fixed handling of sparc register window exceptions
[qemu] / linux-user / main.c
1 /*
2  *  qemu user 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 "qemu.h"
28
29 #define DEBUG_LOGFILE "/tmp/qemu.log"
30
31 #ifdef __APPLE__
32 #include <crt_externs.h>
33 # define environ  (*_NSGetEnviron())
34 #endif
35
36 static const char *interp_prefix = CONFIG_QEMU_PREFIX;
37
38 #if defined(__i386__) && !defined(CONFIG_STATIC)
39 /* Force usage of an ELF interpreter even if it is an ELF shared
40    object ! */
41 const char interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/ld-linux.so.2";
42 #endif
43
44 /* for recent libc, we add these dummy symbols which are not declared
45    when generating a linked object (bug in ld ?) */
46 #if (__GLIBC__ > 2 || (__GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ >= 3)) && !defined(CONFIG_STATIC)
47 long __preinit_array_start[0];
48 long __preinit_array_end[0];
49 long __init_array_start[0];
50 long __init_array_end[0];
51 long __fini_array_start[0];
52 long __fini_array_end[0];
53 #endif
54
55 /* XXX: on x86 MAP_GROWSDOWN only works if ESP <= address + 32, so
56    we allocate a bigger stack. Need a better solution, for example
57    by remapping the process stack directly at the right place */
58 unsigned long x86_stack_size = 512 * 1024;
59
60 void gemu_log(const char *fmt, ...)
61 {
62     va_list ap;
63
64     va_start(ap, fmt);
65     vfprintf(stderr, fmt, ap);
66     va_end(ap);
67 }
68
69 void cpu_outb(CPUState *env, int addr, int val)
70 {
71     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
72 }
73
74 void cpu_outw(CPUState *env, int addr, int val)
75 {
76     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
77 }
78
79 void cpu_outl(CPUState *env, int addr, int val)
80 {
81     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
82 }
83
84 int cpu_inb(CPUState *env, int addr)
85 {
86     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
87     return 0;
88 }
89
90 int cpu_inw(CPUState *env, int addr)
91 {
92     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
93     return 0;
94 }
95
96 int cpu_inl(CPUState *env, int addr)
97 {
98     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
99     return 0;
100 }
101
102 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
103 {
104     return -1;
105 }
106
107 /* timers for rdtsc */
108
109 #if defined(__i386__)
110
111 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
112 {
113     int64_t val;
114     asm volatile ("rdtsc" : "=A" (val));
115     return val;
116 }
117
118 #elif defined(__x86_64__)
119
120 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
121 {
122     uint32_t low,high;
123     int64_t val;
124     asm volatile("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
125     val = high;
126     val <<= 32;
127     val |= low;
128     return val;
129 }
130
131 #else
132
133 static uint64_t emu_time;
134
135 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
136 {
137     return emu_time++;
138 }
139
140 #endif
141
142 #ifdef TARGET_I386
143 /***********************************************************/
144 /* CPUX86 core interface */
145
146 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
147 {
148     return cpu_get_real_ticks();
149 }
150
151 static void write_dt(void *ptr, unsigned long addr, unsigned long limit, 
152                      int flags)
153 {
154     unsigned int e1, e2;
155     e1 = (addr << 16) | (limit & 0xffff);
156     e2 = ((addr >> 16) & 0xff) | (addr & 0xff000000) | (limit & 0x000f0000);
157     e2 |= flags;
158     stl((uint8_t *)ptr, e1);
159     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
160 }
161
162 static void set_gate(void *ptr, unsigned int type, unsigned int dpl, 
163                      unsigned long addr, unsigned int sel)
164 {
165     unsigned int e1, e2;
166     e1 = (addr & 0xffff) | (sel << 16);
167     e2 = (addr & 0xffff0000) | 0x8000 | (dpl << 13) | (type << 8);
168     stl((uint8_t *)ptr, e1);
169     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
170 }
171
172 uint64_t gdt_table[6];
173 uint64_t idt_table[256];
174
175 /* only dpl matters as we do only user space emulation */
176 static void set_idt(int n, unsigned int dpl)
177 {
178     set_gate(idt_table + n, 0, dpl, 0, 0);
179 }
180
181 void cpu_loop(CPUX86State *env)
182 {
183     int trapnr;
184     target_ulong pc;
185     target_siginfo_t info;
186
187     for(;;) {
188         trapnr = cpu_x86_exec(env);
189         switch(trapnr) {
190         case 0x80:
191             /* linux syscall */
192             env->regs[R_EAX] = do_syscall(env, 
193                                           env->regs[R_EAX], 
194                                           env->regs[R_EBX],
195                                           env->regs[R_ECX],
196                                           env->regs[R_EDX],
