added qemu_mallocz()
[qemu] / osdep.c
1 /*
2  * QEMU low level functions
3  * 
4  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  * 
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include <stdlib.h>
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdarg.h>
27 #include <string.h>
28 #include <sys/mman.h>
29 #include <sys/ipc.h>
30 #include <errno.h>
31 #include <unistd.h>
32
33 #include "cpu.h"
34
35 #if defined(__i386__) && !defined(CONFIG_SOFTMMU) && !defined(CONFIG_USER_ONLY)
36
37 /* When not using soft mmu, libc independant functions are needed for
38    the CPU core because it needs to use alternates stacks and
39    libc/thread incompatibles settings */
40
41 #include <linux/unistd.h>
42
43 #define QEMU_SYSCALL0(name) \
44 { \
45 long __res; \
46 __asm__ volatile ("int $0x80" \
47         : "=a" (__res) \
48         : "0" (__NR_##name)); \
49 return __res; \
50 }
51
52 #define QEMU_SYSCALL1(name,arg1) \
53 { \
54 long __res; \
55 __asm__ volatile ("int $0x80" \
56         : "=a" (__res) \
57         : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1))); \
58 return __res; \
59 }
60
61 #define QEMU_SYSCALL2(name,arg1,arg2) \
62 { \
63 long __res; \
64 __asm__ volatile ("int $0x80" \
65         : "=a" (__res) \
66         : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1)),"c" ((long)(arg2))); \
67 return __res; \
68 }
69
70 #define QEMU_SYSCALL3(name,arg1,arg2,arg3) \
71 { \
72 long __res; \
73 __asm__ volatile ("int $0x80" \
74         : "=a" (__res) \
75         : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1)),"c" ((long)(arg2)), \
76                   "d" ((long)(arg3))); \
77 return __res; \
78 }
79
80 #define QEMU_SYSCALL4(name,arg1,arg2,arg3,arg4) \
81 { \
82 long __res; \
83 __asm__ volatile ("int $0x80" \
84         : "=a" (__res) \
85         : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1)),"c" ((long)(arg2)), \
86           "d" ((long)(arg3)),"S" ((long)(arg4))); \
87 return __res; \
88
89
90 #define QEMU_SYSCALL5(name,arg1,arg2,arg3,arg4,arg5) \
91 { \
92 long __res; \
93 __asm__ volatile ("int $0x80" \
94         : "=a" (__res) \
95         : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1)),"c" ((long)(arg2)), \
96           "d" ((long)(arg3)),"S" ((long)(arg4)),"D" ((long)(arg5))); \
97 return __res; \
98 }
99
100 #define QEMU_SYSCALL6(name,arg1,arg2,arg3,arg4,arg5,arg6) \
101 { \
102 long __res; \
103 __asm__ volatile ("push %%ebp ; movl %%eax,%%ebp ; movl %1,%%eax ; int $0x80 ; pop %%ebp" \
104         : "=a" (__res) \
105         : "i" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1)),"c" ((long)(arg2)), \
106           "d" ((long)(arg3)),"S" ((long)(arg4)),"D" ((long)(arg5)), \
107           "0" ((long)(arg6))); \
108 return __res; \
109 }
110
111 int qemu_write(int fd, const void *buf, size_t n)
112 {
113     QEMU_SYSCALL3(write, fd, buf, n);
114 }
115
116
117
118 /****************************************************************/
119 /* shmat replacement */
120
121 int qemu_ipc(int call, unsigned long first, 
122             unsigned long second, unsigned long third, 
123             void *ptr, unsigned long fifth)
124 {
125     QEMU_SYSCALL6(ipc, call, first, second, third, ptr, fifth);
126 }
127
128 #define SHMAT 21
129
130 /* we must define shmat so that a specific address will be used when
131    mapping the X11 ximage */
132 void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
133 {
134     void *ptr;
135     int ret;
136     /* we give an address in the right memory area */
137     if (!shmaddr)
138         shmaddr = get_mmap_addr(8192 * 1024);
139     ret = qemu_ipc(SHMAT, shmid, shmflg, (unsigned long)&ptr, (void *)shmaddr, 0);
140     if (ret < 0)
141         return NULL;
142     return ptr;
143 }
144
145 /****************************************************************/
146 /* memory allocation */
147
148 //#define DEBUG_MALLOC
149
150 #define MALLOC_BASE       0xab000000
151 #define PHYS_RAM_BASE     0xac000000
152
153 #define MALLOC_ALIGN      16
154 #define BLOCK_HEADER_SIZE 16
155
156 typedef struct MemoryBlock {
157     struct MemoryBlock *next;
158     unsigned long size; /* size of block, including header */
