vcs.maemo.org Git - qemu/blob - cpu-i386.h

   1 /*
   2  * i386 virtual CPU header
   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 #ifndef CPU_I386_H
  21 #define CPU_I386_H
  22
  23 #include "config.h"
  24 #include <setjmp.h>
  25
  26 #define R_EAX 0
  27 #define R_ECX 1
  28 #define R_EDX 2
  29 #define R_EBX 3
  30 #define R_ESP 4
  31 #define R_EBP 5
  32 #define R_ESI 6
  33 #define R_EDI 7
  34
  35 #define R_AL 0
  36 #define R_CL 1
  37 #define R_DL 2
  38 #define R_BL 3
  39 #define R_AH 4
  40 #define R_CH 5
  41 #define R_DH 6
  42 #define R_BH 7
  43
  44 #define R_ES 0
  45 #define R_CS 1
  46 #define R_SS 2
  47 #define R_DS 3
  48 #define R_FS 4
  49 #define R_GS 5
  50
  51 /* segment descriptor fields */
  52 #define DESC_G_MASK     (1 << 23)
  53 #define DESC_B_SHIFT    22
  54 #define DESC_B_MASK     (1 << DESC_B_SHIFT)
  55 #define DESC_AVL_MASK   (1 << 20)
  56 #define DESC_P_MASK     (1 << 15)
  57 #define DESC_DPL_SHIFT  13
  58 #define DESC_S_MASK     (1 << 12)
  59 #define DESC_TYPE_SHIFT 8
  60 #define DESC_A_MASK     (1 << 8)
  61
  62 #define DESC_CS_MASK    (1 << 11)
  63 #define DESC_C_MASK     (1 << 10)
  64 #define DESC_R_MASK     (1 << 9)
  65
  66 #define DESC_E_MASK     (1 << 10)
  67 #define DESC_W_MASK     (1 << 9)
  68
  69 /* eflags masks */
  70 #define CC_C    0x0001
  71 #define CC_P    0x0004
  72 #define CC_A    0x0010
  73 #define CC_Z    0x0040
  74 #define CC_S    0x0080
  75 #define CC_O    0x0800
  76
  77 #define TF_MASK                 0x00000100
  78 #define IF_MASK                 0x00000200
  79 #define DF_MASK                 0x00000400
  80 #define IOPL_MASK               0x00003000
  81 #define NT_MASK                 0x00004000
  82 #define RF_MASK                 0x00010000
  83 #define VM_MASK                 0x00020000
  84 #define AC_MASK                 0x00040000
  85 #define VIF_MASK                0x00080000
  86 #define VIP_MASK                0x00100000
  87 #define ID_MASK                 0x00200000
  88
  89 #define CR0_PE_MASK  (1 << 0)
  90 #define CR0_TS_MASK  (1 << 3)
  91 #define CR0_WP_MASK  (1 << 16)
  92 #define CR0_AM_MASK  (1 << 18)
  93 #define CR0_PG_MASK  (1 << 31)
  94
  95 #define CR4_VME_MASK  (1 << 0)
  96 #define CR4_PVI_MASK  (1 << 1)
  97 #define CR4_TSD_MASK  (1 << 2)
  98 #define CR4_DE_MASK   (1 << 3)
  99 #define CR4_PSE_MASK  (1 << 4)
 100
 101 #define PG_PRESENT_BIT  0
 102 #define PG_RW_BIT       1
 103 #define PG_USER_BIT     2
 104 #define PG_PWT_BIT      3
 105 #define PG_PCD_BIT      4
 106 #define PG_ACCESSED_BIT 5
 107 #define PG_DIRTY_BIT    6
 108 #define PG_PSE_BIT      7
 109 #define PG_GLOBAL_BIT   8
 110
 111 #define PG_PRESENT_MASK  (1 << PG_PRESENT_BIT)
 112 #define PG_RW_MASK       (1 << PG_RW_BIT)
 113 #define PG_USER_MASK     (1 << PG_USER_BIT)
 114 #define PG_PWT_MASK      (1 << PG_PWT_BIT)
 115 #define PG_PCD_MASK      (1 << PG_PCD_BIT)
 116 #define PG_ACCESSED_MASK (1 << PG_ACCESSED_BIT)
 117 #define PG_DIRTY_MASK    (1 << PG_DIRTY_BIT)
 118 #define PG_PSE_MASK      (1 << PG_PSE_BIT)
 119 #define PG_GLOBAL_MASK   (1 << PG_GLOBAL_BIT)
 120
 121 #define PG_ERROR_W_BIT     1
 122
 123 #define PG_ERROR_P_MASK    0x01
 124 #define PG_ERROR_W_MASK    (1 << PG_ERROR_W_BIT)
