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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 1.3 by gbeauche, 2003-09-29T07:05:15Z vs.
Revision 1.32 by gbeauche, 2004-04-18T23:03:53Z

# Line 1 | Line 1
1   /*
2   *  sheepshaver_glue.cpp - Glue Kheperix CPU to SheepShaver CPU engine interface
3   *
4 < *  SheepShaver (C) 1997-2002 Christian Bauer and Marc Hellwig
4 > *  SheepShaver (C) 1997-2004 Christian Bauer and Marc Hellwig
5   *
6   *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7   *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
# Line 28 | Line 28
28   #include "macos_util.h"
29   #include "block-alloc.hpp"
30   #include "sigsegv.h"
31 #include "spcflags.h"
31   #include "cpu/ppc/ppc-cpu.hpp"
32   #include "cpu/ppc/ppc-operations.hpp"
33 + #include "cpu/ppc/ppc-instructions.hpp"
34 + #include "thunks.h"
35  
36   // Used for NativeOp trampolines
37   #include "video.h"
38   #include "name_registry.h"
39   #include "serial.h"
40 + #include "ether.h"
41  
42   #include <stdio.h>
43 + #include <stdlib.h>
44  
45   #if ENABLE_MON
46   #include "mon.h"
47   #include "mon_disass.h"
48   #endif
49  
50 < #define DEBUG 1
50 > #define DEBUG 0
51   #include "debug.h"
52  
53 + // Emulation time statistics
54 + #define EMUL_TIME_STATS 1
55 +
56 + #if EMUL_TIME_STATS
57 + static clock_t emul_start_time;
58 + static uint32 interrupt_count = 0;
59 + static clock_t interrupt_time = 0;
60 + static uint32 exec68k_count = 0;
61 + static clock_t exec68k_time = 0;
62 + static uint32 native_exec_count = 0;
63 + static clock_t native_exec_time = 0;
64 + static uint32 macos_exec_count = 0;
65 + static clock_t macos_exec_time = 0;
66 + #endif
67 +
68   static void enter_mon(void)
69   {
70          // Start up mon in real-mode
# Line 56 | 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 0
87 > #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
88  
89   // Enable Execute68k() safety checks?
90   #define SAFE_EXEC_68K 1
# Line 71 | Line 98 | static void enter_mon(void)
98   // Interrupts in native mode?
99   #define INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE 1
100  
101 < // 68k Emulator Data
102 < struct EmulatorData {
76 <        uint32  v[0x400];      
77 < };
101 > // Pointer to Kernel Data
102 > static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
103  
104 < // Kernel Data
105 < struct KernelData {
81 <        uint32  v[0x400];
82 <        EmulatorData ed;
83 < };
104 > // SIGSEGV handler
105 > static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
106  
107 < // Pointer to Kernel Data
108 < static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)0x68ffe000;
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
116   **/
117  
118 < struct sheepshaver_exec_return { };
118 > enum {
119 >        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
120 >        PPC_I(SHEEP_MAX)
121 > };
122  
123   class sheepshaver_cpu
124          : public powerpc_cpu
# Line 100 | Line 128 | class sheepshaver_cpu
128  
129   public:
130  
131 <        sheepshaver_cpu()
132 <                : powerpc_cpu()
105 <                { init_decoder(); }
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 pc);
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 120 | 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  
158          // Handle MacOS interrupt
159 <        void interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu);
159 >        void interrupt(uint32 entry);
160 >        void handle_interrupt();
161  
162 <        // spcflags for interrupts handling
163 <        static uint32 spcflags;
131 <
132 <        // Lazy memory allocator (one item at a time)
133 <        void *operator new(size_t size)
134 <                { return allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocate(); }
135 <        void operator delete(void *p)
136 <                { allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::deallocate(p); }
137 <        // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
138 <        void *operator new[](size_t);
139 <        void operator delete[](void *p);
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 < uint32 sheepshaver_cpu::spcflags = 0;
167 < 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 < void sheepshaver_cpu::init_decoder()
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 < #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
189 <        static bool initialized = false;
190 <        if (initialized)
191 <                return;
192 <        initialized = true;
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(enable_jit_p())
200 + {
201 +        init_decoder();
202 + }
203 +
204 + void sheepshaver_cpu::init_decoder()
205 + {
206          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
207                  { "sheep",
208 <                  (execute_fn)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
208 >                  (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
209                    NULL,
210 <                  D_form, 6, 0, CFLOW_TRAP
210 >                  PPC_I(SHEEP),
211 >                  D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
212                  }
213          };
214  
# Line 182 | 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 192 | Line 269 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
269          case 0:         // EMUL_RETURN
270                  QuitEmulator();
271                  break;
272 <                
272 >
273          case 1:         // EXEC_RETURN
274 <                throw sheepshaver_exec_return();
274 >                spcflags().set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
275                  break;
276  
277          case 2:         // EXEC_NATIVE
# Line 205 | Line 282 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
282                          pc() += 4;
283                  break;
284  
285 <        default: {      // EMUL_OP
286 <                M68kRegisters r68;
210 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
211 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
212 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
213 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
214 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
215 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
216 <                r68.a[7] = gpr(1);
217 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
218 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
219 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
220 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
221 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
222 <                gpr(1) = r68.a[7];
223 <                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          }
227        }