197                                           env->regs[R_ESI],
198                                           env->regs[R_EDI],
199                                           env->regs[R_EBP]);
200             break;
201         case EXCP0B_NOSEG:
202         case EXCP0C_STACK:
203             info.si_signo = SIGBUS;
204             info.si_errno = 0;
205             info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
206             info._sifields._sigfault._addr = 0;
207             queue_signal(info.si_signo, &info);
208             break;
209         case EXCP0D_GPF:
210             if (env->eflags & VM_MASK) {
211                 handle_vm86_fault(env);
212             } else {
213                 info.si_signo = SIGSEGV;
214                 info.si_errno = 0;
215                 info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
216                 info._sifields._sigfault._addr = 0;
217                 queue_signal(info.si_signo, &info);
218             }
219             break;
220         case EXCP0E_PAGE:
221             info.si_signo = SIGSEGV;
222             info.si_errno = 0;
223             if (!(env->error_code & 1))
224                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
225             else
226                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
227             info._sifields._sigfault._addr = env->cr[2];
228             queue_signal(info.si_signo, &info);
229             break;
230         case EXCP00_DIVZ:
231             if (env->eflags & VM_MASK) {
232                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
233             } else {
234                 /* division by zero */
235                 info.si_signo = SIGFPE;
236                 info.si_errno = 0;
237                 info.si_code = TARGET_FPE_INTDIV;
238                 info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
239                 queue_signal(info.si_signo, &info);
240             }
241             break;
242         case EXCP01_SSTP:
243         case EXCP03_INT3:
244             if (env->eflags & VM_MASK) {
245                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
246             } else {
247                 info.si_signo = SIGTRAP;
248                 info.si_errno = 0;
249                 if (trapnr == EXCP01_SSTP) {
250                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
251                     info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
252                 } else {
253                     info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
254                     info._sifields._sigfault._addr = 0;
255                 }
256                 queue_signal(info.si_signo, &info);
257             }
258             break;
259         case EXCP04_INTO:
260         case EXCP05_BOUND:
261             if (env->eflags & VM_MASK) {
262                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
263             } else {
264                 info.si_signo = SIGSEGV;
265                 info.si_errno = 0;
266                 info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
267                 info._sifields._sigfault._addr = 0;
268                 queue_signal(info.si_signo, &info);
269             }
270             break;
271         case EXCP06_ILLOP:
272             info.si_signo = SIGILL;
273             info.si_errno = 0;
274             info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
275             info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
276             queue_signal(info.si_signo, &info);
277             break;
278         case EXCP_INTERRUPT:
279             /* just indicate that signals should be handled asap */
280             break;
281         default:
282             pc = env->segs[R_CS].base + env->eip;
283             fprintf(stderr, "qemu: 0x%08lx: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
284                     (long)pc, trapnr);
285             abort();
286         }
287         process_pending_signals(env);
288     }
289 }
290 #endif
291
292 #ifdef TARGET_ARM
293
294 /* XXX: find a better solution */
295 extern void tb_invalidate_page_range(target_ulong start, target_ulong end);
296
297 static void arm_cache_flush(target_ulong start, target_ulong last)
298 {
299     target_ulong addr, last1;
300
301     if (last < start)
302         return;
303     addr = start;
304     for(;;) {
305         last1 = ((addr + TARGET_PAGE_SIZE) & TARGET_PAGE_MASK) - 1;
306         if (last1 > last)
307             last1 = last;
308         tb_invalidate_page_range(addr, last1 + 1);
309         if (last1 == last)
310             break;
311         addr = last1 + 1;
312     }
313 }
314
315 void cpu_loop(CPUARMState *env)
316 {
317     int trapnr;
318     unsigned int n, insn;
319     target_siginfo_t info;
320     
321     for(;;) {
322         trapnr = cpu_arm_exec(env);
