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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 1.16 by gbeauche, 2003-11-10T15:11:44Z vs.
Revision 1.27 by gbeauche, 2004-02-15T17:17:36Z

# 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 89 | Line 100 | static void enter_mon(void)
100   // Pointer to Kernel Data
101   static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
102  
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 105 | 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 121 | 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 136 | Line 166 | public:
166          // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
167          void *operator new[](size_t);
168          void operator delete[](void *p);
169 +
170 +        // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
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;
175  
176   sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
177 <        : powerpc_cpu()
177 >        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
178   {
179          init_decoder();
180   }
181  
182   void sheepshaver_cpu::init_decoder()
183   {
151 #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
152        static bool initialized = false;
153        if (initialized)
154                return;
155        initialized = true;
156 #endif
157
184          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
185                  { "sheep",
186                    (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
187                    NULL,
188 +                  PPC_I(SHEEP),
189                    D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
190                  }
191          };
# Line 186 | Line 213 | typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
213   typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
214   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
215  
216 + // Execute EMUL_OP routine
217 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
218 + {
219 +        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 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
228 +        uint32 saved_xer = get_xer();
229 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
230 +        set_cr(saved_cr);
231 +        set_xer(saved_xer);
232 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
233 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
234 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
235 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
236 +        gpr(1) = r68.a[7];
237 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
238 + }
239 +
240   // Execute SheepShaver instruction
241   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
242   {
# Line 209 | Line 260 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
260                          pc() += 4;
261                  break;
262  
263 <        default: {      // EMUL_OP
264 <                M68kRegisters r68;
214 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
215 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
216 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
217 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
218 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
219 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
220 <                r68.a[7] = gpr(1);
221 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
222 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
223 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
224 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
225 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
226 <                gpr(1) = r68.a[7];
227 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
263 >        default:        // EMUL_OP
264 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
265                  pc() += 4;
266                  break;
267          }
231        }
268   }
269  
270 < // Execution loop
271 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry, bool enable_cache)
270 > // Compile one instruction
271 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
272   {
273 <        powerpc_cpu::execute(entry, enable_cache);
273 > #if PPC_ENABLE_JIT
274 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
275 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
276 >                return false;
277 >
278 >        bool compiled = false;
279 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
280 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
281 >
282 >        switch (opcode & 0x3f) {
283 >        case 0:         // EMUL_RETURN
284 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
285 >                compiled = true;
286 >                break;
287 >
288 >        case 1:         // EXEC_RETURN
289 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
290 >                compiled = true;
291 >                break;
292 >
293 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
294 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
295 >                switch (selector) {
296 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
297 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
298 >                        compiled = true;
299 >                        break;
300 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
301 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
302 >                        compiled = true;
303 >                        break;
304 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
305 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
306 >                        compiled = true;
307 >                        break;
308 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
309 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
310 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
311 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
312 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
313 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
314 >                                XLM_GET_RESOURCE,
315 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
316 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
317 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
318 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
319 >                        };
320 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
321 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
322 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
323 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
324 >                        compiled = true;
325 >                        break;
326 >                }
327 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
328 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
329 >                        compiled = true;
330 >                        break;
331 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
332 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
333 >                        compiled = true;
334 >                        break;
335 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
336 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
337 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
338 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
339 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
340 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
341 >                        compiled = true;
342 >                        break;
343 >                }
344 >                if (FN_field::test(opcode)) {
345 >                        if (compiled) {
346 >                                dg.gen_load_A0_LR();
347 >                                dg.gen_set_PC_A0();
348 >                        }
349 >                        cg_context.done_compile = true;
350 >                }
351 >                else
352 >                        cg_context.done_compile = false;
353 >                break;
354 >        }
355 >
356 >        default: {      // EMUL_OP
357 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
358 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
359 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
360 >                cg_context.done_compile = false;
361 >                compiled = true;
362 >                break;
363 >        }
364 >        }
365 >        return compiled;
366 > #endif
367 >        return false;
368   }
369  
370   // Handle MacOS interrupt
# Line 254 | Line 384 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
384   #endif
385  
386          // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
387 <        gpr(1) = SheepStack1Base - 64;
387 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
388  
389          // Build trampoline to return from interrupt
390 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
390 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
391  
392          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
393          kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
