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root/cebix/SheepShaver/src/kpx_cpu/sheepshaver_glue.cpp
(Generate patch)

Comparing SheepShaver/src/kpx_cpu/sheepshaver_glue.cpp (file contents):
Revision 1.10 by gbeauche, 2003-10-26T13:59:03Z vs.
Revision 1.38 by gbeauche, 2004-05-19T21:23:16Z

# Line 1 | Line 1
1   /*
2   *  sheepshaver_glue.cpp - Glue Kheperix CPU to SheepShaver CPU engine interface
3   *
4 < *  SheepShaver (C) 1997-2002 Christian Bauer and Marc Hellwig
4 > *  SheepShaver (C) 1997-2004 Christian Bauer and Marc Hellwig
5   *
6   *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7   *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
# Line 28 | Line 28
28   #include "macos_util.h"
29   #include "block-alloc.hpp"
30   #include "sigsegv.h"
31 #include "spcflags.h"
31   #include "cpu/ppc/ppc-cpu.hpp"
32   #include "cpu/ppc/ppc-operations.hpp"
33 + #include "cpu/ppc/ppc-instructions.hpp"
34 + #include "thunks.h"
35  
36   // Used for NativeOp trampolines
37   #include "video.h"
38   #include "name_registry.h"
39   #include "serial.h"
40 + #include "ether.h"
41 + #include "timer.h"
42  
43   #include <stdio.h>
44 + #include <stdlib.h>
45  
46   #if ENABLE_MON
47   #include "mon.h"
# Line 47 | Line 51
51   #define DEBUG 0
52   #include "debug.h"
53  
54 + // Emulation time statistics
55 + #define EMUL_TIME_STATS 1
56 +
57 + #if EMUL_TIME_STATS
58 + static clock_t emul_start_time;
59 + static uint32 interrupt_count = 0;
60 + static clock_t interrupt_time = 0;
61 + static uint32 exec68k_count = 0;
62 + static clock_t exec68k_time = 0;
63 + static uint32 native_exec_count = 0;
64 + static clock_t native_exec_time = 0;
65 + static uint32 macos_exec_count = 0;
66 + static clock_t macos_exec_time = 0;
67 + #endif
68 +
69   static void enter_mon(void)
70   {
71          // Start up mon in real-mode
# Line 56 | Line 75 | static void enter_mon(void)
75   #endif
76   }
77  
78 + // From main_*.cpp
79 + extern uintptr SignalStackBase();
80 +
81 + // From rsrc_patches.cpp
82 + extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
83 +
84 + // PowerPC EmulOp to exit from emulation looop
85 + const uint32 POWERPC_EXEC_RETURN = POWERPC_EMUL_OP | 1;
86 +
87   // Enable multicore (main/interrupts) cpu emulation?
88   #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
89  
90 + // Enable interrupt routine safety checks?
91 + #define SAFE_INTERRUPT_PPC 1
92 +
93   // Enable Execute68k() safety checks?
94   #define SAFE_EXEC_68K 1
95  
# Line 71 | Line 102 | static void enter_mon(void)
102   // Interrupts in native mode?
103   #define INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE 1
104  
105 + // Enable native EMUL_OPs to be run without a mode switch
106 + #define ENABLE_NATIVE_EMUL_OP 1
107 +
108   // Pointer to Kernel Data
109   static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
110  
111 + // SIGSEGV handler
112 + static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
113 +
114 + #if PPC_ENABLE_JIT && PPC_REENTRANT_JIT
115 + // Special trampolines for EmulOp and NativeOp
116 + static uint8 *emul_op_trampoline;
117 + static uint8 *native_op_trampoline;
118 + #endif
119 +
120 + // JIT Compiler enabled?
