Rework PowerPC exceptions model to make it more versatile:
[qemu] / darwin-user / main.c
1 /*
2  *  qemu user main
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *  Copyright (c) 2006 Pierre d'Herbemont
6  *
7  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  *  (at your option) any later version.
11  *
12  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  *  GNU General Public License for more details.
16  *
17  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
18  *  along with this program; if not, write to the Free Software
19  *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21 #include <stdlib.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdarg.h>
24 #include <string.h>
25 #include <errno.h>
26 #include <unistd.h>
27
28 #include <sys/syscall.h>
29 #include <sys/mman.h>
30
31 #include "qemu.h"
32
33 #define DEBUG_LOGFILE "/tmp/qemu.log"
34
35 #ifdef __APPLE__
36 #include <crt_externs.h>
37 # define environ  (*_NSGetEnviron())
38 #endif
39
40 #include <mach/mach_init.h>
41 #include <mach/vm_map.h>
42
43 const char *interp_prefix = "";
44
45 asm(".zerofill __STD_PROG_ZONE, __STD_PROG_ZONE, __std_prog_zone, 0x0dfff000");
46
47 /* XXX: on x86 MAP_GROWSDOWN only works if ESP <= address + 32, so
48    we allocate a bigger stack. Need a better solution, for example
49    by remapping the process stack directly at the right place */
50 unsigned long stack_size = 512 * 1024;
51
52 void qerror(const char *fmt, ...)
53 {
54     va_list ap;
55
56     va_start(ap, fmt);
57     vfprintf(stderr, fmt, ap);
58     va_end(ap);
59     fprintf(stderr, "\n");
60     exit(1);
61 }
62
63 void gemu_log(const char *fmt, ...)
64 {
65     va_list ap;
66
67     va_start(ap, fmt);
68     vfprintf(stderr, fmt, ap);
69     va_end(ap);
70 }
71
72 void cpu_outb(CPUState *env, int addr, int val)
73 {
74     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
75 }
76
77 void cpu_outw(CPUState *env, int addr, int val)
78 {
79     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
80 }
81
82 void cpu_outl(CPUState *env, int addr, int val)
83 {
84     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
85 }
86
87 int cpu_inb(CPUState *env, int addr)
88 {
89     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
90     return 0;
91 }
92
93 int cpu_inw(CPUState *env, int addr)
94 {
95     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
96     return 0;
97 }
98
99 int cpu_inl(CPUState *env, int addr)
100 {
101     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
102     return 0;
103 }
104
105 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
106 {
107     return -1;
108 }
109 #ifdef TARGET_PPC
110
111 static inline uint64_t cpu_ppc_get_tb (CPUState *env)
112 {
113     /* TO FIX */
114     return 0;
115 }
116
117 uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUState *env)
118 {
119     return cpu_ppc_get_tb(env) & 0xFFFFFFFF;
120 }
121
122 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUState *env)
123 {
124     return cpu_ppc_get_tb(env) >> 32;
125 }
126
127 static void cpu_ppc_store_tb (CPUState *env, uint64_t value)
128 {
129     /* TO FIX */
130 }
131
132 void cpu_ppc_store_tbu (CPUState *env, uint32_t value)
133 {
134     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)value << 32) | cpu_ppc_load_tbl(env));
135 }
136
137 void cpu_ppc_store_tbl (CPUState *env, uint32_t value)
138 {
139     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)cpu_ppc_load_tbl(env) << 32) | value);
140 }
141
142 void cpu_ppc601_store_rtcu (CPUState *env, uint32_t value)
143 {
144     cpu_ppc_store_tbu( env, value );
145 }
146
147 uint32_t cpu_ppc601_load_rtcu (CPUState *env)
148 {
149     cpu_ppc_load_tbu(env);
150 }
151
152 uint32_t cpu_ppc601_load_rtcl (CPUState *env)
153 {
154     return cpu_ppc_load_tbl(env) & 0x3FFFFF80;
155 }
156
157 /* XXX: to be fixed */
158 int ppc_dcr_read (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong *valp)
159 {
160     return -1;
161 }
162
163 int ppc_dcr_write (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong val)
164 {
165     return -1;
166 }
167
168 #define EXCP_DUMP(env, fmt, args...)                                         \
169 do {                                                                          \
170     fprintf(stderr, fmt , ##args);                                            \
171     cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);                                  \
172     if (loglevel != 0) {                                                      \
173         fprintf(logfile, fmt , ##args);                                       \
174         cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);                             \
175     }                                                                         \
176 } while (0)
177
178 void cpu_loop(CPUPPCState *env)
179 {
180     int trapnr;
181     uint32_t ret;
182     target_siginfo_t info;
183
184     for(;;) {
185         trapnr = cpu_ppc_exec(env);
186         switch(trapnr) {
187         case POWERPC_EXCP_NONE:
188             /* Just go on */
189             break;
190         case POWERPC_EXCP_CRITICAL: /* Critical input                        */
191             cpu_abort(env, "Critical interrupt while in user mode. "
192                       "Aborting\n");
193             break;
194         case POWERPC_EXCP_MCHECK:   /* Machine check exception               */
195             cpu_abort(env, "Machine check exception while in user mode. "
196                       "Aborting\n");
197             break;
198         case POWERPC_EXCP_DSI:      /* Data storage exception                */