# Line 276 | Line 406 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
406          gpr(1)  = KernelDataAddr;
407          gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
408          gpr(8)  = 0;
409 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
410 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
409 >        gpr(10) = trampoline.addr();
410 >        gpr(12) = trampoline.addr();
411          gpr(13) = get_cr();
412  
413          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
# Line 414 | Line 544 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
544          uint32 saved_ctr= ctr();
545  
546          // Build trampoline with EXEC_RETURN
547 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
548 <        lr() = (uint32)trampoline;
547 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
548 >        lr() = trampoline.addr();
549  
550          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
551          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 459 | Line 589 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
589          // Save branch registers
590          uint32 saved_lr = lr();
591  
592 <        const uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
593 <        lr() = (uint32)trampoline;
592 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
593 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
594 >        lr() = trampoline.addr();
595  
596          execute(entry);
597  
# Line 469 | Line 600 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
600   }
601  
602   // Resource Manager thunk
472 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
473
603   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
604   {
605          uint32 type = gpr(3);
# Line 554 | Line 683 | static sigsegv_return_t sigsegv_handler(
683          if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
684                  return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
685  
686 <        // Ignore all other faults, if requested
687 <        if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
688 <                return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
686 >        // Get program counter of target CPU
687 >        sheepshaver_cpu * const cpu = current_cpu;
688 >        const uint32 pc = cpu->pc();
689 >        
690 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
691 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
692 >        if (mac_fault) {
693 >
694 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
695 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
696 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
697 >        
698 >                // MacOS 8.5 installation
699 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
700 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
701 >        
702 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
703 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
704 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
705 >        
706 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
707 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
708 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
709 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
710 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
711 >
712 >                // Ignore all other faults, if requested
713 >                if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
714 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
715 >        }
716   #else
717   #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
718   #endif
# Line 578 | Line 734 | void init_emul_ppc(void)
734          // Initialize main CPU emulator
735          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
736          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
737 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
738          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
739  
740   #if MULTICORE_CPU
# Line 642 | Line 799 | void exit_emul_ppc(void)
799   void emul_ppc(uint32 entry)
800   {
801          current_cpu = main_cpu;
802 < #if DEBUG
802 > #if 0
803          current_cpu->start_log();
804   #endif
805          // start emulation loop and enable code translation or caching
806 <        current_cpu->execute(entry, true);
806 >        current_cpu->execute(entry);
807   }
808  
809   /*
# Line 741 | Line 898 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
898                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
899                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
900                                          ADBInterrupt();
901 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
901 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
902                                  }
903                          }
904   #endif
# Line 751 | Line 908 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
908          }
909   }
910  
754 /*
755 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
756 */
757
758 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
759                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
760
761 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
762 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
763        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
764        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
765        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
766        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
767        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
768        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
769        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
770        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
771        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
772        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
773        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
774        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
775        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
776        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
777        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
778        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
779        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
780        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
781        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
782        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
783        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
784        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
785        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
786        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
787        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
788        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_MAKE_EXECUTABLE),
789 };
790
911   static void get_resource(void);
912   static void get_1_resource(void);
913   static void get_ind_resource(void);
# Line 890 | Line 1010 | static void NativeOp(int selector)
1010          case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1011                  MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1012                  break;
1013 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1014 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1015 +                break;
1016          default:
1017                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1018                  QuitEmulator();
# Line 902 | Line 1025 | static void NativeOp(int selector)
1025   }
1026  
1027   /*
905 *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
906 */
907
908 void ExecuteNative(int selector)
909 {
910        uint32 tvect[2];
911        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
912        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
913        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
914        M68kRegisters r;
915        Execute68k((uint32)&desc, &r);
916 }
917
918 /*
1028   *  Execute 68k subroutine (must be ended with EXEC_RETURN)
1029   *  This must only be called by the emul_thread when in EMUL_OP mode
1030   *  r->a[7] is unused, the routine runs on the caller's stack
# Line 933 | Line 1042 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1042  
1043   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1044   {
1045 <        uint16 proc[2];
1046 <        proc[0] = htons(trap);
1047 <        proc[1] = htons(M68K_RTS);
1048 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1045 >        SheepVar proc_var(4);
1046 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1047 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1048 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1049 >        Execute68k(proc, r);
1050   }
1051  
1052   /*

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+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines