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 #ifdef USE_FP_CONVERT
  99 #define FP_CONVERT  (env->fp_convert)
 100 #endif
 101
 102 #include "cpu.h"
 103 #include "exec-all.h"
 104
 105 typedef struct CCTable {
 106     int (*compute_all)(void); /* return all the flags */
 107     int (*compute_c)(void);  /* return the C flag */
 108 } CCTable;
 109
 110 extern CCTable cc_table[];
 111
 112 void load_seg(int seg_reg, int selector);
 113 void helper_ljmp_protected_T0_T1(int next_eip);
 114 void helper_lcall_real_T0_T1(int shift, int next_eip);
 115 void helper_lcall_protected_T0_T1(int shift, int next_eip);
 116 void helper_iret_real(int shift);
 117 void helper_iret_protected(int shift, int next_eip);
 118 void helper_lret_protected(int shift, int addend);
 119 void helper_lldt_T0(void);
 120 void helper_ltr_T0(void);
 121 void helper_movl_crN_T0(int reg);
 122 void helper_movl_drN_T0(int reg);
 123 void helper_invlpg(target_ulong addr);
 124 void cpu_x86_update_cr0(CPUX86State *env, uint32_t new_cr0);
 125 void cpu_x86_update_cr3(CPUX86State *env, target_ulong new_cr3);
 126 void cpu_x86_update_cr4(CPUX86State *env, uint32_t new_cr4);
 127 void cpu_x86_flush_tlb(CPUX86State *env, target_ulong addr);
 128 int cpu_x86_handle_mmu_fault(CPUX86State *env, target_ulong addr,
 129                              int is_write, int mmu_idx, int is_softmmu);
 130 void tlb_fill(target_ulong addr, int is_write, int mmu_idx,
 131               void *retaddr);
 132 void __hidden cpu_lock(void);
 133 void __hidden cpu_unlock(void);
 134 void do_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 135                   target_ulong next_eip, int is_hw);
 136 void do_interrupt_user(int intno, int is_int, int error_code,
 137                        target_ulong next_eip);
 138 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 139                      int next_eip_addend);
 140 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 141 void raise_exception(int exception_index);
 142 void do_smm_enter(void);
 143 void __hidden cpu_loop_exit(void);
 144
 145 void OPPROTO op_movl_eflags_T0(void);
 146 void OPPROTO op_movl_T0_eflags(void);
 147
 148 #include "helper.h"
 149
 150 void helper_mulq_EAX_T0(void);
 151 void helper_imulq_EAX_T0(void);
 152 void helper_imulq_T0_T1(void);
 153 void helper_divq_EAX_T0(void);
 154 void helper_idivq_EAX_T0(void);
 155 void helper_bswapq_T0(void);
 156 void helper_cmpxchg8b(void);
 157 void helper_single_step(void);
 158 void helper_cpuid(void);
 159 void helper_enter_level(int level, int data32);
 160 void helper_enter64_level(int level, int data64);
 161 void helper_sysenter(void);
 162 void helper_sysexit(void);
 163 void helper_syscall(int next_eip_addend);
 164 void helper_sysret(int dflag);
 165 void helper_rdtsc(void);
 166 void helper_rdpmc(void);
 167 void helper_rdmsr(void);
 168 void helper_wrmsr(void);
 169 void helper_lsl(void);
 170 void helper_lar(void);
 171 void helper_verr(void);
 172 void helper_verw(void);
 173 void helper_rsm(void);
 174
 175 void check_iob_T0(void);
 176 void check_iow_T0(void);
 177 void check_iol_T0(void);
 178 void check_iob_DX(void);
 179 void check_iow_DX(void);
 180 void check_iol_DX(void);
 181
 182 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 183
 184 #include "softmmu_exec.h"
 185
 186 static inline double ldfq(target_ulong ptr)
 187 {
 188     union {
 189         double d;
 190         uint64_t i;
 191     } u;
 192     u.i = ldq(ptr);
 193     return u.d;
 194 }
 195
 196 static inline void stfq(target_ulong ptr, double v)
 197 {
 198     union {
 199         double d;
 200         uint64_t i;
 201     } u;
 202     u.d = v;
 203     stq(ptr, u.i);
 204 }
 205
 206 static inline float ldfl(target_ulong ptr)
 207 {
 208     union {
 209         float f;
 210         uint32_t i;
 211     } u;
 212     u.i = ldl(ptr);
 213     return u.f;
 214 }
 215
 216 static inline void stfl(target_ulong ptr, float v)
 217 {
 218     union {
 219         float f;
 220         uint32_t i;
 221     } u;
 222     u.f = v;
 223     stl(ptr, u.i);
 224 }
 225
 226 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
 227
 228 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 229 /* use long double functions */
 230 #define floatx_to_int32 floatx80_to_int32
 231 #define floatx_to_int64 floatx80_to_int64
 232 #define floatx_to_int32_round_to_zero floatx80_to_int32_round_to_zero
 233 #define floatx_to_int64_round_to_zero floatx80_to_int64_round_to_zero
 234 #define floatx_abs floatx80_abs
 235 #define floatx_chs floatx80_chs
 236 #define floatx_round_to_int floatx80_round_to_int
 237 #define floatx_compare floatx80_compare
 238 #define floatx_compare_quiet floatx80_compare_quiet
 239 #define sin sinl
 240 #define cos cosl
 241 #define sqrt sqrtl
 242 #define pow powl
 243 #define log logl
 244 #define tan tanl
 245 #define atan2 atan2l
 246 #define floor floorl
 247 #define ceil ceill
 248 #define ldexp ldexpl
 249 #else
 250 #define floatx_to_int32 float64_to_int32
 251 #define floatx_to_int64 float64_to_int64
 252 #define floatx_to_int32_round_to_zero float64_to_int32_round_to_zero
 253 #define floatx_to_int64_round_to_zero float64_to_int64_round_to_zero
 254 #define floatx_abs float64_abs
 255 #define floatx_chs float64_chs
 256 #define floatx_round_to_int float64_round_to_int
 257 #define floatx_compare float64_compare
 258 #define floatx_compare_quiet float64_compare_quiet
 259 #endif
 260
 261 extern CPU86_LDouble sin(CPU86_LDouble x);
 262 extern CPU86_LDouble cos(CPU86_LDouble x);
 263 extern CPU86_LDouble sqrt(CPU86_LDouble x);
 264 extern CPU86_LDouble pow(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 265 extern CPU86_LDouble log(CPU86_LDouble x);
 266 extern CPU86_LDouble tan(CPU86_LDouble x);
 267 extern CPU86_LDouble atan2(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 268 extern CPU86_LDouble floor(CPU86_LDouble x);
 269 extern CPU86_LDouble ceil(CPU86_LDouble x);
 270
 271 #define RC_MASK         0xc00
 272 #define RC_NEAR         0x000
 273 #define RC_DOWN         0x400
 274 #define RC_UP           0x800
 275 #define RC_CHOP         0xc00
 276
 277 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
 278
 279 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 280
 281 /* only for x86 */
 282 typedef union {
 283     long double d;
 284     struct {
 285         unsigned long long lower;
 286         unsigned short upper;
 287     } l;
 288 } CPU86_LDoubleU;
 289
 290 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
 291 #define MAXEXPD 0x7fff
 292 #define EXPBIAS 16383
 293 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
 294 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
 295 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
 296 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
 297
 298 #else
 299
 300 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
 301 typedef union {
 302     double d;
 303 #if !defined(WORDS_BIGENDIAN) && !defined(__arm__)
 304     struct {
 305         uint32_t lower;
 306         int32_t upper;
 307     } l;
 308 #else
 309     struct {
 310         int32_t upper;
 311         uint32_t lower;
 312     } l;
 313 #endif
 314 #ifndef __arm__
 315     int64_t ll;
 316 #endif
 317 } CPU86_LDoubleU;
 318
