d8fd0e4087f395338b3f805612e3e37c7617038a
[qemu] / linux-user / main.c
1 /*
2  *  qemu user main
3  * 
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  *  (at your option) any later version.
10  *
11  *  This program 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
14  *  GNU General Public License for more details.
15  *
16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
18  *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
19  */
20 #include <stdlib.h>
21 #include <stdio.h>
22 #include <stdarg.h>
23 #include <string.h>
24 #include <errno.h>
25 #include <unistd.h>
26
27 #include "qemu.h"
28
29 #define DEBUG_LOGFILE "/tmp/qemu.log"
30
31 #ifdef __APPLE__
32 #include <crt_externs.h>
33 # define environ  (*_NSGetEnviron())
34 #endif
35
36 static const char *interp_prefix = CONFIG_QEMU_PREFIX;
37
38 #if defined(__i386__) && !defined(CONFIG_STATIC)
39 /* Force usage of an ELF interpreter even if it is an ELF shared
40    object ! */
41 const char interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/ld-linux.so.2";
42 #endif
43
44 /* for recent libc, we add these dummy symbols which are not declared
45    when generating a linked object (bug in ld ?) */
46 #if (__GLIBC__ > 2 || (__GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ >= 3)) && !defined(CONFIG_STATIC)
47 long __preinit_array_start[0];
48 long __preinit_array_end[0];
49 long __init_array_start[0];
50 long __init_array_end[0];
51 long __fini_array_start[0];
52 long __fini_array_end[0];
53 #endif
54
55 /* XXX: on x86 MAP_GROWSDOWN only works if ESP <= address + 32, so
56    we allocate a bigger stack. Need a better solution, for example
57    by remapping the process stack directly at the right place */
58 unsigned long x86_stack_size = 512 * 1024;
59
60 void gemu_log(const char *fmt, ...)
61 {
62     va_list ap;
63
64     va_start(ap, fmt);
65     vfprintf(stderr, fmt, ap);
66     va_end(ap);
67 }
68
69 void cpu_outb(CPUState *env, int addr, int val)
70 {
71     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
72 }
73
74 void cpu_outw(CPUState *env, int addr, int val)
75 {
76     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
77 }
78
79 void cpu_outl(CPUState *env, int addr, int val)
80 {
81     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
82 }
83
84 int cpu_inb(CPUState *env, int addr)
85 {
86     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
87     return 0;
88 }
89
90 int cpu_inw(CPUState *env, int addr)
91 {
92     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
93     return 0;
94 }
95
96 int cpu_inl(CPUState *env, int addr)
97 {
98     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
99     return 0;
100 }
101
102 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
103 {
104     return -1;
105 }
106
107 /* timers for rdtsc */
108
109 #if defined(__i386__)
110
111 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
112 {
113     int64_t val;
114     asm volatile ("rdtsc" : "=A" (val));
115     return val;
116 }
117
118 #elif defined(__x86_64__)
119
120 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
121 {
122     uint32_t low,high;
123     int64_t val;
124     asm volatile("rdtsc" : "=a" (low), "=d" (high));
125     val = high;
126     val <<= 32;
127     val |= low;
128     return val;
129 }
130
131 #else
132
133 static uint64_t emu_time;
134
135 int64_t cpu_get_real_ticks(void)
136 {
137     return emu_time++;
138 }
139
140 #endif
141
142 #ifdef TARGET_I386
143 /***********************************************************/
144 /* CPUX86 core interface */
145
146 uint64_t cpu_get_tsc(CPUX86State *env)
147 {
148     return cpu_get_real_ticks();
149 }
150
151 static void write_dt(void *ptr, unsigned long addr, unsigned long limit, 
152                      int flags)
153 {
154     unsigned int e1, e2;
155     e1 = (addr << 16) | (limit & 0xffff);
156     e2 = ((addr >> 16) & 0xff) | (addr & 0xff000000) | (limit & 0x000f0000);
157     e2 |= flags;
158     stl((uint8_t *)ptr, e1);
159     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
160 }
161
162 static void set_gate(void *ptr, unsigned int type, unsigned int dpl, 
163                      unsigned long addr, unsigned int sel)
164 {
165     unsigned int e1, e2;
166     e1 = (addr & 0xffff) | (sel << 16);
167     e2 = (addr & 0xffff0000) | 0x8000 | (dpl << 13) | (type << 8);
168     stl((uint8_t *)ptr, e1);
169     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
170 }
171
172 uint64_t gdt_table[6];
173 uint64_t idt_table[256];
174
175 /* only dpl matters as we do only user space emulation */
176 static void set_idt(int n, unsigned int dpl)
177 {
178     set_gate(idt_table + n, 0, dpl, 0, 0);
179 }
180
181 void cpu_loop(CPUX86State *env)
182 {
183     int trapnr;
184     target_ulong pc;
185     target_siginfo_t info;
186
187     for(;;) {
188         trapnr = cpu_x86_exec(env);
189         switch(trapnr) {
190         case 0x80:
191             /* linux syscall */
192             env->regs[R_EAX] = do_syscall(env, 
193                                           env->regs[R_EAX], 
194                                           env->regs[R_EBX],
195                                           env->regs[R_ECX],
196                                           env->regs[R_EDX],
197                                           env->regs[R_ESI],
198                                           env->regs[R_EDI],
199                                           env->regs[R_EBP]);
200             break;
201         case EXCP0B_NOSEG:
202         case EXCP0C_STACK:
203             info.si_signo = SIGBUS;
204             info.si_errno = 0;
205             info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
206             info._sifields._sigfault._addr = 0;
207             queue_signal(info.si_signo, &info);
208             break;
209         case EXCP0D_GPF:
210             if (env->eflags & VM_MASK) {
211                 handle_vm86_fault(env);
212             } else {
213                 info.si_signo = SIGSEGV;
214                 info.si_errno = 0;
215                 info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
216                 info._sifields._sigfault._addr = 0;
217                 queue_signal(info.si_signo, &info);
218             }
219             break;
220         case EXCP0E_PAGE:
221             info.si_signo = SIGSEGV;
222             info.si_errno = 0;
223             if (!(env->error_code & 1))
224                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
225             else
226                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
227             info._sifields._sigfault._addr = env->cr[2];
228             queue_signal(info.si_signo, &info);
229             break;
230         case EXCP00_DIVZ:
231             if (env->eflags & VM_MASK) {
232                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
233             } else {
234                 /* division by zero */
235                 info.si_signo = SIGFPE;
236                 info.si_errno = 0;
237                 info.si_code = TARGET_FPE_INTDIV;
238                 info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
239                 queue_signal(info.si_signo, &info);
240             }
241             break;
242         case EXCP01_SSTP:
243         case EXCP03_INT3:
244             if (env->eflags & VM_MASK) {
245                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
246             } else {
247                 info.si_signo = SIGTRAP;
248                 info.si_errno = 0;
249                 if (trapnr == EXCP01_SSTP) {
250                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
251                     info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
252                 } else {
253                     info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
254                     info._sifields._sigfault._addr = 0;
255                 }
256                 queue_signal(info.si_signo, &info);
257             }
258             break;
259         case EXCP04_INTO:
260         case EXCP05_BOUND:
261             if (env->eflags & VM_MASK) {
262                 handle_vm86_trap(env, trapnr);
263             } else {
264                 info.si_signo = SIGSEGV;
265                 info.si_errno = 0;
266                 info.si_code = TARGET_SI_KERNEL;
267                 info._sifields._sigfault._addr = 0;
268                 queue_signal(info.si_signo, &info);
269             }
270             break;
271         case EXCP06_ILLOP:
272             info.si_signo = SIGILL;
273             info.si_errno = 0;
274             info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
275             info._sifields._sigfault._addr = env->eip;
276             queue_signal(info.si_signo, &info);
277             break;
278         case EXCP_INTERRUPT:
279             /* just indicate that signals should be handled asap */
280             break;
281         case EXCP_DEBUG:
282             {
283                 int sig;
284
285                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
286                 if (sig)
287                   {
288                     info.si_signo = sig;
289                     info.si_errno = 0;
290                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
291                     queue_signal(info.si_signo, &info);
292                   }
293             }
294             break;
295         default:
296             pc = env->segs[R_CS].base + env->eip;
297             fprintf(stderr, "qemu: 0x%08lx: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
298                     (long)pc, trapnr);
299             abort();
300         }
301         process_pending_signals(env);
302     }
303 }
304 #endif
305
306 #ifdef TARGET_ARM
307
308 /* XXX: find a better solution */
309 extern void tb_invalidate_page_range(target_ulong start, target_ulong end);
310
311 static void arm_cache_flush(target_ulong start, target_ulong last)
312 {
313     target_ulong addr, last1;
314
315     if (last < start)
316         return;
317     addr = start;
318     for(;;) {
319         last1 = ((addr + TARGET_PAGE_SIZE) & TARGET_PAGE_MASK) - 1;
320         if (last1 > last)
321             last1 = last;
322         tb_invalidate_page_range(addr, last1 + 1);
323         if (last1 == last)
324             break;
325         addr = last1 + 1;
326     }
327 }
328
329 void cpu_loop(CPUARMState *env)
330 {
331     int trapnr;
332     unsigned int n, insn;
333     target_siginfo_t info;
334     
335     for(;;) {
336         trapnr = cpu_arm_exec(env);
337         switch(trapnr) {
338         case EXCP_UDEF:
339             {
340                 TaskState *ts = env->opaque;
341                 uint32_t opcode;
342
343                 /* we handle the FPU emulation here, as Linux */
344                 /* we get the opcode */
345                 opcode = ldl_raw((uint8_t *)env->regs[15]);
346                 
347                 if (EmulateAll(opcode, &ts->fpa, env->regs) == 0) {
