more ring 0 instructions - full x86 MMU emulation based on mmap() syscall - fixed...
[qemu] / op-arm.c
1 /*
2  *  ARM micro operations
3  * 
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20 #include "exec-arm.h"
21
22 #define REGNAME r0
23 #define REG (env->regs[0])
24 #include "op-arm-template.h"
25
26 #define REGNAME r1
27 #define REG (env->regs[1])
28 #include "op-arm-template.h"
29
30 #define REGNAME r2
31 #define REG (env->regs[2])
32 #include "op-arm-template.h"
33
34 #define REGNAME r3
35 #define REG (env->regs[3])
36 #include "op-arm-template.h"
37
38 #define REGNAME r4
39 #define REG (env->regs[4])
40 #include "op-arm-template.h"
41
42 #define REGNAME r5
43 #define REG (env->regs[5])
44 #include "op-arm-template.h"
45
46 #define REGNAME r6
47 #define REG (env->regs[6])
48 #include "op-arm-template.h"
49
50 #define REGNAME r7
51 #define REG (env->regs[7])
52 #include "op-arm-template.h"
53
54 #define REGNAME r8
55 #define REG (env->regs[8])
56 #include "op-arm-template.h"
57
58 #define REGNAME r9
59 #define REG (env->regs[9])
60 #include "op-arm-template.h"
61
62 #define REGNAME r10
63 #define REG (env->regs[10])
64 #include "op-arm-template.h"
65
66 #define REGNAME r11
67 #define REG (env->regs[11])
68 #include "op-arm-template.h"
69
70 #define REGNAME r12
71 #define REG (env->regs[12])
72 #include "op-arm-template.h"
73
74 #define REGNAME r13
75 #define REG (env->regs[13])
76 #include "op-arm-template.h"
77
78 #define REGNAME r14
79 #define REG (env->regs[14])
80 #include "op-arm-template.h"
81
82 #define REGNAME r15
83 #define REG (env->regs[15])
84 #include "op-arm-template.h"
85
86 void OPPROTO op_movl_T0_0(void)
87 {
88     T0 = 0;
89 }
90
91 void OPPROTO op_movl_T0_im(void)
92 {
93     T0 = PARAM1;
94 }
95
96 void OPPROTO op_movl_T1_im(void)
97 {
98     T1 = PARAM1;
99 }
100
101 void OPPROTO op_movl_T2_im(void)
102 {
103     T2 = PARAM1;
104 }
105
106 void OPPROTO op_addl_T1_im(void)
107 {
108     T1 += PARAM1;
109 }
110
111 void OPPROTO op_addl_T1_T2(void)
112 {
113     T1 += T2;
114 }
115
116 void OPPROTO op_subl_T1_T2(void)
117 {
118     T1 -= T2;
119 }
120
121 void OPPROTO op_addl_T0_T1(void)
122 {
123     T0 += T1;
124 }
125
126 void OPPROTO op_addl_T0_T1_cc(void)
127 {
128     unsigned int src1;
129     src1 = T0;
130     T0 += T1;
131     env->NZF = T0;
132     env->CF = T0 < src1;
133     env->VF = (src1 ^ T1 ^ -1) & (src1 ^ T0);
134 }
135
136 void OPPROTO op_adcl_T0_T1(void)
137 {
138     T0 += T1 + env->CF;
139 }
140
141 void OPPROTO op_adcl_T0_T1_cc(void)
142 {
143     unsigned int src1;
144     src1 = T0;
145     if (!env->CF) {
146         T0 += T1;
147         env->CF = T0 < src1;
148     } else {
149         T0 += T1 + 1;
150         env->CF = T0 <= src1;
151     }
152     env->VF = (src1 ^ T1 ^ -1) & (src1 ^ T0);
153     env->NZF = T0;
154     FORCE_RET();
155 }
156
157 #define OPSUB(sub, sbc, T0, T1)                 \
158                                                 \
159 void OPPROTO op_ ## sub ## l_T0_T1(void)        \
160 {                                               \
161     T0 -= T1;                                   \
162 }                                               \
163                                                 \
164 void OPPROTO op_ ## sub ## l_T0_T1_cc(void)     \
165 {                                               \
166     unsigned int src1;                          \
167     src1 = T0;                                  \
168     T0 -= T1;                                   \
169     env->NZF = T0;                              \
170     env->CF = src1 < T1;                        \
171     env->VF = (src1 ^ T1) & (src1 ^ T0);        \
172 }                                               \
