vcs.maemo.org Git - qemu/blob - tests/qruncom.c

   1 /*
   2  * Example of use of user mode libqemu: launch a basic .com DOS
   3  * executable
   4  */
   5 #include <stdlib.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <inttypes.h>
   9 #include <unistd.h>
  10 #include <fcntl.h>
  11 #include <sys/mman.h>
  12 #include <signal.h>
  13
  14 #include "cpu.h"
  15
  16 //#define SIGTEST
  17
  18 void cpu_outb(CPUState *env, int addr, int val)
  19 {
  20     fprintf(stderr, "outb: port=0x%04x, data=%02x\n", addr, val);
  21 }
  22
  23 void cpu_outw(CPUState *env, int addr, int val)
  24 {
  25     fprintf(stderr, "outw: port=0x%04x, data=%04x\n", addr, val);
  26 }
  27
  28 void cpu_outl(CPUState *env, int addr, int val)
  29 {
  30     fprintf(stderr, "outl: port=0x%04x, data=%08x\n", addr, val);
  31 }
  32
  33 int cpu_inb(CPUState *env, int addr)
  34 {
  35     fprintf(stderr, "inb: port=0x%04x\n", addr);
  36     return 0;
  37 }
  38
  39 int cpu_inw(CPUState *env, int addr)
  40 {
  41     fprintf(stderr, "inw: port=0x%04x\n", addr);
  42     return 0;
  43 }
  44
  45 int cpu_inl(CPUState *env, int addr)
  46 {
  47     fprintf(stderr, "inl: port=0x%04x\n", addr);
  48     return 0;
  49 }
  50
  51 int cpu_get_pic_interrupt(CPUState *env)
  52 {
  53     return -1;
  54 }
  55
  56 uint64_t cpu_get_tsc(CPUState *env)
  57 {
  58     return 0;
  59 }
  60
  61 static void set_gate(void *ptr, unsigned int type, unsigned int dpl,
  62                      unsigned long addr, unsigned int sel)
  63 {
  64     unsigned int e1, e2;
  65     e1 = (addr & 0xffff) | (sel << 16);
  66     e2 = (addr & 0xffff0000) | 0x8000 | (dpl << 13) | (type << 8);
  67     stl((uint8_t *)ptr, e1);
  68     stl((uint8_t *)ptr + 4, e2);
  69 }
  70
  71 uint64_t idt_table[256];
  72
  73 /* only dpl matters as we do only user space emulation */
  74 static void set_idt(int n, unsigned int dpl)
  75 {
  76     set_gate(idt_table + n, 0, dpl, 0, 0);
  77 }
  78
  79 void qemu_free(void *ptr)
  80 {
  81     free(ptr);
  82 }
  83
  84 void *qemu_malloc(size_t size)
  85 {
  86     return malloc(size);
  87 }
  88
  89 void qemu_printf(const char *fmt, ...)
  90 {
  91     va_list ap;
  92     va_start(ap, fmt);
  93     vprintf(fmt, ap);
  94     va_end(ap);
  95 }
  96
  97 /* XXX: this is a bug in helper2.c */
  98 int errno;
  99
 100 /**********************************************/
 101
 102 #define COM_BASE_ADDR    0x10100
 103
 104 void usage(void)
 105 {
 106     printf("qruncom version 0.1 (c) 2003 Fabrice Bellard\n"
 107            "usage: qruncom file.com\n"
 108            "user mode libqemu demo: run simple .com DOS executables\n");
 109     exit(1);
 110 }
 111
 112 static inline uint8_t *seg_to_linear(unsigned int seg, unsigned int reg)
 113 {
 114     return (uint8_t *)((seg << 4) + (reg & 0xffff));
 115 }
 116
 117 static inline void pushw(CPUState *env, int val)
 118 {
 119     env->regs[R_ESP] = (env->regs[R_ESP] & ~0xffff) | ((env->regs[R_ESP] - 2) & 0xffff);
 120     *(uint16_t *)seg_to_linear(env->segs[R_SS].selector, env->regs[R_ESP]) = val;
 121 }
 122
 123 static void host_segv_handler(int host_signum, siginfo_t *info,
 124                               void *puc)
 125 {
 126     if (cpu_signal_handler(host_signum, info, puc)) {
 127         return;
 128     }
 129     abort();
 130 }
 131
 132 int main(int argc, char **argv)
 133 {
 134     uint8_t *vm86_mem;
 135     const char *filename;
 136     int fd, ret, seg;
 137     CPUState *env;
 138
 139     if (argc != 2)
 140         usage();
 141     filename = argv[1];
 142
 143     vm86_mem = mmap((void *)0x00000000, 0x110000,
 144                     PROT_WRITE | PROT_READ | PROT_EXEC,
 145                     MAP_FIXED | MAP_ANON | MAP_PRIVATE, -1, 0);
 146     if (vm86_mem == MAP_FAILED) {
 147         perror("mmap");
 148         exit(1);
 149     }
 150
 151     /* load the MSDOS .com executable */
 152     fd = open(filename, O_RDONLY);
 153     if (fd < 0) {
 154         perror(filename);
 155         exit(1);
 156     }
 157     ret = read(fd, vm86_mem + COM_BASE_ADDR, 65536 - 256);
 158     if (ret < 0) {
 159         perror("read");
 160         exit(1);
 161     }
 162     close(fd);
 163
 164     /* install exception handler for CPU emulator */
 165     {
 166         struct sigaction act;
 167
 168         sigfillset(&act.sa_mask);
 169         act.sa_flags = SA_SIGINFO;
 170         //        act.sa_flags |= SA_ONSTACK;
 171
 172         act.sa_sigaction = host_segv_handler;
 173         sigaction(SIGSEGV, &act, NULL);
 174         sigaction(SIGBUS, &act, NULL);
 175 #if defined (TARGET_I386) && defined(USE_CODE_COPY)
 176         sigaction(SIGFPE, &act, NULL);
 177 #endif
 178     }
 179
 180     //    cpu_set_log(CPU_LOG_TB_IN_ASM | CPU_LOG_TB_OUT_ASM | CPU_LOG_EXEC);
 181
 182     env = cpu_init();
