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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 1.17 by gbeauche, 2003-11-10T16:23:58Z vs.
Revision 1.28 by gbeauche, 2004-02-16T15:34:55Z

# 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 30 | Line 30
30   #include "sigsegv.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"
# Line 71 | Line 73 | static void enter_mon(void)
73   #endif
74   }
75  
76 + // From main_*.cpp
77 + extern uintptr SignalStackBase();
78 +
79 + // From rsrc_patches.cpp
80 + extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
81 +
82 + // PowerPC EmulOp to exit from emulation looop
83 + const uint32 POWERPC_EXEC_RETURN = POWERPC_EMUL_OP | 1;
84 +
85   // Enable multicore (main/interrupts) cpu emulation?
86   #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
87  
# Line 92 | Line 103 | static KernelData * const kernel_data =
103   // SIGSEGV handler
104   static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
105  
106 + // JIT Compiler enabled?
107 + static inline bool enable_jit_p()
108 + {
109 +        return PrefsFindBool("jit");
110 + }
111 +
112  
113   /**
114   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
115   **/
116  
117 + enum {
118 +        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
119 +        PPC_I(SHEEP_MAX)
120 + };
121 +
122   class sheepshaver_cpu
123          : public powerpc_cpu
124   {
# Line 108 | Line 130 | public:
130          // Constructor
131          sheepshaver_cpu();
132  
133 <        // Condition Register accessors
133 >        // CR & XER accessors
134          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
135          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
136 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
137 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
138  
139 <        // Execution loop
140 <        void execute(uint32 entry, bool enable_cache = false);
139 >        // Execute EMUL_OP routine
140 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
141  
142          // Execute 68k routine
143          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 124 | Line 148 | public:
148          // Execute MacOS/PPC code
149          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
150  
151 +        // Compile one instruction
152 +        virtual bool compile1(codegen_context_t & cg_context);
153 +
154          // Resource manager thunk
155          void get_resource(uint32 old_get_resource);
156  
# Line 144 | Line 171 | public:
171          friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
172   };
173  
174 < lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
174 > // FIXME: this specialization doesn't work with GCC
175 > // template<> lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
176 > template< class data_type, template< class > class allocator_type >
177 > allocator_type< data_type > allocator_helper< data_type, allocator_type >::allocator;
178  
179   sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
180 <        : powerpc_cpu()
180 >        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
181   {
182          init_decoder();
183   }
184  
185   void sheepshaver_cpu::init_decoder()
186   {
157 #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
158        static bool initialized = false;
159        if (initialized)
160                return;
161        initialized = true;
162 #endif
163
187          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
188                  { "sheep",
189                    (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
190                    NULL,
191 +                  PPC_I(SHEEP),
192                    D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
193                  }
194          };
# Line 192 | Line 216 | typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
216   typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
217   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
218  
219 + // Execute EMUL_OP routine
220 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
221 + {
222 +        M68kRegisters r68;
223 +        WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
224 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
225 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
226 +                r68.d[i] = gpr(8 + i);
227 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
228 +                r68.a[i] = gpr(16 + i);
229 +        r68.a[7] = gpr(1);
230 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
231 +        uint32 saved_xer = get_xer();
232 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
233 +        set_cr(saved_cr);
234 +        set_xer(saved_xer);
235 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
236 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
237 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
238 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
239 +        gpr(1) = r68.a[7];
240 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
241 + }
242 +
243   // Execute SheepShaver instruction
244   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
245   {
# Line 215 | Line 263 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
263                          pc() += 4;
264                  break;
265  
266 <        default: {      // EMUL_OP
267 <                M68kRegisters r68;
220 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
221 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
222 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
223 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
224 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
225 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
226 <                r68.a[7] = gpr(1);
227 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
228 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
229 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
230 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
231 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
232 <                gpr(1) = r68.a[7];
233 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
266 >        default:        // EMUL_OP
267 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
268                  pc() += 4;
269                  break;
270          }
237        }
271   }
272  
273 < // Execution loop
274 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry, bool enable_cache)
273 > // Compile one instruction
274 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
275   {
276 <        powerpc_cpu::execute(entry, enable_cache);
276 > #if PPC_ENABLE_JIT
277 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
278 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
279 >                return false;
280 >
281 >        bool compiled = false;
282 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
283 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
284 >
285 >        switch (opcode & 0x3f) {
286 >        case 0:         // EMUL_RETURN
287 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
288 >                compiled = true;
289 >                break;
290 >
291 >        case 1:         // EXEC_RETURN
292 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
293 >                compiled = true;
294 >                break;
295 >
296 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
297 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
298 >                switch (selector) {
299 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
300 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
301 >                        compiled = true;
302 >                        break;
303 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
304 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
305 >                        compiled = true;
306 >                        break;
307 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
308 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
309 >                        compiled = true;
310 >                        break;
311 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
312 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
313 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
314 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
315 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
316 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
317 >                                XLM_GET_RESOURCE,
318 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
319 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
320 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
321 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
322 >                        };
323 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
324 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
325 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
326 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
327 >                        compiled = true;
328 >                        break;
329 >                }
330 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
331 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
332 >                        compiled = true;
333 >                        break;
