ARM system emulation (Paul Brook)
[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     uint32_t addr;
335     
336     for(;;) {
337         trapnr = cpu_arm_exec(env);
338         switch(trapnr) {
339         case EXCP_UDEF:
340             {
341                 TaskState *ts = env->opaque;
342                 uint32_t opcode;
343
344                 /* we handle the FPU emulation here, as Linux */
345                 /* we get the opcode */
346                 opcode = ldl_raw((uint8_t *)env->regs[15]);
347                 
348                 if (EmulateAll(opcode, &ts->fpa, env->regs) == 0) {
349                     info.si_signo = SIGILL;
350                     info.si_errno = 0;
351                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
352                     info._sifields._sigfault._addr = env->regs[15];
353                     queue_signal(info.si_signo, &info);
354                 } else {
355                     /* increment PC */
356                     env->regs[15] += 4;
357                 }
358             }
359             break;
360         case EXCP_SWI:
361             {
362                 /* system call */
363                 if (env->thumb) {
364                     insn = lduw((void *)(env->regs[15] - 2));
365                     n = insn & 0xff;
366                 } else {
367                     insn = ldl((void *)(env->regs[15] - 4));
368                     n = insn & 0xffffff;
369                 }
370
371                 if (n == ARM_NR_cacheflush) {
372                     arm_cache_flush(env->regs[0], env->regs[1]);
373                 } else if (n == ARM_NR_semihosting
374                            || n == ARM_NR_thumb_semihosting) {
375                     env->regs[0] = do_arm_semihosting (env);
376                 } else if (n >= ARM_SYSCALL_BASE
377                            || (env->thumb && n == ARM_THUMB_SYSCALL)) {
378                     /* linux syscall */
379                     if (env->thumb) {
380                         n = env->regs[7];
381                     } else {
382                         n -= ARM_SYSCALL_BASE;
383                     }
384                     env->regs[0] = do_syscall(env, 
385                                               n, 
386                                               env->regs[0],
387                                               env->regs[1],
388                                               env->regs[2],
389                                               env->regs[3],
390                                               env->regs[4],
391                                               env->regs[5]);
392                 } else {
393                     goto error;
394                 }
395             }
396             break;
397         case EXCP_INTERRUPT:
398             /* just indicate that signals should be handled asap */
399             break;
400         case EXCP_PREFETCH_ABORT:
401             addr = env->cp15.c6_data;
402             goto do_segv;
403         case EXCP_DATA_ABORT:
404             addr = env->cp15.c6_insn;
405             goto do_segv;
406         do_segv:
407             {
408                 info.si_signo = SIGSEGV;
409                 info.si_errno = 0;
410                 /* XXX: check env->error_code */
411                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
412                 info._sifields._sigfault._addr = addr;
413                 queue_signal(info.si_signo, &info);
414             }
415             break;
416         case EXCP_DEBUG:
417             {
418                 int sig;
419
420                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
421                 if (sig)
422                   {
423                     info.si_signo = sig;
424                     info.si_errno = 0;
425                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
426                     queue_signal(info.si_signo, &info);
427                   }
428             }
429             break;
430         default:
431         error:
432             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
433                     trapnr);
434             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
435             abort();
436         }
437         process_pending_signals(env);
438     }
439 }
440
441 #endif
442
443 #ifdef TARGET_SPARC
444
445 //#define DEBUG_WIN
446
447 /* WARNING: dealing with register windows _is_ complicated. More info
448    can be found at http://www.sics.se/~psm/sparcstack.html */