 125 #define PG_ERROR_U_MASK    0x04
 126 #define PG_ERROR_RSVD_MASK 0x08
 127
 128 #define MSR_IA32_APICBASE               0x1b
 129 #define MSR_IA32_APICBASE_BSP           (1<<8)
 130 #define MSR_IA32_APICBASE_ENABLE        (1<<11)
 131 #define MSR_IA32_APICBASE_BASE          (0xfffff<<12)
 132
 133 #define MSR_IA32_SYSENTER_CS            0x174
 134 #define MSR_IA32_SYSENTER_ESP           0x175
 135 #define MSR_IA32_SYSENTER_EIP           0x176
 136
 137 #define EXCP00_DIVZ     0
 138 #define EXCP01_SSTP     1
 139 #define EXCP02_NMI      2
 140 #define EXCP03_INT3     3
 141 #define EXCP04_INTO     4
 142 #define EXCP05_BOUND    5
 143 #define EXCP06_ILLOP    6
 144 #define EXCP07_PREX     7
 145 #define EXCP08_DBLE     8
 146 #define EXCP09_XERR     9
 147 #define EXCP0A_TSS      10
 148 #define EXCP0B_NOSEG    11
 149 #define EXCP0C_STACK    12
 150 #define EXCP0D_GPF      13
 151 #define EXCP0E_PAGE     14
 152 #define EXCP10_COPR     16
 153 #define EXCP11_ALGN     17
 154 #define EXCP12_MCHK     18
 155
 156 #define EXCP_INTERRUPT  256 /* async interruption */
 157 #define EXCP_HLT        257 /* hlt instruction reached */
 158
 159 enum {
 160     CC_OP_DYNAMIC, /* must use dynamic code to get cc_op */
 161     CC_OP_EFLAGS,  /* all cc are explicitely computed, CC_SRC = flags */
 162     CC_OP_MUL, /* modify all flags, C, O = (CC_SRC != 0) */
 163
 164     CC_OP_ADDB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
 165     CC_OP_ADDW,
 166     CC_OP_ADDL,
 167
 168     CC_OP_ADCB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
 169     CC_OP_ADCW,
 170     CC_OP_ADCL,
 171
 172     CC_OP_SUBB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
 173     CC_OP_SUBW,
 174     CC_OP_SUBL,
 175
 176     CC_OP_SBBB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC = src1 */
 177     CC_OP_SBBW,
 178     CC_OP_SBBL,
 179
 180     CC_OP_LOGICB, /* modify all flags, CC_DST = res */
 181     CC_OP_LOGICW,
 182     CC_OP_LOGICL,
 183
 184     CC_OP_INCB, /* modify all flags except, CC_DST = res, CC_SRC = C */
 185     CC_OP_INCW,
 186     CC_OP_INCL,
 187
 188     CC_OP_DECB, /* modify all flags except, CC_DST = res, CC_SRC = C  */
 189     CC_OP_DECW,
 190     CC_OP_DECL,
 191
 192     CC_OP_SHLB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC.lsb = C */
 193     CC_OP_SHLW,
 194     CC_OP_SHLL,
 195
 196     CC_OP_SARB, /* modify all flags, CC_DST = res, CC_SRC.lsb = C */
 197     CC_OP_SARW,
 198     CC_OP_SARL,
 199
 200     CC_OP_NB,
 201 };
 202
 203 #ifdef __i386__
 204 #define USE_X86LDOUBLE
 205 #endif
 206
 207 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 208 typedef long double CPU86_LDouble;
 209 #else
 210 typedef double CPU86_LDouble;
 211 #endif
 212
 213 typedef struct SegmentCache {
 214     uint32_t selector;
 215     uint8_t *base;
 216     uint32_t limit;
 217     uint32_t flags;
 218 } SegmentCache;
 219
 220 typedef struct CPUX86State {
 221     /* standard registers */
 222     uint32_t regs[8];
 223     uint32_t eip;
 224     uint32_t eflags; /* eflags register. During CPU emulation, CC
 225                         flags and DF are set to zero because they are
 226                         stored elsewhere */
 227
