git.maemo.org Git - qemu/blob - target-i386/exec.h

   1 /*
   2  *  i386 execution defines
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  */
  20 #include "config.h"
  21 #include "dyngen-exec.h"
  22
  23 /* XXX: factorize this mess */
  24 #ifdef TARGET_X86_64
  25 #define TARGET_LONG_BITS 64
  26 #else
  27 #define TARGET_LONG_BITS 32
  28 #endif
  29
  30 #include "cpu-defs.h"
  31
  32 /* at least 4 register variables are defined */
  33 register struct CPUX86State *env asm(AREG0);
  34
  35 #ifndef CPU_NO_GLOBAL_REGS
  36
  37 #if TARGET_LONG_BITS > HOST_LONG_BITS
  38
  39 /* no registers can be used */
  40 #define T0 (env->t0)
  41 #define T1 (env->t1)
  42 #define T2 (env->t2)
  43
  44 #else
  45
  46 /* XXX: use unsigned long instead of target_ulong - better code will
  47    be generated for 64 bit CPUs */
  48 register target_ulong T0 asm(AREG1);
  49 register target_ulong T1 asm(AREG2);
  50 register target_ulong T2 asm(AREG3);
  51
  52 #endif /* ! (TARGET_LONG_BITS > HOST_LONG_BITS) */
  53
  54 #endif /* ! CPU_NO_GLOBAL_REGS */
  55
  56 #define A0 T2
  57
  58 extern FILE *logfile;
  59 extern int loglevel;
  60
  61 #ifndef reg_EAX
  62 #define EAX (env->regs[R_EAX])
  63 #endif
  64 #ifndef reg_ECX
  65 #define ECX (env->regs[R_ECX])
  66 #endif
  67 #ifndef reg_EDX
  68 #define EDX (env->regs[R_EDX])
  69 #endif
  70 #ifndef reg_EBX
  71 #define EBX (env->regs[R_EBX])
  72 #endif
  73 #ifndef reg_ESP
  74 #define ESP (env->regs[R_ESP])
  75 #endif
  76 #ifndef reg_EBP
  77 #define EBP (env->regs[R_EBP])
  78 #endif
  79 #ifndef reg_ESI
  80 #define ESI (env->regs[R_ESI])
  81 #endif
  82 #ifndef reg_EDI
  83 #define EDI (env->regs[R_EDI])
  84 #endif
  85 #define EIP  (env->eip)
  86 #define DF  (env->df)
  87
  88 #define CC_SRC (env->cc_src)
  89 #define CC_DST (env->cc_dst)
  90 #define CC_OP  (env->cc_op)
  91
  92 /* float macros */
  93 #define FT0    (env->ft0)
  94 #define ST0    (env->fpregs[env->fpstt].d)
  95 #define ST(n)  (env->fpregs[(env->fpstt + (n)) & 7].d)
  96 #define ST1    ST(1)
  97
  98 #include "cpu.h"
  99 #include "exec-all.h"
 100
 101 typedef struct CCTable {
 102     int (*compute_all)(void); /* return all the flags */
 103     int (*compute_c)(void);  /* return the C flag */
 104 } CCTable;
 105
 106 extern CCTable cc_table[];
 107
 108 void helper_load_seg(int seg_reg, int selector);
 109 void helper_ljmp_protected_T0_T1(int next_eip);
 110 void helper_lcall_real_T0_T1(int shift, int next_eip);
 111 void helper_lcall_protected_T0_T1(int shift, int next_eip);
 112 void helper_iret_real(int shift);
 113 void helper_iret_protected(int shift, int next_eip);
 114 void helper_lret_protected(int shift, int addend);
 115 void helper_movl_crN_T0(int reg);
 116 void helper_movl_drN_T0(int reg);
 117 void helper_invlpg(target_ulong addr);
 118 void cpu_x86_update_cr0(CPUX86State *env, uint32_t new_cr0);
 119 void cpu_x86_update_cr3(CPUX86State *env, target_ulong new_cr3);
 120 void cpu_x86_update_cr4(CPUX86State *env, uint32_t new_cr4);
 121 void cpu_x86_flush_tlb(CPUX86State *env, target_ulong addr);
 122 int cpu_x86_handle_mmu_fault(CPUX86State *env, target_ulong addr,
 123                              int is_write, int mmu_idx, int is_softmmu);
 124 void tlb_fill(target_ulong addr, int is_write, int mmu_idx,
 125               void *retaddr);
 126 void __hidden cpu_lock(void);
 127 void __hidden cpu_unlock(void);