449 static inline int get_reg_index(CPUSPARCState *env, int cwp, int index)
450 {
451     index = (index + cwp * 16) & (16 * NWINDOWS - 1);
452     /* wrap handling : if cwp is on the last window, then we use the
453        registers 'after' the end */
454     if (index < 8 && env->cwp == (NWINDOWS - 1))
455         index += (16 * NWINDOWS);
456     return index;
457 }
458
459 /* save the register window 'cwp1' */
460 static inline void save_window_offset(CPUSPARCState *env, int cwp1)
461 {
462     unsigned int i;
463     uint32_t *sp_ptr;
464     
465     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
466 #if defined(DEBUG_WIN)
467     printf("win_overflow: sp_ptr=0x%x save_cwp=%d\n", 
468            (int)sp_ptr, cwp1);
469 #endif
470     for(i = 0; i < 16; i++) {
471         put_user(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)], sp_ptr);
472         sp_ptr++;
473     }
474 }
475
476 static void save_window(CPUSPARCState *env)
477 {
478     unsigned int new_wim;
479     new_wim = ((env->wim >> 1) | (env->wim << (NWINDOWS - 1))) &
480         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
481     save_window_offset(env, (env->cwp - 2) & (NWINDOWS - 1));
482     env->wim = new_wim;
483 }
484
485 static void restore_window(CPUSPARCState *env)
486 {
487     unsigned int new_wim, i, cwp1;
488     uint32_t *sp_ptr, reg;
489     
490     new_wim = ((env->wim << 1) | (env->wim >> (NWINDOWS - 1))) &
491         ((1LL << NWINDOWS) - 1);
492     
493     /* restore the invalid window */
494     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
495     sp_ptr = (uint32_t *)(env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 6)]);
496 #if defined(DEBUG_WIN)
497     printf("win_underflow: sp_ptr=0x%x load_cwp=%d\n", 
498            (int)sp_ptr, cwp1);
499 #endif
500     for(i = 0; i < 16; i++) {
501         get_user(reg, sp_ptr);
502         env->regbase[get_reg_index(env, cwp1, 8 + i)] = reg;
503         sp_ptr++;
504     }
505     env->wim = new_wim;
506 }
507
508 static void flush_windows(CPUSPARCState *env)
509 {
510     int offset, cwp1;
511
512     offset = 1;
513     for(;;) {
514         /* if restore would invoke restore_window(), then we can stop */
515         cwp1 = (env->cwp + offset) & (NWINDOWS - 1);
516         if (env->wim & (1 << cwp1))
517             break;
518         save_window_offset(env, cwp1);
519         offset++;
520     }
521     /* set wim so that restore will reload the registers */
522     cwp1 = (env->cwp + 1) & (NWINDOWS - 1);
523     env->wim = 1 << cwp1;
524 #if defined(DEBUG_WIN)
525     printf("flush_windows: nb=%d\n", offset - 1);
526 #endif
527 }
528
529 void cpu_loop (CPUSPARCState *env)
530 {
531     int trapnr, ret;
532     target_siginfo_t info;
533     
534     while (1) {
535         trapnr = cpu_sparc_exec (env);
536         
537         switch (trapnr) {
538         case 0x88: 
539         case 0x90:
540             ret = do_syscall (env, env->gregs[1],
541                               env->regwptr[0], env->regwptr[1], 
542                               env->regwptr[2], env->regwptr[3], 
543                               env->regwptr[4], env->regwptr[5]);
544             if ((unsigned int)ret >= (unsigned int)(-515)) {
545                 env->psr |= PSR_CARRY;
546                 ret = -ret;
547             } else {
548                 env->psr &= ~PSR_CARRY;
549             }
550             env->regwptr[0] = ret;
551             /* next instruction */
552             env->pc = env->npc;
553             env->npc = env->npc + 4;
554             break;
555         case 0x83: /* flush windows */
556             flush_windows(env);
557             /* next instruction */
558             env->pc = env->npc;
559             env->npc = env->npc + 4;
560             break;
561 #ifndef TARGET_SPARC64
562         case TT_WIN_OVF: /* window overflow */
563             save_window(env);
564             break;
565         case TT_WIN_UNF: /* window underflow */
566             restore_window(env);
567             break;
568         case TT_TFAULT:
569         case TT_DFAULT:
570             {
571                 info.si_signo = SIGSEGV;
572                 info.si_errno = 0;
573                 /* XXX: check env->error_code */
574                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
575                 info._sifields._sigfault._addr = env->mmuregs[4];
576                 queue_signal(info.si_signo, &info);
577             }
578             break;
579 #else
580             // XXX
581 #endif
582         case 0x100: // XXX, why do we get these?