121 + static inline bool enable_jit_p()
122 + {
123 +        return PrefsFindBool("jit");
124 + }
125 +
126  
127   /**
128   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
129   **/
130  
131 < struct sheepshaver_exec_return { };
131 > enum {
132 >        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
133 >        PPC_I(SHEEP_MAX)
134 > };
135  
136   class sheepshaver_cpu
137          : public powerpc_cpu
# Line 87 | Line 139 | class sheepshaver_cpu
139          void init_decoder();
140          void execute_sheep(uint32 opcode);
141  
142 +        // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
143 +        bool filter_execute_emul_op(uint32 emul_op);
144 +
145 +        // "Native" EMUL_OP routines
146 +        void execute_emul_op_microseconds();
147 +        void execute_emul_op_idle_time_1();
148 +        void execute_emul_op_idle_time_2();
149 +
150   public:
151  
152          // Constructor
153          sheepshaver_cpu();
154  
155 <        // Condition Register accessors
155 >        // CR & XER accessors
156          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
157          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
158 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
159 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
160  
161 <        // Execution loop
162 <        void execute(uint32 entry, bool enable_cache = false);
161 >        // Execute NATIVE_OP routine
162 >        void execute_native_op(uint32 native_op);
163 >
164 >        // Execute EMUL_OP routine
165 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
166  
167          // Execute 68k routine
168          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 108 | Line 173 | public:
173          // Execute MacOS/PPC code
174          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
175  
176 +        // Compile one instruction
177 +        virtual int compile1(codegen_context_t & cg_context);
178 +
179          // Resource manager thunk
180          void get_resource(uint32 old_get_resource);
181  
# Line 115 | Line 183 | public:
183          void interrupt(uint32 entry);
184          void handle_interrupt();
185  
186 <        // spcflags for interrupts handling
187 <        static uint32 spcflags;
120 <
121 <        // Lazy memory allocator (one item at a time)
122 <        void *operator new(size_t size)
123 <                { return allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocate(); }
124 <        void operator delete(void *p)
125 <                { allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::deallocate(p); }
126 <        // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
127 <        void *operator new[](size_t);
128 <        void operator delete[](void *p);
186 >        // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
187 >        friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
188   };
189  
190 < uint32 sheepshaver_cpu::spcflags = 0;
191 < lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
190 > // Memory allocator returning areas aligned on 16-byte boundaries
191 > void *operator new(size_t size)
192 > {
193 >        void *p;
194 >
195 > #if defined(HAVE_POSIX_MEMALIGN)
196 >        if (posix_memalign(&p, 16, size) != 0)
197 >                throw std::bad_alloc();
198 > #elif defined(HAVE_MEMALIGN)
199 >        p = memalign(16, size);
200 > #elif defined(HAVE_VALLOC)
201 >        p = valloc(size); // page-aligned!
202 > #else
203 >        /* XXX: handle padding ourselves */
204 >        p = malloc(size);
205 > #endif
206 >
207 >        return p;
208 > }
209 >
210 > void operator delete(void *p)
211 > {
212 > #if defined(HAVE_MEMALIGN) || defined(HAVE_VALLOC)
213 > #if defined(__GLIBC__)
214 >        // this is known to work only with GNU libc
215 >        free(p);
216 > #endif
217 > #else
218 >        free(p);
219 > #endif
220 > }
221  
222   sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
223 <        : powerpc_cpu()
223 >        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
224   {
225          init_decoder();
226   }
227  
228   void sheepshaver_cpu::init_decoder()
229   {
142 #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
143        static bool initialized = false;
144        if (initialized)
145                return;
146        initialized = true;
147 #endif
148
230          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
231                  { "sheep",
232 <                  (execute_fn)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
232 >                  (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
233                    NULL,
234 +                  PPC_I(SHEEP),
235                    D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
236                  }
237          };
# Line 163 | Line 245 | void sheepshaver_cpu::init_decoder()
245          }
246   }
247  
166 // Forward declaration for native opcode handler
167 static void NativeOp(int selector);
168
248   /*              NativeOp instruction format:
249 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
250 <                |      6     |                          |FN|    OP    |      2     |
251 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
252 <                 0         5 |6                       19 20 21      25 26        31
249 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
250 >                |      6     |                         |FN|    OP     |      2     |
251 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
252 >                 0         5 |6                      18 19 20      25 26        31
253   */
254  
255 < typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
256 < typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
255 > typedef bit_field< 19, 19 > FN_field;
256 > typedef bit_field< 20, 25 > NATIVE_OP_field;
257   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
258  
259 + // "Native" EMUL_OP routines
260 + #define GPR_A(REG) gpr(16 + (REG))
261 + #define GPR_D(REG) gpr( 8 + (REG))
262 +
263 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds()