323         switch(trapnr) {
324         case EXCP_UDEF:
325             {
326                 TaskState *ts = env->opaque;
327                 uint32_t opcode;
328
329                 /* we handle the FPU emulation here, as Linux */
330                 /* we get the opcode */
331                 opcode = ldl_raw((uint8_t *)env->regs[15]);
332                 
333                 if (EmulateAll(opcode, &ts->fpa, env->regs) == 0) {
334                     info.si_signo = SIGILL;
335                     info.si_errno = 0;
336                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
337                     info._sifields._sigfault._addr = env->regs[15];
338                     queue_signal(info.si_signo, &info);
339                 } else {
340                     /* increment PC */
341                     env->regs[15] += 4;
342                 }
343             }
344             break;
345         case EXCP_SWI:
346             {
347                 /* system call */
348                 insn = ldl((void *)(env->regs[15] - 4));
349                 n = insn & 0xffffff;
350                 if (n == ARM_NR_cacheflush) {
351                     arm_cache_flush(env->regs[0], env->regs[1]);
352                 } else if (n >= ARM_SYSCALL_BASE) {
353                     /* linux syscall */
354                     n -= ARM_SYSCALL_BASE;
355                     env->regs[0] = do_syscall(env, 
356                                               n, 
357                                               env->regs[0],
358                                               env->regs[1],
359                                               env->regs[2],
360                                               env->regs[3],
361                                               env->regs[4],
362                                               0);
363                 } else {
364                     goto error;
365                 }
366             }
367             break;
368         case EXCP_INTERRUPT:
369             /* just indicate that signals should be handled asap */
370             break;
371         case EXCP_PREFETCH_ABORT:
372         case EXCP_DATA_ABORT:
373             {
374                 info.si_signo = SIGSEGV;
375                 info.si_errno = 0;
376                 /* XXX: check env->error_code */
377                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
378                 info._sifields._sigfault._addr = env->cp15_6;
379                 queue_signal(info.si_signo, &info);
380             }
381             break;
382         default:
383         error:
384             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
385                     trapnr);
386             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
387             abort();
388         }
389         process_pending_signals(env);
390     }
391 }
392
393 #endif
394
395 #ifdef TARGET_SPARC
396
397 //#define DEBUG_WIN
398
399 /* WARNING: dealing with register windows _is_ complicated. More info
400    can be found at http://www.sics.se/~psm/sparcstack.html */
401 static inline int get_reg_index(CPUSPARCState *env, int cwp, int index)
402 {
403     index = (index + cwp * 16) & (16 * NWINDOWS - 1);
404     /* wrap handling : if cwp is on the last window, then we use the
405        registers 'after' the end */
406     if (index < 8 && env->cwp == (NWINDOWS - 1))
407         index += (16 * NWINDOWS);
408     return index;
409 }
410
411 /* save the register window 'cwp1' */
412 static inline void save_window_offset(CPUSPARCState *env, int cwp1)
413 {
414     unsigned int i;
415     uint32_t *sp_ptr;
416     
417     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
418 #if defined(DEBUG_WIN)
419     printf("win_overflow: sp_ptr=0x%x save_cwp=%d\n", 
420            (int)sp_ptr, cwp1);
421 #endif
422     for(i = 0; i < 16; i++) {
423         put_user(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)], sp_ptr);
424         sp_ptr++;
425     }
426 }
427
428 static void save_window(CPUSPARCState *env)
429 {
430     unsigned int new_wim;
431     new_wim = ((env->wim >> 1) | (env->wim << (NWINDOWS - 1))) &
432         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
433     save_window_offset(env, (env->cwp - 2) & (NWINDOWS - 1));
434     env->wim = new_wim;
435 }
436
437 static void restore_window(CPUSPARCState *env)
438 {
439     unsigned int new_wim, i, cwp1;
440     uint32_t *sp_ptr, reg;
441     
442     new_wim = ((env->wim << 1) | (env->wim >> (NWINDOWS - 1))) &
443         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
444     
445     /* restore the invalid window */
446     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
447     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
448 #if defined(DEBUG_WIN)
449     printf("win_underflow: sp_ptr=0x%x load_cwp=%d\n", 
