hardware interrupt support - support forfull ring 0 exception simulation
[qemu] / cpu-i386.h
index dbd71c4..c4d6006 100644 (file)
 #define R_FS 4
 #define R_GS 5
 
+/* segment descriptor fields */
+#define DESC_G_MASK     (1 << 23)
+#define DESC_B_MASK     (1 << 22)
+#define DESC_AVL_MASK   (1 << 20)
+#define DESC_P_MASK     (1 << 15)
+#define DESC_DPL_SHIFT  13
+#define DESC_S_MASK     (1 << 12)
+#define DESC_TYPE_SHIFT 8
+#define DESC_A_MASK     (1 << 8)
+
+#define DESC_CS_MASK    (1 << 11)
+#define DESC_C_MASK     (1 << 10)
+#define DESC_R_MASK     (1 << 9)
+
+#define DESC_E_MASK     (1 << 10)
+#define DESC_W_MASK     (1 << 9)
+
+/* eflags masks */
 #define CC_C           0x0001
 #define CC_P   0x0004
 #define CC_A   0x0010
 #define CC_S    0x0080
 #define CC_O    0x0800
 
-#define TRAP_FLAG              0x0100
-#define INTERRUPT_FLAG         0x0200
-#define DIRECTION_FLAG         0x0400
-#define IOPL_FLAG_MASK         0x3000
-#define NESTED_FLAG            0x4000
-#define BYTE_FL                        0x8000  /* Intel reserved! */
-#define RF_FLAG                        0x10000
-#define VM_FLAG                        0x20000
-/* AC                          0x40000 */
-
-#define EXCP00_DIVZ    1
-#define EXCP01_SSTP    2
-#define EXCP02_NMI     3
-#define EXCP03_INT3    4
-#define EXCP04_INTO    5
-#define EXCP05_BOUND   6
-#define EXCP06_ILLOP   7
-#define EXCP07_PREX    8
-#define EXCP08_DBLE    9
-#define EXCP09_XERR    10
-#define EXCP0A_TSS     11
-#define EXCP0B_NOSEG   12
-#define EXCP0C_STACK   13
-#define EXCP0D_GPF     14
-#define EXCP0E_PAGE    15
-#define EXCP10_COPR    17
-#define EXCP11_ALGN    18
-#define EXCP12_MCHK    19
+#define TF_MASK                0x00000100
+#define IF_MASK                0x00000200
+#define DF_MASK                0x00000400
+#define IOPL_MASK              0x00003000
+#define NT_MASK                        0x00004000
+#define RF_MASK                        0x00010000
+#define VM_MASK                        0x00020000
+#define AC_MASK                        0x00040000 
+#define VIF_MASK                0x00080000
+#define VIP_MASK                0x00100000
+#define ID_MASK                 0x00200000
+
+#define CR0_PE_MASK  (1 << 0)
+#define CR0_TS_MASK  (1 << 3)
+#define CR0_WP_MASK  (1 << 16)
+#define CR0_AM_MASK  (1 << 18)
+#define CR0_PG_MASK  (1 << 31)
+
+#define CR4_VME_MASK  (1 << 0)
+#define CR4_PVI_MASK  (1 << 1)
+#define CR4_TSD_MASK  (1 << 2)
+#define CR4_DE_MASK   (1 << 3)
+
+#define EXCP00_DIVZ    0
+#define EXCP01_SSTP    1
+#define EXCP02_NMI     2
+#define EXCP03_INT3    3
+#define EXCP04_INTO    4
+#define EXCP05_BOUND   5
+#define EXCP06_ILLOP   6
+#define EXCP07_PREX    7
+#define EXCP08_DBLE    8
+#define EXCP09_XERR    9
+#define EXCP0A_TSS     10
+#define EXCP0B_NOSEG   11
+#define EXCP0C_STACK   12
+#define EXCP0D_GPF     13
+#define EXCP0E_PAGE    14
+#define EXCP10_COPR    16
+#define EXCP11_ALGN    17
+#define EXCP12_MCHK    18
 
 #define EXCP_INTERRUPT         256 /* async interruption */
 
@@ -141,24 +172,19 @@ typedef double CPU86_LDouble;
 #endif
 
 typedef struct SegmentCache {
+    uint32_t selector;
     uint8_t *base;
     unsigned long limit;
     uint8_t seg_32bit;
 } SegmentCache;
 