334 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
335 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
336 >                        compiled = true;
337 >                        break;
338 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
339 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
340 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
341 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
342 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
343 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
344 >                        compiled = true;
345 >                        break;
346 >                }
347 >                if (FN_field::test(opcode)) {
348 >                        if (compiled) {
349 >                                dg.gen_load_A0_LR();
350 >                                dg.gen_set_PC_A0();
351 >                        }
352 >                        cg_context.done_compile = true;
353 >                }
354 >                else
355 >                        cg_context.done_compile = false;
356 >                break;
357 >        }
358 >
359 >        default: {      // EMUL_OP
360 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
361 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
362 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
363 >                cg_context.done_compile = false;
364 >                compiled = true;
365 >                break;
366 >        }
367 >        }
368 >        return compiled;
369 > #endif
370 >        return false;
371   }
372  
373   // Handle MacOS interrupt
# Line 260 | Line 387 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
387   #endif
388  
389          // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
390 <        gpr(1) = SheepStack1Base - 64;
390 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
391  
392          // Build trampoline to return from interrupt
393 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
393 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
394  
395          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
396          kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
# Line 282 | Line 409 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
409          gpr(1)  = KernelDataAddr;
410          gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
411          gpr(8)  = 0;
412 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
413 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
412 >        gpr(10) = trampoline.addr();
413 >        gpr(12) = trampoline.addr();
414          gpr(13) = get_cr();
415  
416          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
# Line 420 | Line 547 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
547          uint32 saved_ctr= ctr();
548  
549          // Build trampoline with EXEC_RETURN
550 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
551 <        lr() = (uint32)trampoline;
550 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
551 >        lr() = trampoline.addr();
552  
553          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
554          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 465 | Line 592 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
592          // Save branch registers
593          uint32 saved_lr = lr();
594  
595 <        const uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
596 <        lr() = (uint32)trampoline;
595 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
596 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
597 >        lr() = trampoline.addr();
598  
599          execute(entry);
600  
# Line 475 | Line 603 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
603   }
604  
605   // Resource Manager thunk
478 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
479
606   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
607   {
608          uint32 type = gpr(3);
# Line 611 | Line 737 | void init_emul_ppc(void)
737          // Initialize main CPU emulator
738          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
739          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
740 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
741          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
742  
743   #if MULTICORE_CPU
# Line 675 | Line 802 | void exit_emul_ppc(void)
802   void emul_ppc(uint32 entry)
803   {
804          current_cpu = main_cpu;
805 < #if DEBUG
805 > #if 0
806          current_cpu->start_log();
807   #endif
808          // start emulation loop and enable code translation or caching
809 <        current_cpu->execute(entry, true);
809 >        current_cpu->execute(entry);
810   }
811  
812   /*
# Line 774 | Line 901 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
901                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
902                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
903                                          ADBInterrupt();
904 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
904 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
905                                  }
906                          }
907   #endif
# Line 784 | Line 911 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
911          }
912   }
913  
787 /*
788 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
789 */
790
791 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
792                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
793
794 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
795 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
796        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
797        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
798        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
799        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
800        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
801        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
802        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
803        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
804        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
805        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
806        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
807        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
808        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
809        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
810        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
811        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
812        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
813        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
814        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
815        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
816        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
817        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
818        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
819        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
820        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
821        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_MAKE_EXECUTABLE),
822 };
823
914   static void get_resource(void);
915   static void get_1_resource(void);
916   static void get_ind_resource(void);
# Line 923 | Line 1013 | static void NativeOp(int selector)
1013          case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1014                  MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1015                  break;
1016 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1017 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1018 +                break;
1019          default:
1020                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1021                  QuitEmulator();
# Line 935 | Line 1028 | static void NativeOp(int selector)
1028   }
1029  
1030   /*
938 *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
939 */
940
941 void ExecuteNative(int selector)
942 {
943        uint32 tvect[2];
944        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
945        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
946        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
947        M68kRegisters r;
948        Execute68k((uint32)&desc, &r);
949 }
950
951 /*
1031   *  Execute 68k subroutine (must be ended with EXEC_RETURN)
1032   *  This must only be called by the emul_thread when in EMUL_OP mode
1033   *  r->a[7] is unused, the routine runs on the caller's stack
# Line 966 | Line 1045 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1045  
1046   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1047   {
1048 <        uint16 proc[2];
1049 <        proc[0] = htons(trap);
1050 <        proc[1] = htons(M68K_RTS);
1051 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1048 >        SheepVar proc_var(4);
1049 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1050 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1051 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1052 >        Execute68k(proc, r);
1053   }
1054  
1055   /*

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