199 #ifndef DAR
200 /* To deal with multiple qemu header version as host for the darwin-user code */
201 # define DAR SPR_DAR
202 #endif
203             EXCP_DUMP(env, "Invalid data memory access: 0x" ADDRX "\n",
204                       env->spr[SPR_DAR]);
205             /* Handle this via the gdb */
206             gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
207
208             info.si_addr = (void*)env->nip;
209             queue_signal(info.si_signo, &info);
210             break;
211         case POWERPC_EXCP_ISI:      /* Instruction storage exception         */
212             EXCP_DUMP(env, "Invalid instruction fetch: 0x\n" ADDRX "\n",
213                       env->spr[SPR_DAR]);
214             /* Handle this via the gdb */
215             gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
216
217             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
218             queue_signal(info.si_signo, &info);
219             break;
220         case POWERPC_EXCP_EXTERNAL: /* External input                        */
221             cpu_abort(env, "External interrupt while in user mode. "
222                       "Aborting\n");
223             break;
224         case POWERPC_EXCP_ALIGN:    /* Alignment exception                   */
225             EXCP_DUMP(env, "Unaligned memory access\n");
226             info.si_errno = 0;
227             info.si_code = BUS_ADRALN;
228             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
229             queue_signal(info.si_signo, &info);
230             break;
231         case POWERPC_EXCP_PROGRAM:  /* Program exception                     */
232             /* XXX: check this */
233             switch (env->error_code & ~0xF) {
234             case POWERPC_EXCP_FP:
235                 EXCP_DUMP(env, "Floating point program exception\n");
236                 /* Set FX */
237                 env->fpscr[7] |= 0x8;
238                 /* Finally, update FEX */
239                 if ((((env->fpscr[7] & 0x3) << 3) | (env->fpscr[6] >> 1)) &
240                     ((env->fpscr[1] << 1) | (env->fpscr[0] >> 3)))
241                     env->fpscr[7] |= 0x4;
242                 info.si_signo = SIGFPE;
243                 info.si_errno = 0;
244                 switch (env->error_code & 0xF) {
245                 case POWERPC_EXCP_FP_OX:
246                     info.si_code = FPE_FLTOVF;
247                     break;
248                 case POWERPC_EXCP_FP_UX:
249                     info.si_code = FPE_FLTUND;
250                     break;
251                 case POWERPC_EXCP_FP_ZX:
252                 case POWERPC_EXCP_FP_VXZDZ:
253                     info.si_code = FPE_FLTDIV;
254                     break;
255                 case POWERPC_EXCP_FP_XX:
256                     info.si_code = FPE_FLTRES;
257                     break;
258                 case POWERPC_EXCP_FP_VXSOFT:
259                     info.si_code = FPE_FLTINV;
260                     break;
261                 case POWERPC_EXCP_FP_VXNAN:
262                 case POWERPC_EXCP_FP_VXISI:
263                 case POWERPC_EXCP_FP_VXIDI:
264                 case POWERPC_EXCP_FP_VXIMZ:
265                 case POWERPC_EXCP_FP_VXVC:
266                 case POWERPC_EXCP_FP_VXSQRT:
267                 case POWERPC_EXCP_FP_VXCVI:
268                     info.si_code = FPE_FLTSUB;
269                     break;
270                 default:
271                     EXCP_DUMP(env, "Unknown floating point exception (%02x)\n",
272                               env->error_code);
273                     break;
274                 }
275                 break;
276             case POWERPC_EXCP_INVAL:
277                 EXCP_DUMP(env, "Invalid instruction\n");
278                 info.si_signo = SIGILL;
279                 info.si_errno = 0;
280                 switch (env->error_code & 0xF) {
281                 case POWERPC_EXCP_INVAL_INVAL:
282                     info.si_code = ILL_ILLOPC;
283                     break;
284                 case POWERPC_EXCP_INVAL_LSWX:
285                     info.si_code = ILL_ILLOPN;
286                     break;
287                 case POWERPC_EXCP_INVAL_SPR:
288                     info.si_code = ILL_PRVREG;
289                     break;
290                 case POWERPC_EXCP_INVAL_FP:
291                     info.si_code = ILL_COPROC;
292                     break;
293                 default:
294                     EXCP_DUMP(env, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
295                               env->error_code & 0xF);
296                     info.si_code = ILL_ILLADR;
297                     break;
298                 }
299                 /* Handle this via the gdb */
300                 gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
301                 break;
302             case POWERPC_EXCP_PRIV:
303                 EXCP_DUMP(env, "Privilege violation\n");
304                 info.si_signo = SIGILL;
305                 info.si_errno = 0;
306                 switch (env->error_code & 0xF) {
307                 case POWERPC_EXCP_PRIV_OPC:
308                     info.si_code = ILL_PRVOPC;
309                     break;
310                 case POWERPC_EXCP_PRIV_REG:
311                     info.si_code = ILL_PRVREG;
312                     break;
313                 default:
314                     EXCP_DUMP(env, "Unknown privilege violation (%02x)\n",
315                               env->error_code & 0xF);
316                     info.si_code = ILL_PRVOPC;
317                     break;
318                 }
319                 break;
320             case POWERPC_EXCP_TRAP:
321                 cpu_abort(env, "Tried to call a TRAP\n");
322                 break;
323             default:
324                 /* Should not happen ! */
325                 cpu_abort(env, "Unknown program exception (%02x)\n",
326                           env->error_code);
327                 break;
328             }
329             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
330             queue_signal(info.si_signo, &info);
331             break;
332         case POWERPC_EXCP_FPU:      /* Floating-point unavailable exception  */
333             EXCP_DUMP(env, "No floating point allowed\n");
334             info.si_signo = SIGILL;
335             info.si_errno = 0;
336             info.si_code = ILL_COPROC;
337             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
338             queue_signal(info.si_signo, &info);
339             break;
340         case POWERPC_EXCP_SYSCALL:  /* System call exception                 */
341             cpu_abort(env, "Syscall exception while in user mode. "
342                       "Aborting\n");
343             break;
344         case POWERPC_EXCP_APU:      /* Auxiliary processor unavailable       */
345             EXCP_DUMP(env, "No APU instruction allowed\n");
346             info.si_signo = SIGILL;
347             info.si_errno = 0;
348             info.si_code = ILL_COPROC;
349             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
350             queue_signal(info.si_signo, &info);
351             break;
352         case POWERPC_EXCP_DECR:     /* Decrementer exception                 */
353             cpu_abort(env, "Decrementer interrupt while in user mode. "
354                       "Aborting\n");
355             break;
356         case POWERPC_EXCP_FIT:      /* Fixed-interval timer interrupt        */
357             cpu_abort(env, "Fix interval timer interrupt while in user mode. "
358                       "Aborting\n");
359             break;
360         case POWERPC_EXCP_WDT:      /* Watchdog timer interrupt              */
361             cpu_abort(env, "Watchdog timer interrupt while in user mode. "
362                       "Aborting\n");
363             break;
364         case POWERPC_EXCP_DTLB:     /* Data TLB error                        */
365             cpu_abort(env, "Data TLB exception while in user mode. "
366                       "Aborting\n");
367             break;
368         case POWERPC_EXCP_ITLB:     /* Instruction TLB error                 */
369             cpu_abort(env, "Instruction TLB exception while in user mode. "
370                       "Aborting\n");
371             break;
372         case POWERPC_EXCP_DEBUG:    /* Debug interrupt                       */
373             gdb_handlesig (env, SIGTRAP);
374             break;
375 #if defined(TARGET_PPCEMB)
376         case POWERPC_EXCP_SPEU:     /* SPE/embedded floating-point unavail.  */
377             EXCP_DUMP(env, "No SPE/floating-point instruction allowed\n");
378             info.si_signo = SIGILL;
379             info.si_errno = 0;
380             info.si_code = ILL_COPROC;
381             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
382             queue_signal(info.si_signo, &info);
383             break;
384         case POWERPC_EXCP_EFPDI:    /* Embedded floating-point data IRQ      */
385             cpu_abort(env, "Embedded floating-point data IRQ not handled\n");
386             break;
387         case POWERPC_EXCP_EFPRI:    /* Embedded floating-point round IRQ     */
388             cpu_abort(env, "Embedded floating-point round IRQ not handled\n");
389             break;
390         case POWERPC_EXCP_EPERFM:   /* Embedded performance monitor IRQ      */
391             cpu_abort(env, "Performance monitor exception not handled\n");
392             break;
393         case POWERPC_EXCP_DOORI:    /* Embedded doorbell interrupt           */
394             cpu_abort(env, "Doorbell interrupt while in user mode. "
395                        "Aborting\n");
396             break;
397         case POWERPC_EXCP_DOORCI:   /* Embedded doorbell critical interrupt  */
398             cpu_abort(env, "Doorbell critical interrupt while in user mode. "
399                       "Aborting\n");
400             break;
401 #endif /* defined(TARGET_PPCEMB) */
402         case POWERPC_EXCP_RESET:    /* System reset exception                */
403             cpu_abort(env, "Reset interrupt while in user mode. "
404                       "Aborting\n");
405             break;
406 #if defined(TARGET_PPC64) /* PowerPC 64 */
407         case POWERPC_EXCP_DSEG:     /* Data segment exception                */
408             cpu_abort(env, "Data segment exception while in user mode. "
409                       "Aborting\n");
410             break;
411         case POWERPC_EXCP_ISEG:     /* Instruction segment exception         */
412             cpu_abort(env, "Instruction segment exception "
413                       "while in user mode. Aborting\n");
414             break;
415 #endif /* defined(TARGET_PPC64) */
416 #if defined(TARGET_PPC64H) /* PowerPC 64 with hypervisor mode support */
417         case POWERPC_EXCP_HDECR:    /* Hypervisor decrementer exception      */
418             cpu_abort(env, "Hypervisor decrementer interrupt "
419                       "while in user mode. Aborting\n");
420             break;
421 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
422         case POWERPC_EXCP_TRACE:    /* Trace exception                       */
423             /* Nothing to do:
424              * we use this exception to emulate step-by-step execution mode.
425              */
426             break;
427 #if defined(TARGET_PPC64H) /* PowerPC 64 with hypervisor mode support */
428         case POWERPC_EXCP_HDSI:     /* Hypervisor data storage exception     */
429             cpu_abort(env, "Hypervisor data storage exception "
430                       "while in user mode. Aborting\n");
431             break;
432         case POWERPC_EXCP_HISI:     /* Hypervisor instruction storage excp   */
433             cpu_abort(env, "Hypervisor instruction storage exception "
434                       "while in user mode. Aborting\n");
435             break;
436         case POWERPC_EXCP_HDSEG:    /* Hypervisor data segment exception     */
437             cpu_abort(env, "Hypervisor data segment exception "
438                       "while in user mode. Aborting\n");
439             break;
440         case POWERPC_EXCP_HISEG:    /* Hypervisor instruction segment excp   */
441             cpu_abort(env, "Hypervisor instruction segment exception "
442                       "while in user mode. Aborting\n");
443             break;
444 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
445         case POWERPC_EXCP_VPU:      /* Vector unavailable exception          */
446             EXCP_DUMP(env, "No Altivec instructions allowed\n");
447             info.si_signo = SIGILL;
448             info.si_errno = 0;
449             info.si_code = ILL_COPROC;
450             info.si_addr = (void*)(env->nip - 4);
451             queue_signal(info.si_signo, &info);
452             break;
453         case POWERPC_EXCP_PIT:      /* Programmable interval timer IRQ       */
454             cpu_abort(env, "Programable interval timer interrupt "
455                       "while in user mode. Aborting\n");
456             break;
457         case POWERPC_EXCP_IO:       /* IO error exception                    */
458             cpu_abort(env, "IO error exception while in user mode. "
459                       "Aborting\n");
460             break;
461         case POWERPC_EXCP_RUNM:     /* Run mode exception                    */
462             cpu_abort(env, "Run mode exception while in user mode. "
463                       "Aborting\n");
464             break;
465         case POWERPC_EXCP_EMUL:     /* Emulation trap exception              */
466             cpu_abort(env, "Emulation trap exception not handled\n");
467             break;
468         case POWERPC_EXCP_IFTLB:    /* Instruction fetch TLB error           */
469             cpu_abort(env, "Instruction fetch TLB exception "
470                       "while in user-mode. Aborting");
471             break;
472         case POWERPC_EXCP_DLTLB:    /* Data load TLB miss                    */
473             cpu_abort(env, "Data load TLB exception while in user-mode. "
474                       "Aborting");
475             break;
476         case POWERPC_EXCP_DSTLB:    /* Data store TLB miss                   */
477             cpu_abort(env, "Data store TLB exception while in user-mode. "
478                       "Aborting");
479             break;
480         case POWERPC_EXCP_FPA:      /* Floating-point assist exception       */
481             cpu_abort(env, "Floating-point assist exception not handled\n");
482             break;
483         case POWERPC_EXCP_IABR:     /* Instruction address breakpoint        */
484             cpu_abort(env, "Instruction address breakpoint exception "
485                       "not handled\n");
486             break;
487         case POWERPC_EXCP_SMI:      /* System management interrupt           */
488             cpu_abort(env, "System management interrupt while in user mode. "
489                       "Aborting\n");
490             break;
491         case POWERPC_EXCP_THERM:    /* Thermal interrupt                     */
492             cpu_abort(env, "Thermal interrupt interrupt while in user mode. "
493                       "Aborting\n");
494             break;
495         case POWERPC_EXCP_PERFM:    /* Embedded performance monitor IRQ      */
496             cpu_abort(env, "Performance monitor exception not handled\n");
497             break;
498         case POWERPC_EXCP_VPUA:     /* Vector assist exception               */
499             cpu_abort(env, "Vector assist exception not handled\n");
500             break;
501         case POWERPC_EXCP_SOFTP:    /* Soft patch exception                  */
502             cpu_abort(env, "Soft patch exception not handled\n");
503             break;
504         case POWERPC_EXCP_MAINT:    /* Maintenance exception                 */
505             cpu_abort(env, "Maintenance exception while in user mode. "
506                       "Aborting\n");
507             break;
508         case POWERPC_EXCP_STOP:     /* stop translation                      */
509             /* We did invalidate the instruction cache. Go on */
510             break;
511         case POWERPC_EXCP_BRANCH:   /* branch instruction:                   */
512             /* We just stopped because of a branch. Go on */
513             break;
514         case POWERPC_EXCP_SYSCALL_USER:
515             /* system call in user-mode emulation */
516             /* system call */
517             if(((int)env->gpr[0]) <= SYS_MAXSYSCALL && ((int)env->gpr[0])>0)
