target-s390x/cpu.h

   1 /*
   2  * S/390 virtual CPU header
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2009 Ulrich Hecht
   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  * Contributions after 2012-10-29 are licensed under the terms of the
  17  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU (Lesser) General Public
  20  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  21  */
  22 #ifndef CPU_S390X_H
  23 #define CPU_S390X_H
  24
  25 #include "config.h"
  26 #include "qemu-common.h"
  27
  28 #define TARGET_LONG_BITS 64
  29
  30 #define ELF_MACHINE     EM_S390
  31
  32 #define CPUArchState struct CPUS390XState
  33
  34 #include "exec/cpu-defs.h"
  35 #define TARGET_PAGE_BITS 12
  36
  37 #define TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS 64
  38 #define TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS 64
  39
  40 #include "exec/cpu-all.h"
  41
  42 #include "fpu/softfloat.h"
  43
  44 #define NB_MMU_MODES 3
  45
  46 #define MMU_MODE0_SUFFIX _primary
  47 #define MMU_MODE1_SUFFIX _secondary
  48 #define MMU_MODE2_SUFFIX _home
  49
  50 #define MMU_USER_IDX 1
  51
  52 #define MAX_EXT_QUEUE 16
  53
  54 typedef struct PSW {
  55     uint64_t mask;
  56     uint64_t addr;
  57 } PSW;
  58
  59 typedef struct ExtQueue {
  60     uint32_t code;
  61     uint32_t param;
  62     uint32_t param64;
  63 } ExtQueue;
  64
  65 typedef struct CPUS390XState {
  66     uint64_t regs[16];     /* GP registers */
  67     CPU_DoubleU fregs[16]; /* FP registers */
  68     uint32_t aregs[16];    /* access registers */
  69
  70     uint32_t fpc;          /* floating-point control register */
  71     uint32_t cc_op;
  72
  73     float_status fpu_status; /* passed to softfloat lib */
  74
  75     /* The low part of a 128-bit return, or remainder of a divide.  */
  76     uint64_t retxl;
  77
  78     PSW psw;
  79
  80     uint64_t cc_src;
  81     uint64_t cc_dst;
  82     uint64_t cc_vr;
  83
  84     uint64_t __excp_addr;
  85     uint64_t psa;
  86
  87     uint32_t int_pgm_code;
  88     uint32_t int_pgm_ilen;
  89
  90     uint32_t int_svc_code;
  91     uint32_t int_svc_ilen;
  92
  93     uint64_t cregs[16]; /* control registers */
  94
  95     ExtQueue ext_queue[MAX_EXT_QUEUE];
  96     int pending_int;
  97
  98     int ext_index;
  99
 100     CPU_COMMON
 101
 102     /* reset does memset(0) up to here */
 103
 104     int cpu_num;
 105     uint8_t *storage_keys;
 106
 107     uint64_t tod_offset;
 108     uint64_t tod_basetime;
 109     QEMUTimer *tod_timer;
 110
 111     QEMUTimer *cpu_timer;
 112 } CPUS390XState;
 113
 114 #include "cpu-qom.h"
 115
 116 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
 117 static inline void cpu_clone_regs(CPUS390XState *env, target_ulong newsp)
 118 {
 119     if (newsp) {
 120         env->regs[15] = newsp;
 121     }
 122     env->regs[2] = 0;
 123 }
 124 #endif
 125
 126 /* Interrupt Codes */
 127 /* Program Interrupts */
 128 #define PGM_OPERATION                   0x0001
 129 #define PGM_PRIVILEGED                  0x0002
 130 #define PGM_EXECUTE                     0x0003
 131 #define PGM_PROTECTION                  0x0004
 132 #define PGM_ADDRESSING                  0x0005
 133 #define PGM_SPECIFICATION               0x0006
 134 #define PGM_DATA                        0x0007
 135 #define PGM_FIXPT_OVERFLOW              0x0008
 136 #define PGM_FIXPT_DIVIDE                0x0009
 137 #define PGM_DEC_OVERFLOW                0x000a
 138 #define PGM_DEC_DIVIDE                  0x000b
 139 #define PGM_HFP_EXP_OVERFLOW            0x000c
 140 #define PGM_HFP_EXP_UNDERFLOW           0x000d
 141 #define PGM_HFP_SIGNIFICANCE            0x000e
 142 #define PGM_HFP_DIVIDE                  0x000f
 143 #define PGM_SEGMENT_TRANS               0x0010
 144 #define PGM_PAGE_TRANS                  0x0011
 145 #define PGM_TRANS_SPEC                  0x0012
 146 #define PGM_SPECIAL_OP                  0x0013
 147 #define PGM_OPERAND                     0x0015
 148 #define PGM_TRACE_TABLE                 0x0016
 149 #define PGM_SPACE_SWITCH                0x001c
 150 #define PGM_HFP_SQRT                    0x001d
 151 #define PGM_PC_TRANS_SPEC               0x001f
 152 #define PGM_AFX_TRANS                   0x0020