583             break;
584         case EXCP_DEBUG:
585             {
586                 int sig;
587
588                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
589                 if (sig)
590                   {
591                     info.si_signo = sig;
592                     info.si_errno = 0;
593                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
594                     queue_signal(info.si_signo, &info);
595                   }
596             }
597             break;
598         default:
599             printf ("Unhandled trap: 0x%x\n", trapnr);
600             cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
601             exit (1);
602         }
603         process_pending_signals (env);
604     }
605 }
606
607 #endif
608
609 #ifdef TARGET_PPC
610
611 static inline uint64_t cpu_ppc_get_tb (CPUState *env)
612 {
613     /* TO FIX */
614     return 0;
615 }
616   
617 uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUState *env)
618 {
619     return cpu_ppc_get_tb(env) & 0xFFFFFFFF;
620 }
621   
622 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUState *env)
623 {
624     return cpu_ppc_get_tb(env) >> 32;
625 }
626   
627 static void cpu_ppc_store_tb (CPUState *env, uint64_t value)
628 {
629     /* TO FIX */
630 }
631
632 void cpu_ppc_store_tbu (CPUState *env, uint32_t value)
633 {
634     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)value << 32) | cpu_ppc_load_tbl(env));
635 }
636  
637 void cpu_ppc_store_tbl (CPUState *env, uint32_t value)
638 {
639     cpu_ppc_store_tb(env, ((uint64_t)cpu_ppc_load_tbl(env) << 32) | value);
640 }
641   
642 uint32_t cpu_ppc_load_decr (CPUState *env)
643 {
644     /* TO FIX */
645     return -1;
646 }
647  
648 void cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint32_t value)
649 {
650     /* TO FIX */
651 }
652  
653 void cpu_loop(CPUPPCState *env)
654 {
655     target_siginfo_t info;
656     int trapnr;
657     uint32_t ret;
658     
659     for(;;) {
660         trapnr = cpu_ppc_exec(env);
661         if (trapnr != EXCP_SYSCALL_USER && trapnr != EXCP_BRANCH &&
662             trapnr != EXCP_TRACE) {
663             if (loglevel > 0) {
664                 cpu_dump_state(env, logfile, fprintf, 0);
665             }
666         }
667         switch(trapnr) {
668         case EXCP_NONE:
669             break;
670         case EXCP_SYSCALL_USER:
671             /* system call */
672             /* WARNING:
673              * PPC ABI uses overflow flag in cr0 to signal an error
674              * in syscalls.
675              */
676 #if 0
677             printf("syscall %d 0x%08x 0x%08x 0x%08x 0x%08x\n", env->gpr[0],
678                    env->gpr[3], env->gpr[4], env->gpr[5], env->gpr[6]);
679 #endif
680             env->crf[0] &= ~0x1;
681             ret = do_syscall(env, env->gpr[0], env->gpr[3], env->gpr[4],
682                              env->gpr[5], env->gpr[6], env->gpr[7],
683                              env->gpr[8]);
684             if (ret > (uint32_t)(-515)) {
685                 env->crf[0] |= 0x1;
686                 ret = -ret;
687             }
688             env->gpr[3] = ret;
689 #if 0
690             printf("syscall returned 0x%08x (%d)\n", ret, ret);
691 #endif
692             break;
693         case EXCP_RESET:
694             /* Should not happen ! */
695             fprintf(stderr, "RESET asked... Stop emulation\n");
696             if (loglevel)
697                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
698             abort();
699         case EXCP_MACHINE_CHECK:
700             fprintf(stderr, "Machine check exeption...  Stop emulation\n");
701             if (loglevel)
702                 fprintf(logfile, "RESET asked... Stop emulation\n");
703             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
704             info.si_errno = 0;
705             info.si_code = TARGET_BUS_OBJERR;
706             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
707             queue_signal(info.si_signo, &info);
708         case EXCP_DSI:
709             fprintf(stderr, "Invalid data memory access: 0x%08x\n",
710                     env->spr[SPR_DAR]);