-typedef struct SegmentDescriptorTable {
-    uint8_t *base;
-    unsigned long limit;
-    /* this is the returned base when reading the register, just to
-    avoid that the emulated program modifies it */
-    unsigned long emu_base;
-} SegmentDescriptorTable;
-
 typedef struct CPUX86State {
     /* standard registers */
     uint32_t regs[8];
     uint32_t eip;
-    uint32_t eflags;
+    uint32_t eflags; /* eflags register. During CPU emulation, CC
+                        flags and DF are set to zero because they are
+                        stored elsewhere */
 
     /* emulator internal eflags handling */
     uint32_t cc_src;
@@ -175,227 +201,39 @@ typedef struct CPUX86State {
 
     /* emulator internal variables */
     CPU86_LDouble ft0;
+    union {
+       float f;
+        double d;
+       int i32;
+        int64_t i64;
+    } fp_convert;
     
     /* segments */
-    uint32_t segs[6]; /* selector values */
-    SegmentCache seg_cache[6]; /* info taken from LDT/GDT */
-    SegmentDescriptorTable gdt;
-    SegmentDescriptorTable ldt;
-    SegmentDescriptorTable idt;
+    SegmentCache segs[6]; /* selector values */
+    SegmentCache ldt;
+    SegmentCache tr;
+    SegmentCache gdt; /* only base and limit are used */
+    SegmentCache idt; /* only base and limit are used */
     
-    /* various CPU modes */
-    int vm86;
-
     /* exception/interrupt handling */
     jmp_buf jmp_env;
     int exception_index;
+    int error_code;
+    uint32_t cr[5]; /* NOTE: cr1 is unused */
+    uint32_t dr[8]; /* debug registers */
     int interrupt_request;
-} CPUX86State;
-
-/* all CPU memory access use these macros */
-static inline int ldub(void *ptr)
-{
-    return *(uint8_t *)ptr;
-}
-
-static inline int ldsb(void *ptr)
-{
-    return *(int8_t *)ptr;
-}
-
-static inline void stb(void *ptr, int v)
-{
-    *(uint8_t *)ptr = v;
-}
-
-#ifdef WORDS_BIGENDIAN
-
-/* conservative code for little endian unaligned accesses */
-static inline int lduw(void *ptr)
-{
-#ifdef __powerpc__
-    int val;
-    __asm__ __volatile__ ("lhbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
-    return val;
-#else
-    uint8_t *p = ptr;
-    return p[0] | (p[1] << 8);
-#endif
-}
-
-static inline int ldsw(void *ptr)
-{
-#ifdef __powerpc__
-    int val;
-    __asm__ __volatile__ ("lhbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
-    return (int16_t)val;
-#else
-    uint8_t *p = ptr;
-    return (int16_t)(p[0] | (p[1] << 8));
-#endif
-}
-
-static inline int ldl(void *ptr)
-{
-#ifdef __powerpc__
-    int val;
-    __asm__ __volatile__ ("lwbrx %0,0,%1" : "=r" (val) : "r" (ptr));
-    return val;
-#else
-    uint8_t *p = ptr;
-    return p[0] | (p[1] << 8) | (p[2] << 16) | (p[3] << 24);
-#endif
-}
-
-static inline uint64_t ldq(void *ptr)
-{
-    uint8_t *p = ptr;
-    uint32_t v1, v2;
-    v1 = ldl(p);
-    v2 = ldl(p + 4);
-    return v1 | ((uint64_t)v2 << 32);
-}
-
-static inline void stw(void *ptr, int v)
-{
-#ifdef __powerpc__
-    __asm__ __volatile__ ("sthbrx %1,0,%2" : "=m" (*(uint16_t *)ptr) : "r" (v), "r" (ptr));
-#else
-    uint8_t *p = ptr;
-    p[0] = v;
-    p[1] = v >> 8;
-#endif
-}
-
-static inline void stl(void *ptr, int v)
-{
-#ifdef __powerpc__
-    __asm__ __volatile__ ("stwbrx %1,0,%2" : "=m" (*(uint32_t *)ptr) : "r" (v), "r" (ptr));
-#else
-    uint8_t *p = ptr;
-    p[0] = v;
-    p[1] = v >> 8;
-    p[2] = v >> 16;
-    p[3] = v >> 24;
-#endif
-}
-
-static inline void stq(void *ptr, uint64_t v)
-{
-    uint8_t *p = ptr;
-    stl(p, (uint32_t)v);
-    stl(p + 4, v >> 32);
-}
 
