vcs.maemo.org Git - qemu/blob - 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 typedef unsigned char uint8_t;
  21 typedef unsigned short uint16_t;
  22 typedef unsigned int uint32_t;
  23 typedef unsigned long long uint64_t;
  24
  25 typedef signed char int8_t;
  26 typedef signed short int16_t;
  27 typedef signed int int32_t;
  28 typedef signed long long int64_t;
  29
  30 #define bswap32(x) \
  31 ({ \
  32         uint32_t __x = (x); \
  33         ((uint32_t)( \
  34                 (((uint32_t)(__x) & (uint32_t)0x000000ffUL) << 24) | \
  35                 (((uint32_t)(__x) & (uint32_t)0x0000ff00UL) <<  8) | \
  36                 (((uint32_t)(__x) & (uint32_t)0x00ff0000UL) >>  8) | \
  37                 (((uint32_t)(__x) & (uint32_t)0xff000000UL) >> 24) )); \
  38 })
  39
  40 #define NULL 0
  41 #include <fenv.h>
  42
  43 typedef struct FILE FILE;
  44 extern FILE *logfile;
  45 extern int loglevel;
  46 extern int fprintf(FILE *, const char *, ...);
  47 extern int printf(const char *, ...);
  48
  49 #ifdef __i386__
  50 register unsigned int T0 asm("ebx");
  51 register unsigned int T1 asm("esi");
  52 register unsigned int A0 asm("edi");
  53 register struct CPUX86State *env asm("ebp");
  54 #endif
  55 #ifdef __powerpc__
  56 register unsigned int EAX asm("r16");
  57 register unsigned int ECX asm("r17");
  58 register unsigned int EDX asm("r18");
  59 register unsigned int EBX asm("r19");
  60 register unsigned int ESP asm("r20");
  61 register unsigned int EBP asm("r21");
  62 register unsigned int ESI asm("r22");
  63 register unsigned int EDI asm("r23");
  64 register unsigned int T0 asm("r24");
  65 register unsigned int T1 asm("r25");
  66 register unsigned int A0 asm("r26");
  67 register struct CPUX86State *env asm("r27");
  68 #define USE_INT_TO_FLOAT_HELPERS
  69 #define BUGGY_GCC_DIV64
  70 #define reg_EAX
  71 #define reg_ECX
  72 #define reg_EDX
  73 #define reg_EBX
  74 #define reg_ESP
  75 #define reg_EBP
  76 #define reg_ESI
  77 #define reg_EDI
  78 #endif
  79 #ifdef __arm__
  80 register unsigned int T0 asm("r4");
  81 register unsigned int T1 asm("r5");
  82 register unsigned int A0 asm("r6");
  83 register struct CPUX86State *env asm("r7");
  84 #endif
  85 #ifdef __mips__
  86 register unsigned int T0 asm("s0");
  87 register unsigned int T1 asm("s1");
  88 register unsigned int A0 asm("s2");
  89 register struct CPUX86State *env asm("s3");
  90 #endif
  91 #ifdef __sparc__
  92 register unsigned int EAX asm("l0");
  93 register unsigned int ECX asm("l1");
  94 register unsigned int EDX asm("l2");
  95 register unsigned int EBX asm("l3");
  96 register unsigned int ESP asm("l4");
  97 register unsigned int EBP asm("l5");
  98 register unsigned int ESI asm("l6");
  99 register unsigned int EDI asm("l7");
 100 register unsigned int T0 asm("g1");
 101 register unsigned int T1 asm("g2");
 102 register unsigned int A0 asm("g3");
 103 register struct CPUX86State *env asm("g6");
 104 #define USE_FP_CONVERT
 105 #define reg_EAX
 106 #define reg_ECX
 107 #define reg_EDX
 108 #define reg_EBX
 109 #define reg_ESP
 110 #define reg_EBP
 111 #define reg_ESI
 112 #define reg_EDI
 113 #endif
 114 #ifdef __s390__
 115 register unsigned int T0 asm("r7");
 116 register unsigned int T1 asm("r8");
 117 register unsigned int A0 asm("r9");