159 } MemoryBlock;
160
161 static MemoryBlock *first_free_block;
162 static unsigned long malloc_addr = MALLOC_BASE;
163
164 static void *malloc_get_space(size_t size)
165 {
166     void *ptr;
167     size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
168     ptr = mmap((void *)malloc_addr, size, 
169                PROT_WRITE | PROT_READ, 
170                MAP_PRIVATE | MAP_FIXED | MAP_ANON, -1, 0);
171     if (ptr == MAP_FAILED)
172         return NULL;
173     malloc_addr += size;
174     return ptr;
175 }
176
177 void *qemu_malloc(size_t size)
178 {
179     MemoryBlock *mb, *mb1, **pmb;
180     void *ptr;
181     size_t size1, area_size;
182     
183     if (size == 0)
184         return NULL;
185
186     size = (size + BLOCK_HEADER_SIZE + MALLOC_ALIGN - 1) & ~(MALLOC_ALIGN - 1);
187     pmb = &first_free_block;
188     for(;;) {
189         mb = *pmb;
190         if (mb == NULL)
191             break;
192         if (size <= mb->size)
193             goto found;
194         pmb = &mb->next;
195     }
196     /* no big enough blocks found: get new space */
197     area_size = TARGET_PAGE_ALIGN(size);
198     mb = malloc_get_space(area_size);
199     if (!mb)
200         return NULL;
201     size1 = area_size - size;
202     if (size1 > 0) {
203         /* create a new free block */
204         mb1 = (MemoryBlock *)((uint8_t *)mb + size);
205         mb1->next = NULL;
206         mb1->size = size1;
207         *pmb = mb1;
208     }
209     goto the_end;
210  found:
211     /* a free block was found: use it */
212     size1 = mb->size - size;
213     if (size1 > 0) {
214         /* create a new free block */
215         mb1 = (MemoryBlock *)((uint8_t *)mb + size);
216         mb1->next = mb->next;
217         mb1->size = size1;
218         *pmb = mb1;
219     } else {
220         /* suppress the first block */
221         *pmb = mb->next;
222     }
223  the_end:
224     mb->size = size;
225     mb->next = NULL;
226     ptr = ((uint8_t *)mb + BLOCK_HEADER_SIZE);
227 #ifdef DEBUG_MALLOC
228     qemu_printf("malloc: size=0x%x ptr=0x%lx\n", size, (unsigned long)ptr);
229 #endif
230     return ptr;
231 }
232
233 void qemu_free(void *ptr)
234 {
235     MemoryBlock *mb;
236
237     mb = (MemoryBlock *)((uint8_t *)ptr - BLOCK_HEADER_SIZE);
238     mb->next = first_free_block;
239     first_free_block = mb;
240 }
241
242 /****************************************************************/
243 /* virtual memory allocation */
244
245 unsigned long mmap_addr = PHYS_RAM_BASE;
246
247 void *get_mmap_addr(unsigned long size)
248 {
249     unsigned long addr;
250     addr = mmap_addr;
251     mmap_addr += ((size + 4095) & ~4095) + 4096;
252     return (void *)addr;
253 }
254
255 #else
256
257 int qemu_write(int fd, const void *buf, size_t n)
258 {
259     int ret;
260     ret = write(fd, buf, n);
261     if (ret < 0)
262         return -errno;
263     else
264         return ret;
265 }
266
267 void *get_mmap_addr(unsigned long size)
268 {
269     return NULL;
270 }
271
272 void qemu_free(void *ptr)
273 {
274     free(ptr);
275 }
276
277 void *qemu_malloc(size_t size)
278 {
279     return malloc(size);
280 }
281
282 #endif
283
284 void *qemu_mallocz(size_t size)
285 {
286     void *ptr;
287     ptr = qemu_malloc(size);
288     if (!ptr)
289         return NULL;
290     memset(ptr, 0, size);
291     return ptr;
292 }
293
294 /****************************************************************/
295 /* printf support */
296
297 static inline int qemu_isdigit(int c)
298 {
299     return c >= '0' && c <= '9';
300 }
301
302 #define OUTCHAR(c)      (buflen > 0? (--buflen, *buf++ = (c)): 0)
303
304 /* from BSD ppp sources */
305 int qemu_vsnprintf(char *buf, int buflen, const char *fmt, va_list args)
306 {
307     int c, i, n;
308     int width, prec, fillch;
309     int base, len, neg;
310     unsigned long val = 0;
311     const char *f;
312     char *str, *buf0;
313     char num[32];
314     static const char hexchars[] = "0123456789abcdef";
315
316     buf0 = buf;
317     --buflen;
318     while (buflen > 0) {
319         for (f = fmt; *f != '%' && *f != 0; ++f)
320             ;
321         if (f > fmt) {
