soft mmu support - Memory I/O API - synthetize string instructions
[qemu] / cpu-all.h
1 /*
2  * defines common to all virtual CPUs
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, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20 #ifndef CPU_ALL_H
21 #define CPU_ALL_H
22
23 /* all CPU memory access use these macros */
24 static inline int ldub(void *ptr)
25 {
26     return *(uint8_t *)ptr;
27 }
28
29 static inline int ldsb(void *ptr)
30 {
31     return *(int8_t *)ptr;
32 }
33
34 static inline void stb(void *ptr, int v)
35 {
36     *(uint8_t *)ptr = v;
37 }
38
39 /* NOTE: on arm, putting 2 in /proc/sys/debug/alignment so that the
40    kernel handles unaligned load/stores may give better results, but
41    it is a system wide setting : bad */
42 #if defined(WORDS_BIGENDIAN) || defined(__arm__)
43
44 /* conservative code for little endian unaligned accesses */
45 static inline int lduw(void *ptr)
46 {
47 #ifdef __powerpc__
48     int val;
49     __asm__ __volatile__ ("lhbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
50     return val;
51 #else
52     uint8_t *p = ptr;
53     return p[0] | (p[1] << 8);
54 #endif
55 }
56
57 static inline int ldsw(void *ptr)
58 {
59 #ifdef __powerpc__
60     int val;
61     __asm__ __volatile__ ("lhbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
62     return (int16_t)val;
63 #else
64     uint8_t *p = ptr;
65     return (int16_t)(p[0] | (p[1] << 8));
66 #endif
67 }
68
69 static inline int ldl(void *ptr)
70 {
71 #ifdef __powerpc__
72     int val;
73     __asm__ __volatile__ ("lwbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
74     return val;
75 #else
76     uint8_t *p = ptr;
77     return p[0] | (p[1] << 8) | (p[2] << 16) | (p[3] << 24);
78 #endif
79 }
80
81 static inline uint64_t ldq(void *ptr)
82 {
83     uint8_t *p = ptr;
84     uint32_t v1, v2;
85     v1 = ldl(p);
86     v2 = ldl(p + 4);
87     return v1 | ((uint64_t)v2 << 32);
88 }
89
90 static inline void stw(void *ptr, int v)
91 {
92 #ifdef __powerpc__
93     __asm__ __volatile__ ("sthbrx %1,0,%2" : "=m" (*(uint16_t *)ptr) : "r" (v), "r" (ptr));
94 #else
95     uint8_t *p = ptr;
96     p[0] = v;
97     p[1] = v >> 8;
98 #endif
99 }
100
101 static inline void stl(void *ptr, int v)
102 {
103 #ifdef __powerpc__
104     __asm__ __volatile__ ("stwbrx %1,0,%2" : "=m" (*(uint32_t *)ptr) : "r" (v), "r" (ptr));
105 #else
106     uint8_t *p = ptr;
107     p[0] = v;
108     p[1] = v >> 8;
109     p[2] = v >> 16;
110     p[3] = v >> 24;
111 #endif
112 }
113
114 static inline void stq(void *ptr, uint64_t v)
115 {
116     uint8_t *p = ptr;
117     stl(p, (uint32_t)v);
118     stl(p + 4, v >> 32);
119 }
120
121 /* float access */
122
123 static inline float ldfl(void *ptr)
124 {
125     union {
126         float f;
127         uint32_t i;
128     } u;
129     u.i = ldl(ptr);
130     return u.f;
131 }
132
133 static inline void stfl(void *ptr, float v)
134 {
135     union {
136         float f;
137         uint32_t i;
138     } u;
139     u.f = v;
140     stl(ptr, u.i);
141 }
142
143
144 #if defined(__arm__) && !defined(WORDS_BIGENDIAN)
145
146 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
147 static inline double ldfq(void *ptr)
148 {
149     union {
150         double d;
151         uint32_t tab[2];
152     } u;
153     u.tab[1] = ldl(ptr);
154     u.tab[0] = ldl(ptr + 4);
155     return u.d;
156 }
157
158 static inline void stfq(void *ptr, double v)
159 {
160     union {
161         double d;
162         uint32_t tab[2];
163     } u;
164     u.d = v;
165     stl(ptr, u.tab[1]);
166     stl(ptr + 4, u.tab[0]);
167 }
168
169 #else
170 static inline double ldfq(void *ptr)
171 {
172     union {
173         double d;
174         uint64_t i;
175     } u;
176     u.i = ldq(ptr);
177     return u.d;
178 }
179
180 static inline void stfq(void *ptr, double v)
181 {
182     union {
183         double d;
184         uint64_t i;
185     } u;
186     u.d = v;
187     stq(ptr, u.i);
188 }
189 #endif
190
191 #else
192
193 static inline int lduw(void *ptr)