 118 register struct CPUX86State *env asm("r10");
 119 #endif
 120 #ifdef __alpha__
 121 register unsigned int T0 asm("$9");
 122 register unsigned int T1 asm("$10");
 123 register unsigned int A0 asm("$11");
 124 register unsigned int EAX asm("$12");
 125 register unsigned int ESP asm("$13");
 126 register unsigned int EBP asm("$14");
 127 /* Note $15 is the frame pointer, so anything in op-i386.c that would
 128    require a frame pointer, like alloca, would probably loose.  */
 129 register struct CPUX86State *env asm("$15");
 130 #define reg_EAX
 131 #define reg_ESP
 132 #define reg_EBP
 133 #endif
 134 #ifdef __ia64__
 135 register unsigned int T0 asm("r24");
 136 register unsigned int T1 asm("r25");
 137 register unsigned int A0 asm("r26");
 138 register struct CPUX86State *env asm("r27");
 139 #endif
 140
 141 /* force GCC to generate only one epilog at the end of the function */
 142 #define FORCE_RET() asm volatile ("");
 143
 144 #ifndef OPPROTO
 145 #define OPPROTO
 146 #endif
 147
 148 #define xglue(x, y) x ## y
 149 #define glue(x, y) xglue(x, y)
 150
 151 #ifndef reg_EAX
 152 #define EAX (env->regs[R_EAX])
 153 #endif
 154 #ifndef reg_ECX
 155 #define ECX (env->regs[R_ECX])
 156 #endif
 157 #ifndef reg_EDX
 158 #define EDX (env->regs[R_EDX])
 159 #endif
 160 #ifndef reg_EBX
 161 #define EBX (env->regs[R_EBX])
 162 #endif
 163 #ifndef reg_ESP
 164 #define ESP (env->regs[R_ESP])
 165 #endif
 166 #ifndef reg_EBP
 167 #define EBP (env->regs[R_EBP])
 168 #endif
 169 #ifndef reg_ESI
 170 #define ESI (env->regs[R_ESI])
 171 #endif
 172 #ifndef reg_EDI
 173 #define EDI (env->regs[R_EDI])
 174 #endif
 175 #define EIP  (env->eip)
 176 #define DF  (env->df)
 177
 178 #define CC_SRC (env->cc_src)
 179 #define CC_DST (env->cc_dst)
 180 #define CC_OP  (env->cc_op)
 181
 182 /* float macros */
 183 #define FT0    (env->ft0)
 184 #define ST0    (env->fpregs[env->fpstt])
 185 #define ST(n)  (env->fpregs[(env->fpstt + (n)) & 7])
 186 #define ST1    ST(1)
 187
 188 #ifdef USE_FP_CONVERT
 189 #define FP_CONVERT  (env->fp_convert)
 190 #endif
 191
 192 #ifdef __alpha__
 193 /* the symbols are considered non exported so a br immediate is generated */
 194 #define __hidden __attribute__((visibility("hidden")))
 195 #else
 196 #define __hidden
 197 #endif
 198
 199 #ifdef __alpha__
 200 /* Suggested by Richard Henderson. This will result in code like
 201         ldah $0,__op_param1($29)        !gprelhigh
 202         lda $0,__op_param1($0)          !gprellow
 203    We can then conveniently change $29 to $31 and adapt the offsets to
 204    emit the appropriate constant.  */
 205 extern int __op_param1 __hidden;
 206 extern int __op_param2 __hidden;
 207 extern int __op_param3 __hidden;
 208 #define PARAM1 ({ int _r; asm("" : "=r"(_r) : "0" (&__op_param1)); _r; })
 209 #define PARAM2 ({ int _r; asm("" : "=r"(_r) : "0" (&__op_param2)); _r; })
 210 #define PARAM3 ({ int _r; asm("" : "=r"(_r) : "0" (&__op_param3)); _r; })
 211 #else
 212 extern int __op_param1, __op_param2, __op_param3;
 213 #define PARAM1 ((long)(&__op_param1))
 214 #define PARAM2 ((long)(&__op_param2))
 215 #define PARAM3 ((long)(&__op_param3))
 216 #endif
 217 extern int __op_jmp0, __op_jmp1;
 218
 219 #include "cpu-i386.h"
 220 #include "exec.h"
 221
 222 typedef struct CCTable {
 223     int (*compute_all)(void); /* return all the flags */