711             if (loglevel) {
712                 fprintf(logfile, "Invalid data memory access: 0x%08x\n",
713                         env->spr[SPR_DAR]);
714             }
715             switch (env->error_code & 0xFF000000) {
716             case 0x40000000:
717                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
718                 info.si_errno = 0;
719                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
720                 break;
721             case 0x04000000:
722                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
723                 info.si_errno = 0;
724                 info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
725                 break;
726             case 0x08000000:
727                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
728                 info.si_errno = 0;
729                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
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 & 0xFF000000) {
752             case 0x40000000:
753                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
754             info.si_errno = 0;
755                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
756                 break;
757             case 0x10000000:
758             case 0x08000000:
759                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
760                 info.si_errno = 0;
761                 info.si_code = TARGET_SEGV_ACCERR;
762                 break;
763             default:
764                 /* Let's send a regular segfault... */
765                 fprintf(stderr, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
766                         env->error_code);
767                 if (loglevel) {
768                     fprintf(logfile, "Invalid segfault errno (%02x)\n",
769                             env->error_code);
770                 }
771                 info.si_signo = TARGET_SIGSEGV;
772                 info.si_errno = 0;
773                 info.si_code = TARGET_SEGV_MAPERR;
774                 break;
775             }
776             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
777             queue_signal(info.si_signo, &info);
778             break;
779         case EXCP_EXTERNAL:
780             /* Should not happen ! */
781             fprintf(stderr, "External interruption... Stop emulation\n");
782             if (loglevel)
783                 fprintf(logfile, "External interruption... Stop emulation\n");
784             abort();
785         case EXCP_ALIGN:
786             fprintf(stderr, "Invalid unaligned memory access\n");
787             if (loglevel)
788                 fprintf(logfile, "Invalid unaligned memory access\n");
789             info.si_signo = TARGET_SIGBUS;
790             info.si_errno = 0;
791             info.si_code = TARGET_BUS_ADRALN;
792             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
793             queue_signal(info.si_signo, &info);
794             break;
795         case EXCP_PROGRAM:
796             switch (env->error_code & ~0xF) {
797             case EXCP_FP:
798             fprintf(stderr, "Program exception\n");
799                 if (loglevel)
800                     fprintf(logfile, "Program exception\n");
801                 /* Set FX */
802                 env->fpscr[7] |= 0x8;
803                 /* Finally, update FEX */
804                 if ((((env->fpscr[7] & 0x3) << 3) | (env->fpscr[6] >> 1)) &
805                     ((env->fpscr[1] << 1) | (env->fpscr[0] >> 3)))
806                     env->fpscr[7] |= 0x4;
807                 info.si_signo = TARGET_SIGFPE;
808                 info.si_errno = 0;
809                 switch (env->error_code & 0xF) {
810                 case EXCP_FP_OX:
811                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTOVF;
812                     break;
813                 case EXCP_FP_UX:
814                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTUND;
815                     break;
816                 case EXCP_FP_ZX:
817                 case EXCP_FP_VXZDZ:
818                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTDIV;