 153 #define PGM_ASX_TRANS                   0x0021
 154 #define PGM_LX_TRANS                    0x0022
 155 #define PGM_EX_TRANS                    0x0023
 156 #define PGM_PRIM_AUTH                   0x0024
 157 #define PGM_SEC_AUTH                    0x0025
 158 #define PGM_ALET_SPEC                   0x0028
 159 #define PGM_ALEN_SPEC                   0x0029
 160 #define PGM_ALE_SEQ                     0x002a
 161 #define PGM_ASTE_VALID                  0x002b
 162 #define PGM_ASTE_SEQ                    0x002c
 163 #define PGM_EXT_AUTH                    0x002d
 164 #define PGM_STACK_FULL                  0x0030
 165 #define PGM_STACK_EMPTY                 0x0031
 166 #define PGM_STACK_SPEC                  0x0032
 167 #define PGM_STACK_TYPE                  0x0033
 168 #define PGM_STACK_OP                    0x0034
 169 #define PGM_ASCE_TYPE                   0x0038
 170 #define PGM_REG_FIRST_TRANS             0x0039
 171 #define PGM_REG_SEC_TRANS               0x003a
 172 #define PGM_REG_THIRD_TRANS             0x003b
 173 #define PGM_MONITOR                     0x0040
 174 #define PGM_PER                         0x0080
 175 #define PGM_CRYPTO                      0x0119
 176
 177 /* External Interrupts */
 178 #define EXT_INTERRUPT_KEY               0x0040
 179 #define EXT_CLOCK_COMP                  0x1004
 180 #define EXT_CPU_TIMER                   0x1005
 181 #define EXT_MALFUNCTION                 0x1200
 182 #define EXT_EMERGENCY                   0x1201
 183 #define EXT_EXTERNAL_CALL               0x1202
 184 #define EXT_ETR                         0x1406
 185 #define EXT_SERVICE                     0x2401
 186 #define EXT_VIRTIO                      0x2603
 187
 188 /* PSW defines */
 189 #undef PSW_MASK_PER
 190 #undef PSW_MASK_DAT
 191 #undef PSW_MASK_IO
 192 #undef PSW_MASK_EXT
 193 #undef PSW_MASK_KEY
 194 #undef PSW_SHIFT_KEY
 195 #undef PSW_MASK_MCHECK
 196 #undef PSW_MASK_WAIT
 197 #undef PSW_MASK_PSTATE
 198 #undef PSW_MASK_ASC
 199 #undef PSW_MASK_CC
 200 #undef PSW_MASK_PM
 201 #undef PSW_MASK_64
 202
 203 #define PSW_MASK_PER            0x4000000000000000ULL
 204 #define PSW_MASK_DAT            0x0400000000000000ULL
 205 #define PSW_MASK_IO             0x0200000000000000ULL
 206 #define PSW_MASK_EXT            0x0100000000000000ULL
 207 #define PSW_MASK_KEY            0x00F0000000000000ULL
 208 #define PSW_SHIFT_KEY           56
 209 #define PSW_MASK_MCHECK         0x0004000000000000ULL
 210 #define PSW_MASK_WAIT           0x0002000000000000ULL
 211 #define PSW_MASK_PSTATE         0x0001000000000000ULL
 212 #define PSW_MASK_ASC            0x0000C00000000000ULL
 213 #define PSW_MASK_CC             0x0000300000000000ULL
 214 #define PSW_MASK_PM             0x00000F0000000000ULL
 215 #define PSW_MASK_64             0x0000000100000000ULL
 216 #define PSW_MASK_32             0x0000000080000000ULL
 217
 218 #undef PSW_ASC_PRIMARY
 219 #undef PSW_ASC_ACCREG
 220 #undef PSW_ASC_SECONDARY
 221 #undef PSW_ASC_HOME
 222
 223 #define PSW_ASC_PRIMARY         0x0000000000000000ULL
 224 #define PSW_ASC_ACCREG          0x0000400000000000ULL
 225 #define PSW_ASC_SECONDARY       0x0000800000000000ULL
 226 #define PSW_ASC_HOME            0x0000C00000000000ULL
 227
 228 /* tb flags */
 229
 230 #define FLAG_MASK_PER           (PSW_MASK_PER    >> 32)
 231 #define FLAG_MASK_DAT           (PSW_MASK_DAT    >> 32)
 232 #define FLAG_MASK_IO            (PSW_MASK_IO     >> 32)
 233 #define FLAG_MASK_EXT           (PSW_MASK_EXT    >> 32)
 234 #define FLAG_MASK_KEY           (PSW_MASK_KEY    >> 32)
 235 #define FLAG_MASK_MCHECK        (PSW_MASK_MCHECK >> 32)
 236 #define FLAG_MASK_WAIT          (PSW_MASK_WAIT   >> 32)
 237 #define FLAG_MASK_PSTATE        (PSW_MASK_PSTATE >> 32)
 238 #define FLAG_MASK_ASC           (PSW_MASK_ASC    >> 32)
 239 #define FLAG_MASK_CC            (PSW_MASK_CC     >> 32)
 240 #define FLAG_MASK_PM            (PSW_MASK_PM     >> 32)
 241 #define FLAG_MASK_64            (PSW_MASK_64     >> 32)
 242 #define FLAG_MASK_32            0x00001000
 243
 244 static inline int cpu_mmu_index (CPUS390XState *env)
 245 {
 246     if (env->psw.mask & PSW_MASK_PSTATE) {
 247         return 1;
 248     }
 249
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPUS390XState* env, target_ulong *pc,