 224     int (*compute_c)(void);  /* return the C flag */
 225 } CCTable;
 226
 227 extern CCTable cc_table[];
 228
 229 void load_seg(int seg_reg, int selector, unsigned cur_eip);
 230 void __hidden cpu_lock(void);
 231 void __hidden cpu_unlock(void);
 232 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 233                      unsigned int next_eip);
 234 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 235 void raise_exception(int exception_index);
 236 void __hidden cpu_loop_exit(void);
 237 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
 238 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
 239
 240 void OPPROTO op_movl_eflags_T0(void);
 241 void OPPROTO op_movl_T0_eflags(void);
 242 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 243                      unsigned int next_eip);
 244 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 245 void raise_exception(int exception_index);
 246 void helper_divl_EAX_T0(uint32_t eip);
 247 void helper_idivl_EAX_T0(uint32_t eip);
 248 void helper_cmpxchg8b(void);
 249 void helper_cpuid(void);
 250 void helper_rdtsc(void);
 251 void helper_lsl(void);
 252 void helper_lar(void);
 253
 254 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 255 /* use long double functions */
 256 #define lrint lrintl
 257 #define llrint llrintl
 258 #define fabs fabsl
 259 #define sin sinl
 260 #define cos cosl
 261 #define sqrt sqrtl
 262 #define pow powl
 263 #define log logl
 264 #define tan tanl
 265 #define atan2 atan2l
 266 #define floor floorl
 267 #define ceil ceill
 268 #define rint rintl
 269 #endif
 270
 271 extern int lrint(CPU86_LDouble x);
 272 extern int64_t llrint(CPU86_LDouble x);
 273 extern CPU86_LDouble fabs(CPU86_LDouble x);
 274 extern CPU86_LDouble sin(CPU86_LDouble x);
 275 extern CPU86_LDouble cos(CPU86_LDouble x);
 276 extern CPU86_LDouble sqrt(CPU86_LDouble x);
 277 extern CPU86_LDouble pow(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 278 extern CPU86_LDouble log(CPU86_LDouble x);
 279 extern CPU86_LDouble tan(CPU86_LDouble x);
 280 extern CPU86_LDouble atan2(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 281 extern CPU86_LDouble floor(CPU86_LDouble x);
 282 extern CPU86_LDouble ceil(CPU86_LDouble x);
 283 extern CPU86_LDouble rint(CPU86_LDouble x);
 284
 285 #define RC_MASK         0xc00
 286 #define RC_NEAR         0x000
 287 #define RC_DOWN         0x400
 288 #define RC_UP           0x800
 289 #define RC_CHOP         0xc00
 290
 291 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
 292
 293 #ifdef __arm__
 294 /* we have no way to do correct rounding - a FPU emulator is needed */
 295 #define FE_DOWNWARD   FE_TONEAREST
 296 #define FE_UPWARD     FE_TONEAREST
 297 #define FE_TOWARDZERO FE_TONEAREST
 298 #endif
 299
 300 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 301
 302 /* only for x86 */
 303 typedef union {
 304     long double d;
 305     struct {
 306         unsigned long long lower;
 307         unsigned short upper;
 308     } l;
 309 } CPU86_LDoubleU;
 310
 311 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
 312 #define MAXEXPD 0x7fff
 313 #define EXPBIAS 16383
 314 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
 315 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
 316 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