450            (int)sp_ptr, cwp1);
451 #endif
452     for(i = 0; i < 16; i++) {
453         get_user(reg, sp_ptr);
454         env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)] = reg;
455         sp_ptr++;
456     }
457     env->wim = new_wim;
458 }
459
460 static void flush_windows(CPUSPARCState *env)
461 {
462     int offset, cwp1;
463
464     offset = 1;
465     for(;;) {
466         /* if restore would invoke restore_window(), then we can stop */
467         cwp1 = (env->cwp + offset) & (NWINDOWS - 1);
468         if (env->wim & (1 << cwp1))
469             break;
470         save_window_offset(env, cwp1);
471         offset++;
472     }
473     /* set wim so that restore will reload the registers */
474     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
475     env->wim = 1 << cwp1;
476 #if defined(DEBUG_WIN)
477     printf("flush_windows: nb=%d\n", offset - 1);
478 #endif
479 }
480
481 void cpu_loop (CPUSPARCState *env)
482 {
483     int trapnr, ret;
484     target_siginfo_t info;
485     
486     while (1) {
487         trapnr = cpu_sparc_exec (env);
488         
489         switch (trapnr) {
490         case 0x88: 
491         case 0x90:
492             ret = do_syscall (env, env->gregs[1],
493                               env->regwptr[0], env->regwptr[1], 
494                               env->regwptr[2], env->regwptr[3], 
495                               env->regwptr[4], env->regwptr[5]);
496             if ((unsigned int)ret >= (unsigned int)(-515)) {
497                 env->psr |= PSR_CARRY;
498                 ret = -ret;
499             } else {
500                 env->psr &= ~PSR_CARRY;
501             }
502             env->regwptr[0] = ret;
503             /* next instruction */
504             env->pc = env->npc;
505             env->npc = env->npc + 4;
506             break;
507         case 0x83: /* flush windows */
508             flush_windows(env);
509             /* next instruction */
510             env->pc = env->npc;
511             env->npc = env->npc + 4;
512             break;
513         case TT_WIN_OVF: /* window overflow */
514             save_window(env);
515             break;
516         case TT_WIN_UNF: /* window underflow */
517             restore_window(env);
518             break;
519         case TT_TFAULT:
520         case TT_DFAULT:
521             {
522                 info.si_signo = SIGSEGV;
523                 info.si_errno = 0;
524                 /* XXX: check env->error_code */
525                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
526                 info._sifields._sigfault._addr = env->mmuregs[4];
527                 queue_signal(info.si_signo, &info);
528             }
529             break;
530         case 0x100: // XXX, why do we get these?
531             break;
532         default:
533             printf ("Unhandled trap: 0x%x\n", trapnr);
534             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
535             exit (1);
536         }
537         process_pending_signals (env);
538     }
539 }
540
541 #endif
542
543 #ifdef TARGET_PPC
544
545 static inline uint64_t cpu_ppc_get_tb (CPUState *env)
546 {
547     /* TO FIX */
548     return 0;
549 }
550   
551 uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUState *env)
552 {
553     return cpu_ppc_get_tb(env) & 0xFFFFFFFF;
554 }
555   
556 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUState *env)
557 {
558     return cpu_ppc_get_tb(env) >> 32;
559 }
560   
561 static void cpu_ppc_store_tb (CPUState *env, uint64_t value)
562 {
563     /* TO FIX */
564 }
565
566 void cpu_ppc_store_tbu (CPUState *env, uint32_t value)
567 {
568     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)value << 32) | cpu_ppc_load_tbl(env));
569 }
570  
571 void cpu_ppc_store_tbl (CPUState *env, uint32_t value)
572 {
573     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)cpu_ppc_load_tbl(env) << 32) | value);
574 }
575   
576 uint32_t cpu_ppc_load_decr (CPUState *env)
577 {
578     /* TO FIX */
579     return -1;
580 }
581  
582 void cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint32_t value)
583 {
584     /* TO FIX */
585 }
586  
587 void cpu_loop(CPUPPCState *env)
588 {
589     target_siginfo_t info;
590     int trapnr;
591     uint32_t ret;
592     
593     for(;;) {
594         trapnr = cpu_ppc_exec(env);
595         if (trapnr != EXCP_SYSCALL_USER && trapnr != EXCP_BRANCH &&
596             trapnr != EXCP_TRACE) {
597             if (loglevel > 0) {
598                 cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
599             }
600         }
601         switch(trapnr) {
602         case EXCP_NONE:
603             break;
604         case EXCP_SYSCALL_USER:
605             /* system call */
606             /* WARNING:
607              * PPC ABI uses overflow flag in cr0 to signal an error
608              * in syscalls.
