vcs.maemo.org Git - qemu/blob - qemu/target-i386/exec.h

   1 /*
   2  *  i386 execution defines
   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 "config.h"
  21 #include "dyngen-exec.h"
  22
  23 /* at least 4 register variables are defined */
  24 register struct CPUX86State *env asm(AREG0);
  25 register uint32_t T0 asm(AREG1);
  26 register uint32_t T1 asm(AREG2);
  27 register uint32_t T2 asm(AREG3);
  28
  29 #define A0 T2
  30
  31 /* if more registers are available, we define some registers too */
  32 #ifdef AREG4
  33 register uint32_t EAX asm(AREG4);
  34 #define reg_EAX
  35 #endif
  36
  37 #ifdef AREG5
  38 register uint32_t ESP asm(AREG5);
  39 #define reg_ESP
  40 #endif
  41
  42 #ifdef AREG6
  43 register uint32_t EBP asm(AREG6);
  44 #define reg_EBP
  45 #endif
  46
  47 #ifdef AREG7
  48 register uint32_t ECX asm(AREG7);
  49 #define reg_ECX
  50 #endif
  51
  52 #ifdef AREG8
  53 register uint32_t EDX asm(AREG8);
  54 #define reg_EDX
  55 #endif
  56
  57 #ifdef AREG9
  58 register uint32_t EBX asm(AREG9);
  59 #define reg_EBX
  60 #endif
  61
  62 #ifdef AREG10
  63 register uint32_t ESI asm(AREG10);
  64 #define reg_ESI
  65 #endif
  66
  67 #ifdef AREG11
  68 register uint32_t EDI asm(AREG11);
  69 #define reg_EDI
  70 #endif
  71
  72 extern FILE *logfile;
  73 extern int loglevel;
  74
  75 #ifndef reg_EAX
  76 #define EAX (env->regs[R_EAX])
  77 #endif
  78 #ifndef reg_ECX
  79 #define ECX (env->regs[R_ECX])
  80 #endif
  81 #ifndef reg_EDX
  82 #define EDX (env->regs[R_EDX])
  83 #endif
  84 #ifndef reg_EBX
  85 #define EBX (env->regs[R_EBX])
  86 #endif
  87 #ifndef reg_ESP
  88 #define ESP (env->regs[R_ESP])
  89 #endif
  90 #ifndef reg_EBP
  91 #define EBP (env->regs[R_EBP])
  92 #endif
  93 #ifndef reg_ESI
  94 #define ESI (env->regs[R_ESI])
  95 #endif
  96 #ifndef reg_EDI
  97 #define EDI (env->regs[R_EDI])
  98 #endif
  99 #define EIP  (env->eip)
 100 #define DF  (env->df)
 101
 102 #define CC_SRC (env->cc_src)
 103 #define CC_DST (env->cc_dst)
 104 #define CC_OP  (env->cc_op)
 105
 106 /* float macros */
 107 #define FT0    (env->ft0)
 108 #define ST0    (env->fpregs[env->fpstt])
 109 #define ST(n)  (env->fpregs[(env->fpstt + (n)) & 7])
 110 #define ST1    ST(1)
 111
 112 #ifdef USE_FP_CONVERT
 113 #define FP_CONVERT  (env->fp_convert)
 114 #endif
 115
 116 #include "cpu.h"
 117 #include "exec-all.h"
 118
 119 typedef struct CCTable {
 120     int (*compute_all)(void); /* return all the flags */
 121     int (*compute_c)(void);  /* return the C flag */
 122 } CCTable;
 123
 124 extern CCTable cc_table[];
 125
 126 void load_seg(int seg_reg, int selector);
 127 void helper_ljmp_protected_T0_T1(int next_eip);
 128 void helper_lcall_real_T0_T1(int shift, int next_eip);
 129 void helper_lcall_protected_T0_T1(int shift, int next_eip);
 130 void helper_iret_real(int shift);
 131 void helper_iret_protected(int shift, int next_eip);
 132 void helper_lret_protected(int shift, int addend);
 133 void helper_lldt_T0(void);
 134 void helper_ltr_T0(void);
 135 void helper_movl_crN_T0(int reg);
 136 void helper_movl_drN_T0(int reg);
 137 void helper_invlpg(unsigned int addr);
 138 void cpu_x86_update_cr0(CPUX86State *env, uint32_t new_cr0);
 139 void cpu_x86_update_cr3(CPUX86State *env, uint32_t new_cr3);
 140 void cpu_x86_update_cr4(CPUX86State *env, uint32_t new_cr4);