819                     break;
820                 case EXCP_FP_XX:
821                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTRES;
822                     break;
823                 case EXCP_FP_VXSOFT:
824                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTINV;
825                     break;
826                 case EXCP_FP_VXNAN:
827                 case EXCP_FP_VXISI:
828                 case EXCP_FP_VXIDI:
829                 case EXCP_FP_VXIMZ:
830                 case EXCP_FP_VXVC:
831                 case EXCP_FP_VXSQRT:
832                 case EXCP_FP_VXCVI:
833                     info.si_code = TARGET_FPE_FLTSUB;
834                     break;
835                 default:
836                     fprintf(stderr, "Unknown floating point exception "
837                             "(%02x)\n", env->error_code);
838                     if (loglevel) {
839                         fprintf(logfile, "Unknown floating point exception "
840                                 "(%02x)\n", env->error_code & 0xF);
841                     }
842                 }
843             break;
844         case EXCP_INVAL:
845                 fprintf(stderr, "Invalid instruction\n");
846                 if (loglevel)
847                     fprintf(logfile, "Invalid instruction\n");
848                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
849                 info.si_errno = 0;
850                 switch (env->error_code & 0xF) {
851                 case EXCP_INVAL_INVAL:
852                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPC;
853                     break;
854                 case EXCP_INVAL_LSWX:
855             info.si_code = TARGET_ILL_ILLOPN;
856                     break;
857                 case EXCP_INVAL_SPR:
858                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
859                     break;
860                 case EXCP_INVAL_FP:
861                     info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
862                     break;
863                 default:
864                     fprintf(stderr, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
865                             env->error_code & 0xF);
866                     if (loglevel) {
867                         fprintf(logfile, "Unknown invalid operation (%02x)\n",
868                                 env->error_code & 0xF);
869                     }
870                     info.si_code = TARGET_ILL_ILLADR;
871                     break;
872                 }
873                 break;
874             case EXCP_PRIV:
875                 fprintf(stderr, "Privilege violation\n");
876                 if (loglevel)
877                     fprintf(logfile, "Privilege violation\n");
878                 info.si_signo = TARGET_SIGILL;
879                 info.si_errno = 0;
880                 switch (env->error_code & 0xF) {
881                 case EXCP_PRIV_OPC:
882                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
883                     break;
884                 case EXCP_PRIV_REG:
885                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVREG;
886                 break;
887                 default:
888                     fprintf(stderr, "Unknown privilege violation (%02x)\n",
889                             env->error_code & 0xF);
890                     info.si_code = TARGET_ILL_PRVOPC;
891                     break;
892                 }
893                 break;
894             case EXCP_TRAP:
895                 fprintf(stderr, "Tried to call a TRAP\n");
896                 if (loglevel)
897                     fprintf(logfile, "Tried to call a TRAP\n");
898                 abort();
899             default:
900                 /* Should not happen ! */
901                 fprintf(stderr, "Unknown program exception (%02x)\n",
902                         env->error_code);
903                 if (loglevel) {
904                     fprintf(logfile, "Unknwon program exception (%02x)\n",
905                             env->error_code);
906                 }
907                 abort();
908             }
909             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
