added minimal segment 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 <errno.h>
24 #include <unistd.h>
25
26 #include "gemu.h"
27
28 #include "cpu-i386.h"
29
30 #define DEBUG_LOGFILE "/tmp/gemu.log"
31
32 FILE *logfile = NULL;
33 int loglevel;
34
35 unsigned long x86_stack_size;
36 unsigned long stktop;
37
38 void gemu_log(const char *fmt, ...)
39 {
40     va_list ap;
41
42     va_start(ap, fmt);
43     vfprintf(stderr, fmt, ap);
44     va_end(ap);
45 }
46
47 /***********************************************************/
48 /* CPUX86 core interface */
49
50 void cpu_x86_outb(int addr, int val)
51 {
52     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
53 }
54
55 void cpu_x86_outw(int addr, int val)
56 {
57     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
58 }
59
60 void cpu_x86_outl(int addr, int val)
61 {
62     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
63 }
64
65 int cpu_x86_inb(int addr)
66 {
67     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
68     return 0;
69 }
70
71 int cpu_x86_inw(int addr)
72 {
73     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
74     return 0;
75 }
76
77 int cpu_x86_inl(int addr)
78 {
79     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
80     return 0;
81 }
82
83 /* default linux values for the selectors */
84 #define __USER_CS       (0x23)
85 #define __USER_DS       (0x2B)
86
87 void write_dt(void *ptr, unsigned long addr, unsigned long limit, 
88               int seg32_bit)
89 {
90     unsigned int e1, e2, limit_in_pages;
91     limit_in_pages = 0;
92     if (limit > 0xffff) {
93         limit = limit >> 12;
94         limit_in_pages = 1;
95     }
96     e1 = (addr << 16) | (limit & 0xffff);
97     e2 = ((addr >> 16) & 0xff) | (addr & 0xff000000) | (limit & 0x000f0000);
98     e2 |= limit_in_pages << 23; /* byte granularity */
99     e2 |= seg32_bit << 22; /* 32 bit segment */
100     stl((uint8_t *)ptr, e1);
101     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
102 }
103
104 uint64_t gdt_table[6];
105
106 void usage(void)
107 {
108     printf("gemu version " GEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard\n"
109            "usage: gemu [-d] program [arguments...]\n"
110            "Linux x86 emulator\n"
111            );
112     exit(1);
113 }
114
115
116
117 int main(int argc, char **argv)
118 {
119     const char *filename;
120     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
121     struct image_info info1, *info = &info1;
122     CPUX86State *env;
123     int optind;
124
125     if (argc <= 1)
126         usage();
127     loglevel = 0;
128     optind = 1;
129     if (argv[optind] && !strcmp(argv[optind], "-d")) {
130         loglevel = 1;
131         optind++;
132     }
133     filename = argv[optind];
134
135     /* init debug */
136     if (loglevel) {
137         logfile = fopen(DEBUG_LOGFILE, "w");
138         if (!logfile) {
139             perror(DEBUG_LOGFILE);
140             exit(1);
141         }
142         setvbuf(logfile, NULL, _IOLBF, 0);
143     }
144
145     /* Zero out regs */
146     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
147
148     /* Zero out image_info */
149     memset(info, 0, sizeof(struct image_info));
150
151     if(elf_exec(filename, argv+optind, environ, regs, info) != 0) {
152         printf("Error loading %s\n", filename);
153         exit(1);
154     }
155     
156     if (loglevel) {
157         fprintf(logfile, "start_brk   0x%08lx\n" , info->start_brk);
158         fprintf(logfile, "end_code    0x%08lx\n" , info->end_code);
159         fprintf(logfile, "start_code  0x%08lx\n" , info->start_code);
160         fprintf(logfile, "end_data    0x%08lx\n" , info->end_data);
161         fprintf(logfile, "start_stack 0x%08lx\n" , info->start_stack);
162         fprintf(logfile, "brk         0x%08lx\n" , info->brk);
163         fprintf(logfile, "esp         0x%08lx\n" , regs->esp);
164         fprintf(logfile, "eip         0x%08lx\n" , regs->eip);
165     }
166
167     target_set_brk((char *)info->brk);
168     syscall_init();
169
170     env = cpu_x86_init();
171
172     /* linux register setup */
173     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
174     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
175     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
176     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
177     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
178     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
179     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
180     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
181     env->pc = regs->eip;
182
183     /* linux segment setup */
184     env->gdt.base = (void *)gdt_table;
185     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
186     write_dt(&gdt_table[__USER_CS >> 3], 0, 0xffffffff, 1);
187     write_dt(&gdt_table[__USER_DS >> 3], 0, 0xffffffff, 1);
188     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
189     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
190     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
191     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
192     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
193     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
194
195     for(;;) {
196         int err;
197         uint8_t *pc;
198         
199         err = cpu_x86_exec(env);
200         switch(err) {
201         case EXCP0D_GPF:
202             pc = (uint8_t *)env->pc;
203             if (pc[0] == 0xcd && pc[1] == 0x80) {
204                 /* syscall */
205                 env->pc += 2;
206                 env->regs[R_EAX] = do_syscall(env, 
207                                               env->regs[R_EAX], 
208                                               env->regs[R_EBX],
209                                               env->regs[R_ECX],
210                                               env->regs[R_EDX],
211                                               env->regs[R_ESI],
212                                               env->regs[R_EDI],
213                                               env->regs[R_EBP]);
214             } else {
215                 goto trap_error;
216             }
217             break;
218         default:
219         trap_error:
220             fprintf(stderr, "0x%08lx: Unknown exception %d, aborting\n", 
221                     (long)env->pc, err);
222             abort();
223         }
224     }
225     return 0;
226 }