 254                                         target_ulong *cs_base, int *flags)
 255 {
 256     *pc = env->psw.addr;
 257     *cs_base = 0;
 258     *flags = ((env->psw.mask >> 32) & ~FLAG_MASK_CC) |
 259              ((env->psw.mask & PSW_MASK_32) ? FLAG_MASK_32 : 0);
 260 }
 261
 262 /* While the PoO talks about ILC (a number between 1-3) what is actually
 263    stored in LowCore is shifted left one bit (an even between 2-6).  As
 264    this is the actual length of the insn and therefore more useful, that
 265    is what we want to pass around and manipulate.  To make sure that we
 266    have applied this distinction universally, rename the "ILC" to "ILEN".  */
 267 static inline int get_ilen(uint8_t opc)
 268 {
 269     switch (opc >> 6) {
 270     case 0:
 271         return 2;
 272     case 1:
 273     case 2:
 274         return 4;
 275     default:
 276         return 6;
 277     }
 278 }
 279
 280 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 281 /* In several cases of runtime exceptions, we havn't recorded the true
 282    instruction length.  Use these codes when raising exceptions in order
 283    to re-compute the length by examining the insn in memory.  */
 284 #define ILEN_LATER       0x20
 285 #define ILEN_LATER_INC   0x21
 286 #endif
 287
 288 S390CPU *cpu_s390x_init(const char *cpu_model);
 289 void s390x_translate_init(void);
 290 int cpu_s390x_exec(CPUS390XState *s);
 291 void cpu_s390x_close(CPUS390XState *s);
 292 void do_interrupt (CPUS390XState *env);
 293
 294 /* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
 295    signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
 296    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
 297 int cpu_s390x_signal_handler(int host_signum, void *pinfo,
 298                            void *puc);
 299 int cpu_s390x_handle_mmu_fault (CPUS390XState *env, target_ulong address, int rw,
 300                                 int mmu_idx);
 301 #define cpu_handle_mmu_fault cpu_s390x_handle_mmu_fault
 302
 303
 304 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 305 void s390x_tod_timer(void *opaque);
 306 void s390x_cpu_timer(void *opaque);
 307
 308 int s390_virtio_hypercall(CPUS390XState *env);
 309
 310 #ifdef CONFIG_KVM
 311 void kvm_s390_interrupt(S390CPU *cpu, int type, uint32_t code);
 312 void kvm_s390_virtio_irq(S390CPU *cpu, int config_change, uint64_t token);
 313 void kvm_s390_interrupt_internal(S390CPU *cpu, int type, uint32_t parm,
 314                                  uint64_t parm64, int vm);
 315 #else
 316 static inline void kvm_s390_interrupt(S390CPU *cpu, int type, uint32_t code)
 317 {
 318 }
 319
 320 static inline void kvm_s390_virtio_irq(S390CPU *cpu, int config_change,
 321                                        uint64_t token)
 322 {
 323 }
 324
 325 static inline void kvm_s390_interrupt_internal(S390CPU *cpu, int type,
 326                                                uint32_t parm, uint64_t parm64,
 327                                                int vm)
 328 {
 329 }
 330 #endif
 331 S390CPU *s390_cpu_addr2state(uint16_t cpu_addr);
 332 void s390_add_running_cpu(CPUS390XState *env);
 333 unsigned s390_del_running_cpu(CPUS390XState *env);
 334
 335 /* service interrupts are floating therefore we must not pass an cpustate */
 336 void s390_sclp_extint(uint32_t parm);
 337
 338 /* from s390-virtio-bus */
 339 extern const hwaddr virtio_size;
 340
 341 #else
 342 static inline void s390_add_running_cpu(CPUS390XState *env)
 343 {
 344 }
 345
 346 static inline unsigned s390_del_running_cpu(CPUS390XState *env)
 347 {
 348     return 0;
 349 }
 350 #endif
 351 void cpu_lock(void);
 352 void cpu_unlock(void);
 353
 354 static inline void cpu_set_tls(CPUS390XState *env, target_ulong newtls)
 355 {
 356     env->aregs[0] = newtls >> 32;
 357     env->aregs[1] = newtls & 0xffffffffULL;
 358 }
 359
 360 #define cpu_init(model) (&cpu_s390x_init(model)->env)
 361 #define cpu_exec cpu_s390x_exec
 362 #define cpu_gen_code cpu_s390x_gen_code
 363 #define cpu_signal_handler cpu_s390x_signal_handler
 364
 365 void s390_cpu_list(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
 366 #define cpu_list s390_cpu_list
 367
 368 #include "exec/exec-all.h"
 369
 370 #define EXCP_EXT 1 /* external interrupt */
 371 #define EXCP_SVC 2 /* supervisor call (syscall) */