518                 ret = do_unix_syscall(env, env->gpr[0]/*, env->gpr[3], env->gpr[4],
519                                       env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
520                                       env->gpr[8], env->gpr[9], env->gpr[10]*/);
521             else if(((int)env->gpr[0])<0)
522                 ret = do_mach_syscall(env, env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
523                                       env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
524                                       env->gpr[8], env->gpr[9], env->gpr[10]);
525             else
526                 ret = do_thread_syscall(env, env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
527                                         env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
528                                         env->gpr[8], env->gpr[9], env->gpr[10]);
529
530             /* Unix syscall error signaling */
531             if(((int)env->gpr[0]) <= SYS_MAXSYSCALL && ((int)env->gpr[0])>0)
532             {
533                 if( (int)ret < 0 )
534                     env->nip += 0;
535                 else
536                     env->nip += 4;
537             }
538
539             /* Return value */
540             env->gpr[3] = ret;
541             break;
542         default:
543             cpu_abort(env, "Unknown exception 0x%d. Aborting\n", trapnr);
544             break;
545         }
546         process_pending_signals(env);
547     }
548 }
549 #endif
550
551
552 #ifdef TARGET_I386
553
554 /***********************************************************/
555 /* CPUX86 core interface */
556
557 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
558 {
559     return cpu_get_real_ticks();
560 }
561
562 void
563 write_dt(void *ptr, unsigned long addr, unsigned long limit,
564                      int flags)
565 {
566     unsigned int e1, e2;
567     e1 = (addr << 16) | (limit & 0xffff);
568     e2 = ((addr >> 16) & 0xff) | (addr & 0xff000000) | (limit & 0x000f0000);
569     e2 |= flags;
570     stl((uint8_t *)ptr, e1);
571     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
572 }
573
574 static void set_gate(void *ptr, unsigned int type, unsigned int dpl,
575                      unsigned long addr, unsigned int sel)
576 {
577     unsigned int e1, e2;
578     e1 = (addr & 0xffff) | (sel << 16);
579     e2 = (addr & 0xffff0000) | 0x8000 | (dpl << 13) | (type << 8);
580     stl((uint8_t *)ptr, e1);
581     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
582 }
583
584 #define GDT_TABLE_SIZE 14
585 #define LDT_TABLE_SIZE 15
586 #define IDT_TABLE_SIZE 256
587 #define TSS_SIZE 104
588 uint64_t gdt_table[GDT_TABLE_SIZE];
589 uint64_t ldt_table[LDT_TABLE_SIZE];
590 uint64_t idt_table[IDT_TABLE_SIZE];
591 uint32_t tss[TSS_SIZE];
592
593 /* only dpl matters as we do only user space emulation */
594 static void set_idt(int n, unsigned int dpl)
595 {
596     set_gate(idt_table + n, 0, dpl, 0, 0);
597 }
598
599 /* ABI convention: after a syscall if there was an error the CF flag is set */
600 static inline void set_error(CPUX86State *env, int ret)
601 {
602     if(ret<0)
603         env->eflags = env->eflags | 0x1;
604     else
605         env->eflags &= ~0x1;
606     env->regs[R_EAX] = ret;
607 }
608
609 void cpu_loop(CPUX86State *env)
610 {
611     int trapnr;
612     int ret;
613     uint8_t *pc;
614     target_siginfo_t info;
615
616     for(;;) {
617         trapnr = cpu_x86_exec(env);
618         uint32_t *params = (uint32_t *)env->regs[R_ESP];
619         switch(trapnr) {
620         case 0x79: /* Our commpage hack back door exit is here */
621             do_commpage(env,  env->eip,   *(params + 1), *(params + 2),
622                                           *(params + 3), *(params + 4),
623                                           *(params + 5), *(params + 6),
624                                           *(params + 7), *(params + 8));
625             break;
626         case 0x81: /* mach syscall */
627         {
628             ret = do_mach_syscall(env,  env->regs[R_EAX],
629                                           *(params + 1), *(params + 2),
630                                           *(params + 3), *(params + 4),
631                                           *(params + 5), *(params + 6),
632                                           *(params + 7), *(params + 8));
633             set_error(env, ret);
634             break;
635         }
636         case 0x90: /* unix backdoor */
637         {
638             /* after sysenter, stack is in R_ECX, new eip in R_EDX (sysexit will flip them back)*/
639             int saved_stack = env->regs[R_ESP];
640             env->regs[R_ESP] = env->regs[R_ECX];
641
642             ret = do_unix_syscall(env, env->regs[R_EAX]);
643
644             env->regs[R_ECX] = env->regs[R_ESP];
645             env->regs[R_ESP] = saved_stack;
646
647             set_error(env, ret);
648             break;
649         }
650         case 0x80: /* unix syscall */
651         {
652             ret = do_unix_syscall(env, env->regs[R_EAX]/*,
653                                           *(params + 1), *(params + 2),
654                                           *(params + 3), *(params + 4),