 319 /* the following deal with IEEE double-precision numbers */
 320 #define MAXEXPD 0x7ff
 321 #define EXPBIAS 1023
 322 #define EXPD(fp)        (((fp.l.upper) >> 20) & 0x7FF)
 323 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x80000000)
 324 #ifdef __arm__
 325 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower | ((uint64_t)(fp.l.upper & ((1 << 20) - 1)) << 32))
 326 #else
 327 #define MANTD(fp)       (fp.ll & ((1LL << 52) - 1))
 328 #endif
 329 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7ff << 20)) | (EXPBIAS << 20)
 330 #endif
 331
 332 static inline void fpush(void)
 333 {
 334     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
 335     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
 336 }
 337
 338 static inline void fpop(void)
 339 {
 340     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invvalidate stack entry */
 341     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
 342 }
 343
 344 #ifndef USE_X86LDOUBLE
 345 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(target_ulong ptr)
 346 {
 347     CPU86_LDoubleU temp;
 348     int upper, e;
 349     uint64_t ll;
 350
 351     /* mantissa */
 352     upper = lduw(ptr + 8);
 353     /* XXX: handle overflow ? */
 354     e = (upper & 0x7fff) - 16383 + EXPBIAS; /* exponent */
 355     e |= (upper >> 4) & 0x800; /* sign */
 356     ll = (ldq(ptr) >> 11) & ((1LL << 52) - 1);
 357 #ifdef __arm__
 358     temp.l.upper = (e << 20) | (ll >> 32);
 359     temp.l.lower = ll;
 360 #else
 361     temp.ll = ll | ((uint64_t)e << 52);
 362 #endif
 363     return temp.d;
 364 }
 365
 366 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, target_ulong ptr)
 367 {
 368     CPU86_LDoubleU temp;
 369     int e;
 370
 371     temp.d = f;
 372     /* mantissa */
 373     stq(ptr, (MANTD(temp) << 11) | (1LL << 63));
 374     /* exponent + sign */
 375     e = EXPD(temp) - EXPBIAS + 16383;
 376     e |= SIGND(temp) >> 16;
 377     stw(ptr + 8, e);
 378 }
 379 #else
 380
 381 /* XXX: same endianness assumed */
 382
 383 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
 384
 385 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(target_ulong ptr)
 386 {
 387     return *(CPU86_LDouble *)(unsigned long)ptr;
 388 }
 389
 390 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, target_ulong ptr)
 391 {
 392     *(CPU86_LDouble *)(unsigned long)ptr = f;
 393 }
 394
 395 #else
 396
 397 /* we use memory access macros */
 398
 399 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(target_ulong ptr)
 400 {
 401     CPU86_LDoubleU temp;
 402
 403     temp.l.lower = ldq(ptr);
 404     temp.l.upper = lduw(ptr + 8);
 405     return temp.d;
 406 }
 407
 408 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, target_ulong ptr)
 409 {
 410     CPU86_LDoubleU temp;
 411
 412     temp.d = f;
 413     stq(ptr, temp.l.lower);
 414     stw(ptr + 8, temp.l.upper);
 415 }
 416
 417 #endif /* !CONFIG_USER_ONLY */
 418
 419 #endif /* USE_X86LDOUBLE */
 420
 421 #define FPUS_IE (1 << 0)
 422 #define FPUS_DE (1 << 1)
 423 #define FPUS_ZE (1 << 2)
 424 #define FPUS_OE (1 << 3)
 425 #define FPUS_UE (1 << 4)
 426 #define FPUS_PE (1 << 5)
 427 #define FPUS_SF (1 << 6)
 428 #define FPUS_SE (1 << 7)
 429 #define FPUS_B  (1 << 15)
 430
 431 #define FPUC_EM 0x3f
 432
 433 extern const CPU86_LDouble f15rk[7];
 434
 435 void helper_fldt_ST0_A0(void);
 436 void helper_fstt_ST0_A0(void);
 437 void fpu_raise_exception(void);
 438 CPU86_LDouble helper_fdiv(CPU86_LDouble a, CPU86_LDouble b);
 439 void helper_fbld_ST0_A0(void);
 440 void helper_fbst_ST0_A0(void);
 441 void helper_f2xm1(void);
 442 void helper_fyl2x(void);