 372 #define EXCP_PGM 3 /* program interruption */
 373
 374 #define INTERRUPT_EXT        (1 << 0)
 375 #define INTERRUPT_TOD        (1 << 1)
 376 #define INTERRUPT_CPUTIMER   (1 << 2)
 377
 378 /* Program Status Word.  */
 379 #define S390_PSWM_REGNUM 0
 380 #define S390_PSWA_REGNUM 1
 381 /* General Purpose Registers.  */
 382 #define S390_R0_REGNUM 2
 383 #define S390_R1_REGNUM 3
 384 #define S390_R2_REGNUM 4
 385 #define S390_R3_REGNUM 5
 386 #define S390_R4_REGNUM 6
 387 #define S390_R5_REGNUM 7
 388 #define S390_R6_REGNUM 8
 389 #define S390_R7_REGNUM 9
 390 #define S390_R8_REGNUM 10
 391 #define S390_R9_REGNUM 11
 392 #define S390_R10_REGNUM 12
 393 #define S390_R11_REGNUM 13
 394 #define S390_R12_REGNUM 14
 395 #define S390_R13_REGNUM 15
 396 #define S390_R14_REGNUM 16
 397 #define S390_R15_REGNUM 17
 398 /* Access Registers.  */
 399 #define S390_A0_REGNUM 18
 400 #define S390_A1_REGNUM 19
 401 #define S390_A2_REGNUM 20
 402 #define S390_A3_REGNUM 21
 403 #define S390_A4_REGNUM 22
 404 #define S390_A5_REGNUM 23
 405 #define S390_A6_REGNUM 24
 406 #define S390_A7_REGNUM 25
 407 #define S390_A8_REGNUM 26
 408 #define S390_A9_REGNUM 27
 409 #define S390_A10_REGNUM 28
 410 #define S390_A11_REGNUM 29
 411 #define S390_A12_REGNUM 30
 412 #define S390_A13_REGNUM 31
 413 #define S390_A14_REGNUM 32
 414 #define S390_A15_REGNUM 33
 415 /* Floating Point Control Word.  */
 416 #define S390_FPC_REGNUM 34
 417 /* Floating Point Registers.  */
 418 #define S390_F0_REGNUM 35
 419 #define S390_F1_REGNUM 36
 420 #define S390_F2_REGNUM 37
 421 #define S390_F3_REGNUM 38
 422 #define S390_F4_REGNUM 39
 423 #define S390_F5_REGNUM 40
 424 #define S390_F6_REGNUM 41
 425 #define S390_F7_REGNUM 42
 426 #define S390_F8_REGNUM 43
 427 #define S390_F9_REGNUM 44
 428 #define S390_F10_REGNUM 45
 429 #define S390_F11_REGNUM 46
 430 #define S390_F12_REGNUM 47
 431 #define S390_F13_REGNUM 48
 432 #define S390_F14_REGNUM 49
 433 #define S390_F15_REGNUM 50
 434 /* Total.  */
 435 #define S390_NUM_REGS 51
 436
 437 /* CC optimization */
 438
 439 enum cc_op {
 440     CC_OP_CONST0 = 0,           /* CC is 0 */
 441     CC_OP_CONST1,               /* CC is 1 */
 442     CC_OP_CONST2,               /* CC is 2 */
 443     CC_OP_CONST3,               /* CC is 3 */
 444
 445     CC_OP_DYNAMIC,              /* CC calculation defined by env->cc_op */
 446     CC_OP_STATIC,               /* CC value is env->cc_op */
 447
 448     CC_OP_NZ,                   /* env->cc_dst != 0 */
 449     CC_OP_LTGT_32,              /* signed less/greater than (32bit) */
 450     CC_OP_LTGT_64,              /* signed less/greater than (64bit) */
 451     CC_OP_LTUGTU_32,            /* unsigned less/greater than (32bit) */
 452     CC_OP_LTUGTU_64,            /* unsigned less/greater than (64bit) */
 453     CC_OP_LTGT0_32,             /* signed less/greater than 0 (32bit) */
 454     CC_OP_LTGT0_64,             /* signed less/greater than 0 (64bit) */
 455
 456     CC_OP_ADD_64,               /* overflow on add (64bit) */
 457     CC_OP_ADDU_64,              /* overflow on unsigned add (64bit) */
 458     CC_OP_ADDC_64,              /* overflow on unsigned add-carry (64bit) */
 459     CC_OP_SUB_64,               /* overflow on subtraction (64bit) */
 460     CC_OP_SUBU_64,              /* overflow on unsigned subtraction (64bit) */
 461     CC_OP_SUBB_64,              /* overflow on unsigned sub-borrow (64bit) */
 462     CC_OP_ABS_64,               /* sign eval on abs (64bit) */
 463     CC_OP_NABS_64,              /* sign eval on nabs (64bit) */
 464
 465     CC_OP_ADD_32,               /* overflow on add (32bit) */
 466     CC_OP_ADDU_32,              /* overflow on unsigned add (32bit) */
 467     CC_OP_ADDC_32,              /* overflow on unsigned add-carry (32bit) */
 468     CC_OP_SUB_32,               /* overflow on subtraction (32bit) */
 469     CC_OP_SUBU_32,              /* overflow on unsigned subtraction (32bit) */
 470     CC_OP_SUBB_32,              /* overflow on unsigned sub-borrow (32bit) */
 471     CC_OP_ABS_32,               /* sign eval on abs (64bit) */
 472     CC_OP_NABS_32,              /* sign eval on nabs (64bit) */
 473
 474     CC_OP_COMP_32,              /* complement */
 475     CC_OP_COMP_64,              /* complement */
 476
 477     CC_OP_TM_32,                /* test under mask (32bit) */
 478     CC_OP_TM_64,                /* test under mask (64bit) */
 479
 480     CC_OP_NZ_F32,               /* FP dst != 0 (32bit) */
 481     CC_OP_NZ_F64,               /* FP dst != 0 (64bit) */
 482     CC_OP_NZ_F128,              /* FP dst != 0 (128bit) */
 483
 484     CC_OP_ICM,                  /* insert characters under mask */
 485     CC_OP_SLA_32,               /* Calculate shift left signed (32bit) */
 486     CC_OP_SLA_64,               /* Calculate shift left signed (64bit) */
 487     CC_OP_FLOGR,                /* find leftmost one */
 488     CC_OP_MAX
 489 };
 490
 491 static const char *cc_names[] = {
 492     [CC_OP_CONST0]    = "CC_OP_CONST0",
 493     [CC_OP_CONST1]    = "CC_OP_CONST1",
 494     [CC_OP_CONST2]    = "CC_OP_CONST2",
 495     [CC_OP_CONST3]    = "CC_OP_CONST3",
 496     [CC_OP_DYNAMIC]   = "CC_OP_DYNAMIC",
 497     [CC_OP_STATIC]    = "CC_OP_STATIC",
 498     [CC_OP_NZ]        = "CC_OP_NZ",
 499     [CC_OP_LTGT_32]   = "CC_OP_LTGT_32",
 500     [CC_OP_LTGT_64]   = "CC_OP_LTGT_64",
 501     [CC_OP_LTUGTU_32] = "CC_OP_LTUGTU_32",
 502     [CC_OP_LTUGTU_64] = "CC_OP_LTUGTU_64",
 503     [CC_OP_LTGT0_32]  = "CC_OP_LTGT0_32",
 504     [CC_OP_LTGT0_64]  = "CC_OP_LTGT0_64",
 505     [CC_OP_ADD_64]    = "CC_OP_ADD_64",
 506     [CC_OP_ADDU_64]   = "CC_OP_ADDU_64",
 507     [CC_OP_ADDC_64]   = "CC_OP_ADDC_64",
 508     [CC_OP_SUB_64]    = "CC_OP_SUB_64",
 509     [CC_OP_SUBU_64]   = "CC_OP_SUBU_64",
 510     [CC_OP_SUBB_64]   = "CC_OP_SUBB_64",
 511     [CC_OP_ABS_64]    = "CC_OP_ABS_64",
 512     [CC_OP_NABS_64]   = "CC_OP_NABS_64",
 513     [CC_OP_ADD_32]    = "CC_OP_ADD_32",
 514     [CC_OP_ADDU_32]   = "CC_OP_ADDU_32",
 515     [CC_OP_ADDC_32]   = "CC_OP_ADDC_32",
 516     [CC_OP_SUB_32]    = "CC_OP_SUB_32",
 517     [CC_OP_SUBU_32]   = "CC_OP_SUBU_32",
 518     [CC_OP_SUBB_32]   = "CC_OP_SUBB_32",
 519     [CC_OP_ABS_32]    = "CC_OP_ABS_32",
 520     [CC_OP_NABS_32]   = "CC_OP_NABS_32",
 521     [CC_OP_COMP_32]   = "CC_OP_COMP_32",
 522     [CC_OP_COMP_64]   = "CC_OP_COMP_64",
 523     [CC_OP_TM_32]     = "CC_OP_TM_32",
 524     [CC_OP_TM_64]     = "CC_OP_TM_64",
 525     [CC_OP_NZ_F32]    = "CC_OP_NZ_F32",
 526     [CC_OP_NZ_F64]    = "CC_OP_NZ_F64",
 527     [CC_OP_NZ_F128]   = "CC_OP_NZ_F128",
 528     [CC_OP_ICM]       = "CC_OP_ICM",
 529     [CC_OP_SLA_32]    = "CC_OP_SLA_32",
 530     [CC_OP_SLA_64]    = "CC_OP_SLA_64",
 531     [CC_OP_FLOGR]     = "CC_OP_FLOGR",
 532 };
 533
 534 static inline const char *cc_name(int cc_op)
 535 {
 536     return cc_names[cc_op];
 537 }
 538
 539 typedef struct LowCore
 540 {
 541     /* prefix area: defined by architecture */
 542     uint32_t        ccw1[2];                  /* 0x000 */
 543     uint32_t        ccw2[4];                  /* 0x008 */
 544     uint8_t         pad1[0x80-0x18];          /* 0x018 */
 545     uint32_t        ext_params;               /* 0x080 */
 546     uint16_t        cpu_addr;                 /* 0x084 */
 547     uint16_t        ext_int_code;             /* 0x086 */
 548     uint16_t        svc_ilen;                 /* 0x088 */
 549     uint16_t        svc_code;                 /* 0x08a */
 550     uint16_t        pgm_ilen;                 /* 0x08c */
 551     uint16_t        pgm_code;                 /* 0x08e */
 552     uint32_t        data_exc_code;            /* 0x090 */
 553     uint16_t        mon_class_num;            /* 0x094 */
 554     uint16_t        per_perc_atmid;           /* 0x096 */
 555     uint64_t        per_address;              /* 0x098 */
 556     uint8_t         exc_access_id;            /* 0x0a0 */
 557     uint8_t         per_access_id;            /* 0x0a1 */
 558     uint8_t         op_access_id;             /* 0x0a2 */
 559     uint8_t         ar_access_id;             /* 0x0a3 */
 560     uint8_t         pad2[0xA8-0xA4];          /* 0x0a4 */
 561     uint64_t        trans_exc_code;           /* 0x0a8 */
 562     uint64_t        monitor_code;             /* 0x0b0 */
 563     uint16_t        subchannel_id;            /* 0x0b8 */
 564     uint16_t        subchannel_nr;            /* 0x0ba */
 565     uint32_t        io_int_parm;              /* 0x0bc */
 566     uint32_t        io_int_word;              /* 0x0c0 */
