fixed case where SS != USER_DS (fixes dosemu DPMI emulation)
[qemu] / exec-i386.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 "dyngen-exec.h"
21
22 /* at least 4 register variables are defines */
23 register struct CPUX86State *env asm(AREG0);
24 register uint32_t T0 asm(AREG1);
25 register uint32_t T1 asm(AREG2);
26 register uint32_t T2 asm(AREG3);
27
28 #define A0 T2
29
30 /* if more registers are available, we define some registers too */
31 #ifdef AREG4
32 register uint32_t EAX asm(AREG4);
33 #define reg_EAX
34 #endif
35
36 #ifdef AREG5
37 register uint32_t ESP asm(AREG5);
38 #define reg_ESP
39 #endif
40
41 #ifdef AREG6
42 register uint32_t EBP asm(AREG6);
43 #define reg_EBP
44 #endif
45
46 #ifdef AREG7
47 register uint32_t ECX asm(AREG7);
48 #define reg_ECX
49 #endif
50
51 #ifdef AREG8
52 register uint32_t EDX asm(AREG8);
53 #define reg_EDX
54 #endif
55
56 #ifdef AREG9
57 register uint32_t EBX asm(AREG9);
58 #define reg_EBX
59 #endif
60
61 #ifdef AREG10
62 register uint32_t ESI asm(AREG10);
63 #define reg_ESI
64 #endif
65
66 #ifdef AREG11
67 register uint32_t EDI asm(AREG11);
68 #define reg_EDI
69 #endif
70
71 extern FILE *logfile;
72 extern int loglevel;
73
74 #ifndef reg_EAX
75 #define EAX (env->regs[R_EAX])
76 #endif
77 #ifndef reg_ECX
78 #define ECX (env->regs[R_ECX])
79 #endif
80 #ifndef reg_EDX
81 #define EDX (env->regs[R_EDX])
82 #endif
83 #ifndef reg_EBX
84 #define EBX (env->regs[R_EBX])
85 #endif
86 #ifndef reg_ESP
87 #define ESP (env->regs[R_ESP])
88 #endif
89 #ifndef reg_EBP
90 #define EBP (env->regs[R_EBP])
91 #endif
92 #ifndef reg_ESI
93 #define ESI (env->regs[R_ESI])
94 #endif
95 #ifndef reg_EDI
96 #define EDI (env->regs[R_EDI])
97 #endif
98 #define EIP  (env->eip)
99 #define DF  (env->df)
100
101 #define CC_SRC (env->cc_src)
102 #define CC_DST (env->cc_dst)
103 #define CC_OP  (env->cc_op)
104
105 /* float macros */
106 #define FT0    (env->ft0)
107 #define ST0    (env->fpregs[env->fpstt])
108 #define ST(n)  (env->fpregs[(env->fpstt + (n)) & 7])
109 #define ST1    ST(1)
110
111 #ifdef USE_FP_CONVERT
112 #define FP_CONVERT  (env->fp_convert)
113 #endif
114
115 #include "cpu-i386.h"
116 #include "exec.h"
117
118 typedef struct CCTable {
119     int (*compute_all)(void); /* return all the flags */
120     int (*compute_c)(void);  /* return the C flag */
121 } CCTable;
122
123 extern CCTable cc_table[];
124
125 void load_seg(int seg_reg, int selector, unsigned cur_eip);
126 void jmp_seg(int selector, unsigned int new_eip);
127 void helper_lldt_T0(void);
128 void helper_ltr_T0(void);
129 void helper_movl_crN_T0(int reg);
130 void helper_movl_drN_T0(int reg);
131 void __hidden cpu_lock(void);
132 void __hidden cpu_unlock(void);
133 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code, 
134                      unsigned int next_eip);
135 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
136 void raise_exception(int exception_index);
137 void __hidden cpu_loop_exit(void);
138 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
139 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
140
141 void OPPROTO op_movl_eflags_T0(void);
142 void OPPROTO op_movl_T0_eflags(void);
143 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code, 
144                      unsigned int next_eip);
145 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
146 void raise_exception(int exception_index);
147 void helper_divl_EAX_T0(uint32_t eip);
148 void helper_idivl_EAX_T0(uint32_t eip);
149 void helper_cmpxchg8b(void);
150 void helper_cpuid(void);
151 void helper_rdtsc(void);
152 void helper_lsl(void);
153 void helper_lar(void);
154
155 #ifdef USE_X86LDOUBLE
156 /* use long double functions */
157 #define lrint lrintl
158 #define llrint llrintl
159 #define fabs fabsl
160 #define sin sinl
161 #define cos cosl
162 #define sqrt sqrtl
163 #define pow powl
164 #define log logl
165 #define tan tanl
166 #define atan2 atan2l
167 #define floor floorl
168 #define ceil ceill
169 #define rint rintl
170 #endif
171
172 extern int lrint(CPU86_LDouble x);
173 extern int64_t llrint(CPU86_LDouble x);
174 extern CPU86_LDouble fabs(CPU86_LDouble x);
175 extern CPU86_LDouble sin(CPU86_LDouble x);
176 extern CPU86_LDouble cos(CPU86_LDouble x);
177 extern CPU86_LDouble sqrt(CPU86_LDouble x);
178 extern CPU86_LDouble pow(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
179 extern CPU86_LDouble log(CPU86_LDouble x);
180 extern CPU86_LDouble tan(CPU86_LDouble x);
181 extern CPU86_LDouble atan2(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
