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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 1.2 by gbeauche, 2003-09-28T21:27:34Z vs.
Revision 1.41 by gbeauche, 2004-05-20T12:33:58Z

# 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 21 | Line 21
21   #include "sysdeps.h"
22   #include "cpu_emulation.h"
23   #include "main.h"
24 + #include "prefs.h"
25   #include "xlowmem.h"
26   #include "emul_op.h"
27   #include "rom_patches.h"
28   #include "macos_util.h"
29   #include "block-alloc.hpp"
30   #include "sigsegv.h"
30 #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"
48   #include "mon_disass.h"
49   #endif
50  
51 < #define DEBUG 1
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 55 | Line 75 | static void enter_mon(void)
75   #endif
76   }
77  
78 < // Enable multicore (main/interrupts) cpu emulation?
79 < #define MULTICORE_CPU 0
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 interrupt routine safety checks?
88 > #define SAFE_INTERRUPT_PPC 1
89  
90   // Enable Execute68k() safety checks?
91   #define SAFE_EXEC_68K 1
# Line 70 | Line 99 | static void enter_mon(void)
99   // Interrupts in native mode?
100   #define INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE 1
101  
102 < // 68k Emulator Data
103 < struct EmulatorData {
75 <        uint32  v[0x400];      
76 < };
77 <
78 < // Kernel Data
79 < struct KernelData {
80 <        uint32  v[0x400];
81 <        EmulatorData ed;
82 < };
102 > // Enable native EMUL_OPs to be run without a mode switch
103 > #define ENABLE_NATIVE_EMUL_OP 1
104  
105   // Pointer to Kernel Data
106 < static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)0x68ffe000;
106 > static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
107 >
108 > // SIGSEGV handler
109 > static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
110 >
111 > #if PPC_ENABLE_JIT && PPC_REENTRANT_JIT
112 > // Special trampolines for EmulOp and NativeOp
113 > static uint8 *emul_op_trampoline;
114 > static uint8 *native_op_trampoline;
115 > #endif
116 >
117 > // JIT Compiler enabled?
118 > static inline bool enable_jit_p()
119 > {
120 >        return PrefsFindBool("jit");
121 > }
122  
123  
124   /**
125   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
126   **/
127  
128 < struct sheepshaver_exec_return { };
128 > enum {
129 >        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
130 >        PPC_I(SHEEP_MAX)
131 > };
132  
133   class sheepshaver_cpu
134          : public powerpc_cpu
# Line 97 | Line 136 | class sheepshaver_cpu
136          void init_decoder();
137          void execute_sheep(uint32 opcode);
138  
139 +        // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
140 +        bool filter_execute_emul_op(uint32 emul_op);
141 +
142 +        // "Native" EMUL_OP routines
143 +        void execute_emul_op_microseconds();
144 +        void execute_emul_op_idle_time_1();
145 +        void execute_emul_op_idle_time_2();
146 +
147 +        // CPU context to preserve on interrupt
148 +        class interrupt_context {
149 +                uint32 gpr[32];
150 +                uint32 pc;
151 +                uint32 lr;
152 +                uint32 ctr;
153 +                uint32 cr;
154 +                uint32 xer;
155 +                sheepshaver_cpu *cpu;
156 +                const char *where;
157 +        public:
158 +                interrupt_context(sheepshaver_cpu *_cpu, const char *_where);
159 +                ~interrupt_context();
160 +        };
161 +
162   public:
163  
164 <        sheepshaver_cpu()
165 <                : powerpc_cpu()
104 <                { init_decoder(); }
164 >        // Constructor
165 >        sheepshaver_cpu();
166  
167 <        // Condition Register accessors
167 >        // CR & XER accessors
168          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
169          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
170 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
171 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
172  
173 <        // Execution loop
174 <        void execute(uint32 pc);
173 >        // Execute NATIVE_OP routine
174 >        void execute_native_op(uint32 native_op);
175 >
176 >        // Execute EMUL_OP routine
177 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
178  
179          // Execute 68k routine
180          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 119 | Line 185 | public:
185          // Execute MacOS/PPC code
186          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
187  
188 +        // Compile one instruction
189 +        virtual int compile1(codegen_context_t & cg_context);
190 +
191          // Resource manager thunk
192          void get_resource(uint32 old_get_resource);
193  
194          // Handle MacOS interrupt
195 <        void interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu);
196 <
128 <        // spcflags for interrupts handling
129 <        static uint32 spcflags;
195 >        void interrupt(uint32 entry);
196 >        void handle_interrupt();
197  
198 <        // Lazy memory allocator (one item at a time)
199 <        void *operator new(size_t size)
133 <                { return allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocate(); }
134 <        void operator delete(void *p)
135 <                { allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::deallocate(p); }
136 <        // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
137 <        void *operator new[](size_t);
138 <        void operator delete[](void *p);
198 >        // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
199 >        friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
200   };
201  
202 < uint32 sheepshaver_cpu::spcflags = 0;
203 < lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
202 > // Memory allocator returning areas aligned on 16-byte boundaries
203 > void *operator new(size_t size)
204 > {
205 >        void *p;
206  
207 < void sheepshaver_cpu::init_decoder()
207 > #if defined(HAVE_POSIX_MEMALIGN)
208 >        if (posix_memalign(&p, 16, size) != 0)
209 >                throw std::bad_alloc();
210 > #elif defined(HAVE_MEMALIGN)
211 >        p = memalign(16, size);
212 > #elif defined(HAVE_VALLOC)
213 >        p = valloc(size); // page-aligned!