609              */
610 #if 0
611             printf("syscall %d 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x\n", env->gpr[0],
612                    env->gpr[3], env->gpr[4], env->gpr[5], env->gpr[6]);
613 #endif
614             env->crf[0] &= ~0x1;
615             ret = do_syscall(env, env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
616                              env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
617                              env->gpr[8]);
618             if (ret > (uint32_t)(-515)) {
619                 env->crf[0] |= 0x1;
620                 ret = -ret;
621             }
622             env->gpr[3] = ret;
623 #if 0
624             printf("syscall returned 0x%08x (%d)\n", ret, ret);
625 #endif
626             break;
627         case EXCP_RESET:
628             /* Should not happen ! */
629             fprintf(stderr, "RESET asked... Stop emulation\n");
630             if (loglevel)
631                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
632             abort();
633         case EXCP_MACHINE_CHECK:
634             fprintf(stderr, "Machine check exeption...  Stop emulation\n");
635             if (loglevel)
636                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
637             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
638             info.si_errno = 0;
639             info.si_code = TARGET_BUS_OBJERR;
640             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
641             queue_signal(info.si_signo, &info);
642         case EXCP_DSI:
643             fprintf(stderr, "Invalid data memory access: 0x%08x\n", env->spr[DAR]);
644             if (loglevel) {
645                 fprintf(logfile, "Invalid data memory access: 0x%08x\n",
646                         env->spr[DAR]);
647             }
648             switch (env->error_code & 0xF) {
649             case EXCP_DSI_TRANSLATE:
650                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
651                 info.si_errno = 0;
652                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
653                 break;
654             case EXCP_DSI_NOTSUP:
655             case EXCP_DSI_EXTERNAL:
656                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
657                 info.si_errno = 0;
658                 info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
659                 break;
660             case EXCP_DSI_PROT: 
661                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
662                 info.si_errno = 0;
663                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
664                 break;
665             case EXCP_DSI_DABR:
666                 info.si_signo = TARGET_SIGTRAP;
667                 info.si_errno = 0;
668                 info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
669                 break;
670             default:
671                 /* Let's send a regular segfault... */
672                 fprintf(stderr, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
673                         env->error_code);
674                 if (loglevel) {
675                     fprintf(logfile, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
676                             env->error_code);
677                 }
678                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
679                 info.si_errno = 0;
680                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
681                 break;
682             }
683             info._sifields._sigfault._addr = env->nip;
684             queue_signal(info.si_signo, &info);
685             break;
686         case EXCP_ISI:
687             fprintf(stderr, "Invalid instruction fetch\n");
688             if (loglevel)
689                 fprintf(logfile, "Invalid instruction fetch\n");
690             switch (env->error_code) {
691             case EXCP_ISI_TRANSLATE:
692                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
693             info.si_errno = 0;
694                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
695                 break;
696             case EXCP_ISI_GUARD:
697                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
698                 info.si_errno = 0;
699                 info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
700                 break;
701             case EXCP_ISI_NOEXEC:
702             case EXCP_ISI_PROT:
703                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
704                 info.si_errno = 0;
705                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
706                 break;
707             default:
708                 /* Let's send a regular segfault... */
709                 fprintf(stderr, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
710                         env->error_code);
711                 if (loglevel) {
712                     fprintf(logfile, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
713                             env->error_code);
714                 }
715                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
716                 info.si_errno = 0;
717                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
718                 break;
719             }
720             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
721             queue_signal(info.si_signo, &info);
722             break;
723         case EXCP_EXTERNAL:
724             /* Should not happen ! */
725             fprintf(stderr, "External interruption... Stop emulation\n");
726             if (loglevel)
727                 fprintf(logfile, "External interruption... Stop emulation\n");
728             abort();
729         case EXCP_ALIGN:
730             fprintf(stderr, "Invalid unaligned memory access\n");
731             if (loglevel)
732                 fprintf(logfile, "Invalid unaligned memory access\n");
