added OS dependent functions (temporary as most functions are generic in fact)
[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 /****************************************************************/
285 /* printf support */
286
287 static inline int qemu_isdigit(int c)
288 {
289     return c >= '0' && c <= '9';
290 }
291
292 #define OUTCHAR(c)      (buflen > 0? (--buflen, *buf++ = (c)): 0)
293
294 /* from BSD ppp sources */
295 int qemu_vsnprintf(char *buf, int buflen, const char *fmt, va_list args)
296 {
297     int c, i, n;
298     int width, prec, fillch;
299     int base, len, neg;
300     unsigned long val = 0;
301     const char *f;
302     char *str, *buf0;
303     char num[32];
304     static const char hexchars[] = "0123456789abcdef";
305
306     buf0 = buf;
307     --buflen;
308     while (buflen > 0) {
309         for (f = fmt; *f != '%' && *f != 0; ++f)
310             ;
311         if (f > fmt) {
312             len = f - fmt;
313             if (len > buflen)
314                 len = buflen;
315             memcpy(buf, fmt, len);
316             buf += len;
317             buflen -= len;
318             fmt = f;
319         }
320         if (*fmt == 0)
321             break;
322         c = *++fmt;
323         width = prec = 0;
324         fillch = ' ';
325         if (c == '0') {
326             fillch = '0';
327             c = *++fmt;
328         }
329         if (c == '*') {
330             width = va_arg(args, int);
331             c = *++fmt;
332         } else {
333             while (qemu_isdigit(c)) {
334                 width = width * 10 + c - '0';
335                 c = *++fmt;
336             }
337         }
338         if (c == '.') {
339             c = *++fmt;
340             if (c == '*') {
341                 prec = va_arg(args, int);
342                 c = *++fmt;
343             } else {
344                 while (qemu_isdigit(c)) {
345                     prec = prec * 10 + c - '0';
346                     c = *++fmt;
347                 }
348             }
349         }
350         /* modifiers */
351         switch(c) {
352         case 'l':
353             c = *++fmt;
354             break;
355         default:
356             break;
357         }
358         str = 0;
359         base = 0;
360         neg = 0;
361         ++fmt;
362         switch (c) {
363         case 'd':
364             i = va_arg(args, int);
365             if (i < 0) {
366                 neg = 1;
367                 val = -i;
368             } else
369                 val = i;
370             base = 10;
371             break;
372         case 'o':
373             val = va_arg(args, unsigned int);
374             base = 8;
375             break;
376         case 'x':
377         case 'X':
378             val = va_arg(args, unsigned int);
379             base = 16;
380             break;
381         case 'p':
382             val = (unsigned long) va_arg(args, void *);
383             base = 16;
384             neg = 2;
385             break;
386         case 's':
387             str = va_arg(args, char *);
388             break;
389         case 'c':
390             num[0] = va_arg(args, int);
391             num[1] = 0;
392             str = num;
393             break;
394         default:
395             *buf++ = '%';
396             if (c != '%')
397                 --fmt;          /* so %z outputs %z etc. */
398             --buflen;
399             continue;
400         }
401         if (base != 0) {
402             str = num + sizeof(num);
403             *--str = 0;
404             while (str > num + neg) {
405                 *--str = hexchars[val % base];
406                 val = val / base;
407                 if (--prec <= 0 && val == 0)
408                     break;
409             }
410             switch (neg) {
411             case 1:
412                 *--str = '-';
413                 break;
414             case 2:
415                 *--str = 'x';
416                 *--str = '0';
417                 break;
418             }
419             len = num + sizeof(num) - 1 - str;
420         } else {
421             len = strlen(str);
422             if (prec > 0 && len > prec)
423                 len = prec;
424         }
425         if (width > 0) {
426             if (width > buflen)
427                 width = buflen;
428             if ((n = width - len) > 0) {
429                 buflen -= n;
430                 for (; n > 0; --n)
431                     *buf++ = fillch;
432             }
433         }
434         if (len > buflen)
435             len = buflen;
436         memcpy(buf, str, len);
437         buf += len;
438         buflen -= len;
439     }
440     *buf = 0;
441     return buf - buf0;
442 }
443
444 void qemu_vprintf(const char *fmt, va_list ap)
445 {
446     char buf[1024];
447     int len;
448     
449     len = qemu_vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, ap);
450     qemu_write(1, buf, len);
451 }
452
453 void qemu_printf(const char *fmt, ...)
454 {
455     va_list ap;
456     va_start(ap, fmt);
457     qemu_vprintf(fmt, ap);
458     va_end(ap);
459 }
460