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