ARM VFP support (Paul Brook)
[qemu] / cpu-exec.c
1 /*
2  *  i386 emulator main execution loop
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 #include "config.h"
21 #include "exec.h"
22 #include "disas.h"
23
24 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
25 #undef EAX
26 #undef ECX
27 #undef EDX
28 #undef EBX
29 #undef ESP
30 #undef EBP
31 #undef ESI
32 #undef EDI
33 #undef EIP
34 #include <signal.h>
35 #include <sys/ucontext.h>
36 #endif
37
38 int tb_invalidated_flag;
39
40 //#define DEBUG_EXEC
41 //#define DEBUG_SIGNAL
42
43 #if defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_SPARC)
44 /* XXX: unify with i386 target */
45 void cpu_loop_exit(void)
46 {
47     longjmp(env->jmp_env, 1);
48 }
49 #endif
50
51 /* exit the current TB from a signal handler. The host registers are
52    restored in a state compatible with the CPU emulator
53  */
54 void cpu_resume_from_signal(CPUState *env1, void *puc) 
55 {
56 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
57     struct ucontext *uc = puc;
58 #endif
59
60     env = env1;
61
62     /* XXX: restore cpu registers saved in host registers */
63
64 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
65     if (puc) {
66         /* XXX: use siglongjmp ? */
67         sigprocmask(SIG_SETMASK, &uc->uc_sigmask, NULL);
68     }
69 #endif
70     longjmp(env->jmp_env, 1);
71 }
72
73 /* main execution loop */
74
75 int cpu_exec(CPUState *env1)
76 {
77     int saved_T0, saved_T1, saved_T2;
78     CPUState *saved_env;
79 #ifdef reg_EAX
80     int saved_EAX;
81 #endif
82 #ifdef reg_ECX
83     int saved_ECX;
84 #endif
85 #ifdef reg_EDX
86     int saved_EDX;
87 #endif
88 #ifdef reg_EBX
89     int saved_EBX;
90 #endif
91 #ifdef reg_ESP
92     int saved_ESP;
93 #endif
94 #ifdef reg_EBP
95     int saved_EBP;
96 #endif
97 #ifdef reg_ESI
98     int saved_ESI;
99 #endif
100 #ifdef reg_EDI
101     int saved_EDI;
102 #endif
103 #ifdef __sparc__
104     int saved_i7, tmp_T0;
105 #endif
106     int code_gen_size, ret, interrupt_request;
107     void (*gen_func)(void);
108     TranslationBlock *tb, **ptb;
109     target_ulong cs_base, pc;
110     uint8_t *tc_ptr;
111     unsigned int flags;
112
113     /* first we save global registers */
114     saved_env = env;
115     env = env1;
116     saved_T0 = T0;
117     saved_T1 = T1;
118     saved_T2 = T2;
119 #ifdef __sparc__
120     /* we also save i7 because longjmp may not restore it */
121     asm volatile ("mov %%i7, %0" : "=r" (saved_i7));
122 #endif
123
124 #if defined(TARGET_I386)
125 #ifdef reg_EAX
126     saved_EAX = EAX;
127 #endif
128 #ifdef reg_ECX
129     saved_ECX = ECX;
130 #endif
131 #ifdef reg_EDX
132     saved_EDX = EDX;
133 #endif
134 #ifdef reg_EBX
135     saved_EBX = EBX;
136 #endif
137 #ifdef reg_ESP
138     saved_ESP = ESP;
139 #endif
140 #ifdef reg_EBP
141     saved_EBP = EBP;
142 #endif
143 #ifdef reg_ESI
144     saved_ESI = ESI;
145 #endif
146 #ifdef reg_EDI
147     saved_EDI = EDI;
148 #endif
149
150     env_to_regs();
151     /* put eflags in CPU temporary format */
152     CC_SRC = env->eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
153     DF = 1 - (2 * ((env->eflags >> 10) & 1));
154     CC_OP = CC_OP_EFLAGS;
155     env->eflags &= ~(DF_MASK | CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
156 #elif defined(TARGET_ARM)
157     {
158         unsigned int psr;
159         psr = env->cpsr;
160         env->CF = (psr >> 29) & 1;
161         env->NZF = (psr & 0xc0000000) ^ 0x40000000;
162         env->VF = (psr << 3) & 0x80000000;
163         env->QF = (psr >> 27) & 1;
164         env->cpsr = psr & ~CACHED_CPSR_BITS;
165     }
166 #elif defined(TARGET_SPARC)
167 #elif defined(TARGET_PPC)
168 #else
169 #error unsupported target CPU
170 #endif
171     env->exception_index = -1;
172
173     /* prepare setjmp context for exception handling */
174     for(;;) {
175         if (setjmp(env->jmp_env) == 0) {
176             env->current_tb = NULL;
177             /* if an exception is pending, we execute it here */
178             if (env->exception_index >= 0) {
179                 if (env->exception_index >= EXCP_INTERRUPT) {
180                     /* exit request from the cpu execution loop */
181                     ret = env->exception_index;
182                     break;
183                 } else if (env->user_mode_only) {
184                     /* if user mode only, we simulate a fake exception
185                        which will be hanlded outside the cpu execution
186                        loop */
187 #if defined(TARGET_I386)
188                     do_interrupt_user(env->exception_index, 
189                                       env->exception_is_int, 
190                                       env->error_code, 
191                                       env->exception_next_eip);
192 #endif
193                     ret = env->exception_index;
194                     break;
195                 } else {
196 #if defined(TARGET_I386)
197                     /* simulate a real cpu exception. On i386, it can
198                        trigger new exceptions, but we do not handle
199                        double or triple faults yet. */
200                     do_interrupt(env->exception_index, 
201                                  env->exception_is_int, 