733             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
734             info.si_errno = 0;
735             info.si_code = TARGET_BUS_ADRALN;
736             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
737             queue_signal(info.si_signo, &info);
738             break;
739         case EXCP_PROGRAM:
740             switch (env->error_code & ~0xF) {
741             case EXCP_FP:
742             fprintf(stderr, "Program exception\n");
743                 if (loglevel)
744                     fprintf(logfile, "Program exception\n");
745                 /* Set FX */
746                 env->fpscr[7] |= 0x8;
747                 /* Finally, update FEX */
748                 if ((((env->fpscr[7] & 0x3) << 3) | (env->fpscr[6] >> 1)) &
749                     ((env->fpscr[1] << 1) | (env->fpscr[0] >> 3)))
750                     env->fpscr[7] |= 0x4;
751                 info.si_signo = TARGET_SIGFPE;
752                 info.si_errno = 0;
753                 switch (env->error_code & 0xF) {
754                 case EXCP_FP_OX:
755                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTOVF;
756                     break;
757                 case EXCP_FP_UX:
758                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTUND;
759                     break;
760                 case EXCP_FP_ZX:
761                 case EXCP_FP_VXZDZ:
762                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTDIV;
763                     break;
764                 case EXCP_FP_XX:
765                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTRES;
766                     break;
767                 case EXCP_FP_VXSOFT:
768                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTINV;
769                     break;
770                 case EXCP_FP_VXNAN:
771                 case EXCP_FP_VXISI:
772                 case EXCP_FP_VXIDI:
773                 case EXCP_FP_VXIMZ:
774                 case EXCP_FP_VXVC:
775                 case EXCP_FP_VXSQRT:
776                 case EXCP_FP_VXCVI:
777                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTSUB;
778                     break;
779                 default:
780                     fprintf(stderr, "Unknown floating point exception "
781                             "(%02x)\n", env->error_code);
782                     if (loglevel) {
783                         fprintf(logfile, "Unknown floating point exception "
784                                 "(%02x)\n", env->error_code & 0xF);
785                     }
786                 }
787             break;
788         case EXCP_INVAL:
789                 fprintf(stderr, "Invalid instruction\n");
790                 if (loglevel)
791                     fprintf(logfile, "Invalid instruction\n");
792                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
793                 info.si_errno = 0;
794                 switch (env->error_code & 0xF) {
795                 case EXCP_INVAL_INVAL:
796                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPC;
797                     break;
798                 case EXCP_INVAL_LSWX:
799             info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
800                     break;
801                 case EXCP_INVAL_SPR:
802                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
803                     break;
804                 case EXCP_INVAL_FP:
805                     info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
806                     break;
807                 default:
808                     fprintf(stderr, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
809                             env->error_code & 0xF);
810                     if (loglevel) {
811                         fprintf(logfile, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
812                                 env->error_code & 0xF);
813                     }
814                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
815                     break;
816                 }
817                 break;
818             case EXCP_PRIV:
819                 fprintf(stderr, "Privilege violation\n");
820                 if (loglevel)
821                     fprintf(logfile, "Privilege violation\n");
822                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
823                 info.si_errno = 0;
824                 switch (env->error_code & 0xF) {
825                 case EXCP_PRIV_OPC:
826                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
827                     break;
828                 case EXCP_PRIV_REG:
829                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
830                 break;
831                 default:
832                     fprintf(stderr, "Unknown privilege violation (%02x)\n",
833                             env->error_code & 0xF);
834                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
835                     break;
836                 }
837                 break;
838             case EXCP_TRAP:
839                 fprintf(stderr, "Tried to call a TRAP\n");
840                 if (loglevel)
841                     fprintf(logfile, "Tried to call a TRAP\n");
842                 abort();
843             default:
844                 /* Should not happen ! */
845                 fprintf(stderr, "Unknown program exception (%02x)\n",
846                         env->error_code);
847                 if (loglevel) {
848                     fprintf(logfile, "Unknwon program exception (%02x)\n",
849                             env->error_code);
850                 }
851                 abort();
852             }
853             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
854             queue_signal(info.si_signo, &info);
855             break;
856         case EXCP_NO_FP:
857             fprintf(stderr, "No floating point allowed\n");
