better 16 bit code support
[qemu] / linux-user / main.c
1 /*
2  *  gemu main
3  * 
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  *  (at your option) any later version.
10  *
11  *  This program 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
14  *  GNU General Public License for more details.
15  *
16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
18  *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20 #include <stdlib.h>
21 #include <stdio.h>
22 #include <stdarg.h>
23 #include <string.h>
24 #include <errno.h>
25 #include <unistd.h>
26
27 #include "gemu.h"
28
29 #include "cpu-i386.h"
30
31 #define DEBUG_LOGFILE "/tmp/gemu.log"
32
33 FILE *logfile = NULL;
34 int loglevel;
35
36 unsigned long x86_stack_size;
37 unsigned long stktop;
38
39 void gemu_log(const char *fmt, ...)
40 {
41     va_list ap;
42
43     va_start(ap, fmt);
44     vfprintf(stderr, fmt, ap);
45     va_end(ap);
46 }
47
48 /***********************************************************/
49 /* CPUX86 core interface */
50
51 void cpu_x86_outb(int addr, int val)
52 {
53     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
54 }
55
56 void cpu_x86_outw(int addr, int val)
57 {
58     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
59 }
60
61 void cpu_x86_outl(int addr, int val)
62 {
63     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
64 }
65
66 int cpu_x86_inb(int addr)
67 {
68     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
69     return 0;
70 }
71
72 int cpu_x86_inw(int addr)
73 {
74     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
75     return 0;
76 }
77
78 int cpu_x86_inl(int addr)
79 {
80     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
81     return 0;
82 }
83
84 /* default linux values for the selectors */
85 #define __USER_CS       (0x23)
86 #define __USER_DS       (0x2B)
87
88 void write_dt(void *ptr, unsigned long addr, unsigned long limit, 
89               int seg32_bit)
90 {
91     unsigned int e1, e2, limit_in_pages;
92     limit_in_pages = 0;
93     if (limit > 0xffff) {
94         limit = limit >> 12;
95         limit_in_pages = 1;
96     }
97     e1 = (addr << 16) | (limit & 0xffff);
98     e2 = ((addr >> 16) & 0xff) | (addr & 0xff000000) | (limit & 0x000f0000);
99     e2 |= limit_in_pages << 23; /* byte granularity */
100     e2 |= seg32_bit << 22; /* 32 bit segment */
101     stl((uint8_t *)ptr, e1);
102     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
103 }
104
105 uint64_t gdt_table[6];
106
107 void usage(void)
108 {
109     printf("gemu version " GEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard\n"
110            "usage: gemu [-d] program [arguments...]\n"
111            "Linux x86 emulator\n"
112            );
113     exit(1);
114 }
115
116
117
118 int main(int argc, char **argv)
119 {
120     const char *filename;
121     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
122     struct image_info info1, *info = &info1;
123     CPUX86State *env;
124     int optind;
125
126     if (argc <= 1)
127         usage();
128     loglevel = 0;
129     optind = 1;
130     if (argv[optind] && !strcmp(argv[optind], "-d")) {
131         loglevel = 1;
132         optind++;
133     }
134     filename = argv[optind];
135
136     /* init debug */
137     if (loglevel) {
138         logfile = fopen(DEBUG_LOGFILE, "w");
139         if (!logfile) {
140             perror(DEBUG_LOGFILE);
141             exit(1);
142         }
143         setvbuf(logfile, NULL, _IOLBF, 0);
144     }
145
146     /* Zero out regs */
147     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
148
149     /* Zero out image_info */
150     memset(info, 0, sizeof(struct image_info));
151
152     if(elf_exec(filename, argv+optind, environ, regs, info) != 0) {
153         printf("Error loading %s\n", filename);
154         exit(1);
155     }
156     
157     if (loglevel) {
158         fprintf(logfile, "start_brk   0x%08lx\n" , info->start_brk);
159         fprintf(logfile, "end_code    0x%08lx\n" , info->end_code);
160         fprintf(logfile, "start_code  0x%08lx\n" , info->start_code);
161         fprintf(logfile, "end_data    0x%08lx\n" , info->end_data);
162         fprintf(logfile, "start_stack 0x%08lx\n" , info->start_stack);
163         fprintf(logfile, "brk         0x%08lx\n" , info->brk);
164         fprintf(logfile, "esp         0x%08lx\n" , regs->esp);
165         fprintf(logfile, "eip         0x%08lx\n" , regs->eip);
166     }
167
168     target_set_brk((char *)info->brk);
169     syscall_init();
170
171     env = cpu_x86_init();
172
173     /* linux register setup */
174     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
175     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
176     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
177     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
178     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
179     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
180     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
181     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
182     env->eip = regs->eip;
183
184     /* linux segment setup */
185     env->gdt.base = (void *)gdt_table;
186     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
187     write_dt(&gdt_table[__USER_CS >> 3], 0, 0xffffffff, 1);
188     write_dt(&gdt_table[__USER_DS >> 3], 0, 0xffffffff, 1);
189     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
190     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
191     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
192     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
193     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
194     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
195
196     for(;;) {
197         int err;
198         uint8_t *pc;
199         
200         err = cpu_x86_exec(env);
201         pc = env->seg_cache[R_CS].base + env->eip;
202         switch(err) {
203         case EXCP0D_GPF:
204             if (pc[0] == 0xcd && pc[1] == 0x80) {
205                 /* syscall */
206                 env->eip += 2;
207                 env->regs[R_EAX] = do_syscall(env, 
208                                               env->regs[R_EAX], 
209                                               env->regs[R_EBX],
210                                               env->regs[R_ECX],
211                                               env->regs[R_EDX],
212                                               env->regs[R_ESI],
213                                               env->regs[R_EDI],
214                                               env->regs[R_EBP]);
215             } else {
216                 goto trap_error;
217             }
218             break;
219         default:
220         trap_error:
221             fprintf(stderr, "0x%08lx: Unknown exception %d, aborting\n", 
222                     (long)pc, err);
223             abort();
224         }
225     }
226     return 0;
227 }