 228     /* emulator internal eflags handling */
 229     uint32_t cc_src;
 230     uint32_t cc_dst;
 231     uint32_t cc_op;
 232     int32_t df; /* D flag : 1 if D = 0, -1 if D = 1 */
 233
 234     /* FPU state */
 235     unsigned int fpstt; /* top of stack index */
 236     unsigned int fpus;
 237     unsigned int fpuc;
 238     uint8_t fptags[8];   /* 0 = valid, 1 = empty */
 239     CPU86_LDouble fpregs[8];
 240
 241     /* emulator internal variables */
 242     CPU86_LDouble ft0;
 243     union {
 244         float f;
 245         double d;
 246         int i32;
 247         int64_t i64;
 248     } fp_convert;
 249
 250     /* segments */
 251     SegmentCache segs[6]; /* selector values */
 252     SegmentCache ldt;
 253     SegmentCache tr;
 254     SegmentCache gdt; /* only base and limit are used */
 255     SegmentCache idt; /* only base and limit are used */
 256
 257     /* sysenter registers */
 258     uint32_t sysenter_cs;
 259     uint32_t sysenter_esp;
 260     uint32_t sysenter_eip;
 261
 262     /* exception/interrupt handling */
 263     jmp_buf jmp_env;
 264     int exception_index;
 265     int error_code;
 266     int exception_is_int;
 267     int exception_next_eip;
 268     struct TranslationBlock *current_tb; /* currently executing TB */
 269     uint32_t cr[5]; /* NOTE: cr1 is unused */
 270     uint32_t dr[8]; /* debug registers */
 271     int interrupt_request;
 272     int user_mode_only; /* user mode only simulation */
 273
 274     /* user data */
 275     void *opaque;
 276 } CPUX86State;
 277
 278 #ifndef IN_OP_I386
 279 void cpu_x86_outb(CPUX86State *env, int addr, int val);
 280 void cpu_x86_outw(CPUX86State *env, int addr, int val);
 281 void cpu_x86_outl(CPUX86State *env, int addr, int val);
 282 int cpu_x86_inb(CPUX86State *env, int addr);
 283 int cpu_x86_inw(CPUX86State *env, int addr);
 284 int cpu_x86_inl(CPUX86State *env, int addr);
 285 #endif
 286
 287 CPUX86State *cpu_x86_init(void);
 288 int cpu_x86_exec(CPUX86State *s);
 289 void cpu_x86_close(CPUX86State *s);
 290 int cpu_x86_get_pic_interrupt(CPUX86State *s);
 291
 292 /* needed to load some predefinied segment registers */
 293 void cpu_x86_load_seg(CPUX86State *s, int seg_reg, int selector);
 294
 295 /* simulate fsave/frstor */
 296 void cpu_x86_fsave(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32);
 297 void cpu_x86_frstor(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32);
 298
 299 /* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
 300    signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
 301    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
 302 struct siginfo;
 303 int cpu_x86_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info,
 304                            void *puc);
 305
 306 /* MMU defines */
 307 void cpu_x86_init_mmu(CPUX86State *env);
 308 extern int phys_ram_size;
 309 extern int phys_ram_fd;
 310 extern uint8_t *phys_ram_base;
 311
 312 /* used to debug */
 313 #define X86_DUMP_FPU  0x0001 /* dump FPU state too */
 314 #define X86_DUMP_CCOP 0x0002 /* dump qemu flag cache */
 315 void cpu_x86_dump_state(CPUX86State *env, FILE *f, int flags);
 316
 317 #define TARGET_PAGE_BITS 12
 318 #include "cpu-all.h"
 319
 320 #endif /* CPU_I386_H */