
1429 uint64_t x86_ldq_phys(CPUState *cs, hwaddr addr);
1430 void x86_stb_phys(CPUState *cs, hwaddr addr, uint8_t val);
1431 void x86_stl_phys_notdirty(CPUState *cs, hwaddr addr, uint32_t val);
1432 void x86_stw_phys(CPUState *cs, hwaddr addr, uint32_t val);
1433 void x86_stl_phys(CPUState *cs, hwaddr addr, uint32_t val);
1434 void x86_stq_phys(CPUState *cs, hwaddr addr, uint64_t val);
1435 #endif
1436
1437 void breakpoint_handler(CPUState *cs);
1438
1439 /* will be suppressed */
1440 void cpu_x86_update_cr0(CPUX86State *env, uint32_t new_cr0);
1441 void cpu_x86_update_cr3(CPUX86State *env, target_ulong new_cr3);
1442 void cpu_x86_update_cr4(CPUX86State *env, uint32_t new_cr4);
1443 void cpu_x86_update_dr7(CPUX86State *env, uint32_t new_dr7);
1444
1445 /* hw/pc.c */
1446 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env);
1447
1448 #define TARGET_PAGE_BITS 12
1449
1450 #ifdef TARGET_X86_64
1451 #define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 52
1452 /* ??? This is really 48 bits, sign-extended, but the only thing
1453    accessible to userland with bit 48 set is the VSYSCALL, and that
1454    is handled via other mechanisms.  */
1455 #define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 47
1456 #else
1457 #define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 36
1458 #define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 32
1459 #endif
1460
1461 /* XXX: This value should match the one returned by CPUID
1462  * and in exec.c */
1463 # if defined(TARGET_X86_64)
1464 # define TCG_PHYS_ADDR_BITS 40
1465 # else
1466 # define TCG_PHYS_ADDR_BITS 36
1467 # endif
1468
1469 #define PHYS_ADDR_MASK MAKE_64BIT_MASK(0, TCG_PHYS_ADDR_BITS)
1470
1471 #define cpu_init(cpu_model) CPU(cpu_x86_init(cpu_model))
1472
1473 #define cpu_signal_handler cpu_x86_signal_handler
1474 #define cpu_list x86_cpu_list
1475
1476 /* MMU modes definitions */
1477 #define MMU_MODE0_SUFFIX _ksmap
1478 #define MMU_MODE1_SUFFIX _user
1479 #define MMU_MODE2_SUFFIX _knosmap /* SMAP disabled or CPL<3 && AC=1 */
1480 #define MMU_KSMAP_IDX   0
1481 #define MMU_USER_IDX    1
1482 #define MMU_KNOSMAP_IDX 2
1483 static inline int cpu_mmu_index(CPUX86State *env, bool ifetch)
1484 {
1485     return (env->hflags & HF_CPL_MASK) == 3 ? MMU_USER_IDX :
1486         (!(env->hflags & HF_SMAP_MASK) || (env->eflags & AC_MASK))
1487         ? MMU_KNOSMAP_IDX : MMU_KSMAP_IDX;
1488 }
1489
1490 static inline int cpu_mmu_index_kernel(CPUX86State *env)
1491 {
1492     return !(env->hflags & HF_SMAP_MASK) ? MMU_KNOSMAP_IDX :
1493         ((env->hflags & HF_CPL_MASK) < 3 && (env->eflags & AC_MASK))
1494         ? MMU_KNOSMAP_IDX : MMU_KSMAP_IDX;
1495 }
1496
1497 #define CC_DST  (env->cc_dst)
1498 #define CC_SRC  (env->cc_src)
1499 #define CC_SRC2 (env->cc_src2)
1500 #define CC_OP   (env->cc_op)
1501
1502 /* n must be a constant to be efficient */
1503 static inline target_long lshift(target_long x, int n)
1504 {
1505     if (n >= 0) {
1506         return x << n;
1507     } else {
1508         return x >> (-n);
1509     }
1510 }
1511
1512 /* float macros */
1513 #define FT0    (env->ft0)
1514 #define ST0    (env->fpregs[env->fpstt].d)
1515 #define ST(n)  (env->fpregs[(env->fpstt + (n)) & 7].d)
1516 #define ST1    ST(1)
1517
1518 /* translate.c */
1519 void tcg_x86_init(void);
1520
1521 #include "exec/cpu-all.h"
1522 #include "svm.h"
1523
1524 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1525 #include "hw/i386/apic.h"
1526 #endif
1527
1528 static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUX86State *env, target_ulong *pc,
1529                                         target_ulong *cs_base, uint32_t *flags)
1530 {
1531     *cs_base = env->segs[R_CS].base;
1532     *pc = *cs_base + env->eip;
1533     *flags = env->hflags |
1534         (env->eflags & (IOPL_MASK | TF_MASK | RF_MASK | VM_MASK | AC_MASK));
1535 }
1536
1537 void do_cpu_init(X86CPU *cpu);
1538 void do_cpu_sipi(X86CPU *cpu);
1539
1540 #define MCE_INJECT_BROADCAST    1
1541 #define MCE_INJECT_UNCOND_AO    2
1542
1543 void cpu_x86_inject_mce(Monitor *mon, X86CPU *cpu, int bank,
1544                         uint64_t status, uint64_t mcg_status, uint64_t addr,