264 + {
265 +        Microseconds(GPR_A(0), GPR_D(0));
266 + }
267 +
268 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1()
269 + {
270 +        // Sleep if no events pending
271 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
272 +                Delay_usec(16667);
273 +        GPR_A(0) = ReadMacInt32(0x2b6);
274 + }
275 +
276 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2()
277 + {
278 +        // Sleep if no events pending
279 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
280 +                Delay_usec(16667);
281 +        GPR_D(0) = (uint32)-2;
282 + }
283 +
284 + // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
285 + bool sheepshaver_cpu::filter_execute_emul_op(uint32 emul_op)
286 + {
287 +        switch (emul_op) {
288 +        case OP_MICROSECONDS:
289 +                execute_emul_op_microseconds();
290 +                return true;
291 +        case OP_IDLE_TIME:
292 +                execute_emul_op_idle_time_1();
293 +                return true;
294 +        case OP_IDLE_TIME_2:
295 +                execute_emul_op_idle_time_2();
296 +                return true;
297 +        }
298 +        return false;
299 + }
300 +
301 + // Execute EMUL_OP routine
302 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
303 + {
304 + #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
305 +        // First, filter out EMUL_OPs that can be executed without a mode switch
306 +        if (filter_execute_emul_op(emul_op))
307 +                return;
308 + #endif
309 +
310 +        M68kRegisters r68;
311 +        WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
312 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
313 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
314 +                r68.d[i] = gpr(8 + i);
315 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
316 +                r68.a[i] = gpr(16 + i);
317 +        r68.a[7] = gpr(1);
318 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
319 +        uint32 saved_xer = get_xer();
320 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
321 +        set_cr(saved_cr);
322 +        set_xer(saved_xer);
323 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
324 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
325 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
326 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
327 +        gpr(1) = r68.a[7];
328 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
329 + }
330 +
331   // Execute SheepShaver instruction
332   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
333   {
# Line 189 | Line 340 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
340                  break;
341  
342          case 1:         // EXEC_RETURN
343 <                throw sheepshaver_exec_return();
343 >                spcflags().set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
344                  break;
345  
346          case 2:         // EXEC_NATIVE
347 <                NativeOp(NATIVE_OP_field::extract(opcode));
347 >                execute_native_op(NATIVE_OP_field::extract(opcode));
348                  if (FN_field::test(opcode))
349                          pc() = lr();
350                  else
351                          pc() += 4;
352                  break;
353  
354 <        default: {      // EMUL_OP
355 <                M68kRegisters r68;
205 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
206 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
207 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
208 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
209 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
210 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
211 <                r68.a[7] = gpr(1);
212 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
213 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
214 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
215 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
216 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
217 <                gpr(1) = r68.a[7];
218 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
354 >        default:        // EMUL_OP
355 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
356                  pc() += 4;
357                  break;
358          }
222        }
359   }
360  
361 < // Execution loop
362 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry, bool enable_cache)
361 > // Compile one instruction
362 > int sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
363   {
364 <        try {
365 <                powerpc_cpu::execute(entry, enable_cache);
364 > #if PPC_ENABLE_JIT
365 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
366 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
367 >                return COMPILE_FAILURE;
368 >
369 >        int status = COMPILE_FAILURE;
370 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
371 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
372 >
373 >        switch (opcode & 0x3f) {
374 >        case 0:         // EMUL_RETURN
375 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
376 >                status = COMPILE_CODE_OK;
377 >                break;
378 >
379 >        case 1:         // EXEC_RETURN
380 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
381 >                // Don't check for pending interrupts, we do know we have to
382 >                // get out of this block ASAP
383 >                dg.gen_exec_return();
384 >                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
385 >                break;
386 >
387 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
388 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
389 >                switch (selector) {
390 > #if !PPC_REENTRANT_JIT
391 >                // Filter out functions that may invoke Execute68k() or
392 >                // CallMacOS(), this would break reentrancy as they could
393 >                // invalidate the translation cache and even overwrite
394 >                // continuation code when we are done with them.