214 > #else
215 >        /* XXX: handle padding ourselves */
216 >        p = malloc(size);
217 > #endif
218 >
219 >        return p;
220 > }
221 >
222 > void operator delete(void *p)
223   {
224 < #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
225 <        static bool initialized = false;
226 <        if (initialized)
227 <                return;
228 <        initialized = true;
224 > #if defined(HAVE_MEMALIGN) || defined(HAVE_VALLOC)
225 > #if defined(__GLIBC__)
226 >        // this is known to work only with GNU libc
227 >        free(p);
228 > #endif
229 > #else
230 >        free(p);
231   #endif
232 + }
233 +
234 + sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
235 +        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
236 + {
237 +        init_decoder();
238 + }
239  
240 + void sheepshaver_cpu::init_decoder()
241 + {
242          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
243                  { "sheep",
244 <                  (execute_fn)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
244 >                  (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
245                    NULL,
246 <                  D_form, 6, 0, CFLOW_TRAP
246 >                  PPC_I(SHEEP),
247 >                  D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
248                  }
249          };
250  
# Line 167 | Line 257 | void sheepshaver_cpu::init_decoder()
257          }
258   }
259  
170 // Forward declaration for native opcode handler
171 static void NativeOp(int selector);
172
260   /*              NativeOp instruction format:
261 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
262 <                |      6     |                          |FN|    OP    |      2     |
263 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
264 <                 0         5 |6                       19 20 21      25 26        31
261 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
262 >                |      6     |                         |FN|    OP     |      2     |
263 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
264 >                 0         5 |6                      18 19 20      25 26        31
265   */
266  
267 < typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
268 < typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
267 > typedef bit_field< 19, 19 > FN_field;
268 > typedef bit_field< 20, 25 > NATIVE_OP_field;
269   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
270  
271 + // "Native" EMUL_OP routines
272 + #define GPR_A(REG) gpr(16 + (REG))
273 + #define GPR_D(REG) gpr( 8 + (REG))
274 +
275 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds()
276 + {
277 +        Microseconds(GPR_A(0), GPR_D(0));
278 + }
279 +
280 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1()
281 + {
282 +        // Sleep if no events pending
283 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
284 +                Delay_usec(16667);
285 +        GPR_A(0) = ReadMacInt32(0x2b6);
286 + }
287 +
288 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2()
289 + {
290 +        // Sleep if no events pending
291 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
292 +                Delay_usec(16667);
293 +        GPR_D(0) = (uint32)-2;
294 + }
295 +
296 + // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
297 + bool sheepshaver_cpu::filter_execute_emul_op(uint32 emul_op)
298 + {
299 +        switch (emul_op) {
300 +        case OP_MICROSECONDS:
301 +                execute_emul_op_microseconds();
302 +                return true;
303 +        case OP_IDLE_TIME:
304 +                execute_emul_op_idle_time_1();
305 +                return true;
306 +        case OP_IDLE_TIME_2:
307 +                execute_emul_op_idle_time_2();
308 +                return true;
309 +        }
310 +        return false;
311 + }
312 +
313 + // Execute EMUL_OP routine
314 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
315 + {
316 + #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
317 +        // First, filter out EMUL_OPs that can be executed without a mode switch
318 +        if (filter_execute_emul_op(emul_op))
319 +                return;
320 + #endif
321 +
322 +        M68kRegisters r68;
323 +        WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
324 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
325 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
326 +                r68.d[i] = gpr(8 + i);
327 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
328 +                r68.a[i] = gpr(16 + i);
329 +        r68.a[7] = gpr(1);
330 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
331 +        uint32 saved_xer = get_xer();
332 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
333 +        set_cr(saved_cr);
334 +        set_xer(saved_xer);
335 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
336 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
337 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
338 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
339 +        gpr(1) = r68.a[7];
340 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
341 + }
342 +
343   // Execute SheepShaver instruction
344   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
345   {
# Line 191 | Line 350 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
350          case 0:         // EMUL_RETURN
351                  QuitEmulator();
352                  break;
353 <                
353 >
354          case 1:         // EXEC_RETURN
355 <                throw sheepshaver_exec_return();
355 >                spcflags().set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
356                  break;
357  
358          case 2:         // EXEC_NATIVE
359 <                NativeOp(NATIVE_OP_field::extract(opcode));
359 >                execute_native_op(NATIVE_OP_field::extract(opcode));
360                  if (FN_field::test(opcode))
361                          pc() = lr();
362                  else
363                          pc() += 4;
364                  break;
365  
366 <        default: {      // EMUL_OP
367 <                M68kRegisters r68;
209 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
210 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
211 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
212 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
213 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
214 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
215 <                r68.a[7] = gpr(1);
216 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
217 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
218 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
219 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
220 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
221 <                gpr(1) = r68.a[7];
222 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
366 >        default:        // EMUL_OP
367 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
368                  pc() += 4;
369                  break;
370          }
226        }
371   }
372  
373 < // Checks for pending interrupts
374 < struct execute_nothing {
375 <        static inline void execute(powerpc_cpu *) { }
376 < };
373 > // Compile one instruction
374 > int sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
375 > {
376 > #if PPC_ENABLE_JIT
377 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
378 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
379 >                return COMPILE_FAILURE;
380 >
381 >        int status = COMPILE_FAILURE;
382 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
383 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
384  
385 < static void HandleInterrupt(void);
385 >        switch (opcode & 0x3f) {
386 >        case 0:         // EMUL_RETURN
387 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
388 >                status = COMPILE_CODE_OK;
389 >                break;
390  
391 < struct execute_spcflags_check {
392 <        static inline void execute(powerpc_cpu *cpu) {
393 <                if (SPCFLAGS_TEST(SPCFLAG_ALL_BUT_EXEC_RETURN)) {
394 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_ENTER_MON )) {
395 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_ENTER_MON );
396 <                                enter_mon();
397 <                        }
398 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_DOINT )) {
399 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_DOINT );
400 <                                HandleInterrupt();
401 <                        }
402 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_INT )) {
403 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_INT );
404 <                                SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_DOINT );
391 >        case 1:         // EXEC_RETURN
392 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
393 >                // Don't check for pending interrupts, we do know we have to
394 >                // get out of this block ASAP
395 >                dg.gen_exec_return();
396 >                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
397 >                break;
398 >
399 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
400 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
401 >                switch (selector) {
402 > #if !PPC_REENTRANT_JIT
403 >                // Filter out functions that may invoke Execute68k() or
404 >                // CallMacOS(), this would break reentrancy as they could
405 >                // invalidate the translation cache and even overwrite
406 >                // continuation code when we are done with them.
