s390x/tcg: add basic MSA features
authorDavid Hildenbrand <david@redhat.com>
Wed, 20 Sep 2017 15:30:16 +0000 (17:30 +0200)
committerCornelia Huck <cohuck@redhat.com>
Fri, 6 Oct 2017 08:53:01 +0000 (10:53 +0200)
The STFLE bits for the MSA (extension) facilities simply indicate that
the respective instructions can be executed. The QUERY subfunction can then
be used to identify which features exactly are available.

Availability of subfunctions can also vary on real hardware. For now, we
simply implement a CPU model without any available subfunctions except
QUERY (which is always around).

As all MSA functions behave quite similarly, we can use one translation
handler for now. Prepare the code for implementation of actual subfunctions.

At least MSA is helpful for now, as older Linux kernels require this
facility when compiled for a z9 model. Allow to enable the facilities
for the qemu cpu model.

Signed-off-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Message-Id: <20170920153016.3858-4-david@redhat.com>
Reviewed-by: Richard Henderson <richard.henderson@linaro.org>
Signed-off-by: Cornelia Huck <cohuck@redhat.com>
target/s390x/Makefile.objs
target/s390x/cpu_models.c
target/s390x/crypto_helper.c [new file with mode: 0644]
target/s390x/helper.h
target/s390x/insn-data.def
target/s390x/translate.c

index 9615256d815e510da33aa739497605b1fe63809b..c88ac81e84dc73a9fca68137be76c8c91cd9df03 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 obj-y += cpu.o cpu_models.o cpu_features.o gdbstub.o interrupt.o helper.o
 obj-$(CONFIG_TCG) += translate.o cc_helper.o excp_helper.o fpu_helper.o
-obj-$(CONFIG_TCG) += int_helper.o mem_helper.o misc_helper.o
+obj-$(CONFIG_TCG) += int_helper.o mem_helper.o misc_helper.o crypto_helper.o
 obj-$(CONFIG_SOFTMMU) += machine.o ioinst.o arch_dump.o mmu_helper.o diag.o
 obj-$(CONFIG_KVM) += kvm.o
 obj-$(call lnot,$(CONFIG_KVM)) += kvm-stub.o
index 5169379db5269396c52a2a29802415acea1d2d34..1051a16eceaa84d1082a5fa2ad92b6c782837a08 100644 (file)
@@ -825,6 +825,7 @@ static void add_qemu_cpu_model_features(S390FeatBitmap fbm)
         S390_FEAT_STFLE,
         S390_FEAT_EXTENDED_IMMEDIATE,
         S390_FEAT_EXTENDED_TRANSLATION_2,
+        S390_FEAT_MSA,
         S390_FEAT_EXTENDED_TRANSLATION_3,
         S390_FEAT_LONG_DISPLACEMENT,
         S390_FEAT_LONG_DISPLACEMENT_FAST,
@@ -841,6 +842,9 @@ static void add_qemu_cpu_model_features(S390FeatBitmap fbm)
         S390_FEAT_STFLE_49,
         S390_FEAT_LOCAL_TLB_CLEARING,
         S390_FEAT_STFLE_53,
+        S390_FEAT_MSA_EXT_5,
+        S390_FEAT_MSA_EXT_3,
+        S390_FEAT_MSA_EXT_4,
     };
     int i;
 
diff --git a/target/s390x/crypto_helper.c b/target/s390x/crypto_helper.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fa360a2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,65 @@
+/*
+ *  s390x crypto helpers
+ *
+ *  Copyright (c) 2017 Red Hat Inc
+ *
+ *  Authors:
+ *   David Hildenbrand <david@redhat.com>
+ *
+ * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
+ * See the COPYING file in the top-level directory.
+ */
+
+#include "qemu/osdep.h"
+#include "qemu/main-loop.h"
+#include "internal.h"
+#include "exec/helper-proto.h"
+#include "exec/exec-all.h"
+#include "exec/cpu_ldst.h"
+
+uint32_t HELPER(msa)(CPUS390XState *env, uint32_t r1, uint32_t r2, uint32_t r3,
+                     uint32_t type)
+{
+    const uintptr_t ra = GETPC();
+    const uint8_t mod = env->regs[0] & 0x80ULL;
+    const uint8_t fc = env->regs[0] & 0x7fULL;
+    CPUState *cs = CPU(s390_env_get_cpu(env));
+    uint8_t subfunc[16] = { 0 };
+    uint64_t param_addr;
+    int i;
+
+    switch (type) {
+    case S390_FEAT_TYPE_KMAC:
+    case S390_FEAT_TYPE_KIMD:
+    case S390_FEAT_TYPE_KLMD:
+    case S390_FEAT_TYPE_PCKMO:
+    case S390_FEAT_TYPE_PCC:
+        if (mod) {
+            cpu_restore_state(cs, ra);
+            program_interrupt(env, PGM_SPECIFICATION, 4);
+            return 0;
+        }
+        break;
+    }
+
+    s390_get_feat_block(type, subfunc);
+    if (!test_be_bit(fc, subfunc)) {
+        cpu_restore_state(cs, ra);
+        program_interrupt(env, PGM_SPECIFICATION, 4);
+        return 0;
+    }
+
+    switch (fc) {
+    case 0: /* query subfunction */
+        for (i = 0; i < 16; i++) {
+            param_addr = wrap_address(env, env->regs[1] + i);
+            cpu_stb_data_ra(env, param_addr, subfunc[i], ra);
+        }
+        break;
+    default:
+        /* we don't implement any other subfunction yet */
+        g_assert_not_reached();
+    }
+
+    return 0;
+}
index 4b0290774e3178ef071ad8f030ac59109c893539..75ba04fc154b67dc6f61e7b6eaf5ba28c30cf11f 100644 (file)
@@ -115,6 +115,7 @@ DEF_HELPER_4(cu21, i32, env, i32, i32, i32)
 DEF_HELPER_4(cu24, i32, env, i32, i32, i32)
 DEF_HELPER_4(cu41, i32, env, i32, i32, i32)
 DEF_HELPER_4(cu42, i32, env, i32, i32, i32)
+DEF_HELPER_5(msa, i32, env, i32, i32, i32, i32)
 