348                     info.si_signo = SIGILL;
349                     info.si_errno = 0;
350                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
351                     info._sifields._sigfault._addr = env->regs[15];
352                     queue_signal(info.si_signo, &info);
353                 } else {
354                     /* increment PC */
355                     env->regs[15] += 4;
356                 }
357             }
358             break;
359         case EXCP_SWI:
360             {
361                 /* system call */
362                 if (env->thumb) {
363                     insn = lduw((void *)(env->regs[15] - 2));
364                     n = insn & 0xff;
365                 } else {
366                     insn = ldl((void *)(env->regs[15] - 4));
367                     n = insn & 0xffffff;
368                 }
369
370                 if (n == ARM_NR_cacheflush) {
371                     arm_cache_flush(env->regs[0], env->regs[1]);
372                 } else if (n == ARM_NR_semihosting
373                            || n == ARM_NR_thumb_semihosting) {
374                     env->regs[0] = do_arm_semihosting (env);
375                 } else if (n >= ARM_SYSCALL_BASE
376                            || (env->thumb && n == ARM_THUMB_SYSCALL)) {
377                     /* linux syscall */
378                     if (env->thumb) {
379                         n = env->regs[7];
380                     } else {
381                         n -= ARM_SYSCALL_BASE;
382                     }
383                     env->regs[0] = do_syscall(env, 
384                                               n, 
385                                               env->regs[0],
386                                               env->regs[1],
387                                               env->regs[2],
388                                               env->regs[3],
389                                               env->regs[4],
390                                               env->regs[5]);
391                 } else {
392                     goto error;
393                 }
394             }
395             break;
396         case EXCP_INTERRUPT:
397             /* just indicate that signals should be handled asap */
398             break;
399         case EXCP_PREFETCH_ABORT:
400         case EXCP_DATA_ABORT:
401             {
402                 info.si_signo = SIGSEGV;
403                 info.si_errno = 0;
404                 /* XXX: check env->error_code */
405                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
406                 info._sifields._sigfault._addr = env->cp15_6;
407                 queue_signal(info.si_signo, &info);
408             }
409             break;
410         case EXCP_DEBUG:
411             {
412                 int sig;
413
414                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
415                 if (sig)
416                   {
417                     info.si_signo = sig;
418                     info.si_errno = 0;
419                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
420                     queue_signal(info.si_signo, &info);
421                   }
422             }
423             break;
424         default:
425         error:
426             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
427                     trapnr);
428             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
429             abort();
430         }
431         process_pending_signals(env);
432     }
433 }
434
435 #endif
436
437 #ifdef TARGET_SPARC
438
439 //#define DEBUG_WIN
440
441 /* WARNING: dealing with register windows _is_ complicated. More info
442    can be found at http://www.sics.se/~psm/sparcstack.html */
443 static inline int get_reg_index(CPUSPARCState *env, int cwp, int index)
444 {
445     index = (index + cwp * 16) & (16 * NWINDOWS - 1);
446     /* wrap handling : if cwp is on the last window, then we use the
447        registers 'after' the end */
448     if (index < 8 && env->cwp == (NWINDOWS - 1))
449         index += (16 * NWINDOWS);
450     return index;
451 }
452
453 /* save the register window 'cwp1' */
454 static inline void save_window_offset(CPUSPARCState *env, int cwp1)
455 {
456     unsigned int i;
457     uint32_t *sp_ptr;
458     
459     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
460 #if defined(DEBUG_WIN)
461     printf("win_overflow: sp_ptr=0x%x save_cwp=%d\n", 
462            (int)sp_ptr, cwp1);
463 #endif
464     for(i = 0; i < 16; i++) {
465         put_user(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)], sp_ptr);
466         sp_ptr++;
467     }
468 }
469
470 static void save_window(CPUSPARCState *env)
471 {
472     unsigned int new_wim;
473     new_wim = ((env->wim >> 1) | (env->wim << (NWINDOWS - 1))) &
474         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
475     save_window_offset(env, (env->cwp - 2) & (NWINDOWS - 1));
476     env->wim = new_wim;
477 }
478
479 static void restore_window(CPUSPARCState *env)
480 {
481     unsigned int new_wim, i, cwp1;
482     uint32_t *sp_ptr, reg;
483     
484     new_wim = ((env->wim << 1) | (env->wim >> (NWINDOWS - 1))) &
485         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
486     
487     /* restore the invalid window */
488     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
489     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
490 #if defined(DEBUG_WIN)