173                                                 \
174 void OPPROTO op_ ## sbc ## l_T0_T1(void)        \
175 {                                               \
176     T0 = T0 - T1 + env->CF - 1;                 \
177 }                                               \
178                                                 \
179 void OPPROTO op_ ## sbc ## l_T0_T1_cc(void)     \
180 {                                               \
181     unsigned int src1;                          \
182     src1 = T0;                                  \
183     if (!env->CF) {                             \
184         T0 = T0 - T1 - 1;                       \
185         T0 += T1;                               \
186         env->CF = src1 < T1;                    \
187     } else {                                    \
188         T0 = T0 - T1;                           \
189         env->CF = src1 <= T1;                   \
190     }                                           \
191     env->VF = (src1 ^ T1) & (src1 ^ T0);        \
192     env->NZF = T0;                              \
193     FORCE_RET();                                \
194 }
195
196 OPSUB(sub, sbc, T0, T1)
197
198 OPSUB(rsb, rsc, T1, T0)
199
200 void OPPROTO op_andl_T0_T1(void)
201 {
202     T0 &= T1;
203 }
204
205 void OPPROTO op_xorl_T0_T1(void)
206 {
207     T0 ^= T1;
208 }
209
210 void OPPROTO op_orl_T0_T1(void)
211 {
212     T0 |= T1;
213 }
214
215 void OPPROTO op_bicl_T0_T1(void)
216 {
217     T0 &= ~T1;
218 }
219
220 void OPPROTO op_notl_T1(void)
221 {
222     T1 = ~T1;
223 }
224
225 void OPPROTO op_logic_cc(void)
226 {
227     env->NZF = T0;
228 }
229
230 #define EIP (env->regs[15])
231
232 void OPPROTO op_test_eq(void)
233 {
234     if (env->NZF == 0)
235         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
236     FORCE_RET();
237 }
238
239 void OPPROTO op_test_ne(void)
240 {
241     if (env->NZF != 0)
242         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
243     FORCE_RET();
244 }
245
246 void OPPROTO op_test_cs(void)
247 {
248     if (env->CF != 0)
249         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
250     FORCE_RET();
251 }
252
253 void OPPROTO op_test_cc(void)
254 {
255     if (env->CF == 0)
256         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
257     FORCE_RET();
258 }
259
260 void OPPROTO op_test_mi(void)
261 {
262     if ((env->NZF & 0x80000000) != 0)
263         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
264     FORCE_RET();
265 }
266
267 void OPPROTO op_test_pl(void)
268 {
269     if ((env->NZF & 0x80000000) == 0)
270         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
271     FORCE_RET();
272 }
273
274 void OPPROTO op_test_vs(void)
275 {
276     if ((env->VF & 0x80000000) != 0)
277         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
278     FORCE_RET();
279 }
280
281 void OPPROTO op_test_vc(void)
282 {
283     if ((env->VF & 0x80000000) == 0)
284         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
285     FORCE_RET();
286 }
287
288 void OPPROTO op_test_hi(void)
289 {
290     if (env->CF != 0 && env->NZF != 0)
291         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
292     FORCE_RET();
293 }
294
295 void OPPROTO op_test_ls(void)
296 {
297     if (env->CF == 0 || env->NZF == 0)
298         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
299     FORCE_RET();
300 }
301
302 void OPPROTO op_test_ge(void)
303 {
304     if (((env->VF ^ env->NZF) & 0x80000000) == 0)
305         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
306     FORCE_RET();
307 }
308
309 void OPPROTO op_test_lt(void)
310 {
311     if (((env->VF ^ env->NZF) & 0x80000000) != 0)
312         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