 567     uint8_t         pad3[0xc8-0xc4];          /* 0x0c4 */
 568     uint32_t        stfl_fac_list;            /* 0x0c8 */
 569     uint8_t         pad4[0xe8-0xcc];          /* 0x0cc */
 570     uint32_t        mcck_interruption_code[2]; /* 0x0e8 */
 571     uint8_t         pad5[0xf4-0xf0];          /* 0x0f0 */
 572     uint32_t        external_damage_code;     /* 0x0f4 */
 573     uint64_t        failing_storage_address;  /* 0x0f8 */
 574     uint8_t         pad6[0x120-0x100];        /* 0x100 */
 575     PSW             restart_old_psw;          /* 0x120 */
 576     PSW             external_old_psw;         /* 0x130 */
 577     PSW             svc_old_psw;              /* 0x140 */
 578     PSW             program_old_psw;          /* 0x150 */
 579     PSW             mcck_old_psw;             /* 0x160 */
 580     PSW             io_old_psw;               /* 0x170 */
 581     uint8_t         pad7[0x1a0-0x180];        /* 0x180 */
 582     PSW             restart_psw;              /* 0x1a0 */
 583     PSW             external_new_psw;         /* 0x1b0 */
 584     PSW             svc_new_psw;              /* 0x1c0 */
 585     PSW             program_new_psw;          /* 0x1d0 */
 586     PSW             mcck_new_psw;             /* 0x1e0 */
 587     PSW             io_new_psw;               /* 0x1f0 */
 588     PSW             return_psw;               /* 0x200 */
 589     uint8_t         irb[64];                  /* 0x210 */
 590     uint64_t        sync_enter_timer;         /* 0x250 */
 591     uint64_t        async_enter_timer;        /* 0x258 */
 592     uint64_t        exit_timer;               /* 0x260 */
 593     uint64_t        last_update_timer;        /* 0x268 */
 594     uint64_t        user_timer;               /* 0x270 */
 595     uint64_t        system_timer;             /* 0x278 */
 596     uint64_t        last_update_clock;        /* 0x280 */
 597     uint64_t        steal_clock;              /* 0x288 */
 598     PSW             return_mcck_psw;          /* 0x290 */
 599     uint8_t         pad8[0xc00-0x2a0];        /* 0x2a0 */
 600     /* System info area */
 601     uint64_t        save_area[16];            /* 0xc00 */
 602     uint8_t         pad9[0xd40-0xc80];        /* 0xc80 */
 603     uint64_t        kernel_stack;             /* 0xd40 */
 604     uint64_t        thread_info;              /* 0xd48 */
 605     uint64_t        async_stack;              /* 0xd50 */
 606     uint64_t        kernel_asce;              /* 0xd58 */
 607     uint64_t        user_asce;                /* 0xd60 */
 608     uint64_t        panic_stack;              /* 0xd68 */
 609     uint64_t        user_exec_asce;           /* 0xd70 */
 610     uint8_t         pad10[0xdc0-0xd78];       /* 0xd78 */
 611
 612     /* SMP info area: defined by DJB */
 613     uint64_t        clock_comparator;         /* 0xdc0 */
 614     uint64_t        ext_call_fast;            /* 0xdc8 */
 615     uint64_t        percpu_offset;            /* 0xdd0 */
 616     uint64_t        current_task;             /* 0xdd8 */
 617     uint32_t        softirq_pending;          /* 0xde0 */
 618     uint32_t        pad_0x0de4;               /* 0xde4 */
 619     uint64_t        int_clock;                /* 0xde8 */
 620     uint8_t         pad12[0xe00-0xdf0];       /* 0xdf0 */
 621
 622     /* 0xe00 is used as indicator for dump tools */
 623     /* whether the kernel died with panic() or not */
 624     uint32_t        panic_magic;              /* 0xe00 */
 625
 626     uint8_t         pad13[0x11b8-0xe04];      /* 0xe04 */
 627
 628     /* 64 bit extparam used for pfault, diag 250 etc  */
 629     uint64_t        ext_params2;               /* 0x11B8 */
 630
 631     uint8_t         pad14[0x1200-0x11C0];      /* 0x11C0 */
 632
 633     /* System info area */
 634
 635     uint64_t        floating_pt_save_area[16]; /* 0x1200 */
 636     uint64_t        gpregs_save_area[16];      /* 0x1280 */
 637     uint32_t        st_status_fixed_logout[4]; /* 0x1300 */
 638     uint8_t         pad15[0x1318-0x1310];      /* 0x1310 */
 639     uint32_t        prefixreg_save_area;       /* 0x1318 */
 640     uint32_t        fpt_creg_save_area;        /* 0x131c */
 641     uint8_t         pad16[0x1324-0x1320];      /* 0x1320 */