 443 void helper_fptan(void);
 444 void helper_fpatan(void);
 445 void helper_fxtract(void);
 446 void helper_fprem1(void);
 447 void helper_fprem(void);
 448 void helper_fyl2xp1(void);
 449 void helper_fsqrt(void);
 450 void helper_fsincos(void);
 451 void helper_frndint(void);
 452 void helper_fscale(void);
 453 void helper_fsin(void);
 454 void helper_fcos(void);
 455 void helper_fxam_ST0(void);
 456 void helper_fstenv(target_ulong ptr, int data32);
 457 void helper_fldenv(target_ulong ptr, int data32);
 458 void helper_fsave(target_ulong ptr, int data32);
 459 void helper_frstor(target_ulong ptr, int data32);
 460 void helper_fxsave(target_ulong ptr, int data64);
 461 void helper_fxrstor(target_ulong ptr, int data64);
 462 void restore_native_fp_state(CPUState *env);
 463 void save_native_fp_state(CPUState *env);
 464 float approx_rsqrt(float a);
 465 float approx_rcp(float a);
 466 void update_fp_status(void);
 467 void helper_hlt(void);
 468 void helper_monitor(void);
 469 void helper_mwait(void);
 470 void helper_vmrun(target_ulong addr);
 471 void helper_vmmcall(void);
 472 void helper_vmload(target_ulong addr);
 473 void helper_vmsave(target_ulong addr);
 474 void helper_stgi(void);
 475 void helper_clgi(void);
 476 void helper_skinit(void);
 477 void helper_invlpga(void);
 478 void vmexit(uint64_t exit_code, uint64_t exit_info_1);
 479
 480 extern const uint8_t parity_table[256];
 481 extern const uint8_t rclw_table[32];
 482 extern const uint8_t rclb_table[32];
 483
 484 static inline uint32_t compute_eflags(void)
 485 {
 486     return env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
 487 }
 488
 489 /* NOTE: CC_OP must be modified manually to CC_OP_EFLAGS */
 490 static inline void load_eflags(int eflags, int update_mask)
 491 {
 492     CC_SRC = eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
 493     DF = 1 - (2 * ((eflags >> 10) & 1));
 494     env->eflags = (env->eflags & ~update_mask) |
 495         (eflags & update_mask);
 496 }
 497
 498 static inline void env_to_regs(void)
 499 {
 500 #ifdef reg_EAX
 501     EAX = env->regs[R_EAX];
 502 #endif
 503 #ifdef reg_ECX
 504     ECX = env->regs[R_ECX];
 505 #endif
 506 #ifdef reg_EDX
 507     EDX = env->regs[R_EDX];
 508 #endif
 509 #ifdef reg_EBX
 510     EBX = env->regs[R_EBX];
 511 #endif
 512 #ifdef reg_ESP
 513     ESP = env->regs[R_ESP];
 514 #endif
 515 #ifdef reg_EBP
 516     EBP = env->regs[R_EBP];
 517 #endif
 518 #ifdef reg_ESI
 519     ESI = env->regs[R_ESI];
 520 #endif
 521 #ifdef reg_EDI
 522     EDI = env->regs[R_EDI];
 523 #endif
 524 }
 525
 526 static inline void regs_to_env(void)
 527 {
 528 #ifdef reg_EAX
 529     env->regs[R_EAX] = EAX;
 530 #endif
 531 #ifdef reg_ECX
 532     env->regs[R_ECX] = ECX;
 533 #endif
 534 #ifdef reg_EDX
 535     env->regs[R_EDX] = EDX;
 536 #endif
 537 #ifdef reg_EBX
 538     env->regs[R_EBX] = EBX;
 539 #endif
 540 #ifdef reg_ESP
 541     env->regs[R_ESP] = ESP;
 542 #endif
 543 #ifdef reg_EBP
 544     env->regs[R_EBP] = EBP;
 545 #endif
 546 #ifdef reg_ESI
 547     env->regs[R_ESI] = ESI;
 548 #endif
 549 #ifdef reg_EDI
 550     env->regs[R_EDI] = EDI;
 551 #endif
 552 }
 553
 554 static inline int cpu_halted(CPUState *env) {
 555     /* handle exit of HALTED state */
 556     if (!(env->hflags & HF_HALTED_MASK))
 557         return 0;
 558     /* disable halt condition */
 559     if (((env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_HARD) &&
 560          (env->eflags & IF_MASK)) ||
 561         (env->interrupt_request & CPU_INTERRUPT_NMI)) {
 562         env->hflags &= ~HF_HALTED_MASK;
 563         return 0;
 564     }
 565     return EXCP_HALTED;
 566 }
 567