vcs.maemo.org Git - qemu/blob - exec.h

   1 /*
   2  * internal execution defines for qemu
   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
  21 /* allow to see translation results - the slowdown should be negligible, so we leave it */
  22 #define DEBUG_DISAS
  23
  24 /* is_jmp field values */
  25 #define DISAS_NEXT    0 /* next instruction can be analyzed */
  26 #define DISAS_JUMP    1 /* only pc was modified dynamically */
  27 #define DISAS_UPDATE  2 /* cpu state was modified dynamically */
  28 #define DISAS_TB_JUMP 3 /* only pc was modified statically */
  29
  30 struct TranslationBlock;
  31
  32 /* XXX: make safe guess about sizes */
  33 #define MAX_OP_PER_INSTR 32
  34 #define OPC_BUF_SIZE 512
  35 #define OPC_MAX_SIZE (OPC_BUF_SIZE - MAX_OP_PER_INSTR)
  36
  37 #define OPPARAM_BUF_SIZE (OPC_BUF_SIZE * 3)
  38
  39 extern uint16_t gen_opc_buf[OPC_BUF_SIZE];
  40 extern uint32_t gen_opparam_buf[OPPARAM_BUF_SIZE];
  41 extern uint32_t gen_opc_pc[OPC_BUF_SIZE];
  42 extern uint8_t gen_opc_instr_start[OPC_BUF_SIZE];
  43
  44 #if defined(TARGET_I386)
  45
  46 #define GEN_FLAG_CODE32_SHIFT 0
  47 #define GEN_FLAG_ADDSEG_SHIFT 1
  48 #define GEN_FLAG_SS32_SHIFT   2
  49 #define GEN_FLAG_VM_SHIFT     3
  50 #define GEN_FLAG_ST_SHIFT     4
  51 #define GEN_FLAG_TF_SHIFT     8 /* same position as eflags */
  52 #define GEN_FLAG_CPL_SHIFT    9
  53 #define GEN_FLAG_IOPL_SHIFT   12 /* same position as eflags */
  54
  55 #endif
  56
  57 extern FILE *logfile;
  58 extern int loglevel;
  59
  60 int gen_intermediate_code(struct TranslationBlock *tb, int search_pc);
  61 void dump_ops(const uint16_t *opc_buf, const uint32_t *opparam_buf);
  62 int cpu_gen_code(struct TranslationBlock *tb,
  63                  int max_code_size, int *gen_code_size_ptr);
  64 int cpu_search_pc(struct TranslationBlock *tb,
  65                   uint32_t *found_pc, unsigned long searched_pc);
  66 void cpu_exec_init(void);
  67 int page_unprotect(unsigned long address);
  68
  69 #define CODE_GEN_MAX_SIZE        65536
  70 #define CODE_GEN_ALIGN           16 /* must be >= of the size of a icache line */
  71
  72 #define CODE_GEN_HASH_BITS     15
  73 #define CODE_GEN_HASH_SIZE     (1 << CODE_GEN_HASH_BITS)
  74
  75 /* maximum total translate dcode allocated */
  76 #define CODE_GEN_BUFFER_SIZE     (2048 * 1024)
  77 //#define CODE_GEN_BUFFER_SIZE     (128 * 1024)
  78
  79 #if defined(__powerpc__)
  80 #define USE_DIRECT_JUMP
  81 #endif
  82
  83 typedef struct TranslationBlock {
  84     unsigned long pc;   /* simulated PC corresponding to this block (EIP + CS base) */
  85     unsigned long cs_base; /* CS base for this block */
  86     unsigned int flags; /* flags defining in which context the code was generated */
  87     uint16_t size;      /* size of target code for this block (1 <=
  88                            size <= TARGET_PAGE_SIZE) */
  89     uint8_t *tc_ptr;    /* pointer to the translated code */
  90     struct TranslationBlock *hash_next; /* next matching block */
  91     struct TranslationBlock *page_next[2]; /* next blocks in even/odd page */
  92     /* the following data are used to directly call another TB from
  93        the code of this one. */
  94     uint16_t tb_next_offset[2]; /* offset of original jump target */
  95 #ifdef USE_DIRECT_JUMP
  96     uint16_t tb_jmp_offset[2]; /* offset of jump instruction */
  97 #else
  98     uint32_t tb_next[2]; /* address of jump generated code */
  99 #endif
 100     /* list of TBs jumping to this one. This is a circular list using
 101        the two least significant bits of the pointers to tell what is