910             queue_signal(info.si_signo, &info);
911             break;
912         case EXCP_NO_FP:
913             fprintf(stderr, "No floating point allowed\n");
914             if (loglevel)
915                 fprintf(logfile, "No floating point allowed\n");
916             info.si_signo = TARGET_SIGILL;
917             info.si_errno = 0;
918             info.si_code = TARGET_ILL_COPROC;
919             info._sifields._sigfault._addr = env->nip - 4;
920             queue_signal(info.si_signo, &info);
921             break;
922         case EXCP_DECR:
923             /* Should not happen ! */
924             fprintf(stderr, "Decrementer exception\n");
925             if (loglevel)
926                 fprintf(logfile, "Decrementer exception\n");
927             abort();
928         case EXCP_TRACE:
929             /* Do nothing: we use this to trace execution */
930             break;
931         case EXCP_FP_ASSIST:
932             /* Should not happen ! */
933             fprintf(stderr, "Floating point assist exception\n");
934             if (loglevel)
935                 fprintf(logfile, "Floating point assist exception\n");
936             abort();
937         case EXCP_MTMSR:
938             /* We reloaded the msr, just go on */
939             if (msr_pr == 0) {
940                 fprintf(stderr, "Tried to go into supervisor mode !\n");
941                 if (loglevel)
942                     fprintf(logfile, "Tried to go into supervisor mode !\n");
943                 abort();
944         }
945             break;
946         case EXCP_BRANCH:
947             /* We stopped because of a jump... */
948             break;
949         case EXCP_INTERRUPT:
950             /* Don't know why this should ever happen... */
951             break;
952         case EXCP_DEBUG:
953             {
954                 int sig;
955
956                 sig = gdb_handlesig (env, TARGET_SIGTRAP);
957                 if (sig)
958                   {
959                     info.si_signo = sig;
960                     info.si_errno = 0;
961                     info.si_code = TARGET_TRAP_BRKPT;
962                     queue_signal(info.si_signo, &info);
963                   }
964             }
965             break;
966         default:
967             fprintf(stderr, "qemu: unhandled CPU exception 0x%x - aborting\n", 
968                     trapnr);
969             if (loglevel) {
970                 fprintf(logfile, "qemu: unhandled CPU exception 0x%02x - "
971                         "0x%02x - aborting\n", trapnr, env->error_code);
972             }
973             abort();
974         }
975         process_pending_signals(env);
976     }
977 }
978 #endif
979
980 void usage(void)
981 {
982     printf("qemu-" TARGET_ARCH " version " QEMU_VERSION ", Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard\n"
983            "usage: qemu-" TARGET_ARCH " [-h] [-g] [-d opts] [-L path] [-s size] program [arguments...]\n"
984            "Linux CPU emulator (compiled for %s emulation)\n"
985            "\n"
986            "-h           print this help\n"
987            "-g port      wait gdb connection to port\n"
988            "-L path      set the elf interpreter prefix (default=%s)\n"
989            "-s size      set the stack size in bytes (default=%ld)\n"
990            "\n"
991            "debug options:\n"
992 #ifdef USE_CODE_COPY
993            "-no-code-copy   disable code copy acceleration\n"
994 #endif
995            "-d options   activate log (logfile=%s)\n"
996            "-p pagesize  set the host page size to 'pagesize'\n",
997            TARGET_ARCH,
998            interp_prefix, 
999            x86_stack_size,
1000            DEBUG_LOGFILE);
1001     _exit(1);
1002 }
1003
1004 /* XXX: currently only used for async signals (see signal.c) */
1005 CPUState *global_env;
1006
1007 /* used to free thread contexts */
1008 TaskState *first_task_state;
1009
1010 int main(int argc, char **argv)
1011 {
1012     const char *filename;
1013     struct target_pt_regs regs1, *regs = &regs1;
1014     struct image_info info1, *info = &info1;
1015     TaskState ts1, *ts = &ts1;
1016     CPUState *env;
1017     int optind;