395 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
396 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
397 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
398 >                        break;
399 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
400 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
401 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
402 >                        break;
403 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
404 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
405 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
406 >                        break;
407 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
408 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
409 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
410 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
411 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
412 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
413 >                                XLM_GET_RESOURCE,
414 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
415 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
416 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
417 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
418 >                        };
419 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
420 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
421 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
422 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
423 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
424 >                        break;
425 >                }
426 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
427 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
428 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
429 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
430 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
431 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
432 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
433 >                        break;
434 > #endif
435 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
436 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
437 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
438 >                        break;
439 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
440 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
441 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
442 >                        break;
443 >                case NATIVE_BITBLT:
444 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
445 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_bitblt);
446 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
447 >                        break;
448 >                case NATIVE_INVRECT:
449 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
450 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_invrect);
451 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
452 >                        break;
453 >                case NATIVE_FILLRECT:
454 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
455 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_fillrect);
456 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
457 >                        break;
458 >                }
459 >                // Could we fully translate this NativeOp?
460 >                if (FN_field::test(opcode)) {
461 >                        if (status != COMPILE_FAILURE) {
462 >                                dg.gen_load_A0_LR();
463 >                                dg.gen_set_PC_A0();
464 >                        }
465 >                        cg_context.done_compile = true;
466 >                        break;
467 >                }
468 >                else if (status != COMPILE_FAILURE) {
469 >                        cg_context.done_compile = false;
470 >                        break;
471 >                }
472 > #if PPC_REENTRANT_JIT
473 >                // Try to execute NativeOp trampoline
474 >                dg.gen_set_PC_im(cg_context.pc + 4);
475 >                dg.gen_mov_32_T0_im(selector);
476 >                dg.gen_jmp(native_op_trampoline);
477 >                cg_context.done_compile = true;
478 >                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
479 >                break;
480 > #endif
481 >                // Invoke NativeOp handler
482 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
483 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_native_op).ptr();
484 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, selector);
485 >                cg_context.done_compile = false;
486 >                status = COMPILE_CODE_OK;
487 >                break;
488          }
489 <        catch (sheepshaver_exec_return const &) {
490 <                // Nothing, simply return
489 >
490 >        default: {      // EMUL_OP
491 >                uint32 emul_op = EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3;
492 > #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
493 >                typedef void (*emul_op_func_t)(dyngen_cpu_base);
494 >                emul_op_func_t emul_op_func = 0;
495 >                switch (emul_op) {
496 >                case OP_MICROSECONDS:
497 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds).ptr();
498 >                        break;
499 >                case OP_IDLE_TIME:
500 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1).ptr();
501 >                        break;
502 >                case OP_IDLE_TIME_2:
503 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2).ptr();
504 >                        break;
