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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 1.18 by gbeauche, 2003-11-24T23:45:41Z vs.
Revision 1.31 by gbeauche, 2004-02-24T14:09:12Z

# 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 31 | Line 31
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 39 | Line 40
40   #include "ether.h"
41  
42   #include <stdio.h>
43 + #include <stdlib.h>
44  
45   #if ENABLE_MON
46   #include "mon.h"
# Line 72 | Line 74 | static void enter_mon(void)
74   #endif
75   }
76  
77 + // From main_*.cpp
78 + extern uintptr SignalStackBase();
79 +
80 + // From rsrc_patches.cpp
81 + extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
82 +
83 + // PowerPC EmulOp to exit from emulation looop
84 + const uint32 POWERPC_EXEC_RETURN = POWERPC_EMUL_OP | 1;
85 +
86   // Enable multicore (main/interrupts) cpu emulation?
87   #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
88  
# Line 93 | Line 104 | static KernelData * const kernel_data =
104   // SIGSEGV handler
105   static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
106  
107 + // JIT Compiler enabled?
108 + static inline bool enable_jit_p()
109 + {
110 +        return PrefsFindBool("jit");
111 + }
112 +
113  
114   /**
115   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
# Line 114 | Line 131 | public:
131          // Constructor
132          sheepshaver_cpu();
133  
134 <        // Condition Register accessors
134 >        // CR & XER accessors
135          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
136          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
137 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
138 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
139  
140 <        // Execution loop
141 <        void execute(uint32 entry, bool enable_cache = false);
140 >        // Execute EMUL_OP routine
141 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
142  
143          // Execute 68k routine
144          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 130 | Line 149 | public:
149          // Execute MacOS/PPC code
150          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
151  
152 +        // Compile one instruction
153 +        virtual bool compile1(codegen_context_t & cg_context);
154 +
155          // Resource manager thunk
156          void get_resource(uint32 old_get_resource);
157  
# Line 137 | Line 159 | public:
159          void interrupt(uint32 entry);
160          void handle_interrupt();
161  
140        // Lazy memory allocator (one item at a time)
141        void *operator new(size_t size)
142                { return allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocate(); }
143        void operator delete(void *p)
144                { allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::deallocate(p); }
145        // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
146        void *operator new[](size_t);
147        void operator delete[](void *p);
148
162          // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
163          friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
164   };
165  
166 < lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
166 > // Memory allocator returning areas aligned on 16-byte boundaries
167 > void *operator new(size_t size)
168 > {
169 >        void *p;
170 >
171 > #if defined(HAVE_POSIX_MEMALIGN)
172 >        if (posix_memalign(&p, 16, size) != 0)
173 >                throw std::bad_alloc();
174 > #elif defined(HAVE_MEMALIGN)
175 >        p = memalign(16, size);
176 > #elif defined(HAVE_VALLOC)
177 >        p = valloc(size); // page-aligned!
178 > #else
179 >        /* XXX: handle padding ourselves */
180 >        p = malloc(size);
181 > #endif
182 >
183 >        return p;
184 > }
185 >
186 > void operator delete(void *p)
187 > {
188 > #if defined(HAVE_MEMALIGN) || defined(HAVE_VALLOC)
189 > #if defined(__GLIBC__)
190 >        // this is known to work only with GNU libc
191 >        free(p);
192 > #endif
193 > #else
194 >        free(p);
195 > #endif
196 > }
197  
198   sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
199 <        : powerpc_cpu()
199 >        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
200   {
201          init_decoder();
202   }
203  
204   void sheepshaver_cpu::init_decoder()
205   {
163 #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
164        static bool initialized = false;
165        if (initialized)
166                return;
167        initialized = true;
168 #endif
169
206          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
207                  { "sheep",
208                    (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
# Line 199 | Line 235 | typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
235   typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
236   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
237  
238 + // Execute EMUL_OP routine
239 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
240 + {
241 +        M68kRegisters r68;
242 +        WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
243 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
244 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
245 +                r68.d[i] = gpr(8 + i);
246 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
247 +                r68.a[i] = gpr(16 + i);
248 +        r68.a[7] = gpr(1);
249 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
250 +        uint32 saved_xer = get_xer();
251 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
252 +        set_cr(saved_cr);
253 +        set_xer(saved_xer);
254 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
255 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
256 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
257 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
258 +        gpr(1) = r68.a[7];
259 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
260 + }
261 +
262   // Execute SheepShaver instruction
263   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
264   {
# Line 222 | Line 282 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
282                          pc() += 4;
283                  break;
284  
285 <        default: {      // EMUL_OP
286 <                M68kRegisters r68;
227 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
228 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
229 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
230 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
231 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
232 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
233 <                r68.a[7] = gpr(1);
234 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
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);
285 >        default:        // EMUL_OP
286 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
287                  pc() += 4;
288                  break;
289          }
244        }
290   }
291  
292 < // Execution loop
293 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry, bool enable_cache)
292 > // Compile one instruction
293 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
294   {
295 <        powerpc_cpu::execute(entry, enable_cache);
295 > #if PPC_ENABLE_JIT
296 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
297 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
298 >                return false;
299 >
300 >        bool compiled = false;
301 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
302 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
303 >
304 >        switch (opcode & 0x3f) {
305 >        case 0:         // EMUL_RETURN
306 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
307 >                compiled = true;
308 >                break;
309 >
310 >        case 1:         // EXEC_RETURN
311 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
312 >                compiled = true;
313 >                break;
314 >
315 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
316 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
317 >                switch (selector) {
318 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
319 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
320 >                        compiled = true;
321 >                        break;
322 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
323 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
324 >                        compiled = true;
325 >                        break;
326 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
327 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
328 >                        compiled = true;
329 >                        break;
330 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
331 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
332 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
333 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
334 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
335 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
336 >                                XLM_GET_RESOURCE,
337 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
338 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
339 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
340 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
341 >                        };
342 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
343 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
344 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
345 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
346 >                        compiled = true;
347 >                        break;
348 >                }
349 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
350 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
351 >                        compiled = true;
352 >                        break;
353 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