1018     const char *r;
1019     int gdbstub_port = 0;
1020     
1021     if (argc <= 1)
1022         usage();
1023
1024     /* init debug */
1025     cpu_set_log_filename(DEBUG_LOGFILE);
1026
1027     optind = 1;
1028     for(;;) {
1029         if (optind >= argc)
1030             break;
1031         r = argv[optind];
1032         if (r[0] != '-')
1033             break;
1034         optind++;
1035         r++;
1036         if (!strcmp(r, "-")) {
1037             break;
1038         } else if (!strcmp(r, "d")) {
1039             int mask;
1040             CPULogItem *item;
1041
1042             if (optind >= argc)
1043                 break;
1044             
1045             r = argv[optind++];
1046             mask = cpu_str_to_log_mask(r);
1047             if (!mask) {
1048                 printf("Log items (comma separated):\n");
1049                 for(item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
1050                     printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
1051                 }
1052                 exit(1);
1053             }
1054             cpu_set_log(mask);
1055         } else if (!strcmp(r, "s")) {
1056             r = argv[optind++];
1057             x86_stack_size = strtol(r, (char **)&r, 0);
1058             if (x86_stack_size <= 0)
1059                 usage();
1060             if (*r == 'M')
1061                 x86_stack_size *= 1024 * 1024;
1062             else if (*r == 'k' || *r == 'K')
1063                 x86_stack_size *= 1024;
1064         } else if (!strcmp(r, "L")) {
1065             interp_prefix = argv[optind++];
1066         } else if (!strcmp(r, "p")) {
1067             qemu_host_page_size = atoi(argv[optind++]);
1068             if (qemu_host_page_size == 0 ||
1069                 (qemu_host_page_size & (qemu_host_page_size - 1)) != 0) {
1070                 fprintf(stderr, "page size must be a power of two\n");
1071                 exit(1);
1072             }
1073         } else if (!strcmp(r, "g")) {
1074             gdbstub_port = atoi(argv[optind++]);
1075         } else 
1076 #ifdef USE_CODE_COPY
1077         if (!strcmp(r, "no-code-copy")) {
1078             code_copy_enabled = 0;
1079         } else 
1080 #endif
1081         {
1082             usage();
1083         }
1084     }
1085     if (optind >= argc)
1086         usage();
1087     filename = argv[optind];
1088
1089     /* Zero out regs */
1090     memset(regs, 0, sizeof(struct target_pt_regs));
1091
1092     /* Zero out image_info */
1093     memset(info, 0, sizeof(struct image_info));
1094
1095     /* Scan interp_prefix dir for replacement files. */
1096     init_paths(interp_prefix);
1097
1098     /* NOTE: we need to init the CPU at this stage to get
1099        qemu_host_page_size */
1100     env = cpu_init();
1101     
1102     if (elf_exec(filename, argv+optind, environ, regs, info) != 0) {
1103         printf("Error loading %s\n", filename);
1104         _exit(1);
1105     }
1106     
1107     if (loglevel) {
1108         page_dump(logfile);
1109     
1110         fprintf(logfile, "start_brk   0x%08lx\n" , info->start_brk);
1111         fprintf(logfile, "end_code    0x%08lx\n" , info->end_code);
1112         fprintf(logfile, "start_code  0x%08lx\n" , info->start_code);
1113         fprintf(logfile, "end_data    0x%08lx\n" , info->end_data);
1114         fprintf(logfile, "start_stack 0x%08lx\n" , info->start_stack);
1115         fprintf(logfile, "brk         0x%08lx\n" , info->brk);
1116         fprintf(logfile, "entry       0x%08lx\n" , info->entry);
1117     }
1118
1119     target_set_brk((char *)info->brk);
1120     syscall_init();
1121     signal_init();
1122
1123     global_env = env;
1124
1125     /* build Task State */
1126     memset(ts, 0, sizeof(TaskState));
1127     env->opaque = ts;
1128     ts->used = 1;
1129     env->user_mode_only = 1;
1130     
1131 #if defined(TARGET_I386)
1132     cpu_x86_set_cpl(env, 3);
1133
1134     env->cr[0] = CR0_PG_MASK | CR0_WP_MASK | CR0_PE_MASK;
1135     env->hflags |= HF_PE_MASK;
1136     if (env->cpuid_features & CPUID_SSE) {
1137         env->cr[4] |= CR4_OSFXSR_MASK;
1138         env->hflags |= HF_OSFXSR_MASK;
1139     }
1140