 141 void cpu_x86_flush_tlb(CPUX86State *env, uint32_t addr);
 142 int cpu_x86_handle_mmu_fault(CPUX86State *env, uint32_t addr,
 143                              int is_write, int is_user, int is_softmmu);
 144 void tlb_fill(unsigned long addr, int is_write, int is_user,
 145               void *retaddr);
 146 void __hidden cpu_lock(void);
 147 void __hidden cpu_unlock(void);
 148 void do_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 149                   unsigned int next_eip, int is_hw);
 150 void do_interrupt_user(int intno, int is_int, int error_code,
 151                        unsigned int next_eip);
 152 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 153                      unsigned int next_eip);
 154 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 155 void raise_exception(int exception_index);
 156 void __hidden cpu_loop_exit(void);
 157 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
 158 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
 159
 160 void OPPROTO op_movl_eflags_T0(void);
 161 void OPPROTO op_movl_T0_eflags(void);
 162 void raise_interrupt(int intno, int is_int, int error_code,
 163                      unsigned int next_eip);
 164 void raise_exception_err(int exception_index, int error_code);
 165 void raise_exception(int exception_index);
 166 void helper_divl_EAX_T0(uint32_t eip);
 167 void helper_idivl_EAX_T0(uint32_t eip);
 168 void helper_cmpxchg8b(void);
 169 void helper_cpuid(void);
 170 void helper_enter_level(int level, int data32);
 171 void helper_sysenter(void);
 172 void helper_sysexit(void);
 173 void helper_rdtsc(void);
 174 void helper_rdmsr(void);
 175 void helper_wrmsr(void);
 176 void helper_lsl(void);
 177 void helper_lar(void);
 178 void helper_verr(void);
 179 void helper_verw(void);
 180
 181 void check_iob_T0(void);
 182 void check_iow_T0(void);
 183 void check_iol_T0(void);
 184 void check_iob_DX(void);
 185 void check_iow_DX(void);
 186 void check_iol_DX(void);
 187
 188 /* XXX: move that to a generic header */
 189 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
 190
 191 #define ldul_user ldl_user
 192 #define ldul_kernel ldl_kernel
 193
 194 #define ACCESS_TYPE 0
 195 #define MEMSUFFIX _kernel
 196 #define DATA_SIZE 1
 197 #include "softmmu_header.h"
 198
 199 #define DATA_SIZE 2
 200 #include "softmmu_header.h"
 201
 202 #define DATA_SIZE 4
 203 #include "softmmu_header.h"
 204
 205 #define DATA_SIZE 8
 206 #include "softmmu_header.h"
 207 #undef ACCESS_TYPE
 208 #undef MEMSUFFIX
 209
 210 #define ACCESS_TYPE 1
 211 #define MEMSUFFIX _user
 212 #define DATA_SIZE 1
 213 #include "softmmu_header.h"
 214
 215 #define DATA_SIZE 2
 216 #include "softmmu_header.h"
 217
 218 #define DATA_SIZE 4
 219 #include "softmmu_header.h"
 220
 221 #define DATA_SIZE 8
 222 #include "softmmu_header.h"
 223 #undef ACCESS_TYPE
 224 #undef MEMSUFFIX
 225
 226 /* these access are slower, they must be as rare as possible */
 227 #define ACCESS_TYPE 2
 228 #define MEMSUFFIX _data
 229 #define DATA_SIZE 1
 230 #include "softmmu_header.h"
 231
 232 #define DATA_SIZE 2
 233 #include "softmmu_header.h"
 234
 235 #define DATA_SIZE 4
 236 #include "softmmu_header.h"
 237
 238 #define DATA_SIZE 8
 239 #include "softmmu_header.h"
 240 #undef ACCESS_TYPE
 241 #undef MEMSUFFIX
 242
 243 #define ldub(p) ldub_data(p)