354 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
355 >                        compiled = true;
356 >                        break;
357 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
358 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
359 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
360 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
361 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
362 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
363 >                        compiled = true;
364 >                        break;
365 >                }
366 >                if (FN_field::test(opcode)) {
367 >                        if (compiled) {
368 >                                dg.gen_load_A0_LR();
369 >                                dg.gen_set_PC_A0();
370 >                        }
371 >                        cg_context.done_compile = true;
372 >                }
373 >                else
374 >                        cg_context.done_compile = false;
375 >                break;
376 >        }
377 >
378 >        default: {      // EMUL_OP
379 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
380 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
381 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
382 >                cg_context.done_compile = false;
383 >                compiled = true;
384 >                break;
385 >        }
386 >        }
387 >        return compiled;
388 > #endif
389 >        return false;
390   }
391  
392   // Handle MacOS interrupt
# Line 267 | Line 406 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
406   #endif
407  
408          // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
409 <        gpr(1) = SheepStack1Base - 64;
409 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
410  
411          // Build trampoline to return from interrupt
412 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
412 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
413  
414          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
415          kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
# Line 289 | Line 428 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
428          gpr(1)  = KernelDataAddr;
429          gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
430          gpr(8)  = 0;
431 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
432 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
431 >        gpr(10) = trampoline.addr();
432 >        gpr(12) = trampoline.addr();
433          gpr(13) = get_cr();
434  
435          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
# Line 427 | Line 566 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
566          uint32 saved_ctr= ctr();
567  
568          // Build trampoline with EXEC_RETURN
569 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
570 <        lr() = (uint32)trampoline;
569 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
570 >        lr() = trampoline.addr();
571  
572          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
573          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 472 | Line 611 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
611          // Save branch registers
612          uint32 saved_lr = lr();
613  
614 <        const uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
615 <        lr() = (uint32)trampoline;
614 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
615 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
616 >        lr() = trampoline.addr();
617  
618          execute(entry);
619  
# Line 482 | Line 622 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
622   }
623  
624   // Resource Manager thunk
485 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
486
625   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
626   {
627          uint32 type = gpr(3);
# Line 593 | Line 731 | static sigsegv_return_t sigsegv_handler(
731                  else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
732                          return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
733  
734 +                // Ignore writes to the zero page
735 +                else if ((uint32)(addr - SheepMem::ZeroPage()) < (uint32)SheepMem::PageSize())
736 +                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
737 +
738                  // Ignore all other faults, if requested
739                  if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
740                          return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
# Line 618 | Line 760 | void init_emul_ppc(void)
760          // Initialize main CPU emulator
761          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
762          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
763 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
764          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
765  
766   #if MULTICORE_CPU
# Line 682 | Line 825 | void exit_emul_ppc(void)
825   void emul_ppc(uint32 entry)
826   {
827          current_cpu = main_cpu;
828 < #if DEBUG
828 > #if 0
829          current_cpu->start_log();
830   #endif
831          // start emulation loop and enable code translation or caching
832 <        current_cpu->execute(entry, true);
832 >        current_cpu->execute(entry);
833   }
834  
835   /*
# Line 781 | Line 924 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
924                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
925                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
926                                          ADBInterrupt();
927 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
927 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
928                                  }
929                          }
930   #endif
# Line 791 | Line 934 | void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(v
934          }
935   }
936  
794 /*
795 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
796 */
797
798 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
799                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
800
801 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
802 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
803        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
804        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
805        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
806        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
807        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
808        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
809        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
810        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
811        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
812        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
813        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
814        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
815        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
816        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
817        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
818        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
819        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
820        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
821        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
822        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
823        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
824        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
825        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
826        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
827        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
828        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_MAKE_EXECUTABLE),
829 };
830
937   static void get_resource(void);
938   static void get_1_resource(void);
939   static void get_ind_resource(void);
# Line 930 | Line 1036 | static void NativeOp(int selector)
1036          case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1037                  MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1038                  break;
1039 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1040 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1041 +                break;
1042          default:
1043                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1044                  QuitEmulator();
# Line 942 | Line 1051 | static void NativeOp(int selector)
1051   }
1052  
1053   /*
945 *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
946 */
947
948 void ExecuteNative(int selector)
949 {
950        uint32 tvect[2];
951        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
952        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
953        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
954        M68kRegisters r;
955        Execute68k((uint32)&desc, &r);
956 }
957
958 /*
1054   *  Execute 68k subroutine (must be ended with EXEC_RETURN)
1055   *  This must only be called by the emul_thread when in EMUL_OP mode
1056   *  r->a[7] is unused, the routine runs on the caller's stack
# Line 973 | Line 1068 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1068  
1069   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1070   {
1071 <        uint16 proc[2];
1072 <        proc[0] = htons(trap);
1073 <        proc[1] = htons(M68K_RTS);
1074 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1071 >        SheepVar proc_var(4);
1072 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1073 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1074 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1075 >        Execute68k(proc, r);
1076   }
1077  
1078   /*

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