202                                  env->error_code, 
203                                  env->exception_next_eip, 0);
204 #elif defined(TARGET_PPC)
205                     do_interrupt(env);
206 #elif defined(TARGET_SPARC)
207                     do_interrupt(env->exception_index);
208 #endif
209                 }
210                 env->exception_index = -1;
211             } 
212 #ifdef USE_KQEMU
213             if (kqemu_is_ok(env) && env->interrupt_request == 0) {
214                 int ret;
215                 env->eflags = env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
216                 ret = kqemu_cpu_exec(env);
217                 /* put eflags in CPU temporary format */
218                 CC_SRC = env->eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
219                 DF = 1 - (2 * ((env->eflags >> 10) & 1));
220                 CC_OP = CC_OP_EFLAGS;
221                 env->eflags &= ~(DF_MASK | CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
222                 if (ret == 1) {
223                     /* exception */
224                     longjmp(env->jmp_env, 1);
225                 } else if (ret == 2) {
226                     /* softmmu execution needed */
227                 } else {
228                     if (env->interrupt_request != 0) {
229                         /* hardware interrupt will be executed just after */
230                     } else {
231                         /* otherwise, we restart */
232                         longjmp(env->jmp_env, 1);
233                     }
234                 }
235             }
236 #endif
237
238             T0 = 0; /* force lookup of first TB */
239             for(;;) {
240 #ifdef __sparc__
241                 /* g1 can be modified by some libc? functions */ 
242                 tmp_T0 = T0;
243 #endif      
244                 interrupt_request = env->interrupt_request;
245                 if (__builtin_expect(interrupt_request, 0)) {
246 #if defined(TARGET_I386)
247                     /* if hardware interrupt pending, we execute it */
248                     if ((interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
249                         (env->eflags & IF_MASK) && 
250                         !(env->hflags & HF_INHIBIT_IRQ_MASK)) {
251                         int intno;
252                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
253                         intno = cpu_get_pic_interrupt(env);
254                         if (loglevel & CPU_LOG_TB_IN_ASM) {
255                             fprintf(logfile, "Servicing hardware INT=0x%02x\n", intno);
256                         }
257                         do_interrupt(intno, 0, 0, 0, 1);
258                         /* ensure that no TB jump will be modified as
259                            the program flow was changed */
260 #ifdef __sparc__
261                         tmp_T0 = 0;
262 #else
263                         T0 = 0;
264 #endif
265                     }
266 #elif defined(TARGET_PPC)
267 #if 0
268                     if ((interrupt_request & CPU_INTERRUPT_RESET)) {
269                         cpu_ppc_reset(env);
270                     }
271 #endif
272                     if (msr_ee != 0) {
273                     if ((interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD)) {
274                             /* Raise it */
275                             env->exception_index = EXCP_EXTERNAL;
276                             env->error_code = 0;
277                             do_interrupt(env);
278                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
279                         } else if ((interrupt_request & CPU_INTERRUPT_TIMER)) {
280                             /* Raise it */
281                             env->exception_index = EXCP_DECR;
282                             env->error_code = 0;
283                             do_interrupt(env);
284                             env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_TIMER;
285                         }
286                     }
287 #elif defined(TARGET_SPARC)
288                     if (interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) {
289                         do_interrupt(env->interrupt_index);
290                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_HARD;
291                     } else if (interrupt_request & CPU_INTERRUPT_TIMER) {
292                         //do_interrupt(0, 0, 0, 0, 0);
293                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_TIMER;
294                     }
295 #endif
296                     if (interrupt_request & CPU_INTERRUPT_EXITTB) {
297                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_EXITTB;
298                         /* ensure that no TB jump will be modified as
299                            the program flow was changed */
300 #ifdef __sparc__
301                         tmp_T0 = 0;
302 #else
303                         T0 = 0;
304 #endif
305                     }
306                     if (interrupt_request & CPU_INTERRUPT_EXIT) {
307                         env->interrupt_request &= ~CPU_INTERRUPT_EXIT;
308                         env->exception_index = EXCP_INTERRUPT;
309                         cpu_loop_exit();
310                     }
311                 }