491     printf("win_underflow: sp_ptr=0x%x load_cwp=%d\n", 
492            (int)sp_ptr, cwp1);
493 #endif
494     for(i = 0; i < 16; i++) {
495         get_user(reg, sp_ptr);
496         env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)] = reg;
497         sp_ptr++;
498     }
499     env->wim = new_wim;
500 }
501
502 static void flush_windows(CPUSPARCState *env)
503 {
504     int offset, cwp1;
505
506     offset = 1;
507     for(;;) {
508         /* if restore would invoke restore_window(), then we can stop */
509         cwp1 = (env->cwp + offset) & (NWINDOWS - 1);
510         if (env->wim & (1 << cwp1))
511             break;
512         save_window_offset(env, cwp1);
513         offset++;
514     }
515     /* set wim so that restore will reload the registers */
516     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
517     env->wim = 1 << cwp1;
518 #if defined(DEBUG_WIN)
519     printf("flush_windows: nb=%d\n", offset - 1);
520 #endif
521 }
522
523 void cpu_loop (CPUSPARCState *env)
524 {
525     int trapnr, ret;
526     target_siginfo_t info;
527     
528     while (1) {
529         trapnr = cpu_sparc_exec (env);
530         
531         switch (trapnr) {
532         case 0x88: 
533         case 0x90:
534             ret = do_syscall (env, env->gregs[1],
535                               env->regwptr[0], env->regwptr[1], 
536                               env->regwptr[2], env->regwptr[3], 
537                               env->regwptr[4], env->regwptr[5]);
538             if ((unsigned int)ret >= (unsigned int)(-515)) {
539                 env->psr |= PSR_CARRY;
540                 ret = -ret;
541             } else {
542                 env->psr &= ~PSR_CARRY;
543             }
544             env->regwptr[0] = ret;
545             /* next instruction */
546             env->pc = env->npc;
547             env->npc = env->npc + 4;
548             break;
549         case 0x83: /* flush windows */
550             flush_windows(env);
551             /* next instruction */
552             env->pc = env->npc;
553             env->npc = env->npc + 4;
554             break;
555 #ifndef TARGET_SPARC64
556         case TT_WIN_OVF: /* window overflow */
557             save_window(env);
558             break;
559         case TT_WIN_UNF: /* window underflow */
560             restore_window(env);
561             break;
562         case TT_TFAULT:
563         case TT_DFAULT:
564             {
565                 info.si_signo = SIGSEGV;
566                 info.si_errno = 0;
567                 /* XXX: check env->error_code */
568                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
569                 info._sifields._sigfault._addr = env->mmuregs[4];
570                 queue_signal(info.si_signo, &info);
571             }
572             break;
573 #else
574             // XXX
575 #endif
576         case 0x100: // XXX, why do we get these?
577             break;
578         case EXCP_DEBUG:
579             {
580                 int sig;
581
582                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
583                 if (sig)
584                   {
585                     info.si_signo = sig;
586                     info.si_errno = 0;
587                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
588                     queue_signal(info.si_signo, &info);
589                   }
590             }
591             break;
592         default:
593             printf ("Unhandled trap: 0x%x\n", trapnr);
594             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
595             exit (1);
596         }
597         process_pending_signals (env);
598     }
599 }
600
601 #endif
602
603 #ifdef TARGET_PPC
604
605 static inline uint64_t cpu_ppc_get_tb (CPUState *env)
606 {
607     /* TO FIX */
608     return 0;
609 }
610   
611 uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUState *env)
612 {
613     return cpu_ppc_get_tb(env) & 0xFFFFFFFF;
614 }
615   
616 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUState *env)
617 {
618     return cpu_ppc_get_tb(env) >> 32;
619 }
620   
621 static void cpu_ppc_store_tb (CPUState *env, uint64_t value)
622 {
623     /* TO FIX */
624 }
625
626 void cpu_ppc_store_tbu (CPUState *env, uint32_t value)
627 {
628     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)value << 32) | cpu_ppc_load_tbl(env));
629 }
630  
631 void cpu_ppc_store_tbl (CPUState *env, uint32_t value)
632 {
633     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)cpu_ppc_load_tbl(env) << 32) | value);
634 }
635   
636 uint32_t cpu_ppc_load_decr (CPUState *env)
637 {
638     /* TO FIX */
639     return -1;
640 }
641  
642 void cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint32_t value)
643 {
644     /* TO FIX */
645 }
646  
647 void cpu_loop(CPUPPCState *env)
648 {
649     target_siginfo_t info;
650     int trapnr;
651     uint32_t ret;
652     
653     for(;;) {
654         trapnr = cpu_ppc_exec(env);
655         if (trapnr != EXCP_SYSCALL_USER && trapnr != EXCP_BRANCH &&
656             trapnr != EXCP_TRACE) {
657             if (loglevel > 0) {
658                 cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
659             }
660         }
661         switch(trapnr) {
662         case EXCP_NONE:
663             break;
664         case EXCP_SYSCALL_USER:
665             /* system call */
666             /* WARNING:
667              * PPC ABI uses overflow flag in cr0 to signal an error
668              * in syscalls.