655                                           *(params + 5), *(params + 6),
656                                           *(params + 7), *(params + 8)*/);
657             set_error(env, ret);
658             break;
659         }
660         case 0x82: /* thread syscall */
661         {
662             ret = do_thread_syscall(env,  env->regs[R_EAX],
663                                           *(params + 1), *(params + 2),
664                                           *(params + 3), *(params + 4),
665                                           *(params + 5), *(params + 6),
666                                           *(params + 7), *(params + 8));
667             set_error(env, ret);
668             break;
669         }
670         case EXCP0B_NOSEG:
671         case EXCP0C_STACK:
672             info.si_signo = SIGBUS;
673             info.si_errno = 0;
674             info.si_code = BUS_NOOP;
675             info.si_addr = 0;
676             gdb_handlesig (env, SIGBUS);
677             queue_signal(info.si_signo, &info);
678             break;
679         case EXCP0D_GPF:
680             info.si_signo = SIGSEGV;
681             info.si_errno = 0;
682             info.si_code = SEGV_NOOP;
683             info.si_addr = 0;
684             gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
685             queue_signal(info.si_signo, &info);
686             break;
687         case EXCP0E_PAGE:
688             info.si_signo = SIGSEGV;
689             info.si_errno = 0;
690             if (!(env->error_code & 1))
691                 info.si_code = SEGV_MAPERR;
692             else
693                 info.si_code = SEGV_ACCERR;
694             info.si_addr = (void*)env->cr[2];
695             gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
696             queue_signal(info.si_signo, &info);
697             break;
698         case EXCP00_DIVZ:
699             /* division by zero */
700             info.si_signo = SIGFPE;
701             info.si_errno = 0;
702             info.si_code = FPE_INTDIV;
703             info.si_addr = (void*)env->eip;
704             gdb_handlesig (env, SIGFPE);
705             queue_signal(info.si_signo, &info);
706             break;
707         case EXCP01_SSTP:
708         case EXCP03_INT3:
709             info.si_signo = SIGTRAP;
710             info.si_errno = 0;
711             info.si_code = TRAP_BRKPT;
712             info.si_addr = (void*)env->eip;
713             gdb_handlesig (env, SIGTRAP);
714             queue_signal(info.si_signo, &info);
715             break;
716         case EXCP04_INTO:
717         case EXCP05_BOUND:
718             info.si_signo = SIGSEGV;
719             info.si_errno = 0;
720             info.si_code = SEGV_NOOP;
721             info.si_addr = 0;
722             gdb_handlesig (env, SIGSEGV);
723             queue_signal(info.si_signo, &info);
724             break;
725         case EXCP06_ILLOP:
726             info.si_signo = SIGILL;
727             info.si_errno = 0;
728             info.si_code = ILL_ILLOPN;
729             info.si_addr = (void*)env->eip;
730             gdb_handlesig (env, SIGILL);
731             queue_signal(info.si_signo, &info);
732             break;
733         case EXCP_INTERRUPT:
734             /* just indicate that signals should be handled asap */
735             break;
736         case EXCP_DEBUG:
737             {
738                 int sig;
739
740                 sig = gdb_handlesig (env, SIGTRAP);
741                 if (sig)
742                   {
743                     info.si_signo = sig;
744                     info.si_errno = 0;
745                     info.si_code = TRAP_BRKPT;
746                     queue_signal(info.si_signo, &info);
747                   }
748             }
749             break;
750         default:
751             pc = (void*)(env->segs[R_CS].base + env->eip);
752             fprintf(stderr, "qemu: 0x%08lx: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n",
753                     (long)pc, trapnr);
754             abort();
755         }
756         process_pending_signals(env);
757     }
758 }
759 #endif
760
761 void usage(void)
762 {
763     printf("qemu-" TARGET_ARCH " version " QEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard\n"
764            "usage: qemu-" TARGET_ARCH " [-h] [-d opts] [-L path] [-s size] program [arguments...]\n"
765            "Darwin CPU emulator (compiled for %s emulation)\n"
766            "\n"
767            "-h           print this help\n"
768            "-L path      set the %s library path (default='%s')\n"
769            "-s size      set the stack size in bytes (default=%ld)\n"
770            "\n"
771            "debug options:\n"
772 #ifdef USE_CODE_COPY
773            "-no-code-copy   disable code copy acceleration\n"
774 #endif
775            "-d options   activate log (logfile='%s')\n"
776            "-g wait for gdb on port 1234\n"
777            "-p pagesize  set the host page size to 'pagesize'\n",
778            TARGET_ARCH,
779            TARGET_ARCH,
780            interp_prefix,
781            stack_size,
782            DEBUG_LOGFILE);
783     _exit(1);
784 }
785
786 /* XXX: currently only used for async signals (see signal.c) */
787 CPUState *global_env;