313     FORCE_RET();
314 }
315
316 void OPPROTO op_test_gt(void)
317 {
318     if (env->NZF != 0 && ((env->VF ^ env->NZF) & 0x80000000) == 0)
319         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
320     FORCE_RET();
321 }
322
323 void OPPROTO op_test_le(void)
324 {
325     if (env->NZF == 0 || ((env->VF ^ env->NZF) & 0x80000000) != 0)
326         JUMP_TB(PARAM1, 0, PARAM2);
327     FORCE_RET();
328 }
329
330 void OPPROTO op_jmp(void)
331 {
332     JUMP_TB(PARAM1, 1, PARAM2);
333 }
334
335 void OPPROTO op_movl_T0_psr(void)
336 {
337     int ZF;
338     ZF = (env->NZF == 0);
339     T0 = env->cpsr | (env->NZF & 0x80000000) | (ZF << 30) | 
340         (env->CF << 29) | ((env->VF & 0x80000000) >> 3);
341 }
342
343 /* NOTE: N = 1 and Z = 1 cannot be stored currently */
344 void OPPROTO op_movl_psr_T0(void)
345 {
346     unsigned int psr;
347     psr = T0;
348     env->CF = (psr >> 29) & 1;
349     env->NZF = (psr & 0xc0000000) ^ 0x40000000;
350     env->VF = (psr << 3) & 0x80000000;
351     /* for user mode we do not update other state info */
352 }
353
354 void OPPROTO op_mul_T0_T1(void)
355 {
356     T0 = T0 * T1;
357 }
358
359 /* 64 bit unsigned mul */
360 void OPPROTO op_mull_T0_T1(void)
361 {
362     uint64_t res;
363     res = T0 * T1;
364     T1 = res >> 32;
365     T0 = res;
366 }
367
368 /* 64 bit signed mul */
369 void OPPROTO op_imull_T0_T1(void)
370 {
371     uint64_t res;
372     res = (int32_t)T0 * (int32_t)T1;
373     T1 = res >> 32;
374     T0 = res;
375 }
376
377 void OPPROTO op_addq_T0_T1(void)
378 {
379     uint64_t res;
380     res = ((uint64_t)T1 << 32) | T0;
381     res += ((uint64_t)(env->regs[PARAM2]) << 32) | (env->regs[PARAM1]);
382     T1 = res >> 32;
383     T0 = res;
384 }
385
386 void OPPROTO op_logicq_cc(void)
387 {
388     env->NZF = (T1 & 0x80000000) | ((T0 | T1) != 0);
389 }
390
391 /* memory access */
392
393 void OPPROTO op_ldub_T0_T1(void)
394 {
395     T0 = ldub((void *)T1);
396 }
397
398 void OPPROTO op_ldsb_T0_T1(void)
399 {
400     T0 = ldsb((void *)T1);
401 }
402
403 void OPPROTO op_lduw_T0_T1(void)
404 {
405     T0 = lduw((void *)T1);
406 }
407
408 void OPPROTO op_ldsw_T0_T1(void)
409 {
410     T0 = ldsw((void *)T1);
411 }
412
413 void OPPROTO op_ldl_T0_T1(void)
414 {
415     T0 = ldl((void *)T1);
416 }
417
418 void OPPROTO op_stb_T0_T1(void)
419 {
420     stb((void *)T1, T0);
421 }
422
423 void OPPROTO op_stw_T0_T1(void)
424 {
425     stw((void *)T1, T0);
426 }
427
428 void OPPROTO op_stl_T0_T1(void)
429 {
430     stl((void *)T1, T0);
431 }
432
433 void OPPROTO op_swpb_T0_T1(void)
434 {
435     int tmp;
436
437     cpu_lock();
438     tmp = ldub((void *)T1);
439     stb((void *)T1, T0);
440     T0 = tmp;
441     cpu_unlock();
442 }
443
444 void OPPROTO op_swpl_T0_T1(void)
445 {
446     int tmp;
447
448     cpu_lock();
449     tmp = ldl((void *)T1);
450     stl((void *)T1, T0);
451     T0 = tmp;
452     cpu_unlock();
453 }
454
455 /* shifts */
456
457 /* T1 based */
458 void OPPROTO op_shll_T1_im(void)
459 {
460     T1 = T1 << PARAM1;
461 }
462
463 void OPPROTO op_shrl_T1_im(void)
464 {
465     T1 = (uint32_t)T1 >> PARAM1;
466 }
467
468 void OPPROTO op_sarl_T1_im(void)
469 {
470     T1 = (int32_t)T1 >> PARAM1;
471 }
472
473 void OPPROTO op_rorl_T1_im(void)
474 {
475     int shift;
476     shift = PARAM1;
477     T1 = ((uint32_t)T1 >> shift) | (T1 << (32 - shift));
478 }
479
480 /* T1 based, set C flag */
481 void OPPROTO op_shll_T1_im_cc(void)
482 {
483     env->CF = (T1 >> (32 - PARAM1)) & 1;
484     T1 = T1 << PARAM1;
485 }
486
487 void OPPROTO op_shrl_T1_im_cc(void)
488 {
489     env->CF = (T1 >> (PARAM1 - 1)) & 1;
490     T1 = (uint32_t)T1 >> PARAM1;
491 }
492
493 void OPPROTO op_sarl_T1_im_cc(void)
494 {