669              */
670 #if 0
671             printf("syscall %d 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x\n", env->gpr[0],
672                    env->gpr[3], env->gpr[4], env->gpr[5], env->gpr[6]);
673 #endif
674             env->crf[0] &= ~0x1;
675             ret = do_syscall(env, env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
676                              env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
677                              env->gpr[8]);
678             if (ret > (uint32_t)(-515)) {
679                 env->crf[0] |= 0x1;
680                 ret = -ret;
681             }
682             env->gpr[3] = ret;
683 #if 0
684             printf("syscall returned 0x%08x (%d)\n", ret, ret);
685 #endif
686             break;
687         case EXCP_RESET:
688             /* Should not happen ! */
689             fprintf(stderr, "RESET asked... Stop emulation\n");
690             if (loglevel)
691                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
692             abort();
693         case EXCP_MACHINE_CHECK:
694             fprintf(stderr, "Machine check exeption...  Stop emulation\n");
695             if (loglevel)
696                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
697             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
698             info.si_errno = 0;
699             info.si_code = TARGET_BUS_OBJERR;
700             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
701             queue_signal(info.si_signo, &info);
702         case EXCP_DSI:
703             fprintf(stderr, "Invalid data memory access: 0x%08x\n",
704                     env->spr[SPR_DAR]);
705             if (loglevel) {
706                 fprintf(logfile, "Invalid data memory access: 0x%08x\n",
707                         env->spr[SPR_DAR]);
708             }
709             switch (env->error_code & 0xF) {
710             case EXCP_DSI_TRANSLATE:
711                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
712                 info.si_errno = 0;
713                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
714                 break;
715             case EXCP_DSI_NOTSUP:
716             case EXCP_DSI_EXTERNAL:
717                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
718                 info.si_errno = 0;
719                 info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
720                 break;
721             case EXCP_DSI_PROT: 
722                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
723                 info.si_errno = 0;
724                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
725                 break;
726             case EXCP_DSI_DABR:
727                 info.si_signo = TARGET_SIGTRAP;
728                 info.si_errno = 0;
729                 info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
730                 break;
731             default:
732                 /* Let's send a regular segfault... */
733                 fprintf(stderr, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
734                         env->error_code);
735                 if (loglevel) {
736                     fprintf(logfile, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
737                             env->error_code);
738                 }
739                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
740                 info.si_errno = 0;
741                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
742                 break;
743             }
744             info._sifields._sigfault._addr = env->nip;
745             queue_signal(info.si_signo, &info);
746             break;
747         case EXCP_ISI:
748             fprintf(stderr, "Invalid instruction fetch\n");
749             if (loglevel)
750                 fprintf(logfile, "Invalid instruction fetch\n");
751             switch (env->error_code) {
752             case EXCP_ISI_TRANSLATE:
753                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
754             info.si_errno = 0;
755                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
756                 break;
757             case EXCP_ISI_GUARD:
758                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
759                 info.si_errno = 0;
760                 info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
761                 break;
762             case EXCP_ISI_NOEXEC:
763             case EXCP_ISI_PROT:
764                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
765                 info.si_errno = 0;
766                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
767                 break;
768             default:
769                 /* Let's send a regular segfault... */
770                 fprintf(stderr, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
771                         env->error_code);
772                 if (loglevel) {
773                     fprintf(logfile, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
774                             env->error_code);
775                 }
776                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
777                 info.si_errno = 0;
778                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
779                 break;
780             }
781             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
782             queue_signal(info.si_signo, &info);
783             break;
784         case EXCP_EXTERNAL:
785             /* Should not happen ! */
786             fprintf(stderr, "External interruption... Stop emulation\n");
787             if (loglevel)
788                 fprintf(logfile, "External interruption... Stop emulation\n");
789             abort();
790         case EXCP_ALIGN:
791             fprintf(stderr, "Invalid unaligned memory access\n");
792             if (loglevel)
793                 fprintf(logfile, "Invalid unaligned memory access\n");
794             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
795             info.si_errno = 0;
796             info.si_code = TARGET_BUS_ADRALN;
797             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
798             queue_signal(info.si_signo, &info);
799             break;
800         case EXCP_PROGRAM:
801             switch (env->error_code & ~0xF) {
802             case EXCP_FP:
803             fprintf(stderr, "Program exception\n");
804                 if (loglevel)
805                     fprintf(logfile, "Program exception\n");
806                 /* Set FX */
807                 env->fpscr[7] |= 0x8;
808                 /* Finally, update FEX */
809                 if ((((env->fpscr[7] & 0x3) << 3) | (env->fpscr[6] >> 1)) &
810                     ((env->fpscr[1] << 1) | (env->fpscr[0] >> 3)))
811                     env->fpscr[7] |= 0x4;
812                 info.si_signo = TARGET_SIGFPE;
813                 info.si_errno = 0;
814                 switch (env->error_code & 0xF) {
815                 case EXCP_FP_OX:
816                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTOVF;
817                     break;
818                 case EXCP_FP_UX:
819                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTUND;
820                     break;
821                 case EXCP_FP_ZX:
822                 case EXCP_FP_VXZDZ:
823                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTDIV;
824                     break;
825                 case EXCP_FP_XX:
826                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTRES;
827                     break;
828                 case EXCP_FP_VXSOFT:
829                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTINV;
830                     break;
831                 case EXCP_FP_VXNAN:
832                 case EXCP_FP_VXISI:
833                 case EXCP_FP_VXIDI:
834                 case EXCP_FP_VXIMZ:
835                 case EXCP_FP_VXVC:
836                 case EXCP_FP_VXSQRT:
837                 case EXCP_FP_VXCVI:
838                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTSUB;
839                     break;
840                 default:
841                     fprintf(stderr, "Unknown floating point exception "
842                             "(%02x)\n", env->error_code);
843                     if (loglevel) {
844                         fprintf(logfile, "Unknown floating point exception "
845                                 "(%02x)\n", env->error_code & 0xF);
846                     }
847                 }
848             break;
849         case EXCP_INVAL:
850                 fprintf(stderr, "Invalid instruction\n");
851                 if (loglevel)
852                     fprintf(logfile, "Invalid instruction\n");
853                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
854                 info.si_errno = 0;
855                 switch (env->error_code & 0xF) {
856                 case EXCP_INVAL_INVAL:
857                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPC;
858                     break;
859                 case EXCP_INVAL_LSWX:
860             info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
861                     break;
862                 case EXCP_INVAL_SPR:
863                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
864                     break;
865                 case EXCP_INVAL_FP:
866                     info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
867                     break;
868                 default:
869                     fprintf(stderr, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
870                             env->error_code & 0xF);
871                     if (loglevel) {
872                         fprintf(logfile, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
873                                 env->error_code & 0xF);
874                     }
875                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
876                     break;
877                 }
878                 break;
879             case EXCP_PRIV:
880                 fprintf(stderr, "Privilege violation\n");
881                 if (loglevel)
882                     fprintf(logfile, "Privilege violation\n");
883                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
884                 info.si_errno = 0;
885                 switch (env->error_code & 0xF) {
886                 case EXCP_PRIV_OPC:
887                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
888                     break;
889                 case EXCP_PRIV_REG:
890                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
891                 break;
892                 default:
893                     fprintf(stderr, "Unknown privilege violation (%02x)\n",
894                             env->error_code & 0xF);
895                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
896                     break;
897                 }
898                 break;
899             case EXCP_TRAP:
900                 fprintf(stderr, "Tried to call a TRAP\n");
901                 if (loglevel)
902                     fprintf(logfile, "Tried to call a TRAP\n");
903                 abort();
904             default:
905                 /* Should not happen ! */
906                 fprintf(stderr, "Unknown program exception (%02x)\n",
907                         env->error_code);
908                 if (loglevel) {
909                     fprintf(logfile, "Unknwon program exception (%02x)\n",
910                             env->error_code);
911                 }
912                 abort();
913             }
914             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
915             queue_signal(info.si_signo, &info);
916             break;
917         case EXCP_NO_FP:
918             fprintf(stderr, "No floating point allowed\n");
919             if (loglevel)
920                 fprintf(logfile, "No floating point allowed\n");
921             info.si_signo = TARGET_SIGILL;
922             info.si_errno = 0;
923             info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
924             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
925             queue_signal(info.si_signo, &info);
926             break;
927         case EXCP_DECR:
928             /* Should not happen ! */
929             fprintf(stderr, "Decrementer exception\n");
930             if (loglevel)
931                 fprintf(logfile, "Decrementer exception\n");
932             abort();
933         case EXCP_RESA: /* Implementation specific          */
934             /* Should not happen ! */
935             fprintf(stderr, "RESA exception should never happen !\n");
936             if (loglevel)