407 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
408 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
409 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
410 >                        break;
411 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
412 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
413 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
414 >                        break;
415 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
416 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
417 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
418 >                        break;
419 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
420 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
421 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
422 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
423 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
424 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
425 >                                XLM_GET_RESOURCE,
426 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
427 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
428 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
429 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
430 >                        };
431 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
432 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
433 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
434 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
435 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
436 >                        break;
437 >                }
438 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
439 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
440 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
441 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
442 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
443 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
444 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
445 >                        break;
446 > #endif
447 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
448 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
449 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
450 >                        break;
451 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
452 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
453 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
454 >                        break;
455 >                case NATIVE_BITBLT:
456 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
457 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_bitblt);
458 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
459 >                        break;
460 >                case NATIVE_INVRECT:
461 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
462 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_invrect);
463 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
464 >                        break;
465 >                case NATIVE_FILLRECT:
466 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
467 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_fillrect);
468 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
469 >                        break;
470 >                }
471 >                // Could we fully translate this NativeOp?
472 >                if (FN_field::test(opcode)) {
473 >                        if (status != COMPILE_FAILURE) {
474 >                                dg.gen_load_A0_LR();
475 >                                dg.gen_set_PC_A0();
476                          }
477 +                        cg_context.done_compile = true;
478 +                        break;
479 +                }
480 +                else if (status != COMPILE_FAILURE) {
481 +                        cg_context.done_compile = false;
482 +                        break;
483                  }
484 + #if PPC_REENTRANT_JIT
485 +                // Try to execute NativeOp trampoline
486 +                dg.gen_set_PC_im(cg_context.pc + 4);
487 +                dg.gen_mov_32_T0_im(selector);
488 +                dg.gen_jmp(native_op_trampoline);
489 +                cg_context.done_compile = true;
490 +                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
491 +                break;
492 + #endif
493 +                // Invoke NativeOp handler
494 +                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
495 +                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_native_op).ptr();
496 +                dg.gen_invoke_CPU_im(func, selector);
497 +                cg_context.done_compile = false;
498 +                status = COMPILE_CODE_OK;
499 +                break;
500          }
253 };
501  
502 < // Execution loop
503 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry)
504 < {
505 <        try {
506 <                pc() = entry;
507 <                powerpc_cpu::do_execute<execute_nothing, execute_spcflags_check>();
502 >        default: {      // EMUL_OP
503 >                uint32 emul_op = EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3;
504 > #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
505 >                typedef void (*emul_op_func_t)(dyngen_cpu_base);
506 >                emul_op_func_t emul_op_func = 0;
507 >                switch (emul_op) {
508 >                case OP_MICROSECONDS:
509 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds).ptr();
510 >                        break;
511 >                case OP_IDLE_TIME:
512 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1).ptr();
513 >                        break;
514 >                case OP_IDLE_TIME_2:
515 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2).ptr();
516 >                        break;
517 >                }
518 >                if (emul_op_func) {
519 >                        dg.gen_invoke_CPU(emul_op_func);
520 >                        cg_context.done_compile = false;
521 >                        status = COMPILE_CODE_OK;
522 >                        break;
523 >                }
524 > #endif
525 > #if PPC_REENTRANT_JIT
526 >                // Try to execute EmulOp trampoline
527 >                dg.gen_set_PC_im(cg_context.pc + 4);
528 >                dg.gen_mov_32_T0_im(emul_op);
529 >                dg.gen_jmp(emul_op_trampoline);
530 >                cg_context.done_compile = true;
531 >                status = COMPILE_EPILOGUE_OK;
532 >                break;
533 > #endif
534 >                // Invoke EmulOp handler
535 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
536 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
537 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, emul_op);
538 >                cg_context.done_compile = false;
539 >                status = COMPILE_CODE_OK;
540 >                break;
541          }
262        catch (sheepshaver_exec_return const &) {
263                // Nothing, simply return
542          }
543 <        catch (...) {
544 <                printf("ERROR: execute() received an unknown exception!\n");
545 <                QuitEmulator();
543 >        return status;
544 > #endif
545 >        return COMPILE_FAILURE;
546 > }
547 >
548 > // CPU context to preserve on interrupt
549 > sheepshaver_cpu::interrupt_context::interrupt_context(sheepshaver_cpu *_cpu, const char *_where)
550 > {
551 > #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
552 >        cpu = _cpu;
553 >        where = _where;
554 >