 642     uint32_t        tod_progreg_save_area;     /* 0x1324 */
 643     uint32_t        cpu_timer_save_area[2];    /* 0x1328 */
 644     uint32_t        clock_comp_save_area[2];   /* 0x1330 */
 645     uint8_t         pad17[0x1340-0x1338];      /* 0x1338 */
 646     uint32_t        access_regs_save_area[16]; /* 0x1340 */
 647     uint64_t        cregs_save_area[16];       /* 0x1380 */
 648
 649     /* align to the top of the prefix area */
 650
 651     uint8_t         pad18[0x2000-0x1400];      /* 0x1400 */
 652 } QEMU_PACKED LowCore;
 653
 654 /* STSI */
 655 #define STSI_LEVEL_MASK         0x00000000f0000000ULL
 656 #define STSI_LEVEL_CURRENT      0x0000000000000000ULL
 657 #define STSI_LEVEL_1            0x0000000010000000ULL
 658 #define STSI_LEVEL_2            0x0000000020000000ULL
 659 #define STSI_LEVEL_3            0x0000000030000000ULL
 660 #define STSI_R0_RESERVED_MASK   0x000000000fffff00ULL
 661 #define STSI_R0_SEL1_MASK       0x00000000000000ffULL
 662 #define STSI_R1_RESERVED_MASK   0x00000000ffff0000ULL
 663 #define STSI_R1_SEL2_MASK       0x000000000000ffffULL
 664
 665 /* Basic Machine Configuration */
 666 struct sysib_111 {
 667     uint32_t res1[8];
 668     uint8_t  manuf[16];
 669     uint8_t  type[4];
 670     uint8_t  res2[12];
 671     uint8_t  model[16];
 672     uint8_t  sequence[16];
 673     uint8_t  plant[4];
 674     uint8_t  res3[156];
 675 };
 676
 677 /* Basic Machine CPU */
 678 struct sysib_121 {
 679     uint32_t res1[80];
 680     uint8_t  sequence[16];
 681     uint8_t  plant[4];
 682     uint8_t  res2[2];
 683     uint16_t cpu_addr;
 684     uint8_t  res3[152];
 685 };
 686
 687 /* Basic Machine CPUs */
 688 struct sysib_122 {
 689     uint8_t res1[32];
 690     uint32_t capability;
 691     uint16_t total_cpus;
 692     uint16_t active_cpus;
 693     uint16_t standby_cpus;
 694     uint16_t reserved_cpus;
 695     uint16_t adjustments[2026];
 696 };
 697
 698 /* LPAR CPU */
 699 struct sysib_221 {
 700     uint32_t res1[80];
 701     uint8_t  sequence[16];
 702     uint8_t  plant[4];
 703     uint16_t cpu_id;
 704     uint16_t cpu_addr;
 705     uint8_t  res3[152];
 706 };
 707
 708 /* LPAR CPUs */
 709 struct sysib_222 {
 710     uint32_t res1[32];
 711     uint16_t lpar_num;
 712     uint8_t  res2;
 713     uint8_t  lcpuc;
 714     uint16_t total_cpus;
 715     uint16_t conf_cpus;
 716     uint16_t standby_cpus;
 717     uint16_t reserved_cpus;
 718     uint8_t  name[8];
 719     uint32_t caf;
 720     uint8_t  res3[16];
 721     uint16_t dedicated_cpus;
 722     uint16_t shared_cpus;
 723     uint8_t  res4[180];
 724 };
 725
 726 /* VM CPUs */
 727 struct sysib_322 {
 728     uint8_t  res1[31];
 729     uint8_t  count;
 730     struct {
 731         uint8_t  res2[4];
 732         uint16_t total_cpus;
 733         uint16_t conf_cpus;
 734         uint16_t standby_cpus;
 735         uint16_t reserved_cpus;
 736         uint8_t  name[8];
 737         uint32_t caf;
 738         uint8_t  cpi[16];
 739         uint8_t  res3[24];
 740     } vm[8];
 741     uint8_t res4[3552];
 742 };
 743
 744 /* MMU defines */
 745 #define _ASCE_ORIGIN            ~0xfffULL /* segment table origin             */
 746 #define _ASCE_SUBSPACE          0x200     /* subspace group control           */
 747 #define _ASCE_PRIVATE_SPACE     0x100     /* private space control            */
 748 #define _ASCE_ALT_EVENT         0x80      /* storage alteration event control */
 749 #define _ASCE_SPACE_SWITCH      0x40      /* space switch event               */
 750 #define _ASCE_REAL_SPACE        0x20      /* real space control               */
 751 #define _ASCE_TYPE_MASK         0x0c      /* asce table type mask             */
 752 #define _ASCE_TYPE_REGION1      0x0c      /* region first table type          */
 753 #define _ASCE_TYPE_REGION2      0x08      /* region second table type         */
 754 #define _ASCE_TYPE_REGION3      0x04      /* region third table type          */
 755 #define _ASCE_TYPE_SEGMENT      0x00      /* segment table type               */
 756 #define _ASCE_TABLE_LENGTH      0x03      /* region table length              */
 757
 758 #define _REGION_ENTRY_ORIGIN    ~0xfffULL /* region/segment table origin      */
 759 #define _REGION_ENTRY_INV       0x20      /* invalid region table entry       */