312 #ifdef DEBUG_EXEC
313                 if ((loglevel & CPU_LOG_EXEC)) {
314 #if defined(TARGET_I386)
315                     /* restore flags in standard format */
316                     env->regs[R_EAX] = EAX;
317                     env->regs[R_EBX] = EBX;
318                     env->regs[R_ECX] = ECX;
319                     env->regs[R_EDX] = EDX;
320                     env->regs[R_ESI] = ESI;
321                     env->regs[R_EDI] = EDI;
322                     env->regs[R_EBP] = EBP;
323                     env->regs[R_ESP] = ESP;
324                     env->eflags = env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
325                     cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, X86_DUMP_CCOP);
326                     env->eflags &= ~(DF_MASK | CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
327 #elif defined(TARGET_ARM)
328                     env->cpsr = compute_cpsr();
329                     cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
330                     env->cpsr &= ~CACHED_CPSR_BITS;
331 #elif defined(TARGET_SPARC)
332                     cpu_dump_state (env, logfile, fprintf, 0);
333 #elif defined(TARGET_PPC)
334                     cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
335 #else
336 #error unsupported target CPU 
337 #endif
338                 }
339 #endif
340                 /* we record a subset of the CPU state. It will
341                    always be the same before a given translated block
342                    is executed. */
343 #if defined(TARGET_I386)
344                 flags = env->hflags;
345                 flags |= (env->eflags & (IOPL_MASK | TF_MASK | VM_MASK));
346                 cs_base = env->segs[R_CS].base;
347                 pc = cs_base + env->eip;
348 #elif defined(TARGET_ARM)
349                 flags = env->thumb | (env->vfp.vec_len << 1)
350                         | (env->vfp.vec_stride << 4);
351                 cs_base = 0;
352                 pc = env->regs[15];
353 #elif defined(TARGET_SPARC)
354                 flags = 0;
355                 cs_base = env->npc;
356                 pc = env->pc;
357 #elif defined(TARGET_PPC)
358                 flags = (msr_pr << MSR_PR) | (msr_fp << MSR_FP) | (msr_se << MSR_SE);
359                 cs_base = 0;
360                 pc = env->nip;
361 #else
362 #error unsupported CPU
363 #endif
364                 tb = tb_find(&ptb, pc, cs_base, 
365                              flags);
366                 if (!tb) {
367                     TranslationBlock **ptb1;
368                     unsigned int h;
369                     target_ulong phys_pc, phys_page1, phys_page2, virt_page2;
370                     
371                     
372                     spin_lock(&tb_lock);
373
374                     tb_invalidated_flag = 0;
375                     
376                     regs_to_env(); /* XXX: do it just before cpu_gen_code() */
377
378                     /* find translated block using physical mappings */
379                     phys_pc = get_phys_addr_code(env, pc);
380                     phys_page1 = phys_pc & TARGET_PAGE_MASK;
381                     phys_page2 = -1;
382                     h = tb_phys_hash_func(phys_pc);
383                     ptb1 = &tb_phys_hash[h];
384                     for(;;) {
385                         tb = *ptb1;
386                         if (!tb)
387                             goto not_found;
388                         if (tb->pc == pc && 
389                             tb->page_addr[0] == phys_page1 &&
390                             tb->cs_base == cs_base && 
391                             tb->flags == flags) {
392                             /* check next page if needed */
393                             if (tb->page_addr[1] != -1) {
394                                 virt_page2 = (pc & TARGET_PAGE_MASK) + 
395                                     TARGET_PAGE_SIZE;
396                                 phys_page2 = get_phys_addr_code(env, virt_page2);
397                                 if (tb->page_addr[1] == phys_page2)
398                                     goto found;
399                             } else {
400                                 goto found;
401                             }
402                         }
403                         ptb1 = &tb->phys_hash_next;
404                     }
405                 not_found:
406                     /* if no translated code available, then translate it now */
407                     tb = tb_alloc(pc);
408                     if (!tb) {
409                         /* flush must be done */
410                         tb_flush(env);
411                         /* cannot fail at this point */
412                         tb = tb_alloc(pc);
413                         /* don't forget to invalidate previous TB info */
414                         ptb = &tb_hash[tb_hash_func(pc)];
415                         T0 = 0;
416                     }
417                     tc_ptr = code_gen_ptr;
418                     tb->tc_ptr = tc_ptr;
419                     tb->cs_base = cs_base;
420                     tb->flags = flags;
421                     cpu_gen_code(env, tb, CODE_GEN_MAX_SIZE, &code_gen_size);