 244 #define ldsb(p) ldsb_data(p)
 245 #define lduw(p) lduw_data(p)
 246 #define ldsw(p) ldsw_data(p)
 247 #define ldl(p) ldl_data(p)
 248 #define ldq(p) ldq_data(p)
 249
 250 #define stb(p, v) stb_data(p, v)
 251 #define stw(p, v) stw_data(p, v)
 252 #define stl(p, v) stl_data(p, v)
 253 #define stq(p, v) stq_data(p, v)
 254
 255 static inline double ldfq(void *ptr)
 256 {
 257     union {
 258         double d;
 259         uint64_t i;
 260     } u;
 261     u.i = ldq(ptr);
 262     return u.d;
 263 }
 264
 265 static inline void stfq(void *ptr, double v)
 266 {
 267     union {
 268         double d;
 269         uint64_t i;
 270     } u;
 271     u.d = v;
 272     stq(ptr, u.i);
 273 }
 274
 275 static inline float ldfl(void *ptr)
 276 {
 277     union {
 278         float f;
 279         uint32_t i;
 280     } u;
 281     u.i = ldl(ptr);
 282     return u.f;
 283 }
 284
 285 static inline void stfl(void *ptr, float v)
 286 {
 287     union {
 288         float f;
 289         uint32_t i;
 290     } u;
 291     u.f = v;
 292     stl(ptr, u.i);
 293 }
 294
 295 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
 296
 297 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 298 /* use long double functions */
 299 #define lrint lrintl
 300 #define llrint llrintl
 301 #define fabs fabsl
 302 #define sin sinl
 303 #define cos cosl
 304 #define sqrt sqrtl
 305 #define pow powl
 306 #define log logl
 307 #define tan tanl
 308 #define atan2 atan2l
 309 #define floor floorl
 310 #define ceil ceill
 311 #define rint rintl
 312 #endif
 313
 314 #if !defined(_BSD)
 315 extern int lrint(CPU86_LDouble x);
 316 extern int64_t llrint(CPU86_LDouble x);
 317 #else
 318 #define lrint(d)                ((int)rint(d))
 319 #define llrint(d)               ((int)rint(d))
 320 #endif
 321 extern CPU86_LDouble fabs(CPU86_LDouble x);
 322 extern CPU86_LDouble sin(CPU86_LDouble x);
 323 extern CPU86_LDouble cos(CPU86_LDouble x);
 324 extern CPU86_LDouble sqrt(CPU86_LDouble x);
 325 extern CPU86_LDouble pow(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 326 extern CPU86_LDouble log(CPU86_LDouble x);
 327 extern CPU86_LDouble tan(CPU86_LDouble x);
 328 extern CPU86_LDouble atan2(CPU86_LDouble, CPU86_LDouble);
 329 extern CPU86_LDouble floor(CPU86_LDouble x);
 330 extern CPU86_LDouble ceil(CPU86_LDouble x);
 331 extern CPU86_LDouble rint(CPU86_LDouble x);
 332
 333 #define RC_MASK         0xc00
 334 #define RC_NEAR         0x000
 335 #define RC_DOWN         0x400
 336 #define RC_UP           0x800
 337 #define RC_CHOP         0xc00
 338
 339 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
 340
 341 #ifdef __arm__
 342 /* we have no way to do correct rounding - a FPU emulator is needed */
 343 #define FE_DOWNWARD   FE_TONEAREST
 344 #define FE_UPWARD     FE_TONEAREST
 345 #define FE_TOWARDZERO FE_TONEAREST
 346 #endif
 347
 348 #ifdef USE_X86LDOUBLE
 349
 350 /* only for x86 */
 351 typedef union {
 352     long double d;
 353     struct {
 354         unsigned long long lower;
 355         unsigned short upper;
 356     } l;
 357 } CPU86_LDoubleU;
 358
 359 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
 360 #define MAXEXPD 0x7fff
 361 #define EXPBIAS 16383
 362 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
 363 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