555 >        // Save interrupt context
556 >        memcpy(&gpr[0], &cpu->gpr(0), sizeof(gpr));
557 >        pc = cpu->pc();
558 >        lr = cpu->lr();
559 >        ctr = cpu->ctr();
560 >        cr = cpu->get_cr();
561 >        xer = cpu->get_xer();
562 > #endif
563 > }
564 >
565 > sheepshaver_cpu::interrupt_context::~interrupt_context()
566 > {
567 > #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
568 >        // Check whether CPU context was preserved by interrupt
569 >        if (memcmp(&gpr[0], &cpu->gpr(0), sizeof(gpr)) != 0) {
570 >                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers registers\n", where);
571 >                for (int i = 0; i < 32; i++)
572 >                        if (gpr[i] != cpu->gpr(i))
573 >                                printf(" r%d: %08x -> %08x\n", i, gpr[i], cpu->gpr(i));
574          }
575 +        if (pc != cpu->pc())
576 +                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers PC\n", where);
577 +        if (lr != cpu->lr())
578 +                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers LR\n", where);
579 +        if (ctr != cpu->ctr())
580 +                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers CTR\n", where);
581 +        if (cr != cpu->get_cr())
582 +                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers CR\n", where);
583 +        if (xer != cpu->get_xer())
584 +                printf("FATAL: %s: interrupt clobbers XER\n", where);
585 + #endif
586   }
587  
588   // Handle MacOS interrupt
589 < void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu)
589 > void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry)
590   {
591 < #if MULTICORE_CPU
592 <        // Initialize stack pointer from previous CPU running
593 <        gpr(1) = cpu->gpr(1);
594 < #else
591 > #if EMUL_TIME_STATS
592 >        interrupt_count++;
593 >        const clock_t interrupt_start = clock();
594 > #endif
595 >
596 > #if SAFE_INTERRUPT_PPC
597 >        static int depth = 0;
598 >        if (depth != 0)
599 >                printf("FATAL: sheepshaver_cpu::interrupt() called more than once: %d\n", depth);
600 >        depth++;
601 > #endif
602 >
603          // Save program counters and branch registers
604          uint32 saved_pc = pc();
605          uint32 saved_lr = lr();
606          uint32 saved_ctr= ctr();
607 < #endif
607 >        uint32 saved_sp = gpr(1);
608  
609 <        // Create stack frame
610 <        gpr(1) -= 64;
609 >        // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
610 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
611  
612          // Build trampoline to return from interrupt
613 <        uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
613 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
614  
615          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
616 <        kernel_data->v[0x004 >> 2] = gpr(1);
617 <        kernel_data->v[0x018 >> 2] = gpr(6);
616 >        kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
617 >        kernel_data->v[0x018 >> 2] = htonl(gpr(6));
618  
619 <        gpr(6) = kernel_data->v[0x65c >> 2];
619 >        gpr(6) = ntohl(kernel_data->v[0x65c >> 2]);
620          assert(gpr(6) != 0);
621          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x13c, gpr(7));
622          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x144, gpr(8));
# Line 302 | Line 627 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
627          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x16c, gpr(13));
628  
629          gpr(1)  = KernelDataAddr;
630 <        gpr(7)  = kernel_data->v[0x660 >> 2];
630 >        gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
631          gpr(8)  = 0;
632 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
633 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
634 <        gpr(13) = cr().get();
632 >        gpr(10) = trampoline.addr();
633 >        gpr(12) = trampoline.addr();
634 >        gpr(13) = get_cr();
635  
636          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
637          uint32 result = op_ppc_rlwimi::apply(gpr(7), 8, 0x80000000, gpr(7));
# Line 314 | Line 639 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
639          gpr(7) = result;
640  
641          gpr(11) = 0xf072; // MSR (SRR1)
642 <        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (cr().get() & ~0x0fff0000));
642 >        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (get_cr() & ~0x0fff0000));
643  
644          // Enter nanokernel
645          execute(entry);
646  
322        // Cleanup stack
323        gpr(1) += 64;
324
325 #if !MULTICORE_CPU
647          // Restore program counters and branch registers
648          pc() = saved_pc;
649          lr() = saved_lr;
650          ctr()= saved_ctr;
651 +        gpr(1) = saved_sp;
652 +
653 + #if EMUL_TIME_STATS
654 +        interrupt_time += (clock() - interrupt_start);
655 + #endif
656 +
657 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC
658 +        depth--;
659   #endif
660   }
661  
662   // Execute 68k routine
663   void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r)
664   {
665 + #if EMUL_TIME_STATS
666 +        exec68k_count++;
667 +        const clock_t exec68k_start = clock();
668 + #endif
669 +
670   #if SAFE_EXEC_68K
671          if (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE) != MODE_EMUL_OP)
672                  printf("FATAL: Execute68k() not called from EMUL_OP mode\n");
# Line 342 | Line 676 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
676          uint32 saved_pc = pc();
677          uint32 saved_lr = lr();
678          uint32 saved_ctr= ctr();
679 +        uint32 saved_cr = get_cr();
680  
681          // Create MacOS stack frame
682 +        // FIXME: make sure MacOS doesn't expect PPC registers to live on top
683          uint32 sp = gpr(1);
684 <        gpr(1) -= 56 + 19*4 + 18*8;
684 >        gpr(1) -= 56;
685          WriteMacInt32(gpr(1), sp);
686  
687          // Save PowerPC registers
688 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56), &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
688 >        uint32 saved_GPRs[19];
689 >        memcpy(&saved_GPRs[0], &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
690   #if SAVE_FP_EXEC_68K
691 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
691 >        double saved_FPRs[18];
692 >        memcpy(&saved_FPRs[0], &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
693   #endif
694  
695          // Setup registers for 68k emulator
# Line 365 | Line 703 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
703          gpr(25) = ReadMacInt32(XLM_68K_R25);            // MSB of SR
704          gpr(26) = 0;
705          gpr(28) = 0;                                                            // VBR
706 <        gpr(29) = kernel_data->ed.v[0x74 >> 2];         // Pointer to opcode table
707 <        gpr(30) = kernel_data->ed.v[0x78 >> 2];         // Address of emulator
706 >        gpr(29) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x74 >> 2]);          // Pointer to opcode table
707 >        gpr(30) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x78 >> 2]);          // Address of emulator
708          gpr(31) = KernelDataAddr + 0x1000;
709  
710          // Push return address (points to EXEC_RETURN opcode) on stack
# Line 398 | Line 736 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
736            r->a[i] = gpr(16 + i);
737  
738          // Restore PowerPC registers