422                     code_gen_ptr = (void *)(((unsigned long)code_gen_ptr + code_gen_size + CODE_GEN_ALIGN - 1) & ~(CODE_GEN_ALIGN - 1));
423                     
424                     /* check next page if needed */
425                     virt_page2 = (pc + tb->size - 1) & TARGET_PAGE_MASK;
426                     phys_page2 = -1;
427                     if ((pc & TARGET_PAGE_MASK) != virt_page2) {
428                         phys_page2 = get_phys_addr_code(env, virt_page2);
429                     }
430                     tb_link_phys(tb, phys_pc, phys_page2);
431
432                 found:
433                     if (tb_invalidated_flag) {
434                         /* as some TB could have been invalidated because
435                            of memory exceptions while generating the code, we
436                            must recompute the hash index here */
437                         ptb = &tb_hash[tb_hash_func(pc)];
438                         while (*ptb != NULL)
439                             ptb = &(*ptb)->hash_next;
440                         T0 = 0;
441                     }
442                     /* we add the TB in the virtual pc hash table */
443                     *ptb = tb;
444                     tb->hash_next = NULL;
445                     tb_link(tb);
446                     spin_unlock(&tb_lock);
447                 }
448 #ifdef DEBUG_EXEC
449                 if ((loglevel & CPU_LOG_EXEC)) {
450                     fprintf(logfile, "Trace 0x%08lx [" TARGET_FMT_lx "] %s\n",
451                             (long)tb->tc_ptr, tb->pc,
452                             lookup_symbol(tb->pc));
453                 }
454 #endif
455 #ifdef __sparc__
456                 T0 = tmp_T0;
457 #endif      
458                 /* see if we can patch the calling TB. */
459                 {
460                     if (T0 != 0
461 #if defined(TARGET_I386) && defined(USE_CODE_COPY)
462                     && (tb->cflags & CF_CODE_COPY) == 
463                     (((TranslationBlock *)(T0 & ~3))->cflags & CF_CODE_COPY)
464 #endif
465                     ) {
466                     spin_lock(&tb_lock);
467                     tb_add_jump((TranslationBlock *)(long)(T0 & ~3), T0 & 3, tb);
468 #if defined(USE_CODE_COPY)
469                     /* propagates the FP use info */
470                     ((TranslationBlock *)(T0 & ~3))->cflags |= 
471                         (tb->cflags & CF_FP_USED);
472 #endif
473                     spin_unlock(&tb_lock);
474                 }
475                 }
476                 tc_ptr = tb->tc_ptr;
477                 env->current_tb = tb;
478                 /* execute the generated code */
479                 gen_func = (void *)tc_ptr;
480 #if defined(__sparc__)
481                 __asm__ __volatile__("call      %0\n\t"
482                                      "mov       %%o7,%%i0"
483                                      : /* no outputs */
484                                      : "r" (gen_func) 
485                                      : "i0", "i1", "i2", "i3", "i4", "i5");
486 #elif defined(__arm__)
487                 asm volatile ("mov pc, %0\n\t"
488                               ".global exec_loop\n\t"
489                               "exec_loop:\n\t"
490                               : /* no outputs */
491                               : "r" (gen_func)
492                               : "r1", "r2", "r3", "r8", "r9", "r10", "r12", "r14");
493 #elif defined(TARGET_I386) && defined(USE_CODE_COPY)
494 {
495     if (!(tb->cflags & CF_CODE_COPY)) {
496         if ((tb->cflags & CF_FP_USED) && env->native_fp_regs) {
497             save_native_fp_state(env);
498         }
499         gen_func();
500     } else {
501         if ((tb->cflags & CF_FP_USED) && !env->native_fp_regs) {
502             restore_native_fp_state(env);
503         }
504         /* we work with native eflags */
505         CC_SRC = cc_table[CC_OP].compute_all();
506         CC_OP = CC_OP_EFLAGS;
507         asm(".globl exec_loop\n"
508             "\n"
509             "debug1:\n"
510             "    pushl %%ebp\n"
511             "    fs movl %10, %9\n"
512             "    fs movl %11, %%eax\n"
513             "    andl $0x400, %%eax\n"
514             "    fs orl %8, %%eax\n"
515             "    pushl %%eax\n"
516             "    popf\n"
517             "    fs movl %%esp, %12\n"
518             "    fs movl %0, %%eax\n"
519             "    fs movl %1, %%ecx\n"
520             "    fs movl %2, %%edx\n"
521             "    fs movl %3, %%ebx\n"
522             "    fs movl %4, %%esp\n"
523             "    fs movl %5, %%ebp\n"
524             "    fs movl %6, %%esi\n"
525             "    fs movl %7, %%edi\n"
526             "    fs jmp *%9\n"
527             "exec_loop:\n"
528             "    fs movl %%esp, %4\n"
529             "    fs movl %12, %%esp\n"
530             "    fs movl %%eax, %0\n"
531             "    fs movl %%ecx, %1\n"
532             "    fs movl %%edx, %2\n"
533             "    fs movl %%ebx, %3\n"
534             "    fs movl %%ebp, %5\n"
535             "    fs movl %%esi, %6\n"
536             "    fs movl %%edi, %7\n"
537             "    pushf\n"
538             "    popl %%eax\n"
539             "    movl %%eax, %%ecx\n"
540             "    andl $0x400, %%ecx\n"
541             "    shrl $9, %%ecx\n"