194 {
195     return *(uint16_t *)ptr;
196 }
197
198 static inline int ldsw(void *ptr)
199 {
200     return *(int16_t *)ptr;
201 }
202
203 static inline int ldl(void *ptr)
204 {
205     return *(uint32_t *)ptr;
206 }
207
208 static inline uint64_t ldq(void *ptr)
209 {
210     return *(uint64_t *)ptr;
211 }
212
213 static inline void stw(void *ptr, int v)
214 {
215     *(uint16_t *)ptr = v;
216 }
217
218 static inline void stl(void *ptr, int v)
219 {
220     *(uint32_t *)ptr = v;
221 }
222
223 static inline void stq(void *ptr, uint64_t v)
224 {
225     *(uint64_t *)ptr = v;
226 }
227
228 /* float access */
229
230 static inline float ldfl(void *ptr)
231 {
232     return *(float *)ptr;
233 }
234
235 static inline double ldfq(void *ptr)
236 {
237     return *(double *)ptr;
238 }
239
240 static inline void stfl(void *ptr, float v)
241 {
242     *(float *)ptr = v;
243 }
244
245 static inline void stfq(void *ptr, double v)
246 {
247     *(double *)ptr = v;
248 }
249 #endif
250
251 /* page related stuff */
252
253 #define TARGET_PAGE_SIZE (1 << TARGET_PAGE_BITS)
254 #define TARGET_PAGE_MASK ~(TARGET_PAGE_SIZE - 1)
255 #define TARGET_PAGE_ALIGN(addr) (((addr) + TARGET_PAGE_SIZE - 1) & TARGET_PAGE_MASK)
256
257 extern unsigned long real_host_page_size;
258 extern unsigned long host_page_bits;
259 extern unsigned long host_page_size;
260 extern unsigned long host_page_mask;
261
262 #define HOST_PAGE_ALIGN(addr) (((addr) + host_page_size - 1) & host_page_mask)
263
264 /* same as PROT_xxx */
265 #define PAGE_READ      0x0001
266 #define PAGE_WRITE     0x0002
267 #define PAGE_EXEC      0x0004
268 #define PAGE_BITS      (PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC)
269 #define PAGE_VALID     0x0008
270 /* original state of the write flag (used when tracking self-modifying
271    code */
272 #define PAGE_WRITE_ORG 0x0010 
273
274 void page_dump(FILE *f);
275 int page_get_flags(unsigned long address);
276 void page_set_flags(unsigned long start, unsigned long end, int flags);
277 void page_unprotect_range(uint8_t *data, unsigned long data_size);
278
279 #define SINGLE_CPU_DEFINES
280 #ifdef SINGLE_CPU_DEFINES
281
282 #if defined(TARGET_I386)
283
284 #define CPUState CPUX86State
285 #define cpu_init cpu_x86_init
286 #define cpu_exec cpu_x86_exec
287 #define cpu_gen_code cpu_x86_gen_code
288 #define cpu_interrupt cpu_x86_interrupt
289 #define cpu_signal_handler cpu_x86_signal_handler
290
291 #elif defined(TARGET_ARM)
292
293 #define CPUState CPUARMState
294 #define cpu_init cpu_arm_init
295 #define cpu_exec cpu_arm_exec
296 #define cpu_gen_code cpu_arm_gen_code
297 #define cpu_interrupt cpu_arm_interrupt
298 #define cpu_signal_handler cpu_arm_signal_handler
299
300 #else
301
302 #error unsupported target CPU
303
304 #endif
305
306 #endif /* SINGLE_CPU_DEFINES */
307
308 #define DEFAULT_GDBSTUB_PORT 1234
309
310 void cpu_abort(CPUState *env, const char *fmt, ...);
311 extern CPUState *cpu_single_env;
312
313 #define CPU_INTERRUPT_EXIT 0x01 /* wants exit from main loop */
314 #define CPU_INTERRUPT_HARD 0x02 /* hardware interrupt pending */
315 void cpu_interrupt(CPUState *s, int mask);
316
317 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *env, uint32_t pc);
318 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *env, uint32_t pc);
319 void cpu_single_step(CPUState *env, int enabled);
320
321 /* memory API */
322
323 typedef void CPUWriteMemoryFunc(uint32_t addr, uint32_t value);
324 typedef uint32_t CPUReadMemoryFunc(uint32_t addr);
325
326 void cpu_register_physical_memory(unsigned long start_addr, unsigned long size,
327                                   long phys_offset);
328 int cpu_register_io_memory(int io_index,
329                            CPUReadMemoryFunc **mem_read,
330                            CPUWriteMemoryFunc **mem_write);
331
332 /* gdb stub API */
333 extern int gdbstub_fd;
334 CPUState *cpu_gdbstub_get_env(void *opaque);
335 int cpu_gdbstub(void *opaque, int (*main_loop)(void *opaque), int port);
336
337 #endif /* CPU_ALL_H */