 364 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
 365 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
 366
 367 #else
 368
 369 /* NOTE: arm is horrible as double 32 bit words are stored in big endian ! */
 370 typedef union {
 371     double d;
 372 #if !defined(WORDS_BIGENDIAN) && !defined(__arm__)
 373     struct {
 374         uint32_t lower;
 375         int32_t upper;
 376     } l;
 377 #else
 378     struct {
 379         int32_t upper;
 380         uint32_t lower;
 381     } l;
 382 #endif
 383 #ifndef __arm__
 384     int64_t ll;
 385 #endif
 386 } CPU86_LDoubleU;
 387
 388 /* the following deal with IEEE double-precision numbers */
 389 #define MAXEXPD 0x7ff
 390 #define EXPBIAS 1023
 391 #define EXPD(fp)        (((fp.l.upper) >> 20) & 0x7FF)
 392 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x80000000)
 393 #ifdef __arm__
 394 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower | ((uint64_t)(fp.l.upper & ((1 << 20) - 1)) << 32))
 395 #else
 396 #define MANTD(fp)       (fp.ll & ((1LL << 52) - 1))
 397 #endif
 398 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7ff << 20)) | (EXPBIAS << 20)
 399 #endif
 400
 401 static inline void fpush(void)
 402 {
 403     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
 404     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
 405 }
 406
 407 static inline void fpop(void)
 408 {
 409     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invvalidate stack entry */
 410     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
 411 }
 412
 413 #ifndef USE_X86LDOUBLE
 414 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(uint8_t *ptr)
 415 {
 416     CPU86_LDoubleU temp;
 417     int upper, e;
 418     uint64_t ll;
 419
 420     /* mantissa */
 421     upper = lduw(ptr + 8);
 422     /* XXX: handle overflow ? */
 423     e = (upper & 0x7fff) - 16383 + EXPBIAS; /* exponent */
 424     e |= (upper >> 4) & 0x800; /* sign */
 425     ll = (ldq(ptr) >> 11) & ((1LL << 52) - 1);
 426 #ifdef __arm__
 427     temp.l.upper = (e << 20) | (ll >> 32);
 428     temp.l.lower = ll;
 429 #else
 430     temp.ll = ll | ((uint64_t)e << 52);
 431 #endif
 432     return temp.d;
 433 }
 434
 435 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, uint8_t *ptr)
 436 {
 437     CPU86_LDoubleU temp;
 438     int e;
 439
 440     temp.d = f;
 441     /* mantissa */
 442     stq(ptr, (MANTD(temp) << 11) | (1LL << 63));
 443     /* exponent + sign */
 444     e = EXPD(temp) - EXPBIAS + 16383;
 445     e |= SIGND(temp) >> 16;
 446     stw(ptr + 8, e);
 447 }
 448 #else
 449
 450 /* XXX: same endianness assumed */
 451
 452 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
 453
 454 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(uint8_t *ptr)
 455 {
 456     return *(CPU86_LDouble *)ptr;
 457 }
 458
 459 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, uint8_t *ptr)
 460 {
 461     *(CPU86_LDouble *)ptr = f;
 462 }
 463
 464 #else
 465
 466 /* we use memory access macros */
 467
 468 static inline CPU86_LDouble helper_fldt(uint8_t *ptr)
 469 {
 470     CPU86_LDoubleU temp;
 471
 472     temp.l.lower = ldq(ptr);
 473     temp.l.upper = lduw(ptr + 8);
 474     return temp.d;
 475 }
 476
 477 static inline void helper_fstt(CPU86_LDouble f, uint8_t *ptr)
 478 {
 479     CPU86_LDoubleU temp;
 480