1141     /* flags setup : we activate the IRQs by default as in user mode */
1142     env->eflags |= IF_MASK;
1143     
1144     /* linux register setup */
1145     env->regs[R_EAX] = regs->eax;
1146     env->regs[R_EBX] = regs->ebx;
1147     env->regs[R_ECX] = regs->ecx;
1148     env->regs[R_EDX] = regs->edx;
1149     env->regs[R_ESI] = regs->esi;
1150     env->regs[R_EDI] = regs->edi;
1151     env->regs[R_EBP] = regs->ebp;
1152     env->regs[R_ESP] = regs->esp;
1153     env->eip = regs->eip;
1154
1155     /* linux interrupt setup */
1156     env->idt.base = (long)idt_table;
1157     env->idt.limit = sizeof(idt_table) - 1;
1158     set_idt(0, 0);
1159     set_idt(1, 0);
1160     set_idt(2, 0);
1161     set_idt(3, 3);
1162     set_idt(4, 3);
1163     set_idt(5, 3);
1164     set_idt(6, 0);
1165     set_idt(7, 0);
1166     set_idt(8, 0);
1167     set_idt(9, 0);
1168     set_idt(10, 0);
1169     set_idt(11, 0);
1170     set_idt(12, 0);
1171     set_idt(13, 0);
1172     set_idt(14, 0);
1173     set_idt(15, 0);
1174     set_idt(16, 0);
1175     set_idt(17, 0);
1176     set_idt(18, 0);
1177     set_idt(19, 0);
1178     set_idt(0x80, 3);
1179
1180     /* linux segment setup */
1181     env->gdt.base = (long)gdt_table;
1182     env->gdt.limit = sizeof(gdt_table) - 1;
1183     write_dt(&gdt_table[__USER_CS >> 3], 0, 0xfffff,
1184              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1185              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0xa << DESC_TYPE_SHIFT));
1186     write_dt(&gdt_table[__USER_DS >> 3], 0, 0xfffff,
1187              DESC_G_MASK | DESC_B_MASK | DESC_P_MASK | DESC_S_MASK | 
1188              (3 << DESC_DPL_SHIFT) | (0x2 << DESC_TYPE_SHIFT));
1189     cpu_x86_load_seg(env, R_CS, __USER_CS);
1190     cpu_x86_load_seg(env, R_DS, __USER_DS);
1191     cpu_x86_load_seg(env, R_ES, __USER_DS);
1192     cpu_x86_load_seg(env, R_SS, __USER_DS);
1193     cpu_x86_load_seg(env, R_FS, __USER_DS);
1194     cpu_x86_load_seg(env, R_GS, __USER_DS);
1195
1196 #elif defined(TARGET_ARM)
1197     {
1198         int i;
1199         cpsr_write(env, regs->uregs[16], 0xffffffff);
1200         for(i = 0; i < 16; i++) {
1201             env->regs[i] = regs->uregs[i];
1202         }
1203         ts->stack_base = info->start_stack;
1204         ts->heap_base = info->brk;
1205         /* This will be filled in on the first SYS_HEAPINFO call.  */
1206         ts->heap_limit = 0;
1207     }
1208 #elif defined(TARGET_SPARC)
1209     {
1210         int i;
1211         env->pc = regs->pc;
1212         env->npc = regs->npc;
1213         env->y = regs->y;
1214         for(i = 0; i < 8; i++)
1215             env->gregs[i] = regs->u_regs[i];
1216         for(i = 0; i < 8; i++)
1217             env->regwptr[i] = regs->u_regs[i + 8];
1218     }
1219 #elif defined(TARGET_PPC)
1220     {
1221         ppc_def_t *def;
1222         int i;
1223
1224         /* Choose and initialise CPU */
1225         /* XXX: CPU model (or PVR) should be provided on command line */
1226         //        ppc_find_by_name("750gx", &def);
1227         //        ppc_find_by_name("750fx", &def);
1228         //        ppc_find_by_name("750p", &def);
1229         ppc_find_by_name("750", &def);
1230         //        ppc_find_by_name("G3", &def);
1231         //        ppc_find_by_name("604r", &def);
1232         //        ppc_find_by_name("604e", &def);
1233         //        ppc_find_by_name("604", &def);
1234         if (def == NULL) {
1235             cpu_abort(env,
1236                       "Unable to find PowerPC CPU definition\n");
1237         }
1238         cpu_ppc_register(env, def);
1239
1240         for (i = 0; i < 32; i++) {
1241             if (i != 12 && i != 6 && i != 13)
1242                 env->msr[i] = (regs->msr >> i) & 1;
1243         }
1244         env->nip = regs->nip;
1245         for(i = 0; i < 32; i++) {
1246             env->gpr[i] = regs->gpr[i];
1247         }
1248     }
1249 #else
1250 #error unsupported target CPU
1251 #endif
1252
1253     if (gdbstub_port) {
1254         gdbserver_start (gdbstub_port);
1255         gdb_handlesig(env, 0);
1256     }
1257     cpu_loop(env);
1258     /* never exits */
1259     return 0;
1260 }