739 <        memcpy(&gpr(13), Mac2HostAddr(gpr(1)+56), sizeof(uint32)*(32-13));
739 >        memcpy(&gpr(13), &saved_GPRs[0], sizeof(uint32)*(32-13));
740   #if SAVE_FP_EXEC_68K
741 <        memcpy(&fpr(14), Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), sizeof(double)*(32-14));
741 >        memcpy(&fpr(14), &saved_FPRs[0], sizeof(double)*(32-14));
742   #endif
743  
744          // Cleanup stack
745 <        gpr(1) += 56 + 19*4 + 18*8;
745 >        gpr(1) += 56;
746  
747          // Restore program counters and branch registers
748          pc() = saved_pc;
749          lr() = saved_lr;
750          ctr()= saved_ctr;
751 +        set_cr(saved_cr);
752 +
753 + #if EMUL_TIME_STATS
754 +        exec68k_time += (clock() - exec68k_start);
755 + #endif
756   }
757  
758   // Call MacOS PPC code
759   uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args)
760   {
761 + #if EMUL_TIME_STATS
762 +        macos_exec_count++;
763 +        const clock_t macos_exec_start = clock();
764 + #endif
765 +
766          // Save program counters and branch registers
767          uint32 saved_pc = pc();
768          uint32 saved_lr = lr();
769          uint32 saved_ctr= ctr();
770  
771          // Build trampoline with EXEC_RETURN
772 <        uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
773 <        lr() = (uint32)trampoline;
772 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
773 >        lr() = trampoline.addr();
774  
775          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
776          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 453 | Line 801 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
801          lr() = saved_lr;
802          ctr()= saved_ctr;
803  
804 + #if EMUL_TIME_STATS
805 +        macos_exec_time += (clock() - macos_exec_start);
806 + #endif
807 +
808          return retval;
809   }
810  
# Line 461 | Line 813 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
813   {
814          // Save branch registers
815          uint32 saved_lr = lr();
464        uint32 saved_ctr= ctr();
816  
817 <        const uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
817 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
818 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
819 >        lr() = trampoline.addr();
820  
468        lr() = (uint32)trampoline;
469        ctr()= entry;
821          execute(entry);
822  
823          // Restore branch registers
824          lr() = saved_lr;
474        ctr()= saved_ctr;
825   }
826  
827   // Resource Manager thunk
478 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint16 **h);
479
828   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
829   {
830          uint32 type = gpr(3);
# Line 487 | Line 835 | inline void sheepshaver_cpu::get_resourc
835  
836          // Call old routine
837          execute_ppc(old_get_resource);
490        uint16 **handle = (uint16 **)gpr(3);
838  
839          // Call CheckLoad()
840 +        uint32 handle = gpr(3);
841          check_load_invoc(type, id, handle);
842 <        gpr(3) = (uint32)handle;
842 >        gpr(3) = handle;
843  
844          // Cleanup stack
845          gpr(1) += 56;
# Line 502 | Line 850 | inline void sheepshaver_cpu::get_resourc
850   *              SheepShaver CPU engine interface
851   **/
852  
853 < static sheepshaver_cpu *main_cpu = NULL;                // CPU emulator to handle usual control flow
854 < static sheepshaver_cpu *interrupt_cpu = NULL;   // CPU emulator to handle interrupts
507 < static sheepshaver_cpu *current_cpu = NULL;             // Current CPU emulator context
853 > // PowerPC CPU emulator
854 > static sheepshaver_cpu *ppc_cpu = NULL;
855  
856 < static inline void cpu_push(sheepshaver_cpu *new_cpu)
856 > void FlushCodeCache(uintptr start, uintptr end)
857   {
858 < #if MULTICORE_CPU
859 <        current_cpu = new_cpu;
513 < #endif
514 < }
515 <
516 < static inline void cpu_pop()
517 < {
518 < #if MULTICORE_CPU
519 <        current_cpu = main_cpu;
520 < #endif
858 >        D(bug("FlushCodeCache(%08x, %08x)\n", start, end));
859 >        ppc_cpu->invalidate_cache_range(start, end);
860   }
861  
862   // Dump PPC registers
863   static void dump_registers(void)
864   {
865 <        current_cpu->dump_registers();
865 >        ppc_cpu->dump_registers();
866   }
867  
868   // Dump log
869   static void dump_log(void)
870   {
871 <        current_cpu->dump_log();
871 >        ppc_cpu->dump_log();
872   }
873  
874   /*
875   *  Initialize CPU emulation
876   */
877  
878 < static struct sigaction sigsegv_action;
540 <
541 < #if defined(__powerpc__)
542 < #include <sys/ucontext.h>
543 < #endif
544 <
545 < static void sigsegv_handler(int sig, siginfo_t *sip, void *scp)
878 > static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t fault_address, sigsegv_address_t fault_instruction)
879   {
547        const uintptr addr = (uintptr)sip->si_addr;
880   #if ENABLE_VOSF
881 <        // Handle screen fault.
882 <        extern bool Screen_fault_handler(sigsegv_address_t fault_address, sigsegv_address_t fault_instruction);
883 <        if (Screen_fault_handler((sigsegv_address_t)addr, SIGSEGV_INVALID_PC))
884 <                return;
881 >        // Handle screen fault
882 >        extern bool Screen_fault_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
883 >        if (Screen_fault_handler(fault_address, fault_instruction))
884 >                return SIGSEGV_RETURN_SUCCESS;
885   #endif
886 < #if defined(__powerpc__)
887 <        if (addr >= ROM_BASE && addr < ROM_BASE + ROM_SIZE) {
888 <                printf("IGNORE write access to ROM at %08x\n", addr);
889 <                (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip += 4;
890 <                return;
891 <        }
892 <        if (addr >= 0xf3012000 && addr < 0xf3014000 && 0) {
893 <                printf("IGNORE write access to ROM at %08x\n", addr);
894 <                (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip += 4;
895 <                return;
886 >
887 >        const uintptr addr = (uintptr)fault_address;
888 > #if HAVE_SIGSEGV_SKIP_INSTRUCTION
889 >        // Ignore writes to ROM
890 >        if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
891 >                return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
892 >
893 >        // Get program counter of target CPU
894 >        sheepshaver_cpu * const cpu = ppc_cpu;
895 >        const uint32 pc = cpu->pc();
896 >        
897 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
898 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
899 >        if (mac_fault) {
900 >
901 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
902 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
903 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
904 >        
905 >                // MacOS 8.5 installation
906 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
907 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
908 >        
909 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
910 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
911 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
912 >        
913 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
914 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
915 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
916 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
917 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
918 >
919 >                // Ignore writes to the zero page