 183
 184     /* disable code copy to simplify debugging */
 185     code_copy_enabled = 0;
 186
 187     /* set user mode state (XXX: should be done automatically by
 188        cpu_init ?) */
 189     env->user_mode_only = 1;
 190
 191     cpu_x86_set_cpl(env, 3);
 192
 193     env->cr[0] = CR0_PG_MASK | CR0_WP_MASK | CR0_PE_MASK;
 194     /* NOTE: hflags duplicates some of the virtual CPU state */
 195     env->hflags |= HF_PE_MASK | VM_MASK;
 196
 197     /* flags setup : we activate the IRQs by default as in user
 198        mode. We also activate the VM86 flag to run DOS code */
 199     env->eflags |= IF_MASK | VM_MASK;
 200
 201     /* init basic registers */
 202     env->eip = 0x100;
 203     env->regs[R_ESP] = 0xfffe;
 204     seg = (COM_BASE_ADDR - 0x100) >> 4;
 205
 206     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_CS, seg,
 207                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 208     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_SS, seg,
 209                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 210     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_DS, seg,
 211                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 212     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_ES, seg,
 213                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 214     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_FS, seg,
 215                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 216     cpu_x86_load_seg_cache(env, R_GS, seg,
 217                            (uint8_t *)(seg << 4), 0xffff, 0);
 218
 219     /* exception support */
 220     env->idt.base = (void *)idt_table;
 221     env->idt.limit = sizeof(idt_table) - 1;
 222     set_idt(0, 0);
 223     set_idt(1, 0);
 224     set_idt(2, 0);
 225     set_idt(3, 3);
 226     set_idt(4, 3);
 227     set_idt(5, 3);
 228     set_idt(6, 0);
 229     set_idt(7, 0);
 230     set_idt(8, 0);
 231     set_idt(9, 0);
 232     set_idt(10, 0);
 233     set_idt(11, 0);
 234     set_idt(12, 0);
 235     set_idt(13, 0);
 236     set_idt(14, 0);
 237     set_idt(15, 0);
 238     set_idt(16, 0);
 239     set_idt(17, 0);
 240     set_idt(18, 0);
 241     set_idt(19, 0);
 242
 243     /* put return code */
 244     *seg_to_linear(env->segs[R_CS].selector, 0) = 0xb4; /* mov ah, $0 */
 245     *seg_to_linear(env->segs[R_CS].selector, 1) = 0x00;
 246     *seg_to_linear(env->segs[R_CS].selector, 2) = 0xcd; /* int $0x21 */
 247     *seg_to_linear(env->segs[R_CS].selector, 3) = 0x21;
 248     pushw(env, 0x0000);
 249
 250     /* the value of these registers seem to be assumed by pi_10.com */
 251     env->regs[R_ESI] = 0x100;
 252     env->regs[R_ECX] = 0xff;
 253     env->regs[R_EBP] = 0x0900;
 254     env->regs[R_EDI] = 0xfffe;
 255
 256     /* inform the emulator of the mmaped memory */
 257     page_set_flags(0x00000000, 0x110000,
 258                    PAGE_WRITE | PAGE_READ | PAGE_EXEC | PAGE_VALID);
 259
 260     for(;;) {
 261         ret = cpu_x86_exec(env);
 262         switch(ret) {
 263         case EXCP0D_GPF:
 264             {
 265                 int int_num, ah;
 266                 int_num = *(env->segs[R_CS].base + env->eip + 1);
 267                 if (int_num != 0x21)
 268                     goto unknown_int;
 269                 ah = (env->regs[R_EAX] >> 8) & 0xff;
 270                 switch(ah) {
 271                 case 0x00: /* exit */
 272                     exit(0);
 273                 case 0x02: /* write char */
 274                     {
 275                         uint8_t c = env->regs[R_EDX];
 276                         write(1, &c, 1);
 277                     }
 278                     break;
 279                 case 0x09: /* write string */
 280                     {
 281                         uint8_t c;
 282                         for(;;) {
 283                             c = *seg_to_linear(env->segs[R_DS].selector, env->regs[R_EAX]);
 284                             if (c == '$')
 285                                 break;
 286                             write(1, &c, 1);
 287                         }
 288                         env->regs[R_EAX] = (env->regs[R_EAX] & ~0xff) | '$';
 289                     }
 290                     break;
 291                 default:
 292                 unknown_int:
 293                     fprintf(stderr, "unsupported int 0x%02x\n", int_num);
 294                     cpu_dump_state(env, stderr, 0);
 295                     //                    exit(1);
 296                 }
 297                 env->eip += 2;
 298             }
 299             break;
 300         default:
 301             fprintf(stderr, "unhandled cpu_exec return code (0x%x)\n", ret);
 302             cpu_dump_state(env, stderr, 0);
 303             exit(1);
 304         }
 305     }
 306 }