858             if (loglevel)
859                 fprintf(logfile, "No floating point allowed\n");
860             info.si_signo = TARGET_SIGILL;
861             info.si_errno = 0;
862             info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
863             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
864             queue_signal(info.si_signo, &info);
865             break;
866         case EXCP_DECR:
867             /* Should not happen ! */
868             fprintf(stderr, "Decrementer exception\n");
869             if (loglevel)
870                 fprintf(logfile, "Decrementer exception\n");
871             abort();
872         case EXCP_RESA: /* Implementation specific          */
873             /* Should not happen ! */
874             fprintf(stderr, "RESA exception should never happen !\n");
875             if (loglevel)
876                 fprintf(logfile, "RESA exception should never happen !\n");
877             abort();
878         case EXCP_RESB: /* Implementation specific          */
879             /* Should not happen ! */
880             fprintf(stderr, "RESB exception should never happen !\n");
881             if (loglevel)
882                 fprintf(logfile, "RESB exception should never happen !\n");
883             abort();
884         case EXCP_TRACE:
885             /* Do nothing: we use this to trace execution */
886             break;
887         case EXCP_FP_ASSIST:
888             /* Should not happen ! */
889             fprintf(stderr, "Floating point assist exception\n");
890             if (loglevel)
891                 fprintf(logfile, "Floating point assist exception\n");
892             abort();
893         case EXCP_MTMSR:
894             /* We reloaded the msr, just go on */
895             if (msr_pr == 0) {
896                 fprintf(stderr, "Tried to go into supervisor mode !\n");
897                 if (loglevel)
898                     fprintf(logfile, "Tried to go into supervisor mode !\n");
899                 abort();
900         }
901             break;
902         case EXCP_BRANCH:
903             /* We stopped because of a jump... */
904             break;
905         case EXCP_RFI:
906             /* Should not occur: we always are in user mode */
907             fprintf(stderr, "Return from interrupt ?\n");
908             if (loglevel)
909                 fprintf(logfile, "Return from interrupt ?\n");
910             abort();
911         case EXCP_INTERRUPT:
912             /* Don't know why this should ever happen... */
913             break;
914         case EXCP_DEBUG:
915             break;
916         default:
917             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
918                     trapnr);
919             if (loglevel) {
920                 fprintf(logfile, "qemu: unhandled CPU exception 0x%02x - "
921                         "0x%02x - aborting\n", trapnr, env->error_code);
922             }
923             abort();
924         }
925         process_pending_signals(env);
926     }
927 }
928 #endif
929
930 void usage(void)
931 {
932     printf("qemu-" TARGET_ARCH " version " QEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard\n"
933            "usage: qemu-" TARGET_ARCH " [-h] [-d opts] [-L path] [-s size] program [arguments...]\n"
934            "Linux CPU emulator (compiled for %s emulation)\n"
935            "\n"
936            "-h           print this help\n"
937            "-L path      set the elf interpreter prefix (default=%s)\n"
938            "-s size      set the stack size in bytes (default=%ld)\n"
939            "\n"
940            "debug options:\n"
941 #ifdef USE_CODE_COPY
942            "-no-code-copy   disable code copy acceleration\n"
943 #endif
944            "-d options   activate log (logfile=%s)\n"
945            "-p pagesize  set the host page size to 'pagesize'\n",
946            TARGET_ARCH,
947            interp_prefix, 
948            x86_stack_size,
949            DEBUG_LOGFILE);
950     _exit(1);
951 }
952
953 /* XXX: currently only used for async signals (see signal.c) */
954 CPUState *global_env;
955 /* used only if single thread */
956 CPUState *cpu_single_env = NULL;
957
958 /* used to free thread contexts */
959 TaskState *first_task_state;
960
961 int main(int argc, char **argv)
962 {
963     const char *filename;
964     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
965     struct image_info info1, *info = &info1;
966     TaskState ts1, *ts = &ts1;
967     CPUState *env;
968     int optind;
969     const char *r;
970     
971     if (argc <= 1)
972         usage();
973
974     /* init debug */
975     cpu_set_log_filename(DEBUG_LOGFILE);
976
977     optind = 1;
978     for(;;) {
979         if (optind >= argc)
980             break;
981         r = argv[optind];
982         if (r[0] != '-')
983             break;
984         optind++;
985         r++;
986         if (!strcmp(r, "-")) {
987             break;
988         } else if (!strcmp(r, "d")) {
989             int mask;
990             CPULogItem *item;
991
992             if (optind >= argc)
993                 break;
994             
995             r = argv[optind++];
996             mask = cpu_str_to_log_mask(r);
997             if (!mask) {
998                 printf("Log items (comma separated):\n");
999                 for(item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
1000                     printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
1001                 }
1002                 exit(1);
1003             }
1004             cpu_set_log(mask);
1005         } else if (!strcmp(r, "s")) {
1006             r = argv[optind++];
1007             x86_stack_size = strtol(r, (char **)&r, 0);
1008             if (x86_stack_size <= 0)
1009                 usage();
1010             if (*r == 'M')
1011                 x86_stack_size *= 1024 * 1024;
1012             else if (*r == 'k' || *r == 'K')
1013                 x86_stack_size *= 1024;