 128 void do_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 129                   target_ulong next_eip, int is_hw);
 130 void do_interrupt_user(int intno, int is_int, int error_code,
 131                        target_ulong next_eip);
 132 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 133                      int next_eip_addend);
 134 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 135 void raise_exception(int exception_index);
 136 void do_smm_enter(void);
 137 void __hidden cpu_loop_exit(void);
 138
 139 void OPPROTO op_movl_eflags_T0(void);
 140 void OPPROTO op_movl_T0_eflags(void);
 141
 142 #include "helper.h"
 143
 144 void helper_mulq_EAX_T0(void);
 145 void helper_imulq_EAX_T0(void);
 146 void helper_imulq_T0_T1(void);
 147 void helper_cmpxchg8b(void);
 148
 149 void check_iob_T0(void);
 150 void check_iow_T0(void);
 151 void check_iol_T0(void);
 152 void check_iob_DX(void);
 153 void check_iow_DX(void);
 154 void check_iol_DX(void);
 155
 156 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 157
 158 #include "softmmu_exec.h"
 159
 160 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
 161
 162 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 163 /* use long double functions */
 164 #define floatx_to_int32 floatx80_to_int32
 165 #define floatx_to_int64 floatx80_to_int64
 166 #define floatx_to_int32_round_to_zero floatx80_to_int32_round_to_zero
 167 #define floatx_to_int64_round_to_zero floatx80_to_int64_round_to_zero
 168 #define int32_to_floatx int32_to_floatx80
 169 #define int64_to_floatx int64_to_floatx80
 170 #define float32_to_floatx float32_to_floatx80
 171 #define float64_to_floatx float64_to_floatx80
 172 #define floatx_to_float32 floatx80_to_float32
 173 #define floatx_to_float64 floatx80_to_float64
 174 #define floatx_abs floatx80_abs
 175 #define floatx_chs floatx80_chs
 176 #define floatx_round_to_int floatx80_round_to_int
 177 #define floatx_compare floatx80_compare
 178 #define floatx_compare_quiet floatx80_compare_quiet
 179 #define sin sinl
 180 #define cos cosl
 181 #define sqrt sqrtl
 182 #define pow powl
 183 #define log logl
 184 #define tan tanl
 185 #define atan2 atan2l
 186 #define floor floorl
 187 #define ceil ceill
 188 #define ldexp ldexpl
 189 #else
 190 #define floatx_to_int32 float64_to_int32
 191 #define floatx_to_int64 float64_to_int64
 192 #define floatx_to_int32_round_to_zero float64_to_int32_round_to_zero
 193 #define floatx_to_int64_round_to_zero float64_to_int64_round_to_zero
 194 #define int32_to_floatx int32_to_float64
 195 #define int64_to_floatx int64_to_float64
 196 #define float32_to_floatx float32_to_float64
 197 #define float64_to_floatx(x, e) (x)
 198 #define floatx_to_float32 float64_to_float32
 199 #define floatx_to_float64(x, e) (x)
 200 #define floatx_abs float64_abs
 201 #define floatx_chs float64_chs
 202 #define floatx_round_to_int float64_round_to_int
 203 #define floatx_compare float64_compare
 204 #define floatx_compare_quiet float64_compare_quiet
 205 #endif
 206
 207 extern CPU86_LDouble sin(CPU86_LDouble x);
 208 extern CPU86_LDouble cos(CPU86_LDouble x);
 209 extern CPU86_LDouble sqrt(CPU86_LDouble x);
 210 extern CPU86_LDouble pow(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 211 extern CPU86_LDouble log(CPU86_LDouble x);
 212 extern CPU86_LDouble tan(CPU86_LDouble x);
 213 extern CPU86_LDouble atan2(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 214 extern CPU86_LDouble floor(CPU86_LDouble x);
 215 extern CPU86_LDouble ceil(CPU86_LDouble x);
 216
 217 #define RC_MASK         0xc00
 218 #define RC_NEAR         0x000
 219 #define RC_DOWN         0x400
 220 #define RC_UP           0x800
 221 #define RC_CHOP         0xc00
 222
 223 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
 224
 225 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 226
 227 /* only for x86 */
 228 typedef union {
 229     long double d;
 230     struct {
 231         unsigned long long lower;
 232         unsigned short upper;
 233     } l;
 234 } CPU86_LDoubleU;
 235
 236 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
 237 #define MAXEXPD 0x7fff
 238 #define EXPBIAS 16383
 239 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
 240 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
 241 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
 242 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
 243
 244 #else
 245
 246 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
 247 typedef union {
 248     double d;
 249 #if !defined(WORDS_BIGENDIAN) && !defined(__arm__)
 250     struct {
 251         uint32_t lower;
 252         int32_t upper;
 253     } l;
 254 #else
 255     struct {
 256         int32_t upper;
 257         uint32_t lower;
 258     } l;
 259 #endif
 260 #ifndef __arm__
 261     int64_t ll;
 262 #endif
 263 } CPU86_LDoubleU;
 264
 265 /* the following deal with IEEE double-precision numbers */
 266 #define MAXEXPD 0x7ff
 267 #define EXPBIAS 1023
 268 #define EXPD(fp)        (((fp.l.upper) >> 20) & 0x7FF)
 269 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x80000000)
 270 #ifdef __arm__
 271 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower | ((uint64_t)(fp.l.upper & ((1 << 20) - 1)) << 32))
 272 #else
 273 #define MANTD(fp)       (fp.ll & ((1LL << 52) - 1))
 274 #endif
 275 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7ff << 20)) | (EXPBIAS << 20)
 276 #endif
 277
 278 static inline void fpush(void)
 279 {
 280     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
 281     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
 282 }
 283
 284 static inline void fpop(void)
 285 {
 286     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invvalidate stack entry */
 287     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
 288 }
 289
 290 #ifndef USE_X86LDOUBLE
 291 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(target_ulong ptr)
 292 {
 293     CPU86_LDoubleU temp;
 294     int upper, e;
 295     uint64_t ll;
 296
 297     /* mantissa */
 298     upper = lduw(ptr + 8);
 299     /* XXX: handle overflow ? */
 300     e = (upper & 0x7fff) - 16383 + EXPBIAS; /* exponent */
 301     e |= (upper >> 4) & 0x800; /* sign */
 302     ll = (ldq(ptr) >> 11) & ((1LL << 52) - 1);
 303 #ifdef __arm__
 304     temp.l.upper = (e << 20) | (ll >> 32);
 305     temp.l.lower = ll;
 306 #else
 307     temp.ll = ll | ((uint64_t)e << 52);
 308 #endif
 309     return temp.d;
 310 }
 311
 312 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, target_ulong ptr)
 313 {
 314     CPU86_LDoubleU temp;
 315     int e;
 316
 317     temp.d = f;
 318     /* mantissa */
 319     stq(ptr, (MANTD(temp) << 11) | (1LL << 63));
 320     /* exponent + sign */
 321     e = EXPD(temp) - EXPBIAS + 16383;
 322     e |= SIGND(temp) >> 16;
 323     stw(ptr + 8, e);