542             "    andl $0x8d5, %%eax\n"
543             "    fs movl %%eax, %8\n"
544             "    movl $1, %%eax\n"
545             "    subl %%ecx, %%eax\n"
546             "    fs movl %%eax, %11\n"
547             "    fs movl %9, %%ebx\n" /* get T0 value */
548             "    popl %%ebp\n"
549             :
550             : "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[0])),
551             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[1])),
552             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[2])),
553             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[3])),
554             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[4])),
555             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[5])),
556             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[6])),
557             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, regs[7])),
558             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, cc_src)),
559             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, tmp0)),
560             "a" (gen_func),
561             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, df)),
562             "m" (*(uint8_t *)offsetof(CPUState, saved_esp))
563             : "%ecx", "%edx"
564             );
565     }
566 }
567 #else
568                 gen_func();
569 #endif
570                 env->current_tb = NULL;
571                 /* reset soft MMU for next block (it can currently
572                    only be set by a memory fault) */
573 #if defined(TARGET_I386) && !defined(CONFIG_SOFTMMU)
574                 if (env->hflags & HF_SOFTMMU_MASK) {
575                     env->hflags &= ~HF_SOFTMMU_MASK;
576                     /* do not allow linking to another block */
577                     T0 = 0;
578                 }
579 #endif
580             }
581         } else {
582             env_to_regs();
583         }
584     } /* for(;;) */
585
586
587 #if defined(TARGET_I386)
588 #if defined(USE_CODE_COPY)
589     if (env->native_fp_regs) {
590         save_native_fp_state(env);
591     }
592 #endif
593     /* restore flags in standard format */
594     env->eflags = env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
595
596     /* restore global registers */
597 #ifdef reg_EAX
598     EAX = saved_EAX;
599 #endif
600 #ifdef reg_ECX
601     ECX = saved_ECX;
602 #endif
603 #ifdef reg_EDX
604     EDX = saved_EDX;
605 #endif
606 #ifdef reg_EBX
607     EBX = saved_EBX;
608 #endif
609 #ifdef reg_ESP
610     ESP = saved_ESP;
611 #endif
612 #ifdef reg_EBP
613     EBP = saved_EBP;
614 #endif
615 #ifdef reg_ESI
616     ESI = saved_ESI;
617 #endif
618 #ifdef reg_EDI
619     EDI = saved_EDI;
620 #endif
621 #elif defined(TARGET_ARM)
622     env->cpsr = compute_cpsr();
623     /* XXX: Save/restore host fpu exception state?.  */
624 #elif defined(TARGET_SPARC)
625 #elif defined(TARGET_PPC)
626 #else
627 #error unsupported target CPU
628 #endif
629 #ifdef __sparc__
630     asm volatile ("mov %0, %%i7" : : "r" (saved_i7));
631 #endif
632     T0 = saved_T0;
633     T1 = saved_T1;
634     T2 = saved_T2;
635     env = saved_env;
636     return ret;
637 }
638
639 /* must only be called from the generated code as an exception can be
640    generated */
641 void tb_invalidate_page_range(target_ulong start, target_ulong end)
642 {
643     /* XXX: cannot enable it yet because it yields to MMU exception
644        where NIP != read address on PowerPC */
645 #if 0
646     target_ulong phys_addr;
647     phys_addr = get_phys_addr_code(env, start);
648     tb_invalidate_phys_page_range(phys_addr, phys_addr + end - start, 0);
649 #endif
650 }
651
652 #if defined(TARGET_I386) && defined(CONFIG_USER_ONLY)
653
654 void cpu_x86_load_seg(CPUX86State *s, int seg_reg, int selector)
655 {
656     CPUX86State *saved_env;
657
658     saved_env = env;
659     env = s;
660     if (!(env->cr[0] & CR0_PE_MASK) || (env->eflags & VM_MASK)) {
661         selector &= 0xffff;
662         cpu_x86_load_seg_cache(env, seg_reg, selector, 
663                                (selector << 4), 0xffff, 0);
664     } else {
665         load_seg(seg_reg, selector);
666     }
667     env = saved_env;
668 }
669
670 void cpu_x86_fsave(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32)
671 {
672     CPUX86State *saved_env;
673
674     saved_env = env;
675     env = s;
676     
677     helper_fsave((target_ulong)ptr, data32);
678
679     env = saved_env;
680 }
681
682 void cpu_x86_frstor(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32)
683 {
684     CPUX86State *saved_env;
685
686     saved_env = env;
687     env = s;
688     
689     helper_frstor((target_ulong)ptr, data32);
690
691     env = saved_env;
692 }
693
694 #endif /* TARGET_I386 */
695
696 #if !defined(CONFIG_SOFTMMU)
697
698 #if defined(TARGET_I386)
699
700 /* 'pc' is the host PC at which the exception was raised. 'address' is
701    the effective address of the memory exception. 'is_write' is 1 if a
702    write caused the exception and otherwise 0'. 'old_set' is the
703    signal set which should be restored */
704 static inline int handle_cpu_signal(unsigned long pc, unsigned long address,
705                                     int is_write, sigset_t *old_set, 