505 >                }
506 >                if (emul_op_func) {
507 >                        dg.gen_invoke_CPU(emul_op_func);
508 >                        cg_context.done_compile = false;
509 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
510 >                        break;
511 >                }
512 > #endif
513 > #if PPC_REENTRANT_JIT
514 >                // Try to execute EmulOp trampoline
515 >                dg.gen_set_PC_im(cg_context.pc + 4);
516 >                dg.gen_mov_32_T0_im(emul_op);
517 >                dg.gen_jmp(emul_op_trampoline);
518 >                cg_context.done_compile = true;
519 >                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
520 >                break;
521 > #endif
522 >                // Invoke EmulOp handler
523 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
524 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
525 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, emul_op);
526 >                cg_context.done_compile = false;
527 >                status = COMPILE_CODE_OK;
528 >                break;
529          }
234        catch (...) {
235                printf("ERROR: execute() received an unknown exception!\n");
236                QuitEmulator();
530          }
531 +        return status;
532 + #endif
533 +        return COMPILE_FAILURE;
534   }
535  
536   // Handle MacOS interrupt
537   void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry)
538   {
539 + #if EMUL_TIME_STATS
540 +        interrupt_count++;
541 +        const clock_t interrupt_start = clock();
542 + #endif
543 +
544 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC
545 +        static int depth = 0;
546 +        if (depth != 0)
547 +                printf("FATAL: sheepshaver_cpu::interrupt() called more than once: %d\n", depth);
548 +        depth++;
549 + #endif
550 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
551 +        uint32 saved_regs[32];
552 +        memcpy(&saved_regs[0], &gpr(0), sizeof(saved_regs));
553 + #endif
554 +
555   #if !MULTICORE_CPU
556          // Save program counters and branch registers
557          uint32 saved_pc = pc();
# Line 249 | Line 561 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
561   #endif
562  
563          // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
564 <        gpr(1) = SheepStack1Base - 64;
564 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
565  
566          // Build trampoline to return from interrupt
567 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
567 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
568  
569          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
570          kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
# Line 271 | Line 583 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
583          gpr(1)  = KernelDataAddr;
584          gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
585          gpr(8)  = 0;
586 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
587 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
586 >        gpr(10) = trampoline.addr();
587 >        gpr(12) = trampoline.addr();
588          gpr(13) = get_cr();
589  
590          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
# Line 293 | Line 605 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
605          ctr()= saved_ctr;
606          gpr(1) = saved_sp;
607   #endif
608 +
609 + #if EMUL_TIME_STATS
610 +        interrupt_time += (clock() - interrupt_start);
611 + #endif
612 +
613 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
614 +        if (memcmp(&saved_regs[0], &gpr(0), sizeof(saved_regs)) != 0)
615 +                printf("FATAL: dirty PowerPC registers\n");
616 + #endif
617 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC
618 +        depth--;
619 + #endif
620   }
621  
622   // Execute 68k routine
623   void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r)
624   {
625 + #if EMUL_TIME_STATS
626 +        exec68k_count++;
627 +        const clock_t exec68k_start = clock();
628 + #endif
629 +
630   #if SAFE_EXEC_68K
631          if (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE) != MODE_EMUL_OP)
632                  printf("FATAL: Execute68k() not called from EMUL_OP mode\n");
# Line 380 | Line 709 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
709          lr() = saved_lr;
710          ctr()= saved_ctr;
711          set_cr(saved_cr);
712 +
713 + #if EMUL_TIME_STATS
714 +        exec68k_time += (clock() - exec68k_start);
715 + #endif
716   }
717  
718   // Call MacOS PPC code
719   uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args)
720   {
721 + #if EMUL_TIME_STATS
722 +        macos_exec_count++;
723 +        const clock_t macos_exec_start = clock();
724 + #endif
725 +
726          // Save program counters and branch registers
727          uint32 saved_pc = pc();
728          uint32 saved_lr = lr();
729          uint32 saved_ctr= ctr();
730  
731          // Build trampoline with EXEC_RETURN
732 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
733 <        lr() = (uint32)trampoline;
732 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
733 >        lr() = trampoline.addr();
734  
735          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
736          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 423 | Line 761 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
761          lr() = saved_lr;
762          ctr()= saved_ctr;
763  
764 + #if EMUL_TIME_STATS
765 +        macos_exec_time += (clock() - macos_exec_start);
766 + #endif
767 +
768          return retval;
769   }
770  