 102        the next pointer: 0 = jmp_next[0], 1 = jmp_next[1], 2 =
 103        jmp_first */
 104     struct TranslationBlock *jmp_next[2];
 105     struct TranslationBlock *jmp_first;
 106 } TranslationBlock;
 107
 108 static inline unsigned int tb_hash_func(unsigned long pc)
 109 {
 110     return pc & (CODE_GEN_HASH_SIZE - 1);
 111 }
 112
 113 TranslationBlock *tb_alloc(unsigned long pc);
 114 void tb_flush(void);
 115 void tb_link(TranslationBlock *tb);
 116
 117 extern TranslationBlock *tb_hash[CODE_GEN_HASH_SIZE];
 118
 119 extern uint8_t code_gen_buffer[CODE_GEN_BUFFER_SIZE];
 120 extern uint8_t *code_gen_ptr;
 121
 122 /* find a translation block in the translation cache. If not found,
 123    return NULL and the pointer to the last element of the list in pptb */
 124 static inline TranslationBlock *tb_find(TranslationBlock ***pptb,
 125                                         unsigned long pc,
 126                                         unsigned long cs_base,
 127                                         unsigned int flags)
 128 {
 129     TranslationBlock **ptb, *tb;
 130     unsigned int h;
 131
 132     h = tb_hash_func(pc);
 133     ptb = &tb_hash[h];
 134     for(;;) {
 135         tb = *ptb;
 136         if (!tb)
 137             break;
 138         if (tb->pc == pc && tb->cs_base == cs_base && tb->flags == flags)
 139             return tb;
 140         ptb = &tb->hash_next;
 141     }
 142     *pptb = ptb;
 143     return NULL;
 144 }
 145
 146 #if defined(__powerpc__)
 147
 148 static inline void tb_set_jmp_target(TranslationBlock *tb,
 149                                      int n, unsigned long addr)
 150 {
 151     uint32_t val, *ptr;
 152     unsigned long offset;
 153
 154     offset = (unsigned long)(tb->tc_ptr + tb->tb_jmp_offset[n]);
 155
 156     /* patch the branch destination */
 157     ptr = (uint32_t *)offset;
 158     val = *ptr;
 159     val = (val & ~0x03fffffc) | ((addr - offset) & 0x03fffffc);
 160     *ptr = val;
 161     /* flush icache */
 162     asm volatile ("dcbst 0,%0" : : "r"(ptr) : "memory");
 163     asm volatile ("sync" : : : "memory");
 164     asm volatile ("icbi 0,%0" : : "r"(ptr) : "memory");
 165     asm volatile ("sync" : : : "memory");
 166     asm volatile ("isync" : : : "memory");
 167 }
 168
 169 #else
 170
 171 /* set the jump target */
 172 static inline void tb_set_jmp_target(TranslationBlock *tb,
 173                                      int n, unsigned long addr)
 174 {
 175     tb->tb_next[n] = addr;
 176 }
 177
 178 #endif
 179
 180 static inline void tb_add_jump(TranslationBlock *tb, int n,
 181                                TranslationBlock *tb_next)
 182 {
 183     /* NOTE: this test is only needed for thread safety */
 184     if (!tb->jmp_next[n]) {
 185         /* patch the native jump address */
 186         tb_set_jmp_target(tb, n, (unsigned long)tb_next->tc_ptr);
 187
 188         /* add in TB jmp circular list */
 189         tb->jmp_next[n] = tb_next->jmp_first;
 190         tb_next->jmp_first = (TranslationBlock *)((long)(tb) | (n));
 191     }
 192 }
 193
 194 TranslationBlock *tb_find_pc(unsigned long pc_ptr);
 195
 196 #ifndef offsetof
 197 #define offsetof(type, field) ((size_t) &((type *)0)->field)
 198 #endif
 199
 200 #if defined(__powerpc__)
 201
 202 /* on PowerPC we patch the jump instruction directly */
 203 #define JUMP_TB(tbparam, n, eip)\
 204 do {\
 205     static void __attribute__((unused)) *__op_label ## n = &&label ## n;\
 206     asm volatile ("b %0" : : "i" (&__op_jmp ## n));\
 207 label ## n:\
 208     T0 = (long)(tbparam) + (n);\
 209     EIP = eip;\