706                                     void *puc)
707 {
708     TranslationBlock *tb;
709     int ret;
710
711     if (cpu_single_env)
712         env = cpu_single_env; /* XXX: find a correct solution for multithread */
713 #if defined(DEBUG_SIGNAL)
714     qemu_printf("qemu: SIGSEGV pc=0x%08lx address=%08lx w=%d oldset=0x%08lx\n", 
715                 pc, address, is_write, *(unsigned long *)old_set);
716 #endif
717     /* XXX: locking issue */
718     if (is_write && page_unprotect(address, pc, puc)) {
719         return 1;
720     }
721
722     /* see if it is an MMU fault */
723     ret = cpu_x86_handle_mmu_fault(env, address, is_write, 
724                                    ((env->hflags & HF_CPL_MASK) == 3), 0);
725     if (ret < 0)
726         return 0; /* not an MMU fault */
727     if (ret == 0)
728         return 1; /* the MMU fault was handled without causing real CPU fault */
729     /* now we have a real cpu fault */
730     tb = tb_find_pc(pc);
731     if (tb) {
732         /* the PC is inside the translated code. It means that we have
733            a virtual CPU fault */
734         cpu_restore_state(tb, env, pc, puc);
735     }
736     if (ret == 1) {
737 #if 0
738         printf("PF exception: EIP=0x%08x CR2=0x%08x error=0x%x\n", 
739                env->eip, env->cr[2], env->error_code);
740 #endif
741         /* we restore the process signal mask as the sigreturn should
742            do it (XXX: use sigsetjmp) */
743         sigprocmask(SIG_SETMASK, old_set, NULL);
744         raise_exception_err(EXCP0E_PAGE, env->error_code);
745     } else {
746         /* activate soft MMU for this block */
747         env->hflags |= HF_SOFTMMU_MASK;
748         cpu_resume_from_signal(env, puc);
749     }
750     /* never comes here */
751     return 1;
752 }
753
754 #elif defined(TARGET_ARM)
755 static inline int handle_cpu_signal(unsigned long pc, unsigned long address,
756                                     int is_write, sigset_t *old_set,
757                                     void *puc)
758 {
759     TranslationBlock *tb;
760     int ret;
761
762     if (cpu_single_env)
763         env = cpu_single_env; /* XXX: find a correct solution for multithread */
764 #if defined(DEBUG_SIGNAL)
765     printf("qemu: SIGSEGV pc=0x%08lx address=%08lx w=%d oldset=0x%08lx\n", 
766            pc, address, is_write, *(unsigned long *)old_set);
767 #endif
768     /* XXX: locking issue */
769     if (is_write && page_unprotect(address, pc, puc)) {
770         return 1;
771     }
772     /* see if it is an MMU fault */
773     ret = cpu_arm_handle_mmu_fault(env, address, is_write, 1, 0);
774     if (ret < 0)
775         return 0; /* not an MMU fault */
776     if (ret == 0)
777         return 1; /* the MMU fault was handled without causing real CPU fault */
778     /* now we have a real cpu fault */
779     tb = tb_find_pc(pc);
780     if (tb) {
781         /* the PC is inside the translated code. It means that we have
782            a virtual CPU fault */
783         cpu_restore_state(tb, env, pc, puc);
784     }
785     /* we restore the process signal mask as the sigreturn should
786        do it (XXX: use sigsetjmp) */
787     sigprocmask(SIG_SETMASK, old_set, NULL);
788     cpu_loop_exit();
789 }
790 #elif defined(TARGET_SPARC)
791 static inline int handle_cpu_signal(unsigned long pc, unsigned long address,
792                                     int is_write, sigset_t *old_set,
793                                     void *puc)
794 {
795     TranslationBlock *tb;
796     int ret;
797
798     if (cpu_single_env)
799         env = cpu_single_env; /* XXX: find a correct solution for multithread */
800 #if defined(DEBUG_SIGNAL)
801     printf("qemu: SIGSEGV pc=0x%08lx address=%08lx w=%d oldset=0x%08lx\n", 
802            pc, address, is_write, *(unsigned long *)old_set);
803 #endif
804     /* XXX: locking issue */
805     if (is_write && page_unprotect(address, pc, puc)) {
806         return 1;
807     }
808     /* see if it is an MMU fault */
809     ret = cpu_sparc_handle_mmu_fault(env, address, is_write, 1, 0);
810     if (ret < 0)
811         return 0; /* not an MMU fault */
812     if (ret == 0)
813         return 1; /* the MMU fault was handled without causing real CPU fault */
814     /* now we have a real cpu fault */
815     tb = tb_find_pc(pc);
816     if (tb) {
817         /* the PC is inside the translated code. It means that we have
818            a virtual CPU fault */
819         cpu_restore_state(tb, env, pc, puc);
820     }
821     /* we restore the process signal mask as the sigreturn should
822        do it (XXX: use sigsetjmp) */
823     sigprocmask(SIG_SETMASK, old_set, NULL);
824     cpu_loop_exit();
825 }
826 #elif defined (TARGET_PPC)
827 static inline int handle_cpu_signal(unsigned long pc, unsigned long address,
828                                     int is_write, sigset_t *old_set,
829                                     void *puc)
830 {
831     TranslationBlock *tb;
832     int ret;
833     
834     if (cpu_single_env)
835         env = cpu_single_env; /* XXX: find a correct solution for multithread */
836 #if defined(DEBUG_SIGNAL)
837     printf("qemu: SIGSEGV pc=0x%08lx address=%08lx w=%d oldset=0x%08lx\n", 
838            pc, address, is_write, *(unsigned long *)old_set);
839 #endif