1014         } else if (!strcmp(r, "L")) {
1015             interp_prefix = argv[optind++];
1016         } else if (!strcmp(r, "p")) {
1017             qemu_host_page_size = atoi(argv[optind++]);
1018             if (qemu_host_page_size == 0 ||
1019                 (qemu_host_page_size & (qemu_host_page_size - 1)) != 0) {
1020                 fprintf(stderr, "page size must be a power of two\n");
1021                 exit(1);
1022             }
1023         } else 
1024 #ifdef USE_CODE_COPY
1025         if (!strcmp(r, "no-code-copy")) {
1026             code_copy_enabled = 0;
1027         } else 
1028 #endif
1029         {
1030             usage();
1031         }
1032     }
1033     if (optind >= argc)
1034         usage();
1035     filename = argv[optind];
1036
1037     /* Zero out regs */
1038     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
1039
1040     /* Zero out image_info */
1041     memset(info, 0, sizeof(struct image_info));
1042
1043     /* Scan interp_prefix dir for replacement files. */
1044     init_paths(interp_prefix);
1045
1046     /* NOTE: we need to init the CPU at this stage to get
1047        qemu_host_page_size */
1048     env = cpu_init();
1049     
1050     if (elf_exec(filename, argv+optind, environ, regs, info) != 0) {
1051         printf("Error loading %s\n", filename);
1052         _exit(1);
1053     }
1054     
1055     if (loglevel) {
1056         page_dump(logfile);
1057     
1058         fprintf(logfile, "start_brk   0x%08lx\n" , info->start_brk);
1059         fprintf(logfile, "end_code    0x%08lx\n" , info->end_code);
1060         fprintf(logfile, "start_code  0x%08lx\n" , info->start_code);
1061         fprintf(logfile, "end_data    0x%08lx\n" , info->end_data);
1062         fprintf(logfile, "start_stack 0x%08lx\n" , info->start_stack);
1063         fprintf(logfile, "brk         0x%08lx\n" , info->brk);
1064         fprintf(logfile, "entry       0x%08lx\n" , info->entry);
1065     }
1066
1067     target_set_brk((char *)info->brk);
1068     syscall_init();
1069     signal_init();
1070
1071     global_env = env;
1072
1073     /* build Task State */
1074     memset(ts, 0, sizeof(TaskState));
1075     env->opaque = ts;
1076     ts->used = 1;
1077     env->user_mode_only = 1;
1078     
1079 #if defined(TARGET_I386)
1080     cpu_x86_set_cpl(env, 3);
1081
1082     env->cr[0] = CR0_PG_MASK | CR0_WP_MASK | CR0_PE_MASK;
1083     env->hflags |= HF_PE_MASK;
1084     if (env->cpuid_features & CPUID_SSE) {
1085         env->cr[4] |= CR4_OSFXSR_MASK;
1086         env->hflags |= HF_OSFXSR_MASK;
1087     }
1088
1089     /* flags setup : we activate the IRQs by default as in user mode */
1090     env->eflags |= IF_MASK;
1091     
1092     /* linux register setup */
1093     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
1094     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
1095     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
1096     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
1097     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
1098     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
1099     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
1100     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
1101     env->eip = regs->eip;
1102
1103     /* linux interrupt setup */
1104     env->idt.base = (long)idt_table;
1105     env->idt.limit = sizeof(idt_table) - 1;
1106     set_idt(0, 0);
1107     set_idt(1, 0);
1108     set_idt(2, 0);
1109     set_idt(3, 3);
1110     set_idt(4, 3);
1111     set_idt(5, 3);
1112     set_idt(6, 0);
1113     set_idt(7, 0);
1114     set_idt(8, 0);
1115     set_idt(9, 0);
1116     set_idt(10, 0);
1117     set_idt(11, 0);
1118     set_idt(12, 0);
1119     set_idt(13, 0);
1120     set_idt(14, 0);
1121     set_idt(15, 0);
1122     set_idt(16, 0);
1123     set_idt(17, 0);
1124     set_idt(18, 0);
1125     set_idt(19, 0);
1126     set_idt(0x80, 3);
1127
1128     /* linux segment setup */
1129     env->gdt.base = (long)gdt_table;
1130     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
1131     write_dt(&gdt_table[__USER_CS >> 3], 0, 0xfffff,
1132              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1133              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0xa << DESC_TYPE_SHIFT));
1134     write_dt(&gdt_table[__USER_DS >> 3], 0, 0xfffff,
1135              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1136              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0x2 << DESC_TYPE_SHIFT));
1137     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
1138     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
1139     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
1140     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
1141     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
1142     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
1143
1144 #elif defined(TARGET_ARM)
1145     {
1146         int i;
1147         for(i = 0; i < 16; i++) {
1148             env->regs[i] = regs->uregs[i];
1149         }
1150         env->cpsr = regs->uregs[16];
1151     }
1152 #elif defined(TARGET_SPARC)
1153     {
1154         int i;
1155         env->pc = regs->pc;
1156         env->npc = regs->npc;
1157         env->y = regs->y;
1158         for(i = 0; i < 8; i++)
1159             env->gregs[i] = regs->u_regs[i];
1160         for(i = 0; i < 8; i++)
1161             env->regwptr[i] = regs->u_regs[i + 8];
1162     }
1163 #elif defined(TARGET_PPC)
1164     {
1165         int i;
1166         for (i = 0; i < 32; i++) {
1167             if (i != 12 && i != 6)
1168                 env->msr[i] = (regs->msr >> i) & 1;
1169         }
1170         env->nip = regs->nip;
1171         for(i = 0; i < 32; i++) {
1172             env->gpr[i] = regs->gpr[i];
1173         }
1174     }
1175 #else
1176 #error unsupported target CPU
1177 #endif
1178
1179     cpu_loop(env);
1180     /* never exits */
1181     return 0;
1182 }