1545                         uint64_t misc, int flags);
1546
1547 /* excp_helper.c */
1548 void QEMU_NORETURN raise_exception(CPUX86State *env, int exception_index);
1549 void QEMU_NORETURN raise_exception_ra(CPUX86State *env, int exception_index,
1550                                       uintptr_t retaddr);
1551 void QEMU_NORETURN raise_exception_err(CPUX86State *env, int exception_index,
1552                                        int error_code);
1553 void QEMU_NORETURN raise_exception_err_ra(CPUX86State *env, int exception_index,
1554                                           int error_code, uintptr_t retaddr);
1555 void QEMU_NORETURN raise_interrupt(CPUX86State *nenv, int intno, int is_int,
1556                                    int error_code, int next_eip_addend);
1557
1558 /* cc_helper.c */
1559 extern const uint8_t parity_table[256];
1560 uint32_t cpu_cc_compute_all(CPUX86State *env1, int op);
1561 void update_fp_status(CPUX86State *env);
1562
1563 static inline uint32_t cpu_compute_eflags(CPUX86State *env)
1564 {
1565     return env->eflags | cpu_cc_compute_all(env, CC_OP) | (env->df & DF_MASK);
1566 }
1567
1568 /* NOTE: the translator must set DisasContext.cc_op to CC_OP_EFLAGS
1569  * after generating a call to a helper that uses this.
1570  */
1571 static inline void cpu_load_eflags(CPUX86State *env, int eflags,
1572                                    int update_mask)
1573 {
1574     CC_SRC = eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
1575     CC_OP = CC_OP_EFLAGS;
1576     env->df = 1 - (2 * ((eflags >> 10) & 1));
1577     env->eflags = (env->eflags & ~update_mask) |
1578         (eflags & update_mask) | 0x2;
1579 }
1580
1581 /* load efer and update the corresponding hflags. XXX: do consistency
1582    checks with cpuid bits? */
1583 static inline void cpu_load_efer(CPUX86State *env, uint64_t val)
1584 {
1585     env->efer = val;
1586     env->hflags &= ~(HF_LMA_MASK | HF_SVME_MASK);
1587     if (env->efer & MSR_EFER_LMA) {
1588         env->hflags |= HF_LMA_MASK;
1589     }
1590     if (env->efer & MSR_EFER_SVME) {
1591         env->hflags |= HF_SVME_MASK;
1592     }
1593 }
1594
1595 static inline MemTxAttrs cpu_get_mem_attrs(CPUX86State *env)
1596 {
1597     return ((MemTxAttrs) { .secure = (env->hflags & HF_SMM_MASK) != 0 });
1598 }
1599
1600 /* fpu_helper.c */
1601 void cpu_set_mxcsr(CPUX86State *env, uint32_t val);
1602 void cpu_set_fpuc(CPUX86State *env, uint16_t val);
1603
1604 /* mem_helper.c */
1605 void helper_lock_init(void);
1606
1607 /* svm_helper.c */
1608 void cpu_svm_check_intercept_param(CPUX86State *env1, uint32_t type,
1609                                    uint64_t param);
1610 void cpu_vmexit(CPUX86State *nenv, uint32_t exit_code, uint64_t exit_info_1);
1611
1612 /* seg_helper.c */
1613 void do_interrupt_x86_hardirq(CPUX86State *env, int intno, int is_hw);
1614
1615 /* smm_helper.c */
1616 void do_smm_enter(X86CPU *cpu);
1617 void cpu_smm_update(X86CPU *cpu);
1618
1619 /* apic.c */
1620 void cpu_report_tpr_access(CPUX86State *env, TPRAccess access);
1621 void apic_handle_tpr_access_report(DeviceState *d, target_ulong ip,
1622                                    TPRAccess access);
1623
1624
1625 /* Change the value of a KVM-specific default
1626  *
1627  * If value is NULL, no default will be set and the original
1628  * value from the CPU model table will be kept.
1629  *
1630  * It is valid to call this function only for properties that
1631  * are already present in the kvm_default_props table.
1632  */
1633 void x86_cpu_change_kvm_default(const char *prop, const char *value);
1634
1635 /* mpx_helper.c */
1636 void cpu_sync_bndcs_hflags(CPUX86State *env);
1637
1638 /* Return name of 32-bit register, from a R_* constant */
1639 const char *get_register_name_32(unsigned int reg);
1640
1641 void enable_compat_apic_id_mode(void);
1642
1643 #define APIC_DEFAULT_ADDRESS 0xfee00000
1644 #define APIC_SPACE_SIZE      0x100000
1645
1646 void x86_cpu_dump_local_apic_state(CPUState *cs, FILE *f,
1647                                    fprintf_function cpu_fprintf, int flags);
1648
1649 /* cpu.c */
1650 bool cpu_is_bsp(X86CPU *cpu);
1651
1652 #endif /* I386_CPU_H */