 324 }
 325 #else
 326
 327 /* we use memory access macros */
 328
 329 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(target_ulong ptr)
 330 {
 331     CPU86_LDoubleU temp;
 332
 333     temp.l.lower = ldq(ptr);
 334     temp.l.upper = lduw(ptr + 8);
 335     return temp.d;
 336 }
 337
 338 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, target_ulong ptr)
 339 {
 340     CPU86_LDoubleU temp;
 341
 342     temp.d = f;
 343     stq(ptr, temp.l.lower);
 344     stw(ptr + 8, temp.l.upper);
 345 }
 346
 347 #endif /* USE_X86LDOUBLE */
 348
 349 #define FPUS_IE (1 << 0)
 350 #define FPUS_DE (1 << 1)
 351 #define FPUS_ZE (1 << 2)
 352 #define FPUS_OE (1 << 3)
 353 #define FPUS_UE (1 << 4)
 354 #define FPUS_PE (1 << 5)
 355 #define FPUS_SF (1 << 6)
 356 #define FPUS_SE (1 << 7)
 357 #define FPUS_B  (1 << 15)
 358
 359 #define FPUC_EM 0x3f
 360
 361 extern const CPU86_LDouble f15rk[7];
 362
 363 void fpu_raise_exception(void);
 364 void restore_native_fp_state(CPUState *env);
 365 void save_native_fp_state(CPUState *env);
 366 void vmexit(uint64_t exit_code, uint64_t exit_info_1);
 367
 368 extern const uint8_t parity_table[256];
 369 extern const uint8_t rclw_table[32];
 370 extern const uint8_t rclb_table[32];
 371
 372 static inline uint32_t compute_eflags(void)
 373 {
 374     return env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
 375 }
 376
 377 /* NOTE: CC_OP must be modified manually to CC_OP_EFLAGS */
 378 static inline void load_eflags(int eflags, int update_mask)
 379 {
 380     CC_SRC = eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
 381     DF = 1 - (2 * ((eflags >> 10) & 1));
 382     env->eflags = (env->eflags & ~update_mask) |
 383         (eflags & update_mask);
 384 }
 385
 386 static inline void env_to_regs(void)
 387 {
 388 #ifdef reg_EAX
 389     EAX = env->regs[R_EAX];
 390 #endif
 391 #ifdef reg_ECX
 392     ECX = env->regs[R_ECX];
 393 #endif
 394 #ifdef reg_EDX
 395     EDX = env->regs[R_EDX];
 396 #endif
 397 #ifdef reg_EBX
 398     EBX = env->regs[R_EBX];
 399 #endif
 400 #ifdef reg_ESP
 401     ESP = env->regs[R_ESP];
 402 #endif
 403 #ifdef reg_EBP
 404     EBP = env->regs[R_EBP];
 405 #endif
 406 #ifdef reg_ESI
 407     ESI = env->regs[R_ESI];
 408 #endif
 409 #ifdef reg_EDI
 410     EDI = env->regs[R_EDI];
 411 #endif
 412 }
 413
 414 static inline void regs_to_env(void)
 415 {
 416 #ifdef reg_EAX
 417     env->regs[R_EAX] = EAX;
 418 #endif
 419 #ifdef reg_ECX
 420     env->regs[R_ECX] = ECX;
 421 #endif
 422 #ifdef reg_EDX
 423     env->regs[R_EDX] = EDX;
 424 #endif
 425 #ifdef reg_EBX
 426     env->regs[R_EBX] = EBX;
 427 #endif
 428 #ifdef reg_ESP
 429     env->regs[R_ESP] = ESP;
 430 #endif
 431 #ifdef reg_EBP
 432     env->regs[R_EBP] = EBP;
 433 #endif
 434 #ifdef reg_ESI
 435     env->regs[R_ESI] = ESI;
 436 #endif
 437 #ifdef reg_EDI
 438     env->regs[R_EDI] = EDI;
 439 #endif
 440 }
 441
 442 static inline int cpu_halted(CPUState *env) {
 443     /* handle exit of HALTED state */
 444     if (!(env->hflags & HF_HALTED_MASK))
 445         return 0;
 446     /* disable halt condition */
 447     if (((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
 448          (env->eflags & IF_MASK)) ||
 449         (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
 450         env->hflags &= ~HF_HALTED_MASK;
 451         return 0;
 452     }
 453     return EXCP_HALTED;
 454 }
 455