937                 fprintf(logfile, "RESA exception should never happen !\n");
938             abort();
939         case EXCP_RESB: /* Implementation specific          */
940             /* Should not happen ! */
941             fprintf(stderr, "RESB exception should never happen !\n");
942             if (loglevel)
943                 fprintf(logfile, "RESB exception should never happen !\n");
944             abort();
945         case EXCP_TRACE:
946             /* Do nothing: we use this to trace execution */
947             break;
948         case EXCP_FP_ASSIST:
949             /* Should not happen ! */
950             fprintf(stderr, "Floating point assist exception\n");
951             if (loglevel)
952                 fprintf(logfile, "Floating point assist exception\n");
953             abort();
954         case EXCP_MTMSR:
955             /* We reloaded the msr, just go on */
956             if (msr_pr == 0) {
957                 fprintf(stderr, "Tried to go into supervisor mode !\n");
958                 if (loglevel)
959                     fprintf(logfile, "Tried to go into supervisor mode !\n");
960                 abort();
961         }
962             break;
963         case EXCP_BRANCH:
964             /* We stopped because of a jump... */
965             break;
966         case EXCP_RFI:
967             /* Should not occur: we always are in user mode */
968             fprintf(stderr, "Return from interrupt ?\n");
969             if (loglevel)
970                 fprintf(logfile, "Return from interrupt ?\n");
971             abort();
972         case EXCP_INTERRUPT:
973             /* Don't know why this should ever happen... */
974             break;
975         case EXCP_DEBUG:
976             {
977                 int sig;
978
979                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
980                 if (sig)
981                   {
982                     info.si_signo = sig;
983                     info.si_errno = 0;
984                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
985                     queue_signal(info.si_signo, &info);
986                   }
987             }
988             break;
989         default:
990             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
991                     trapnr);
992             if (loglevel) {
993                 fprintf(logfile, "qemu: unhandled CPU exception 0x%02x - "
994                         "0x%02x - aborting\n", trapnr, env->error_code);
995             }
996             abort();
997         }
998         process_pending_signals(env);
999     }
1000 }
1001 #endif
1002
1003 void usage(void)
1004 {
1005     printf("qemu-" TARGET_ARCH " version " QEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard\n"
1006            "usage: qemu-" TARGET_ARCH " [-h] [-g] [-d opts] [-L path] [-s size] program [arguments...]\n"
1007            "Linux CPU emulator (compiled for %s emulation)\n"
1008            "\n"
1009            "-h           print this help\n"
1010            "-g           wait gdb connection to port %d\n"
1011            "-L path      set the elf interpreter prefix (default=%s)\n"
1012            "-s size      set the stack size in bytes (default=%ld)\n"
1013            "\n"
1014            "debug options:\n"
1015 #ifdef USE_CODE_COPY
1016            "-no-code-copy   disable code copy acceleration\n"
1017 #endif
1018            "-d options   activate log (logfile=%s)\n"
1019            "-p pagesize  set the host page size to 'pagesize'\n",
1020            TARGET_ARCH,
1021            DEFAULT_GDBSTUB_PORT,
1022            interp_prefix, 
1023            x86_stack_size,
1024            DEBUG_LOGFILE);
1025     _exit(1);
1026 }
1027
1028 /* XXX: currently only used for async signals (see signal.c) */
1029 CPUState *global_env;
1030 /* used only if single thread */
1031 CPUState *cpu_single_env = NULL;
1032
1033 /* used to free thread contexts */
1034 TaskState *first_task_state;
1035
1036 int main(int argc, char **argv)
1037 {
1038     const char *filename;
1039     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
1040     struct image_info info1, *info = &info1;
1041     TaskState ts1, *ts = &ts1;
1042     CPUState *env;
1043     int optind;
1044     const char *r;
1045     int use_gdbstub = 0;
1046     
1047     if (argc <= 1)
1048         usage();
1049
1050     /* init debug */
1051     cpu_set_log_filename(DEBUG_LOGFILE);
1052
1053     optind = 1;
1054     for(;;) {
1055         if (optind >= argc)
1056             break;
1057         r = argv[optind];
1058         if (r[0] != '-')
1059             break;
1060         optind++;
1061         r++;
1062         if (!strcmp(r, "-")) {
1063             break;
1064         } else if (!strcmp(r, "d")) {
1065             int mask;
1066             CPULogItem *item;
1067
1068             if (optind >= argc)
1069                 break;
1070             
1071             r = argv[optind++];
1072             mask = cpu_str_to_log_mask(r);
1073             if (!mask) {
1074                 printf("Log items (comma separated):\n");
1075                 for(item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
1076                     printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
1077                 }
1078                 exit(1);
1079             }
1080             cpu_set_log(mask);
1081         } else if (!strcmp(r, "s")) {
1082             r = argv[optind++];
1083             x86_stack_size = strtol(r, (char **)&r, 0);
1084             if (x86_stack_size <= 0)
1085                 usage();
1086             if (*r == 'M')
1087                 x86_stack_size *= 1024 * 1024;
1088             else if (*r == 'k' || *r == 'K')
1089                 x86_stack_size *= 1024;
1090         } else if (!strcmp(r, "L")) {
1091             interp_prefix = argv[optind++];
1092         } else if (!strcmp(r, "p")) {
1093             qemu_host_page_size = atoi(argv[optind++]);
1094             if (qemu_host_page_size == 0 ||
1095                 (qemu_host_page_size & (qemu_host_page_size - 1)) != 0) {
1096                 fprintf(stderr, "page size must be a power of two\n");
1097                 exit(1);
1098             }
1099         } else if (!strcmp(r, "g")) {
1100             use_gdbstub = 1;
1101         } else 
1102 #ifdef USE_CODE_COPY
1103         if (!strcmp(r, "no-code-copy")) {
1104             code_copy_enabled = 0;
1105         } else 
1106 #endif
1107         {
1108             usage();