-/* float access */
-
-static inline float ldfl(void *ptr)
-{
-    union {
-        float f;
-        uint32_t i;
-    } u;
-    u.i = ldl(ptr);
-    return u.f;
-}
-
-static inline double ldfq(void *ptr)
-{
-    union {
-        double d;
-        uint64_t i;
-    } u;
-    u.i = ldq(ptr);
-    return u.d;
-}
-
-static inline void stfl(void *ptr, float v)
-{
-    union {
-        float f;
-        uint32_t i;
-    } u;
-    u.f = v;
-    stl(ptr, u.i);
-}
-
-static inline void stfq(void *ptr, double v)
-{
-    union {
-        double d;
-        uint64_t i;
-    } u;
-    u.d = v;
-    stq(ptr, u.i);
-}
-
-#else
-
-static inline int lduw(void *ptr)
-{
-    return *(uint16_t *)ptr;
-}
-
-static inline int ldsw(void *ptr)
-{
-    return *(int16_t *)ptr;
-}
-
-static inline int ldl(void *ptr)
-{
-    return *(uint32_t *)ptr;
-}
-
-static inline uint64_t ldq(void *ptr)
-{
-    return *(uint64_t *)ptr;
-}
-
-static inline void stw(void *ptr, int v)
-{
-    *(uint16_t *)ptr = v;
-}
-
-static inline void stl(void *ptr, int v)
-{
-    *(uint32_t *)ptr = v;
-}
-
-static inline void stq(void *ptr, uint64_t v)
-{
-    *(uint64_t *)ptr = v;
-}
-
-/* float access */
-
-static inline float ldfl(void *ptr)
-{
-    return *(float *)ptr;
-}
-
-static inline double ldfq(void *ptr)
-{
-    return *(double *)ptr;
-}
-
-static inline void stfl(void *ptr, float v)
-{
-    *(float *)ptr = v;
-}
-
-static inline void stfq(void *ptr, double v)
-{
-    *(double *)ptr = v;
-}
-#endif
+    /* user data */
+    void *opaque;
+} CPUX86State;
 
 #ifndef IN_OP_I386
-void cpu_x86_outb(int addr, int val);
-void cpu_x86_outw(int addr, int val);
-void cpu_x86_outl(int addr, int val);
-int cpu_x86_inb(int addr);
-int cpu_x86_inw(int addr);
-int cpu_x86_inl(int addr);
+void cpu_x86_outb(CPUX86State *env, int addr, int val);
+void cpu_x86_outw(CPUX86State *env, int addr, int val);
+void cpu_x86_outl(CPUX86State *env, int addr, int val);
+int cpu_x86_inb(CPUX86State *env, int addr);
+int cpu_x86_inw(CPUX86State *env, int addr);
+int cpu_x86_inl(CPUX86State *env, int addr);
 #endif
 
 CPUX86State *cpu_x86_init(void);
@@ -406,23 +244,23 @@ void cpu_x86_close(CPUX86State *s);
 /* needed to load some predefinied segment registers */
 void cpu_x86_load_seg(CPUX86State *s, int seg_reg, int selector);
 
-/* you can call these signal handler from you SIGBUS and SIGSEGV
+/* simulate fsave/frstor */
+void cpu_x86_fsave(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32);
+void cpu_x86_frstor(CPUX86State *s, uint8_t *ptr, int data32);
+
+/* you can call this signal handler from your SIGBUS and SIGSEGV
    signal handlers to inform the virtual CPU of exceptions. non zero
    is returned if the signal was handled by the virtual CPU.  */
 struct siginfo;
 int cpu_x86_signal_handler(int host_signum, struct siginfo *info, 
                            void *puc);
 
-/* internal functions */
-
-#define GEN_FLAG_CODE32_SHIFT 0
-#define GEN_FLAG_ADDSEG_SHIFT 1
-#define GEN_FLAG_SS32_SHIFT   2
-#define GEN_FLAG_ST_SHIFT     3
+/* used to debug */
+#define X86_DUMP_FPU  0x0001 /* dump FPU state too */
+#define X86_DUMP_CCOP 0x0002 /* dump qemu flag cache */
+void cpu_x86_dump_state(CPUX86State *env, FILE *f, int flags);
 
-int cpu_x86_gen_code(uint8_t *gen_code_buf, int max_code_size, 
-                     int *gen_code_size_ptr,
-                     uint8_t *pc_start,  uint8_t *cs_base, int flags);
-void cpu_x86_tblocks_init(void);
+#define TARGET_PAGE_BITS 12
+#include "cpu-all.h"
 
 #endif /* CPU_I386_H */