920 >                else if ((uint32)(addr - SheepMem::ZeroPage()) < (uint32)SheepMem::PageSize())
921 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
922 >
923 >                // Ignore all other faults, if requested
924 >                if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
925 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
926          }
565 #endif
566        printf("Caught SIGSEGV at address %p\n", sip->si_addr);
567        printf("Native PC: %08x\n", (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip);
568        printf("Current CPU: %s\n", current_cpu == main_cpu ? "main" : "interrupts");
569 #if 1
570        dump_registers();
927   #else
928 <        printf("Main CPU context\n");
573 <        main_cpu->dump_registers();
574 <        printf("Interrupts CPU context\n");
575 <        interrupt_cpu->dump_registers();
928 > #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
929   #endif
930 <        current_cpu->dump_log();
930 >
931 >        printf("SIGSEGV\n");
932 >        printf("  pc %p\n", fault_instruction);
933 >        printf("  ea %p\n", fault_address);
934 >        dump_registers();
935 >        ppc_cpu->dump_log();
936          enter_mon();
937          QuitEmulator();
938 +
939 +        return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
940   }
941  
942   void init_emul_ppc(void)
943   {
944          // Initialize main CPU emulator
945 <        main_cpu = new sheepshaver_cpu();
946 <        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
945 >        ppc_cpu = new sheepshaver_cpu();
946 >        ppc_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
947 >        ppc_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
948          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
949  
950 < #if MULTICORE_CPU
951 <        // Initialize alternate CPU emulator to handle interrupts
591 <        interrupt_cpu = new sheepshaver_cpu();
592 < #endif
593 <
594 <        // Install SIGSEGV handler
595 <        sigemptyset(&sigsegv_action.sa_mask);
596 <        sigsegv_action.sa_sigaction = sigsegv_handler;
597 <        sigsegv_action.sa_flags = SA_SIGINFO;
598 <        sigsegv_action.sa_restorer = NULL;
599 <        sigaction(SIGSEGV, &sigsegv_action, NULL);
950 >        // Install the handler for SIGSEGV
951 >        sigsegv_install_handler(sigsegv_handler);
952  
953   #if ENABLE_MON
954          // Install "regs" command in cxmon
955          mon_add_command("regs", dump_registers, "regs                     Dump PowerPC registers\n");
956          mon_add_command("log", dump_log, "log                      Dump PowerPC emulation log\n");
957   #endif
958 +
959 + #if EMUL_TIME_STATS
960 +        emul_start_time = clock();
961 + #endif
962 + }
963 +
964 + /*
965 + *  Deinitialize emulation
966 + */
967 +
968 + void exit_emul_ppc(void)
969 + {
970 + #if EMUL_TIME_STATS
971 +        clock_t emul_end_time = clock();
972 +
973 +        printf("### Statistics for SheepShaver emulation parts\n");
974 +        const clock_t emul_time = emul_end_time - emul_start_time;
975 +        printf("Total emulation time : %.1f sec\n", double(emul_time) / double(CLOCKS_PER_SEC));
976 +        printf("Total interrupt count: %d (%2.1f Hz)\n", interrupt_count,
977 +                   (double(interrupt_count) * CLOCKS_PER_SEC) / double(emul_time));
978 +
979 + #define PRINT_STATS(LABEL, VAR_PREFIX) do {                                                             \
980 +                printf("Total " LABEL " count : %d\n", VAR_PREFIX##_count);             \
981 +                printf("Total " LABEL " time  : %.1f sec (%.1f%%)\n",                   \
982 +                           double(VAR_PREFIX##_time) / double(CLOCKS_PER_SEC),          \
983 +                           100.0 * double(VAR_PREFIX##_time) / double(emul_time));      \
984 +        } while (0)
985 +
986 +        PRINT_STATS("Execute68k[Trap] execution", exec68k);
987 +        PRINT_STATS("NativeOp execution", native_exec);
988 +        PRINT_STATS("MacOS routine execution", macos_exec);
989 +
990 + #undef PRINT_STATS
991 +        printf("\n");
992 + #endif
993 +
994 +        delete ppc_cpu;
995   }
996  
997 + #if PPC_ENABLE_JIT && PPC_REENTRANT_JIT
998 + // Initialize EmulOp trampolines
999 + void init_emul_op_trampolines(basic_dyngen & dg)
1000 + {
1001 +        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
1002 +        func_t func;
1003 +
1004 +        // EmulOp
1005 +        emul_op_trampoline = dg.gen_start();
1006 +        func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
1007 +        dg.gen_invoke_CPU_T0(func);
1008 +        dg.gen_exec_return();
1009 +        dg.gen_end();
1010 +
1011 +        // NativeOp
1012 +        native_op_trampoline = dg.gen_start();
1013 +        func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_native_op).ptr();
1014 +        dg.gen_invoke_CPU_T0(func);    
1015 +        dg.gen_exec_return();
1016 +        dg.gen_end();
1017 +
1018 +        D(bug("EmulOp trampoline:   %p\n", emul_op_trampoline));
1019 +        D(bug("NativeOp trampoline: %p\n", native_op_trampoline));
1020 + }
1021 + #endif
1022 +
1023   /*
1024   *  Emulation loop
1025   */
1026  
1027   void emul_ppc(uint32 entry)
1028   {
1029 <        current_cpu = main_cpu;
1030 <        current_cpu->start_log();
1031 <        current_cpu->execute(entry);
1029 > #if 0
1030 >        ppc_cpu->start_log();
1031 > #endif
1032 >        // start emulation loop and enable code translation or caching
1033 >        ppc_cpu->execute(entry);
1034   }
1035  
1036   /*
1037   *  Handle PowerPC interrupt
1038   */
1039  
623 // Atomic operations
624 extern int atomic_add(int *var, int v);
625 extern int atomic_and(int *var, int v);
626 extern int atomic_or(int *var, int v);
627
1040   void TriggerInterrupt(void)
1041   {
1042   #if 0
1043    WriteMacInt32(0x16a, ReadMacInt32(0x16a) + 1);
1044   #else
1045 <  SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_INT );
1045 >  // Trigger interrupt to main cpu only
1046 >  if (ppc_cpu)
1047 >          ppc_cpu->trigger_interrupt();
1048   #endif
1049   }
1050  
1051 < static void HandleInterrupt(void)
1051 > void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(void)
1052   {
1053          // Do nothing if interrupts are disabled
1054 <        if (int32(ReadMacInt32(XLM_IRQ_NEST)) > 0)
1054 >        if (*(int32 *)XLM_IRQ_NEST > 0)
1055                  return;
1056  
1057          // Do nothing if there is no interrupt pending
1058          if (InterruptFlags == 0)
1059                  return;
1060  
1061 +        // Current interrupt nest level
1062 +        static int interrupt_depth = 0;
1063 +        ++interrupt_depth;
1064 +
1065          // Disable MacOS stack sniffer
1066          WriteMacInt32(0x110, 0);
1067  
# Line 651 | Line 1069 | static void HandleInterrupt(void)
1069          switch (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE)) {
1070          case MODE_68K:
1071                  // 68k emulator active, trigger 68k interrupt level 1
654                assert(current_cpu == main_cpu);
1072                  WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
1073 <                main_cpu->set_cr(main_cpu->get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
1073 >                set_cr(get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
1074                  break;
1075      
1076   #if INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE
1077          case MODE_NATIVE:
1078                  // 68k emulator inactive, in nanokernel?