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 DEF_HELPER_3(servc, i32, env, i64, i64)
index 84233a456d1e6f59609f170f3e2d851d1c9de51f..d09f2ed538225221a3b92f9d93fd5928eace778a 100644 (file)
 /* UNPACK UNICODE */
     C(0xe200, UNPKU,   SS_a,  E2,  la1, a2, 0, 0, unpku, 0)
 
+/* MSA Instructions */
+    D(0xb91e, KMAC,    RRE,   MSA,  0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KMAC)
+    D(0xb928, PCKMO,   RRE,   MSA3, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_PCKMO)
+    D(0xb92a, KMF,     RRE,   MSA4, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KMF)
+    D(0xb92b, KMO,     RRE,   MSA4, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KMO)
+    D(0xb92c, PCC,     RRE,   MSA4, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_PCC)
+    D(0xb92d, KMCTR,   RRF_b, MSA4, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KMCTR)
+    D(0xb92e, KM,      RRE,   MSA,  0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KM)
+    D(0xb92f, KMC,     RRE,   MSA,  0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KMC)
+    D(0xb93c, PPNO,    RRE,   MSA5, 0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_PPNO)
+    D(0xb93e, KIMD,    RRE,   MSA,  0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KIMD)
+    D(0xb93f, KLMD,    RRE,   MSA,  0, 0, 0, 0, msa, 0, S390_FEAT_TYPE_KLMD)
+
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 /* COMPARE AND SWAP AND PURGE */
     D(0xb250, CSP,     RRE,   Z,   r1_32u, ra2, r1_P, 0, csp, 0, MO_TEUL)
index 59fde44d553fe350896ddc98b040b57ff007cc60..78ffd8ff240df91c90a1f6ce9d23e0c40d410c91 100644 (file)
@@ -2422,6 +2422,58 @@ static ExitStatus op_iske(DisasContext *s, DisasOps *o)
 }
 #endif
 
+static ExitStatus op_msa(DisasContext *s, DisasOps *o)
+{
+    int r1 = have_field(s->fields, r1) ? get_field(s->fields, r1) : 0;
+    int r2 = have_field(s->fields, r2) ? get_field(s->fields, r2) : 0;
+    int r3 = have_field(s->fields, r3) ? get_field(s->fields, r3) : 0;
+    TCGv_i32 t_r1, t_r2, t_r3, type;
+
+    switch (s->insn->data) {
+    case S390_FEAT_TYPE_KMCTR:
+        if (r3 & 1 || !r3) {
+            gen_program_exception(s, PGM_SPECIFICATION);
+            return EXIT_NORETURN;
+        }
+        /* FALL THROUGH */
+    case S390_FEAT_TYPE_PPNO:
+    case S390_FEAT_TYPE_KMF:
+    case S390_FEAT_TYPE_KMC:
+    case S390_FEAT_TYPE_KMO:
+    case S390_FEAT_TYPE_KM:
+        if (r1 & 1 || !r1) {
+            gen_program_exception(s, PGM_SPECIFICATION);
+            return EXIT_NORETURN;
+        }
+        /* FALL THROUGH */
+    case S390_FEAT_TYPE_KMAC:
+    case S390_FEAT_TYPE_KIMD:
+    case S390_FEAT_TYPE_KLMD:
+        if (r2 & 1 || !r2) {
+            gen_program_exception(s, PGM_SPECIFICATION);
+            return EXIT_NORETURN;
+        }
+        /* FALL THROUGH */
+    case S390_FEAT_TYPE_PCKMO:
+    case S390_FEAT_TYPE_PCC:
+        break;
+    default:
+        g_assert_not_reached();
+    };
+
+    t_r1 = tcg_const_i32(r1);
+    t_r2 = tcg_const_i32(r2);
+    t_r3 = tcg_const_i32(r3);
+    type = tcg_const_i32(s->insn->data);
+    gen_helper_msa(cc_op, cpu_env, t_r1, t_r2, t_r3, type);
+    set_cc_static(s);
+    tcg_temp_free_i32(t_r1);
+    tcg_temp_free_i32(t_r2);
+    tcg_temp_free_i32(t_r3);
+    tcg_temp_free_i32(type);
+    return NO_EXIT;
+}
+
 static ExitStatus op_keb(DisasContext *s, DisasOps *o)
 {
     gen_helper_keb(cc_op, cpu_env, o->in1, o->in2);
@@ -5505,6 +5557,10 @@ enum DisasInsnEnum {
 #define FAC_PPA         S390_FEAT_STFLE_49 /* processor-assist */
 #define FAC_LZRB        S390_FEAT_STFLE_53 /* load-and-zero-rightmost-byte */
 #define FAC_ETF3        S390_FEAT_EXTENDED_TRANSLATION_3
+#define FAC_MSA         S390_FEAT_MSA /* message-security-assist facility */
+#define FAC_MSA3        S390_FEAT_MSA_EXT_3 /* msa-extension-3 facility */
+#define FAC_MSA4        S390_FEAT_MSA_EXT_4 /* msa-extension-4 facility */
+#define FAC_MSA5        S390_FEAT_MSA_EXT_5 /* msa-extension-5 facility */
 
 static const DisasInsn insn_info[] = {
 #include "insn-data.def"