840     /* XXX: locking issue */
841     if (is_write && page_unprotect(address, pc, puc)) {
842         return 1;
843     }
844
845     /* see if it is an MMU fault */
846     ret = cpu_ppc_handle_mmu_fault(env, address, is_write, msr_pr, 0);
847     if (ret < 0)
848         return 0; /* not an MMU fault */
849     if (ret == 0)
850         return 1; /* the MMU fault was handled without causing real CPU fault */
851
852     /* now we have a real cpu fault */
853     tb = tb_find_pc(pc);
854     if (tb) {
855         /* the PC is inside the translated code. It means that we have
856            a virtual CPU fault */
857         cpu_restore_state(tb, env, pc, puc);
858     }
859     if (ret == 1) {
860 #if 0
861         printf("PF exception: NIP=0x%08x error=0x%x %p\n", 
862                env->nip, env->error_code, tb);
863 #endif
864     /* we restore the process signal mask as the sigreturn should
865        do it (XXX: use sigsetjmp) */
866         sigprocmask(SIG_SETMASK, old_set, NULL);
867         do_raise_exception_err(env->exception_index, env->error_code);
868     } else {
869         /* activate soft MMU for this block */
870         cpu_resume_from_signal(env, puc);
871     }
872     /* never comes here */
873     return 1;
874 }
875 #else
876 #error unsupported target CPU
877 #endif
878
879 #if defined(__i386__)
880
881 #if defined(USE_CODE_COPY)
882 static void cpu_send_trap(unsigned long pc, int trap, 
883                           struct ucontext *uc)
884 {
885     TranslationBlock *tb;
886
887     if (cpu_single_env)
888         env = cpu_single_env; /* XXX: find a correct solution for multithread */
889     /* now we have a real cpu fault */
890     tb = tb_find_pc(pc);
891     if (tb) {
892         /* the PC is inside the translated code. It means that we have
893            a virtual CPU fault */
894         cpu_restore_state(tb, env, pc, uc);
895     }
896     sigprocmask(SIG_SETMASK, &uc->uc_sigmask, NULL);
897     raise_exception_err(trap, env->error_code);
898 }
899 #endif
900
901 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
902                        void *puc)
903 {
904     struct ucontext *uc = puc;
905     unsigned long pc;
906     int trapno;
907
908 #ifndef REG_EIP
909 /* for glibc 2.1 */
910 #define REG_EIP    EIP
911 #define REG_ERR    ERR
912 #define REG_TRAPNO TRAPNO
913 #endif
914     pc = uc->uc_mcontext.gregs[REG_EIP];
915     trapno = uc->uc_mcontext.gregs[REG_TRAPNO];
916 #if defined(TARGET_I386) && defined(USE_CODE_COPY)
917     if (trapno == 0x00 || trapno == 0x05) {
918         /* send division by zero or bound exception */
919         cpu_send_trap(pc, trapno, uc);
920         return 1;
921     } else
922 #endif
923         return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
924                                  trapno == 0xe ? 
925                                  (uc->uc_mcontext.gregs[REG_ERR] >> 1) & 1 : 0,
926                                  &uc->uc_sigmask, puc);
927 }
928
929 #elif defined(__x86_64__)
930
931 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info,
932                        void *puc)
933 {
934     struct ucontext *uc = puc;
935     unsigned long pc;
936
937     pc = uc->uc_mcontext.gregs[REG_RIP];
938     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
939                              uc->uc_mcontext.gregs[REG_TRAPNO] == 0xe ? 
940                              (uc->uc_mcontext.gregs[REG_ERR] >> 1) & 1 : 0,
941                              &uc->uc_sigmask, puc);
942 }
943
944 #elif defined(__powerpc__)
945
946 /***********************************************************************
947  * signal context platform-specific definitions
948  * From Wine
949  */
950 #ifdef linux
951 /* All Registers access - only for local access */
952 # define REG_sig(reg_name, context)             ((context)->uc_mcontext.regs->reg_name)
953 /* Gpr Registers access  */
954 # define GPR_sig(reg_num, context)              REG_sig(gpr[reg_num], context)
955 # define IAR_sig(context)                       REG_sig(nip, context)   /* Program counter */
956 # define MSR_sig(context)                       REG_sig(msr, context)   /* Machine State Register (Supervisor) */
957 # define CTR_sig(context)                       REG_sig(ctr, context)   /* Count register */
958 # define XER_sig(context)                       REG_sig(xer, context) /* User's integer exception register */
959 # define LR_sig(context)                        REG_sig(link, context) /* Link register */
960 # define CR_sig(context)                        REG_sig(ccr, context) /* Condition register */
961 /* Float Registers access  */
962 # define FLOAT_sig(reg_num, context)            (((double*)((char*)((context)->uc_mcontext.regs+48*4)))[reg_num])
963 # define FPSCR_sig(context)                     (*(int*)((char*)((context)->uc_mcontext.regs+(48+32*2)*4)))
964 /* Exception Registers access */
965 # define DAR_sig(context)                       REG_sig(dar, context)
966 # define DSISR_sig(context)                     REG_sig(dsisr, context)
967 # define TRAP_sig(context)                      REG_sig(trap, context)
968 #endif /* linux */
969
970 #ifdef __APPLE__
971 # include <sys/ucontext.h>
972 typedef struct ucontext SIGCONTEXT;
973 /* All Registers access - only for local access */