 317 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
 318
 319 #else
 320
 321 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
 322 typedef union {
 323     double d;
 324 #if !defined(WORDS_BIGENDIAN) && !defined(__arm__)
 325     struct {
 326         uint32_t lower;
 327         int32_t upper;
 328     } l;
 329 #else
 330     struct {
 331         int32_t upper;
 332         uint32_t lower;
 333     } l;
 334 #endif
 335 #ifndef __arm__
 336     int64_t ll;
 337 #endif
 338 } CPU86_LDoubleU;
 339
 340 /* the following deal with IEEE double-precision numbers */
 341 #define MAXEXPD 0x7ff
 342 #define EXPBIAS 1023
 343 #define EXPD(fp)        (((fp.l.upper) >> 20) & 0x7FF)
 344 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x80000000)
 345 #ifdef __arm__
 346 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower | ((uint64_t)(fp.l.upper & ((1 << 20) - 1)) << 32))
 347 #else
 348 #define MANTD(fp)       (fp.ll & ((1LL << 52) - 1))
 349 #endif
 350 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7ff << 20)) | (EXPBIAS << 20)
 351 #endif
 352
 353 static inline void fpush(void)
 354 {
 355     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
 356     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
 357 }
 358
 359 static inline void fpop(void)
 360 {
 361     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invvalidate stack entry */
 362     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
 363 }
 364
 365 #ifndef USE_X86LDOUBLE
 366 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(uint8_t *ptr)
 367 {
 368     CPU86_LDoubleU temp;
 369     int upper, e;
 370     uint64_t ll;
 371
 372     /* mantissa */
 373     upper = lduw(ptr + 8);
 374     /* XXX: handle overflow ? */
 375     e = (upper & 0x7fff) - 16383 + EXPBIAS; /* exponent */
 376     e |= (upper >> 4) & 0x800; /* sign */
 377     ll = (ldq(ptr) >> 11) & ((1LL << 52) - 1);
 378 #ifdef __arm__
 379     temp.l.upper = (e << 20) | (ll >> 32);
 380     temp.l.lower = ll;
 381 #else
 382     temp.ll = ll | ((uint64_t)e << 52);
 383 #endif
 384     return temp.d;
 385 }
 386
 387 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, uint8_t *ptr)
 388 {
 389     CPU86_LDoubleU temp;
 390     int e;
 391
 392     temp.d = f;
 393     /* mantissa */
 394     stq(ptr, (MANTD(temp) << 11) | (1LL << 63));
 395     /* exponent + sign */
 396     e = EXPD(temp) - EXPBIAS + 16383;
 397     e |= SIGND(temp) >> 16;
 398     stw(ptr + 8, e);
 399 }
 400 #endif
 401
 402 const CPU86_LDouble f15rk[7];
 403
 404 void helper_fldt_ST0_A0(void);
 405 void helper_fstt_ST0_A0(void);
 406 void helper_fbld_ST0_A0(void);
 407 void helper_fbst_ST0_A0(void);
 408 void helper_f2xm1(void);
 409 void helper_fyl2x(void);
 410 void helper_fptan(void);
 411 void helper_fpatan(void);
 412 void helper_fxtract(void);
 413 void helper_fprem1(void);
 414 void helper_fprem(void);
 415 void helper_fyl2xp1(void);
 416 void helper_fsqrt(void);
 417 void helper_fsincos(void);
 418 void helper_frndint(void);
 419 void helper_fscale(void);
 420 void helper_fsin(void);
 421 void helper_fcos(void);
 422 void helper_fxam_ST0(void);
 423 void helper_fstenv(uint8_t *ptr, int data32);
 424 void helper_fldenv(uint8_t *ptr, int data32);
 425 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
 426 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
 427