1109         }
1110     }
1111     if (optind >= argc)
1112         usage();
1113     filename = argv[optind];
1114
1115     /* Zero out regs */
1116     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
1117
1118     /* Zero out image_info */
1119     memset(info, 0, sizeof(struct image_info));
1120
1121     /* Scan interp_prefix dir for replacement files. */
1122     init_paths(interp_prefix);
1123
1124     /* NOTE: we need to init the CPU at this stage to get
1125        qemu_host_page_size */
1126     env = cpu_init();
1127     
1128     if (elf_exec(filename, argv+optind, environ, regs, info) != 0) {
1129         printf("Error loading %s\n", filename);
1130         _exit(1);
1131     }
1132     
1133     if (loglevel) {
1134         page_dump(logfile);
1135     
1136         fprintf(logfile, "start_brk   0x%08lx\n" , info->start_brk);
1137         fprintf(logfile, "end_code    0x%08lx\n" , info->end_code);
1138         fprintf(logfile, "start_code  0x%08lx\n" , info->start_code);
1139         fprintf(logfile, "end_data    0x%08lx\n" , info->end_data);
1140         fprintf(logfile, "start_stack 0x%08lx\n" , info->start_stack);
1141         fprintf(logfile, "brk         0x%08lx\n" , info->brk);
1142         fprintf(logfile, "entry       0x%08lx\n" , info->entry);
1143     }
1144
1145     target_set_brk((char *)info->brk);
1146     syscall_init();
1147     signal_init();
1148
1149     global_env = env;
1150
1151     /* build Task State */
1152     memset(ts, 0, sizeof(TaskState));
1153     env->opaque = ts;
1154     ts->used = 1;
1155     env->user_mode_only = 1;
1156     
1157 #if defined(TARGET_I386)
1158     cpu_x86_set_cpl(env, 3);
1159
1160     env->cr[0] = CR0_PG_MASK | CR0_WP_MASK | CR0_PE_MASK;
1161     env->hflags |= HF_PE_MASK;
1162     if (env->cpuid_features & CPUID_SSE) {
1163         env->cr[4] |= CR4_OSFXSR_MASK;
1164         env->hflags |= HF_OSFXSR_MASK;
1165     }
1166
1167     /* flags setup : we activate the IRQs by default as in user mode */
1168     env->eflags |= IF_MASK;
1169     
1170     /* linux register setup */
1171     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
1172     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
1173     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
1174     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
1175     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
1176     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
1177     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
1178     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
1179     env->eip = regs->eip;
1180
1181     /* linux interrupt setup */
1182     env->idt.base = (long)idt_table;
1183     env->idt.limit = sizeof(idt_table) - 1;
1184     set_idt(0, 0);
1185     set_idt(1, 0);
1186     set_idt(2, 0);
1187     set_idt(3, 3);
1188     set_idt(4, 3);
1189     set_idt(5, 3);
1190     set_idt(6, 0);
1191     set_idt(7, 0);
1192     set_idt(8, 0);
1193     set_idt(9, 0);
1194     set_idt(10, 0);
1195     set_idt(11, 0);
1196     set_idt(12, 0);
1197     set_idt(13, 0);
1198     set_idt(14, 0);
1199     set_idt(15, 0);
1200     set_idt(16, 0);
1201     set_idt(17, 0);
1202     set_idt(18, 0);
1203     set_idt(19, 0);
1204     set_idt(0x80, 3);
1205
1206     /* linux segment setup */
1207     env->gdt.base = (long)gdt_table;
1208     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
1209     write_dt(&gdt_table[__USER_CS >> 3], 0, 0xfffff,
1210              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1211              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0xa << DESC_TYPE_SHIFT));
1212     write_dt(&gdt_table[__USER_DS >> 3], 0, 0xfffff,
1213              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1214              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0x2 << DESC_TYPE_SHIFT));
1215     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
1216     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
1217     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
1218     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
1219     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
1220     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
1221
1222 #elif defined(TARGET_ARM)
1223     {
1224         int i;
1225         for(i = 0; i < 16; i++) {
1226             env->regs[i] = regs->uregs[i];
1227         }
1228         env->cpsr = regs->uregs[16];
1229         ts->stack_base = info->start_stack;
1230         ts->heap_base = info->brk;
1231         /* This will be filled in on the first SYS_HEAPINFO call.  */
1232         ts->heap_limit = 0;
1233     }
1234 #elif defined(TARGET_SPARC)
1235     {
1236         int i;
1237         env->pc = regs->pc;
1238         env->npc = regs->npc;
1239         env->y = regs->y;
1240         for(i = 0; i < 8; i++)
1241             env->gregs[i] = regs->u_regs[i];
1242         for(i = 0; i < 8; i++)
1243             env->regwptr[i] = regs->u_regs[i + 8];
1244     }
1245 #elif defined(TARGET_PPC)
1246     {
1247         ppc_def_t *def;
1248         int i;
1249
1250         /* Choose and initialise CPU */
1251         /* XXX: CPU model (or PVR) should be provided on command line */
1252         //        ppc_find_by_name("750gx", &def);
1253         //        ppc_find_by_name("750fx", &def);
1254         //        ppc_find_by_name("750p", &def);
1255         ppc_find_by_name("750", &def);
1256         //        ppc_find_by_name("G3", &def);
1257         //        ppc_find_by_name("604r", &def);
1258         //        ppc_find_by_name("604e", &def);
1259         //        ppc_find_by_name("604", &def);
1260         if (def == NULL) {
1261             cpu_abort(cpu_single_env,
1262                       "Unable to find PowerPC CPU definition\n");
1263         }
1264         cpu_ppc_register(cpu_single_env, def);
1265
1266         for (i = 0; i < 32; i++) {
1267             if (i != 12 && i != 6 && i != 13)
1268                 env->msr[i] = (regs->msr >> i) & 1;
1269         }
1270         env->nip = regs->nip;
1271         for(i = 0; i < 32; i++) {
1272             env->gpr[i] = regs->gpr[i];
1273         }
1274     }
1275 #else
1276 #error unsupported target CPU
1277 #endif
1278
1279     if (use_gdbstub) {
1280         gdbserver_start (DEFAULT_GDBSTUB_PORT);
1281         gdb_handlesig(env, 0);
1282     }
1283     cpu_loop(env);
1284     /* never exits */
1285     return 0;
1286 }