788 /* used only if single thread */
789 CPUState *cpu_single_env = NULL;
790
791 /* used to free thread contexts */
792 TaskState *first_task_state;
793
794 int main(int argc, char **argv)
795 {
796     const char *filename;
797     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
798     TaskState ts1, *ts = &ts1;
799     CPUState *env;
800     int optind;
801     short use_gdbstub = 0;
802     const char *r;
803
804     if (argc <= 1)
805         usage();
806
807     /* init debug */
808     cpu_set_log_filename(DEBUG_LOGFILE);
809
810     optind = 1;
811     for(;;) {
812         if (optind >= argc)
813             break;
814         r = argv[optind];
815         if (r[0] != '-')
816             break;
817         optind++;
818         r++;
819         if (!strcmp(r, "-")) {
820             break;
821         } else if (!strcmp(r, "d")) {
822             int mask;
823             CPULogItem *item;
824
825         if (optind >= argc)
826         break;
827
828         r = argv[optind++];
829             mask = cpu_str_to_log_mask(r);
830             if (!mask) {
831                 printf("Log items (comma separated):\n");
832                 for(item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
833                     printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
834                 }
835                 exit(1);
836             }
837             cpu_set_log(mask);
838         } else if (!strcmp(r, "s")) {
839             r = argv[optind++];
840             stack_size = strtol(r, (char **)&r, 0);
841             if (stack_size <= 0)
842                 usage();
843             if (*r == 'M')
844                 stack_size *= 1024 * 1024;
845             else if (*r == 'k' || *r == 'K')
846                 stack_size *= 1024;
847         } else if (!strcmp(r, "L")) {
848             interp_prefix = argv[optind++];
849         } else if (!strcmp(r, "p")) {
850             qemu_host_page_size = atoi(argv[optind++]);
851             if (qemu_host_page_size == 0 ||
852                 (qemu_host_page_size & (qemu_host_page_size - 1)) != 0) {
853                 fprintf(stderr, "page size must be a power of two\n");
854                 exit(1);
855             }
856         } else
857         if (!strcmp(r, "g")) {
858             use_gdbstub = 1;
859         } else
860 #ifdef USE_CODE_COPY
861         if (!strcmp(r, "no-code-copy")) {
862             code_copy_enabled = 0;
863         } else
864 #endif
865         {
866             usage();
867         }
868     }
869     if (optind >= argc)
870         usage();
871     filename = argv[optind];
872
873     /* Zero out regs */
874     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
875
876     /* NOTE: we need to init the CPU at this stage to get
877        qemu_host_page_size */
878     env = cpu_init();
879
880     printf("Starting %s with qemu\n----------------\n", filename);
881
882     commpage_init();
883
884     if (mach_exec(filename, argv+optind, environ, regs) != 0) {
885     printf("Error loading %s\n", filename);
886     _exit(1);
887     }
888
889     syscall_init();
890     signal_init();
891     global_env = env;
892
893     /* build Task State */
894     memset(ts, 0, sizeof(TaskState));
895     env->opaque = ts;
896     ts->used = 1;
897     env->user_mode_only = 1;
898
899 #if defined(TARGET_I386)
900     cpu_x86_set_cpl(env, 3);
901
902     env->cr[0] = CR0_PG_MASK | CR0_WP_MASK | CR0_PE_MASK;
903     env->hflags |= HF_PE_MASK;
904
905     if (env->cpuid_features & CPUID_SSE) {
906         env->cr[4] |= CR4_OSFXSR_MASK;
907         env->hflags |= HF_OSFXSR_MASK;
908     }
909
910     /* flags setup : we activate the IRQs by default as in user mode */
911     env->eflags |= IF_MASK;
912
913     /* darwin register setup */
914     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
915     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
916     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
917     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
918     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
919     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
920     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
921     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
922     env->eip = regs->eip;
923
924     /* Darwin LDT setup */
925     /* 2 - User code segment
926        3 - User data segment
927        4 - User cthread */
928     bzero(ldt_table, LDT_TABLE_SIZE * sizeof(ldt_table[0]));
929     env->ldt.base = (uint32_t) ldt_table;
930     env->ldt.limit = sizeof(ldt_table) - 1;
931
932     write_dt(ldt_table + 2, 0, 0xfffff,
933              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK |
934              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0xa << DESC_TYPE_SHIFT));
935     write_dt(ldt_table + 3, 0, 0xfffff,
936              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK |
937              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0x2 << DESC_TYPE_SHIFT));
938     write_dt(ldt_table + 4, 0, 0xfffff,
939              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK |
940              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0x2 << DESC_TYPE_SHIFT));
941
942     /* Darwin GDT setup.