# Line 432 | Line 774 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
774          // Save branch registers
775          uint32 saved_lr = lr();
776  
777 <        const uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
778 <        lr() = (uint32)trampoline;
777 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
778 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
779 >        lr() = trampoline.addr();
780  
781          execute(entry);
782  
# Line 442 | Line 785 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
785   }
786  
787   // Resource Manager thunk
445 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
446
788   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
789   {
790          uint32 type = gpr(3);
# Line 527 | Line 868 | static sigsegv_return_t sigsegv_handler(
868          if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
869                  return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
870  
871 <        // Ignore all other faults, if requested
872 <        if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
873 <                return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
871 >        // Get program counter of target CPU
872 >        sheepshaver_cpu * const cpu = current_cpu;
873 >        const uint32 pc = cpu->pc();
874 >        
875 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
876 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
877 >        if (mac_fault) {
878 >
879 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
880 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
881 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
882 >        
883 >                // MacOS 8.5 installation
884 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
885 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
886 >        
887 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
888 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
889 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
890 >        
891 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
892 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
893 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
894 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
895 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
896 >
897 >                // Ignore writes to the zero page
898 >                else if ((uint32)(addr - SheepMem::ZeroPage()) < (uint32)SheepMem::PageSize())
899 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
900 >
901 >                // Ignore all other faults, if requested
902 >                if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
903 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
904 >        }
905   #else
906   #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
907   #endif
# Line 551 | Line 923 | void init_emul_ppc(void)
923          // Initialize main CPU emulator
924          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
925          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
926 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
927          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
928  
929   #if MULTICORE_CPU
# Line 566 | Line 939 | void init_emul_ppc(void)
939          mon_add_command("regs", dump_registers, "regs                     Dump PowerPC registers\n");
940          mon_add_command("log", dump_log, "log                      Dump PowerPC emulation log\n");
941   #endif
942 +
943 + #if EMUL_TIME_STATS
944 +        emul_start_time = clock();
945 + #endif
946 + }
947 +
948 + /*
949 + *  Deinitialize emulation
950 + */
951 +
952 + void exit_emul_ppc(void)
953 + {
954 + #if EMUL_TIME_STATS
955 +        clock_t emul_end_time = clock();
956 +
957 +        printf("### Statistics for SheepShaver emulation parts\n");
958 +        const clock_t emul_time = emul_end_time - emul_start_time;
959 +        printf("Total emulation time : %.1f sec\n", double(emul_time) / double(CLOCKS_PER_SEC));
960 +        printf("Total interrupt count: %d (%2.1f Hz)\n", interrupt_count,
961 +                   (double(interrupt_count) * CLOCKS_PER_SEC) / double(emul_time));
962 +
963 + #define PRINT_STATS(LABEL, VAR_PREFIX) do {                                                             \
964 +                printf("Total " LABEL " count : %d\n", VAR_PREFIX##_count);             \
965 +                printf("Total " LABEL " time  : %.1f sec (%.1f%%)\n",                   \
966 +                           double(VAR_PREFIX##_time) / double(CLOCKS_PER_SEC),          \
967 +                           100.0 * double(VAR_PREFIX##_time) / double(emul_time));      \
968 +        } while (0)
969 +
970 +        PRINT_STATS("Execute68k[Trap] execution", exec68k);
971 +        PRINT_STATS("NativeOp execution", native_exec);
972 +        PRINT_STATS("MacOS routine execution", macos_exec);
973 +
974 + #undef PRINT_STATS
975 +        printf("\n");
976 + #endif
977 +
978 +        delete main_cpu;
979 + #if MULTICORE_CPU
980 +        delete interrupt_cpu;
981 + #endif
982 + }
983 +
984 + #if PPC_ENABLE_JIT && PPC_REENTRANT_JIT
985 + // Initialize EmulOp trampolines
986 + void init_emul_op_trampolines(basic_dyngen & dg)
987 + {
988 +        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
989 +        func_t func;
990 +
991 +        // EmulOp
992 +        emul_op_trampoline = dg.gen_start();
993 +        func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
994 +        dg.gen_invoke_CPU_T0(func);
995 +        dg.gen_exec_return();
996 +        dg.gen_end();
997 +
998 +        // NativeOp
999 +        native_op_trampoline = dg.gen_start();