495     env->CF = (T1 >> (PARAM1 - 1)) & 1;
496     T1 = (int32_t)T1 >> PARAM1;
497 }
498
499 void OPPROTO op_rorl_T1_im_cc(void)
500 {
501     int shift;
502     shift = PARAM1;
503     env->CF = (T1 >> (shift - 1)) & 1;
504     T1 = ((uint32_t)T1 >> shift) | (T1 << (32 - shift));
505 }
506
507 /* T2 based */
508 void OPPROTO op_shll_T2_im(void)
509 {
510     T2 = T2 << PARAM1;
511 }
512
513 void OPPROTO op_shrl_T2_im(void)
514 {
515     T2 = (uint32_t)T2 >> PARAM1;
516 }
517
518 void OPPROTO op_sarl_T2_im(void)
519 {
520     T2 = (int32_t)T2 >> PARAM1;
521 }
522
523 void OPPROTO op_rorl_T2_im(void)
524 {
525     int shift;
526     shift = PARAM1;
527     T2 = ((uint32_t)T2 >> shift) | (T2 << (32 - shift));
528 }
529
530 /* T1 based, use T0 as shift count */
531
532 void OPPROTO op_shll_T1_T0(void)
533 {
534     int shift;
535     shift = T0 & 0xff;
536     if (shift >= 32)
537         T1 = 0;
538     else
539         T1 = T1 << shift;
540     FORCE_RET();
541 }
542
543 void OPPROTO op_shrl_T1_T0(void)
544 {
545     int shift;
546     shift = T0 & 0xff;
547     if (shift >= 32)
548         T1 = 0;
549     else
550         T1 = (uint32_t)T1 >> shift;
551     FORCE_RET();
552 }
553
554 void OPPROTO op_sarl_T1_T0(void)
555 {
556     int shift;
557     shift = T0 & 0xff;
558     if (shift >= 32)
559         shift = 31;
560     T1 = (int32_t)T1 >> shift;
561 }
562
563 void OPPROTO op_rorl_T1_T0(void)
564 {
565     int shift;
566     shift = T0 & 0x1f;
567     if (shift) {
568         T1 = ((uint32_t)T1 >> shift) | (T1 << (32 - shift));
569     }
570     FORCE_RET();
571 }
572
573 /* T1 based, use T0 as shift count and compute CF */
574
575 void OPPROTO op_shll_T1_T0_cc(void)
576 {
577     int shift;
578     shift = T0 & 0xff;
579     if (shift >= 32) {
580         if (shift == 32)
581             env->CF = T1 & 1;
582         else
583             env->CF = 0;
584         T1 = 0;
585     } else if (shift != 0) {
586         env->CF = (T1 >> (32 - shift)) & 1;
587         T1 = T1 << shift;
588     }
589     FORCE_RET();
590 }
591
592 void OPPROTO op_shrl_T1_T0_cc(void)
593 {
594     int shift;
595     shift = T0 & 0xff;
596     if (shift >= 32) {
597         if (shift == 32)
598             env->CF = (T1 >> 31) & 1;
599         else
600             env->CF = 0;
601         T1 = 0;
602     } else if (shift != 0) {
603         env->CF = (T1 >> (shift - 1)) & 1;
604         T1 = (uint32_t)T1 >> shift;
605     }
606     FORCE_RET();
607 }
608
609 void OPPROTO op_sarl_T1_T0_cc(void)
610 {
611     int shift;
612     shift = T0 & 0xff;
613     if (shift >= 32) {
614         env->CF = (T1 >> 31) & 1;
615         T1 = (int32_t)T1 >> 31;
616     } else {
617         env->CF = (T1 >> (shift - 1)) & 1;
618         T1 = (int32_t)T1 >> shift;
619     }
620     FORCE_RET();
621 }
622
623 void OPPROTO op_rorl_T1_T0_cc(void)
624 {
625     int shift1, shift;
626     shift1 = T0 & 0xff;
627     shift = shift1 & 0x1f;
628     if (shift == 0) {
629         if (shift1 != 0)
630             env->CF = (T1 >> 31) & 1;
631     } else {
632         env->CF = (T1 >> (shift - 1)) & 1;
633         T1 = ((uint32_t)T1 >> shift) | (T1 << (32 - shift));
634     }
635     FORCE_RET();
636 }
637
638 /* exceptions */
639
640 void OPPROTO op_swi(void)
641 {
642     env->exception_index = EXCP_SWI;
643     cpu_loop_exit();
644 }
645
646 void OPPROTO op_undef_insn(void)
647 {
648     env->exception_index = EXCP_UDEF;
649     cpu_loop_exit();
650 }
651
652 /* thread support */
653
654 spinlock_t global_cpu_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
655
656 void cpu_lock(void)
657 {
658     spin_lock(&global_cpu_lock);
659 }
660
661 void cpu_unlock(void)
662 {
663     spin_unlock(&global_cpu_lock);
664 }
665