1079 <                assert(current_cpu == main_cpu);
1080 <                if (main_cpu->gpr(1) != KernelDataAddr) {
1079 >                if (gpr(1) != KernelDataAddr && interrupt_depth == 1) {
1080 >                        interrupt_context ctx(this, "PowerPC mode");
1081 >
1082                          // Prepare for 68k interrupt level 1
1083                          WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
1084                          WriteMacInt32(tswap32(kernel_data->v[0x658 >> 2]) + 0xdc,
# Line 669 | Line 1087 | static void HandleInterrupt(void)
1087        
1088                          // Execute nanokernel interrupt routine (this will activate the 68k emulator)
1089                          DisableInterrupt();
672                        cpu_push(interrupt_cpu);
1090                          if (ROMType == ROMTYPE_NEWWORLD)
1091 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c, main_cpu);
1091 >                                ppc_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c);
1092                          else
1093 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c, main_cpu);
677 <                        cpu_pop();
1093 >                                ppc_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c);
1094                  }
1095                  break;
1096   #endif
# Line 683 | Line 1099 | static void HandleInterrupt(void)
1099          case MODE_EMUL_OP:
1100                  // 68k emulator active, within EMUL_OP routine, execute 68k interrupt routine directly when interrupt level is 0
1101                  if ((ReadMacInt32(XLM_68K_R25) & 7) == 0) {
1102 +                        interrupt_context ctx(this, "68k mode");
1103   #if 1
1104                          // Execute full 68k interrupt routine
1105                          M68kRegisters r;
# Line 704 | Line 1121 | static void HandleInterrupt(void)
1121                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
1122                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
1123                                          ADBInterrupt();
1124 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
1124 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
1125                                  }
1126                          }
1127   #endif
# Line 712 | Line 1129 | static void HandleInterrupt(void)
1129                  break;
1130   #endif
1131          }
715 }
716
717 /*
718 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
719 */
720
721 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
722                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
1132  
1133 < // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
1134 < const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
1135 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
727 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
728 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
729 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
730 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
731 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
732 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
733 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
734 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
735 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
736 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
737 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
738 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
739 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
740 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
741 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
742 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
743 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
744 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
745 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
746 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
747 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
748 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
749 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
750 <        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
751 < };
1133 >        // We are done with this interrupt
1134 >        --interrupt_depth;
1135 > }
1136  
1137   static void get_resource(void);
1138   static void get_1_resource(void);
# Line 756 | Line 1140 | static void get_ind_resource(void);
1140   static void get_1_ind_resource(void);
1141   static void r_get_resource(void);
1142  
1143 < #define GPR(REG) current_cpu->gpr(REG)
1144 <
761 < static void NativeOp(int selector)
1143 > // Execute NATIVE_OP routine
1144 > void sheepshaver_cpu::execute_native_op(uint32 selector)
1145   {
1146 + #if EMUL_TIME_STATS
1147 +        native_exec_count++;
1148 +        const clock_t native_exec_start = clock();
1149 + #endif
1150 +
1151          switch (selector) {
1152          case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
1153                  DoPatchNameRegistry();
# Line 771 | Line 1159 | static void NativeOp(int selector)
1159                  VideoVBL();
1160                  break;
1161          case NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO:
1162 <                GPR(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)GPR(3), (void *)GPR(4),
1163 <                                                                                           (void *)GPR(5), GPR(6), GPR(7));
1162 >                gpr(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)gpr(3), (void *)gpr(4),
1163 >                                                                                           (void *)gpr(5), gpr(6), gpr(7));
1164                  break;
1165 <        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1166 <                get_resource();
1165 > #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1166 >        case NATIVE_ETHER_IRQ:
1167 >                EtherIRQ();
1168                  break;
1169 <        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1170 <                get_1_resource();
1169 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1170 >                gpr(3) = InitStreamModule((void *)gpr(3));
1171                  break;
1172 <        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1173 <                get_ind_resource();
1172 >        case NATIVE_ETHER_TERM:
1173 >                TerminateStreamModule();
1174                  break;
1175 <        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1176 <                get_1_ind_resource();
1175 >        case NATIVE_ETHER_OPEN:
1176 >                gpr(3) = ether_open((queue_t *)gpr(3), (void *)gpr(4), gpr(5), gpr(6), (void*)gpr(7));
1177 >                break;
1178 >        case NATIVE_ETHER_CLOSE:
1179 >                gpr(3) = ether_close((queue_t *)gpr(3), gpr(4), (void *)gpr(5));
1180 >                break;
1181 >        case NATIVE_ETHER_WPUT:
1182 >                gpr(3) = ether_wput((queue_t *)gpr(3), (mblk_t *)gpr(4));
1183 >                break;
1184 >        case NATIVE_ETHER_RSRV:
1185 >                gpr(3) = ether_rsrv((queue_t *)gpr(3));
1186 >                break;
1187 > #else
1188 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1189 >                // FIXME: needs more complicated thunks
1190 >                gpr(3) = false;
1191 >                break;
1192 > #endif
1193 >        case NATIVE_SYNC_HOOK:
1194 >                gpr(3) = NQD_sync_hook(gpr(3));
1195 >                break;
1196 >        case NATIVE_BITBLT_HOOK:
1197 >                gpr(3) = NQD_bitblt_hook(gpr(3));
1198 >                break;
1199 >        case NATIVE_BITBLT:
1200 >                NQD_bitblt(gpr(3));
1201 >                break;
1202 >        case NATIVE_FILLRECT_HOOK:
1203 >                gpr(3) = NQD_fillrect_hook(gpr(3));
1204                  break;
1205 <        case NATIVE_R_GET_RESOURCE:
1206 <                r_get_resource();
1205 >        case NATIVE_INVRECT:
1206 >                NQD_invrect(gpr(3));
1207 >                break;
1208 >        case NATIVE_FILLRECT:
1209 >                NQD_fillrect(gpr(3));
1210                  break;
1211          case NATIVE_SERIAL_NOTHING:
1212          case NATIVE_SERIAL_OPEN:
# Line 806 | Line 1225 | static void NativeOp(int selector)
1225                          SerialStatus,
1226                          SerialClose
1227                  };
1228 <                GPR(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](GPR(3), GPR(4));
1228 >                gpr(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](gpr(3), gpr(4));
1229 >                break;
1230 >        }
1231 >        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1232 >        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1233 >        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1234 >        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1235 >        case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
1236 >                typedef void (*GetResourceCallback)(void);
1237 >                static const GetResourceCallback get_resource_callbacks[] = {
1238 >                        ::get_resource,
1239 >                        ::get_1_resource,
1240 >                        ::get_ind_resource,
1241 >                        ::get_1_ind_resource,
1242 >                        ::r_get_resource
1243 >                };
1244 >                get_resource_callbacks[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]();
1245                  break;
1246          }
1247          case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
# Line 815 | Line 1250 | static void NativeOp(int selector)
1250          case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
1251                  EnableInterrupt();
1252                  break;
1253 +        case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1254 +                MakeExecutable(0, (void *)gpr(4), gpr(5));
1255 +                break;
1256 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1257 +                check_load_invoc(gpr(3), gpr(4), gpr(5));
1258 +                break;
1259          default:
1260                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1261                  QuitEmulator();
1262                  break;
1263          }
823 }
824
825 /*
826 *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
827 */
1264  
1265 < void ExecuteNative(int selector)
1266 < {
1267 <        uint32 tvect[2];
832 <        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
833 <        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
834 <        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
835 <        M68kRegisters r;
836 <        Execute68k((uint32)&desc, &r);
1265 > #if EMUL_TIME_STATS
1266 >        native_exec_time += (clock() - native_exec_start);
1267 > #endif
1268   }
1269  
1270   /*
# Line 844 | Line 1275 | void ExecuteNative(int selector)
1275  
1276   void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters *r)
1277   {
1278 <        current_cpu->execute_68k(pc, r);
1278 >        ppc_cpu->execute_68k(pc, r);
1279   }
1280  
1281   /*
# Line 854 | Line 1285 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1285  
1286   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1287   {
1288 <        uint16 proc[2] = {trap, M68K_RTS};
1289 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1288 >        SheepVar proc_var(4);
1289 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1290 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1291 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1292 >        Execute68k(proc, r);
1293   }
1294  
1295   /*
# Line 864 | Line 1298 | void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kReg
1298  
1299   uint32 call_macos(uint32 tvect)
1300   {
1301 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, 0, NULL);
1301 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, 0, NULL);
1302   }
1303  
1304   uint32 call_macos1(uint32 tvect, uint32 arg1)
1305   {
1306          const uint32 args[] = { arg1 };
1307 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1307 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1308   }
1309  
1310   uint32 call_macos2(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2)
1311   {
1312          const uint32 args[] = { arg1, arg2 };
1313 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1313 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1314   }
1315  
1316   uint32 call_macos3(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2, uint32 arg3)
1317   {
1318          const uint32 args[] = { arg1, arg2, arg3 };
1319 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1319 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1320   }
1321  
1322   uint32 call_macos4(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2, uint32 arg3, uint32 arg4)
1323   {
1324          const uint32 args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4 };
1325 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1325 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1326   }
1327  
1328   uint32 call_macos5(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2, uint32 arg3, uint32 arg4, uint32 arg5)
1329   {
1330          const uint32 args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4, arg5 };
1331 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1331 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1332   }
1333  
1334   uint32 call_macos6(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2, uint32 arg3, uint32 arg4, uint32 arg5, uint32 arg6)
1335   {
1336          const uint32 args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4, arg5, arg6 };
1337 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1337 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1338   }
1339  
1340   uint32 call_macos7(uint32 tvect, uint32 arg1, uint32 arg2, uint32 arg3, uint32 arg4, uint32 arg5, uint32 arg6, uint32 arg7)
1341   {
1342          const uint32 args[] = { arg1, arg2, arg3, arg4, arg5, arg6, arg7 };
1343 <        return current_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
910 < }
911 <
912 < /*
913 < *  Atomic operations
914 < */
915 <
916 < int atomic_add(int *var, int v)
917 < {
918 <        int ret = *var;
919 <        *var += v;
920 <        return ret;
921 < }
922 <
923 < int atomic_and(int *var, int v)
924 < {
925 <        int ret = *var;
926 <        *var &= v;
927 <        return ret;
928 < }
929 <
930 < int atomic_or(int *var, int v)
931 < {
932 <        int ret = *var;
933 <        *var |= v;
934 <        return ret;
1343 >        return ppc_cpu->execute_macos_code(tvect, sizeof(args)/sizeof(args[0]), args);
1344   }
1345  
1346   /*
# Line 940 | Line 1349 | int atomic_or(int *var, int v)
1349  
1350   void get_resource(void)
1351   {
1352 <        current_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_RESOURCE));
1352 >        ppc_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_RESOURCE));
1353   }
1354  
1355   void get_1_resource(void)
1356   {
1357 <        current_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_1_RESOURCE));
1357 >        ppc_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_1_RESOURCE));
1358   }
1359  
1360   void get_ind_resource(void)
1361   {
1362 <        current_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_IND_RESOURCE));
1362 >        ppc_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_IND_RESOURCE));
1363   }
1364  
1365   void get_1_ind_resource(void)
1366   {
1367 <        current_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_1_IND_RESOURCE));
1367 >        ppc_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_GET_1_IND_RESOURCE));
1368   }
1369  
1370   void r_get_resource(void)
1371   {
1372 <        current_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_R_GET_RESOURCE));
1372 >        ppc_cpu->get_resource(ReadMacInt32(XLM_R_GET_RESOURCE));
1373   }

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