1000 +        func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_native_op).ptr();
1001 +        dg.gen_invoke_CPU_T0(func);    
1002 +        dg.gen_exec_return();
1003 +        dg.gen_end();
1004 +
1005 +        D(bug("EmulOp trampoline:   %p\n", emul_op_trampoline));
1006 +        D(bug("NativeOp trampoline: %p\n", native_op_trampoline));
1007   }
1008 + #endif
1009  
1010   /*
1011   *  Emulation loop
# Line 575 | Line 1014 | void init_emul_ppc(void)
1014   void emul_ppc(uint32 entry)
1015   {
1016          current_cpu = main_cpu;
1017 < #if DEBUG
1017 > #if 0
1018          current_cpu->start_log();
1019   #endif
1020          // start emulation loop and enable code translation or caching
1021 <        current_cpu->execute(entry, true);
1021 >        current_cpu->execute(entry);
1022   }
1023  
1024   /*
1025   *  Handle PowerPC interrupt
1026   */
1027  
1028 < #if !ASYNC_IRQ
1028 > #if ASYNC_IRQ
1029 > void HandleInterrupt(void)
1030 > {
1031 >        main_cpu->handle_interrupt();
1032 > }
1033 > #else
1034   void TriggerInterrupt(void)
1035   {
1036   #if 0
# Line 602 | Line 1046 | void TriggerInterrupt(void)
1046   void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(void)
1047   {
1048          // Do nothing if interrupts are disabled
1049 <        if (int32(ReadMacInt32(XLM_IRQ_NEST)) > 0)
1049 >        if (*(int32 *)XLM_IRQ_NEST > 0)
1050                  return;
1051  
1052          // Do nothing if there is no interrupt pending
# Line 669 | Line 1113 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
1113                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
1114                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
1115                                          ADBInterrupt();
1116 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
1116 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
1117                                  }
1118                          }
1119   #endif
# Line 679 | Line 1123 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
1123          }
1124   }
1125  
682 /*
683 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
684 */
685
686 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
687                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
688
689 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
690 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
691        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
692        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
693        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
694        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
695        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
696        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
697        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
698        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
699        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
700        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
701        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
702        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
703        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
704        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
705        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
706        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
707        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
708        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
709        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
710        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
711        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
712        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
713        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
714        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
715        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
716        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_MAKE_EXECUTABLE),
717 };
718
1126   static void get_resource(void);
1127   static void get_1_resource(void);
1128   static void get_ind_resource(void);
1129   static void get_1_ind_resource(void);
1130   static void r_get_resource(void);
1131  
1132 < #define GPR(REG) current_cpu->gpr(REG)
1133 <
727 < static void NativeOp(int selector)
1132 > // Execute NATIVE_OP routine
1133 > void sheepshaver_cpu::execute_native_op(uint32 selector)
1134   {
1135 + #if EMUL_TIME_STATS
1136 +        native_exec_count++;
1137 +        const clock_t native_exec_start = clock();
1138 + #endif
1139 +
1140          switch (selector) {
1141          case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
1142                  DoPatchNameRegistry();
# Line 737 | Line 1148 | static void NativeOp(int selector)
1148                  VideoVBL();
1149                  break;
1150          case NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO:
1151 <                GPR(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)GPR(3), (void *)GPR(4),
1152 <                                                                                           (void *)GPR(5), GPR(6), GPR(7));
1151 >                gpr(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)gpr(3), (void *)gpr(4),
1152 >                                                                                           (void *)gpr(5), gpr(6), gpr(7));
1153                  break;
1154 <        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1155 <                get_resource();
1154 > #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1155 >        case NATIVE_ETHER_IRQ:
1156 >                EtherIRQ();
1157                  break;
1158 <        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1159 <                get_1_resource();
1158 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1159 >                gpr(3) = InitStreamModule((void *)gpr(3));
1160                  break;
1161 <        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1162 <                get_ind_resource();
1161 >        case NATIVE_ETHER_TERM:
1162 >                TerminateStreamModule();
1163                  break;
1164 <        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1165 <                get_1_ind_resource();
1164 >        case NATIVE_ETHER_OPEN:
1165 >                gpr(3) = ether_open((queue_t *)gpr(3), (void *)gpr(4), gpr(5), gpr(6), (void*)gpr(7));
1166 >                break;
1167 >        case NATIVE_ETHER_CLOSE:
1168 >                gpr(3) = ether_close((queue_t *)gpr(3), gpr(4), (void *)gpr(5));
1169 >                break;
1170 >        case NATIVE_ETHER_WPUT:
1171 >                gpr(3) = ether_wput((queue_t *)gpr(3), (mblk_t *)gpr(4));
1172 >                break;
1173 >        case NATIVE_ETHER_RSRV:
1174 >                gpr(3) = ether_rsrv((queue_t *)gpr(3));
1175                  break;
1176 <        case NATIVE_R_GET_RESOURCE:
1177 <                r_get_resource();
1176 > #else
1177 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1178 >                // FIXME: needs more complicated thunks
1179 >                gpr(3) = false;
1180 >                break;
1181 > #endif
1182 >        case NATIVE_SYNC_HOOK:
1183 >                gpr(3) = NQD_sync_hook(gpr(3));
1184 >                break;
1185 >        case NATIVE_BITBLT_HOOK:
1186 >                gpr(3) = NQD_bitblt_hook(gpr(3));
1187 >                break;
1188 >        case NATIVE_BITBLT:
1189 >                NQD_bitblt(gpr(3));
1190 >                break;
1191 >        case NATIVE_FILLRECT_HOOK:
1192 >                gpr(3) = NQD_fillrect_hook(gpr(3));
1193 >                break;
1194 >        case NATIVE_INVRECT:
1195 >                NQD_invrect(gpr(3));
1196 >                break;
1197 >        case NATIVE_FILLRECT:
1198 >                NQD_fillrect(gpr(3));
1199                  break;
1200          case NATIVE_SERIAL_NOTHING:
1201          case NATIVE_SERIAL_OPEN:
# Line 772 | Line 1214 | static void NativeOp(int selector)
1214                          SerialStatus,
1215                          SerialClose
1216                  };
1217 <                GPR(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](GPR(3), GPR(4));
1217 >                gpr(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](gpr(3), gpr(4));
1218 >                break;
1219 >        }
1220 >        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1221 >        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1222 >        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1223 >        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1224 >        case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
1225 >                typedef void (*GetResourceCallback)(void);
1226 >                static const GetResourceCallback get_resource_callbacks[] = {
1227 >                        ::get_resource,
1228 >                        ::get_1_resource,
1229 >                        ::get_ind_resource,
1230 >                        ::get_1_ind_resource,
1231 >                        ::r_get_resource
1232 >                };
1233 >                get_resource_callbacks[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]();
1234                  break;
1235          }
1236          case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
# Line 782 | Line 1240 | static void NativeOp(int selector)
1240                  EnableInterrupt();
1241                  break;
1242          case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1243 <                MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1243 >                MakeExecutable(0, (void *)gpr(4), gpr(5));
1244 >                break;
1245 >        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1246 >                check_load_invoc(gpr(3), gpr(4), gpr(5));
1247                  break;
1248          default:
1249                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1250                  QuitEmulator();
1251                  break;
1252          }
792 }
1253  
1254 < /*
1255 < *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
1256 < */
797 <
798 < void ExecuteNative(int selector)
799 < {
800 <        uint32 tvect[2];
801 <        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
802 <        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
803 <        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
804 <        M68kRegisters r;
805 <        Execute68k((uint32)&desc, &r);
1254 > #if EMUL_TIME_STATS
1255 >        native_exec_time += (clock() - native_exec_start);
1256 > #endif
1257   }
1258  
1259   /*
# Line 823 | Line 1274 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1274  
1275   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1276   {
1277 <        uint16 proc[2];
1278 <        proc[0] = htons(trap);
1279 <        proc[1] = htons(M68K_RTS);
1280 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1277 >        SheepVar proc_var(4);
1278 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1279 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1280 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1281 >        Execute68k(proc, r);
1282   }
1283  
1284   /*

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