 481     temp.d = f;
 482     stq(ptr, temp.l.lower);
 483     stw(ptr + 8, temp.l.upper);
 484 }
 485
 486 #endif /* !CONFIG_USER_ONLY */
 487
 488 #endif /* USE_X86LDOUBLE */
 489
 490 #define FPUS_IE (1 << 0)
 491 #define FPUS_DE (1 << 1)
 492 #define FPUS_ZE (1 << 2)
 493 #define FPUS_OE (1 << 3)
 494 #define FPUS_UE (1 << 4)
 495 #define FPUS_PE (1 << 5)
 496 #define FPUS_SF (1 << 6)
 497 #define FPUS_SE (1 << 7)
 498 #define FPUS_B  (1 << 15)
 499
 500 #define FPUC_EM 0x3f
 501
 502 extern const CPU86_LDouble f15rk[7];
 503
 504 void helper_fldt_ST0_A0(void);
 505 void helper_fstt_ST0_A0(void);
 506 void fpu_raise_exception(void);
 507 CPU86_LDouble helper_fdiv(CPU86_LDouble a, CPU86_LDouble b);
 508 void helper_fbld_ST0_A0(void);
 509 void helper_fbst_ST0_A0(void);
 510 void helper_f2xm1(void);
 511 void helper_fyl2x(void);
 512 void helper_fptan(void);
 513 void helper_fpatan(void);
 514 void helper_fxtract(void);
 515 void helper_fprem1(void);
 516 void helper_fprem(void);
 517 void helper_fyl2xp1(void);
 518 void helper_fsqrt(void);
 519 void helper_fsincos(void);
 520 void helper_frndint(void);
 521 void helper_fscale(void);
 522 void helper_fsin(void);
 523 void helper_fcos(void);
 524 void helper_fxam_ST0(void);
 525 void helper_fstenv(uint8_t *ptr, int data32);
 526 void helper_fldenv(uint8_t *ptr, int data32);
 527 void helper_fsave(uint8_t *ptr, int data32);
 528 void helper_frstor(uint8_t *ptr, int data32);
 529 void restore_native_fp_state(CPUState *env);
 530 void save_native_fp_state(CPUState *env);
 531
 532 extern const uint8_t parity_table[256];
 533 extern const uint8_t rclw_table[32];
 534 extern const uint8_t rclb_table[32];
 535
 536 static inline uint32_t compute_eflags(void)
 537 {
 538     return env->eflags | cc_table[CC_OP].compute_all() | (DF & DF_MASK);
 539 }
 540
 541 /* NOTE: CC_OP must be modified manually to CC_OP_EFLAGS */
 542 static inline void load_eflags(int eflags, int update_mask)
 543 {
 544     CC_SRC = eflags & (CC_O | CC_S | CC_Z | CC_A | CC_P | CC_C);
 545     DF = 1 - (2 * ((eflags >> 10) & 1));
 546     env->eflags = (env->eflags & ~update_mask) |
 547         (eflags & update_mask);
 548 }
 549
 550 static inline void env_to_regs(void)
 551 {
 552 #ifdef reg_EAX
 553     EAX = env->regs[R_EAX];
 554 #endif
 555 #ifdef reg_ECX
 556     ECX = env->regs[R_ECX];
 557 #endif
 558 #ifdef reg_EDX
 559     EDX = env->regs[R_EDX];
 560 #endif
 561 #ifdef reg_EBX
 562     EBX = env->regs[R_EBX];
 563 #endif
 564 #ifdef reg_ESP
 565     ESP = env->regs[R_ESP];
 566 #endif
 567 #ifdef reg_EBP
 568     EBP = env->regs[R_EBP];
 569 #endif
 570 #ifdef reg_ESI
 571     ESI = env->regs[R_ESI];
 572 #endif
 573 #ifdef reg_EDI
 574     EDI = env->regs[R_EDI];
 575 #endif
 576 }
 577
 578 static inline void regs_to_env(void)
 579 {
 580 #ifdef reg_EAX
 581     env->regs[R_EAX] = EAX;
 582 #endif
 583 #ifdef reg_ECX
 584     env->regs[R_ECX] = ECX;
 585 #endif
 586 #ifdef reg_EDX
 587     env->regs[R_EDX] = EDX;
 588 #endif
 589 #ifdef reg_EBX
 590     env->regs[R_EBX] = EBX;
 591 #endif
 592 #ifdef reg_ESP
 593     env->regs[R_ESP] = ESP;
 594 #endif
 595 #ifdef reg_EBP
 596     env->regs[R_EBP] = EBP;
 597 #endif
 598 #ifdef reg_ESI
 599     env->regs[R_ESI] = ESI;
 600 #endif
 601 #ifdef reg_EDI
 602     env->regs[R_EDI] = EDI;
 603 #endif
 604 }