182 extern CPU86_LDouble floor(CPU86_LDouble x);
183 extern CPU86_LDouble ceil(CPU86_LDouble x);
184 extern CPU86_LDouble rint(CPU86_LDouble x);
185
186 #define RC_MASK         0xc00
187 #define RC_NEAR         0x000
188 #define RC_DOWN         0x400
189 #define RC_UP           0x800
190 #define RC_CHOP         0xc00
191
192 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
193
194 #ifdef __arm__
195 /* we have no way to do correct rounding - a FPU emulator is needed */
196 #define FE_DOWNWARD   FE_TONEAREST
197 #define FE_UPWARD     FE_TONEAREST
198 #define FE_TOWARDZERO FE_TONEAREST
199 #endif
200
201 #ifdef USE_X86LDOUBLE
202
203 /* only for x86 */
204 typedef union {
205     long double d;
206     struct {
207         unsigned long long lower;
208         unsigned short upper;
209     } l;
210 } CPU86_LDoubleU;
211
212 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
213 #define MAXEXPD 0x7fff
214 #define EXPBIAS 16383
215 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
216 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
217 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
218 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
219
220 #else
221
222 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
223 typedef union {
224     double d;
225 #if !defined(WORDS_BIGENDIAN) && !defined(__arm__)
226     struct {
227         uint32_t lower;
228         int32_t upper;
229     } l;
230 #else
231     struct {
232         int32_t upper;
233         uint32_t lower;
234     } l;
235 #endif
236 #ifndef __arm__
237     int64_t ll;
238 #endif
239 } CPU86_LDoubleU;
240
241 /* the following deal with IEEE double-precision numbers */
242 #define MAXEXPD 0x7ff
243 #define EXPBIAS 1023
244 #define EXPD(fp)        (((fp.l.upper) >> 20) & 0x7FF)
245 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x80000000)
246 #ifdef __arm__
247 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower | ((uint64_t)(fp.l.upper & ((1 << 20) - 1)) << 32))
248 #else
249 #define MANTD(fp)       (fp.ll & ((1LL << 52) - 1))
250 #endif
251 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7ff << 20)) | (EXPBIAS << 20)
252 #endif
253
254 static inline void fpush(void)
255 {
256     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
257     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
258 }
259
260 static inline void fpop(void)
261 {
262     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invvalidate stack entry */
263     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
264 }
265
266 #ifndef USE_X86LDOUBLE
267 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(uint8_t *ptr)
268 {
269     CPU86_LDoubleU temp;
270     int upper, e;
271     uint64_t ll;
272
273     /* mantissa */
274     upper = lduw(ptr + 8);
275     /* XXX: handle overflow ? */
276     e = (upper & 0x7fff) - 16383 + EXPBIAS; /* exponent */
277     e |= (upper >> 4) & 0x800; /* sign */
278     ll = (ldq(ptr) >> 11) & ((1LL << 52) - 1);
279 #ifdef __arm__
280     temp.l.upper = (e << 20) | (ll >> 32);
281     temp.l.lower = ll;
282 #else
283     temp.ll = ll | ((uint64_t)e << 52);
284 #endif
285     return temp.d;
286 }
287
288 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, uint8_t *ptr)
289 {
290     CPU86_LDoubleU temp;
291     int e;
292
293     temp.d = f;
294     /* mantissa */
295     stq(ptr, (MANTD(temp) << 11) | (1LL << 63));
296     /* exponent + sign */
297     e = EXPD(temp) - EXPBIAS + 16383;
298     e |= SIGND(temp) >> 16;
299     stw(ptr + 8, e);
300 }
301 #endif
302
303 const CPU86_LDouble f15rk[7];
304
305 void helper_fldt_ST0_A0(void);
306 void helper_fstt_ST0_A0(void);
307 void helper_fbld_ST0_A0(void);
308 void helper_fbst_ST0_A0(void);
309 void helper_f2xm1(void);
310 void helper_fyl2x(void);
311 void helper_fptan(void);
312 void helper_fpatan(void);
313 void helper_fxtract(void);
314 void helper_fprem1(void);
315 void helper_fprem(void);
316 void helper_fyl2xp1(void);
317 void helper_fsqrt(void);
318 void helper_fsincos(void);
319 void helper_frndint(void);
320 void helper_fscale(void);
321 void helper_fsin(void);
322 void helper_fcos(void);
323 void helper_fxam_ST0(void);
324 void helper_fstenv(uint8_t *ptr, int data32);
325 void helper_fldenv(uint8_t *ptr, int data32);
326 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
327 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
328
329 const uint8_t parity_table[256];
330 const uint8_t rclw_table[32];
331 const uint8_t rclb_table[32];