322             len = f - fmt;
323             if (len > buflen)
324                 len = buflen;
325             memcpy(buf, fmt, len);
326             buf += len;
327             buflen -= len;
328             fmt = f;
329         }
330         if (*fmt == 0)
331             break;
332         c = *++fmt;
333         width = prec = 0;
334         fillch = ' ';
335         if (c == '0') {
336             fillch = '0';
337             c = *++fmt;
338         }
339         if (c == '*') {
340             width = va_arg(args, int);
341             c = *++fmt;
342         } else {
343             while (qemu_isdigit(c)) {
344                 width = width * 10 + c - '0';
345                 c = *++fmt;
346             }
347         }
348         if (c == '.') {
349             c = *++fmt;
350             if (c == '*') {
351                 prec = va_arg(args, int);
352                 c = *++fmt;
353             } else {
354                 while (qemu_isdigit(c)) {
355                     prec = prec * 10 + c - '0';
356                     c = *++fmt;
357                 }
358             }
359         }
360         /* modifiers */
361         switch(c) {
362         case 'l':
363             c = *++fmt;
364             break;
365         default:
366             break;
367         }
368         str = 0;
369         base = 0;
370         neg = 0;
371         ++fmt;
372         switch (c) {
373         case 'd':
374             i = va_arg(args, int);
375             if (i < 0) {
376                 neg = 1;
377                 val = -i;
378             } else
379                 val = i;
380             base = 10;
381             break;
382         case 'o':
383             val = va_arg(args, unsigned int);
384             base = 8;
385             break;
386         case 'x':
387         case 'X':
388             val = va_arg(args, unsigned int);
389             base = 16;
390             break;
391         case 'p':
392             val = (unsigned long) va_arg(args, void *);
393             base = 16;
394             neg = 2;
395             break;
396         case 's':
397             str = va_arg(args, char *);
398             break;
399         case 'c':
400             num[0] = va_arg(args, int);
401             num[1] = 0;
402             str = num;
403             break;
404         default:
405             *buf++ = '%';
406             if (c != '%')
407                 --fmt;          /* so %z outputs %z etc. */
408             --buflen;
409             continue;
410         }
411         if (base != 0) {
412             str = num + sizeof(num);
413             *--str = 0;
414             while (str > num + neg) {
415                 *--str = hexchars[val % base];
416                 val = val / base;
417                 if (--prec <= 0 && val == 0)
418                     break;
419             }
420             switch (neg) {
421             case 1:
422                 *--str = '-';
423                 break;
424             case 2:
425                 *--str = 'x';
426                 *--str = '0';
427                 break;
428             }
429             len = num + sizeof(num) - 1 - str;
430         } else {
431             len = strlen(str);
432             if (prec > 0 && len > prec)
433                 len = prec;
434         }
435         if (width > 0) {
436             if (width > buflen)
437                 width = buflen;
438             if ((n = width - len) > 0) {
439                 buflen -= n;
440                 for (; n > 0; --n)
441                     *buf++ = fillch;
442             }
443         }
444         if (len > buflen)
445             len = buflen;
446         memcpy(buf, str, len);
447         buf += len;
448         buflen -= len;
449     }
450     *buf = 0;
451     return buf - buf0;
452 }
453
454 void qemu_vprintf(const char *fmt, va_list ap)
455 {
456     char buf[1024];
457     int len;
458     
459     len = qemu_vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, ap);
460     qemu_write(1, buf, len);
461 }
462
463 void qemu_printf(const char *fmt, ...)
464 {
465     va_list ap;
466     va_start(ap, fmt);
467     qemu_vprintf(fmt, ap);
468     va_end(ap);
469 }
470