974 # define REG_sig(reg_name, context)             ((context)->uc_mcontext->ss.reg_name)
975 # define FLOATREG_sig(reg_name, context)        ((context)->uc_mcontext->fs.reg_name)
976 # define EXCEPREG_sig(reg_name, context)        ((context)->uc_mcontext->es.reg_name)
977 # define VECREG_sig(reg_name, context)          ((context)->uc_mcontext->vs.reg_name)
978 /* Gpr Registers access */
979 # define GPR_sig(reg_num, context)              REG_sig(r##reg_num, context)
980 # define IAR_sig(context)                       REG_sig(srr0, context)  /* Program counter */
981 # define MSR_sig(context)                       REG_sig(srr1, context)  /* Machine State Register (Supervisor) */
982 # define CTR_sig(context)                       REG_sig(ctr, context)
983 # define XER_sig(context)                       REG_sig(xer, context) /* Link register */
984 # define LR_sig(context)                        REG_sig(lr, context)  /* User's integer exception register */
985 # define CR_sig(context)                        REG_sig(cr, context)  /* Condition register */
986 /* Float Registers access */
987 # define FLOAT_sig(reg_num, context)            FLOATREG_sig(fpregs[reg_num], context)
988 # define FPSCR_sig(context)                     ((double)FLOATREG_sig(fpscr, context))
989 /* Exception Registers access */
990 # define DAR_sig(context)                       EXCEPREG_sig(dar, context)     /* Fault registers for coredump */
991 # define DSISR_sig(context)                     EXCEPREG_sig(dsisr, context)
992 # define TRAP_sig(context)                      EXCEPREG_sig(exception, context) /* number of powerpc exception taken */
993 #endif /* __APPLE__ */
994
995 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
996                        void *puc)
997 {
998     struct ucontext *uc = puc;
999     unsigned long pc;
1000     int is_write;
1001
1002     pc = IAR_sig(uc);
1003     is_write = 0;
1004 #if 0
1005     /* ppc 4xx case */
1006     if (DSISR_sig(uc) & 0x00800000)
1007         is_write = 1;
1008 #else
1009     if (TRAP_sig(uc) != 0x400 && (DSISR_sig(uc) & 0x02000000))
1010         is_write = 1;
1011 #endif
1012     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
1013                              is_write, &uc->uc_sigmask, puc);
1014 }
1015
1016 #elif defined(__alpha__)
1017
1018 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
1019                            void *puc)
1020 {
1021     struct ucontext *uc = puc;
1022     uint32_t *pc = uc->uc_mcontext.sc_pc;
1023     uint32_t insn = *pc;
1024     int is_write = 0;
1025
1026     /* XXX: need kernel patch to get write flag faster */
1027     switch (insn >> 26) {
1028     case 0x0d: // stw
1029     case 0x0e: // stb
1030     case 0x0f: // stq_u
1031     case 0x24: // stf
1032     case 0x25: // stg
1033     case 0x26: // sts
1034     case 0x27: // stt
1035     case 0x2c: // stl
1036     case 0x2d: // stq
1037     case 0x2e: // stl_c
1038     case 0x2f: // stq_c
1039         is_write = 1;
1040     }
1041
1042     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
1043                              is_write, &uc->uc_sigmask, puc);
1044 }
1045 #elif defined(__sparc__)
1046
1047 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
1048                        void *puc)
1049 {
1050     uint32_t *regs = (uint32_t *)(info + 1);
1051     void *sigmask = (regs + 20);
1052     unsigned long pc;
1053     int is_write;
1054     uint32_t insn;
1055     
1056     /* XXX: is there a standard glibc define ? */
1057     pc = regs[1];
1058     /* XXX: need kernel patch to get write flag faster */
1059     is_write = 0;
1060     insn = *(uint32_t *)pc;
1061     if ((insn >> 30) == 3) {
1062       switch((insn >> 19) & 0x3f) {
1063       case 0x05: // stb
1064       case 0x06: // sth
1065       case 0x04: // st
1066       case 0x07: // std
1067       case 0x24: // stf
1068       case 0x27: // stdf
1069       case 0x25: // stfsr
1070         is_write = 1;
1071         break;
1072       }
1073     }
1074     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
1075                              is_write, sigmask, NULL);
1076 }
1077
1078 #elif defined(__arm__)
1079
1080 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
1081                        void *puc)
1082 {
1083     struct ucontext *uc = puc;
1084     unsigned long pc;
1085     int is_write;
1086     
1087     pc = uc->uc_mcontext.gregs[R15];
1088     /* XXX: compute is_write */
1089     is_write = 0;
1090     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
1091                              is_write,
1092                              &uc->uc_sigmask);
1093 }
1094
1095 #elif defined(__mc68000)
1096
1097 int cpu_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
1098                        void *puc)
1099 {
1100     struct ucontext *uc = puc;
1101     unsigned long pc;
1102     int is_write;
1103     
1104     pc = uc->uc_mcontext.gregs[16];
1105     /* XXX: compute is_write */
1106     is_write = 0;
1107     return handle_cpu_signal(pc, (unsigned long)info->si_addr, 
1108                              is_write,
1109                              &uc->uc_sigmask, puc);
1110 }
1111
1112 #else
1113
1114 #error host CPU specific signal handler needed
1115
1116 #endif
1117
1118 #endif /* !defined(CONFIG_SOFTMMU) */