 210 } while (0)
 211
 212 #else
 213
 214 /* jump to next block operations (more portable code, does not need
 215    cache flushing, but slower because of indirect jump) */
 216 #define JUMP_TB(tbparam, n, eip)\
 217 do {\
 218     static void __attribute__((unused)) *__op_label ## n = &&label ## n;\
 219     goto *(void *)(((TranslationBlock *)tbparam)->tb_next[n]);\
 220 label ## n:\
 221     T0 = (long)(tbparam) + (n);\
 222     EIP = eip;\
 223 } while (0)
 224
 225 #endif
 226
 227 #ifdef __powerpc__
 228 static inline int testandset (int *p)
 229 {
 230     int ret;
 231     __asm__ __volatile__ (
 232                           "0:    lwarx %0,0,%1 ;"
 233                           "      xor. %0,%3,%0;"
 234                           "      bne 1f;"
 235                           "      stwcx. %2,0,%1;"
 236                           "      bne- 0b;"
 237                           "1:    "
 238                           : "=&r" (ret)
 239                           : "r" (p), "r" (1), "r" (0)
 240                           : "cr0", "memory");
 241     return ret;
 242 }
 243 #endif
 244
 245 #ifdef __i386__
 246 static inline int testandset (int *p)
 247 {
 248     char ret;
 249     long int readval;
 250
 251     __asm__ __volatile__ ("lock; cmpxchgl %3, %1; sete %0"
 252                           : "=q" (ret), "=m" (*p), "=a" (readval)
 253                           : "r" (1), "m" (*p), "a" (0)
 254                           : "memory");
 255     return ret;
 256 }
 257 #endif
 258
 259 #ifdef __s390__
 260 static inline int testandset (int *p)
 261 {
 262     int ret;
 263
 264     __asm__ __volatile__ ("0: cs    %0,%1,0(%2)\n"
 265                           "   jl    0b"
 266                           : "=&d" (ret)
 267                           : "r" (1), "a" (p), "0" (*p)
 268                           : "cc", "memory" );
 269     return ret;
 270 }
 271 #endif
 272
 273 #ifdef __alpha__
 274 static inline int testandset (int *p)
 275 {
 276     int ret;
 277     unsigned long one;
 278
 279     __asm__ __volatile__ ("0:   mov 1,%2\n"
 280                           "     ldl_l %0,%1\n"
 281                           "     stl_c %2,%1\n"
 282                           "     beq %2,1f\n"
 283                           ".subsection 2\n"
 284                           "1:   br 0b\n"
 285                           ".previous"
 286                           : "=r" (ret), "=m" (*p), "=r" (one)
 287                           : "m" (*p));
 288     return ret;
 289 }
 290 #endif
 291
 292 #ifdef __sparc__
 293 static inline int testandset (int *p)
 294 {
 295         int ret;
 296
 297         __asm__ __volatile__("ldstub    [%1], %0"
 298                              : "=r" (ret)
 299                              : "r" (p)
 300                              : "memory");
 301
 302         return (ret ? 1 : 0);
 303 }
 304 #endif
 305
 306 #ifdef __arm__
 307 static inline int testandset (int *spinlock)
 308 {
 309     register unsigned int ret;
 310     __asm__ __volatile__("swp %0, %1, [%2]"
 311                          : "=r"(ret)
 312                          : "0"(1), "r"(spinlock));
 313
 314     return ret;
 315 }
 316 #endif
 317
 318 typedef int spinlock_t;
 319
 320 #define SPIN_LOCK_UNLOCKED 0
 321
 322 static inline void spin_lock(spinlock_t *lock)
 323 {
 324     while (testandset(lock));
 325 }
 326
 327 static inline void spin_unlock(spinlock_t *lock)
 328 {
 329     *lock = 0;
 330 }
 331
 332 static inline int spin_trylock(spinlock_t *lock)
 333 {
 334     return !testandset(lock);
 335 }
 336
 337 extern spinlock_t tb_lock;
 338