943      * has changed a lot between old Darwin/x86 (pre-Mac Intel) and Mac OS X/x86,
944        now everything is done via  int 0x81(mach) int 0x82 (thread) and sysenter/sysexit(unix) */
945     bzero(gdt_table, sizeof(gdt_table));
946     env->gdt.base = (uint32_t)gdt_table;
947     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
948
949     /* Set up a back door to handle sysenter syscalls (unix) */
950     char * syscallbackdoor = malloc(64);
951     page_set_flags((int)syscallbackdoor, (int)syscallbackdoor + 64, PROT_EXEC | PROT_READ | PAGE_VALID);
952
953     int i = 0;
954     syscallbackdoor[i++] = 0xcd;
955     syscallbackdoor[i++] = 0x90; /* int 0x90 */
956     syscallbackdoor[i++] = 0x0F;
957     syscallbackdoor[i++] = 0x35; /* sysexit */
958
959     /* Darwin sysenter/sysexit setup */
960     env->sysenter_cs = 0x1; //XXX
961     env->sysenter_eip = (int)syscallbackdoor;
962     env->sysenter_esp = (int)malloc(64);
963
964     /* Darwin TSS setup
965        This must match up with GDT[4] */
966     env->tr.base = (uint32_t) tss;
967     env->tr.limit = sizeof(tss) - 1;
968     env->tr.flags = DESC_P_MASK | (0x9 << DESC_TYPE_SHIFT);
969     stw(tss + 2, 0x10);  // ss0 = 0x10 = GDT[2] = Kernel Data Segment
970
971     /* Darwin interrupt setup */
972     bzero(idt_table, sizeof(idt_table));
973     env->idt.base = (uint32_t) idt_table;
974     env->idt.limit = sizeof(idt_table) - 1;
975     set_idt(0, 0);
976     set_idt(1, 0);
977     set_idt(2, 0);
978     set_idt(3, 3);
979     set_idt(4, 3);
980     set_idt(5, 3);
981     set_idt(6, 0);
982     set_idt(7, 0);
983     set_idt(8, 0);
984     set_idt(9, 0);
985     set_idt(10, 0);
986     set_idt(11, 0);
987     set_idt(12, 0);
988     set_idt(13, 0);
989     set_idt(14, 0);
990     set_idt(15, 0);
991     set_idt(16, 0);
992     set_idt(17, 0);
993     set_idt(18, 0);
994     set_idt(19, 0);
995     /* Syscalls are done via
996         int 0x80 (unix) (rarely used)
997         int 0x81 (mach)
998         int 0x82 (thread)
999         int 0x83 (diag) (not handled here)
1000         sysenter/sysexit (unix) -> we redirect that to int 0x90 */
1001     set_idt(0x79, 3); /* Commpage hack, here is our backdoor interrupt */
1002     set_idt(0x80, 3); /* Unix Syscall */
1003     set_idt(0x81, 3); /* Mach Syscalls */
1004     set_idt(0x82, 3); /* thread Syscalls */
1005
1006     set_idt(0x90, 3); /* qemu-darwin-user's Unix syscalls backdoor */
1007
1008
1009     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
1010     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
1011     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
1012     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
1013     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
1014     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
1015
1016 #elif defined(TARGET_PPC)
1017     {
1018         int i;
1019         env->nip = regs->nip;
1020         for(i = 0; i < 32; i++) {
1021             env->gpr[i] = regs->gpr[i];
1022         }
1023     }
1024 #else
1025 #error unsupported target CPU
1026 #endif
1027
1028     if (use_gdbstub) {
1029         printf("Waiting for gdb Connection on port 1234...\n");
1030         gdbserver_start (1234);
1031         gdb_handlesig(env, 0);
1032     }
1033
1034     cpu_loop(env);
1035     /* never exits */
1036     return 0;
1037 }