 760 #define _REGION_ENTRY_TYPE_MASK 0x0c      /* region/segment table type mask   */
 761 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R1   0x0c      /* region first table type          */
 762 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R2   0x08      /* region second table type         */
 763 #define _REGION_ENTRY_TYPE_R3   0x04      /* region third table type          */
 764 #define _REGION_ENTRY_LENGTH    0x03      /* region third length              */
 765
 766 #define _SEGMENT_ENTRY_ORIGIN   ~0x7ffULL /* segment table origin             */
 767 #define _SEGMENT_ENTRY_RO       0x200     /* page protection bit              */
 768 #define _SEGMENT_ENTRY_INV      0x20      /* invalid segment table entry      */
 769
 770 #define _PAGE_RO        0x200            /* HW read-only bit  */
 771 #define _PAGE_INVALID   0x400            /* HW invalid bit    */
 772
 773 #define SK_C                    (0x1 << 1)
 774 #define SK_R                    (0x1 << 2)
 775 #define SK_F                    (0x1 << 3)
 776 #define SK_ACC_MASK             (0xf << 4)
 777
 778 #define SIGP_SENSE             0x01
 779 #define SIGP_EXTERNAL_CALL     0x02
 780 #define SIGP_EMERGENCY         0x03
 781 #define SIGP_START             0x04
 782 #define SIGP_STOP              0x05
 783 #define SIGP_RESTART           0x06
 784 #define SIGP_STOP_STORE_STATUS 0x09
 785 #define SIGP_INITIAL_CPU_RESET 0x0b
 786 #define SIGP_CPU_RESET         0x0c
 787 #define SIGP_SET_PREFIX        0x0d
 788 #define SIGP_STORE_STATUS_ADDR 0x0e
 789 #define SIGP_SET_ARCH          0x12
 790
 791 /* cpu status bits */
 792 #define SIGP_STAT_EQUIPMENT_CHECK   0x80000000UL
 793 #define SIGP_STAT_INCORRECT_STATE   0x00000200UL
 794 #define SIGP_STAT_INVALID_PARAMETER 0x00000100UL
 795 #define SIGP_STAT_EXT_CALL_PENDING  0x00000080UL
 796 #define SIGP_STAT_STOPPED           0x00000040UL
 797 #define SIGP_STAT_OPERATOR_INTERV   0x00000020UL
 798 #define SIGP_STAT_CHECK_STOP        0x00000010UL
 799 #define SIGP_STAT_INOPERATIVE       0x00000004UL
 800 #define SIGP_STAT_INVALID_ORDER     0x00000002UL
 801 #define SIGP_STAT_RECEIVER_CHECK    0x00000001UL
 802
 803 void load_psw(CPUS390XState *env, uint64_t mask, uint64_t addr);
 804 int mmu_translate(CPUS390XState *env, target_ulong vaddr, int rw, uint64_t asc,
 805                   target_ulong *raddr, int *flags);
 806 int sclp_service_call(uint32_t sccb, uint64_t code);
 807 uint32_t calc_cc(CPUS390XState *env, uint32_t cc_op, uint64_t src, uint64_t dst,
 808                  uint64_t vr);
 809
 810 #define TARGET_HAS_ICE 1
 811
 812 /* The value of the TOD clock for 1.1.1970. */
 813 #define TOD_UNIX_EPOCH 0x7d91048bca000000ULL
 814
 815 /* Converts ns to s390's clock format */
 816 static inline uint64_t time2tod(uint64_t ns) {
 817     return (ns << 9) / 125;
 818 }
 819
 820 static inline void cpu_inject_ext(CPUS390XState *env, uint32_t code, uint32_t param,
 821                                   uint64_t param64)
 822 {
 823     if (env->ext_index == MAX_EXT_QUEUE - 1) {
 824         /* ugh - can't queue anymore. Let's drop. */
 825         return;
 826     }
 827
 828     env->ext_index++;
 829     assert(env->ext_index < MAX_EXT_QUEUE);
 830
 831     env->ext_queue[env->ext_index].code = code;
 832     env->ext_queue[env->ext_index].param = param;
 833     env->ext_queue[env->ext_index].param64 = param64;
 834
 835     env->pending_int |= INTERRUPT_EXT;
 836     cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
 837 }
 838
 839 static inline bool cpu_has_work(CPUState *cpu)
 840 {
 841     CPUS390XState *env = &S390_CPU(cpu)->env;
 842
 843     return (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
 844         (env->psw.mask & PSW_MASK_EXT);
 845 }
 846
 847 static inline void cpu_pc_from_tb(CPUS390XState *env, TranslationBlock* tb)
 848 {
 849     env->psw.addr = tb->pc;
 850 }
 851
 852 /* fpu_helper.c */
 853 uint32_t set_cc_nz_f32(float32 v);
 854 uint32_t set_cc_nz_f64(float64 v);
 855 uint32_t set_cc_nz_f128(float128 v);
 856
 857 /* misc_helper.c */
 858 void program_interrupt(CPUS390XState *env, uint32_t code, int ilen);
 859 void QEMU_NORETURN runtime_exception(CPUS390XState *env, int excp,
 860                                      uintptr_t retaddr);
 861
 862 #endif