290   }
291  
292 < // Checks for pending interrupts
293 < struct execute_nothing {
294 <        static inline void execute(powerpc_cpu *) { }
295 < };
292 > // Compile one instruction
293 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
294 > {
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 < static void HandleInterrupt(void);
310 >        case 1:         // EXEC_RETURN
311 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
312 >                compiled = true;
313 >                break;
314  
315 < struct execute_spcflags_check {
316 <        static inline void execute(powerpc_cpu *cpu) {
317 <                if (SPCFLAGS_TEST(SPCFLAG_ALL_BUT_EXEC_RETURN)) {
318 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_ENTER_MON )) {
319 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_ENTER_MON );
320 <                                enter_mon();
321 <                        }
322 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_DOINT )) {
323 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_DOINT );
324 <                                HandleInterrupt();
325 <                        }
326 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_INT )) {
327 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_INT );
328 <                                SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_DOINT );
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          }
254 };
377  
378 < // Execution loop
379 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry)
380 < {
381 <        try {
382 <                pc() = entry;
383 <                powerpc_cpu::do_execute<execute_nothing, execute_spcflags_check>();
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          }
263        catch (sheepshaver_exec_return const &) {
264                // Nothing, simply return
265        }
266        catch (...) {
267                printf("ERROR: execute() received an unknown exception!\n");
268                QuitEmulator();
386          }
387 +        return compiled;
388 + #endif
389 +        return false;
390   }
391  
392   // Handle MacOS interrupt
393 < void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu)
393 > void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry)
394   {
395 < #if MULTICORE_CPU
396 <        // Initialize stack pointer from previous CPU running
397 <        gpr(1) = cpu->gpr(1);
398 < #else
395 > #if EMUL_TIME_STATS
396 >        interrupt_count++;
397 >        const clock_t interrupt_start = clock();
398 > #endif
399 >
400 > #if !MULTICORE_CPU
401          // Save program counters and branch registers
402          uint32 saved_pc = pc();
403          uint32 saved_lr = lr();
404          uint32 saved_ctr= ctr();
405 +        uint32 saved_sp = gpr(1);
406   #endif
407  
408 <        // Create stack frame
409 <        gpr(1) -= 64;
408 >        // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
409 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
410  
411          // Build trampoline to return from interrupt
412 <        uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
412 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
413  
414          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
415 <        kernel_data->v[0x004 >> 2] = gpr(1);
416 <        kernel_data->v[0x018 >> 2] = gpr(6);
415 >        kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
416 >        kernel_data->v[0x018 >> 2] = htonl(gpr(6));
417  
418 <        gpr(6) = kernel_data->v[0x65c >> 2];
418 >        gpr(6) = ntohl(kernel_data->v[0x65c >> 2]);
419          assert(gpr(6) != 0);
420          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x13c, gpr(7));
421          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x144, gpr(8));
# Line 303 | Line 426 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
426          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x16c, gpr(13));
427  
428          gpr(1)  = KernelDataAddr;
429 <        gpr(7)  = kernel_data->v[0x660 >> 2];
429 >        gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
430          gpr(8)  = 0;
431 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
432 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
433 <        gpr(13) = cr().get();
431 >        gpr(10) = trampoline.addr();
432 >        gpr(12) = trampoline.addr();
433 >        gpr(13) = get_cr();
434  
435          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
436          uint32 result = op_ppc_rlwimi::apply(gpr(7), 8, 0x80000000, gpr(7));
# Line 315 | Line 438 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
438          gpr(7) = result;
439  
440          gpr(11) = 0xf072; // MSR (SRR1)
441 <        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (cr().get() & ~0x0fff0000));
441 >        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (get_cr() & ~0x0fff0000));
442  
443          // Enter nanokernel
444          execute(entry);
445  
323        // Cleanup stack
324        gpr(1) += 64;
325
446   #if !MULTICORE_CPU
447          // Restore program counters and branch registers
448          pc() = saved_pc;
449          lr() = saved_lr;
450          ctr()= saved_ctr;
451 +        gpr(1) = saved_sp;
452 + #endif
453 +
454 + #if EMUL_TIME_STATS
455 +        interrupt_time += (clock() - interrupt_start);
456   #endif
457   }
458  
459   // Execute 68k routine
460   void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r)
461   {
462 + #if EMUL_TIME_STATS
463 +        exec68k_count++;
464 +        const clock_t exec68k_start = clock();
465 + #endif
466 +
467   #if SAFE_EXEC_68K
468          if (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE) != MODE_EMUL_OP)
469                  printf("FATAL: Execute68k() not called from EMUL_OP mode\n");
# Line 343 | Line 473 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
473          uint32 saved_pc = pc();
474          uint32 saved_lr = lr();
475          uint32 saved_ctr= ctr();
476 +        uint32 saved_cr = get_cr();
477  
478          // Create MacOS stack frame
479 +        // FIXME: make sure MacOS doesn't expect PPC registers to live on top
480          uint32 sp = gpr(1);
481 <        gpr(1) -= 56 + 19*4 + 18*8;
481 >        gpr(1) -= 56;
482          WriteMacInt32(gpr(1), sp);
483  
484          // Save PowerPC registers
485 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56), &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
485 >        uint32 saved_GPRs[19];
486 >        memcpy(&saved_GPRs[0], &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
487   #if SAVE_FP_EXEC_68K
488 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
488 >        double saved_FPRs[18];
489 >        memcpy(&saved_FPRs[0], &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
490   #endif
491  
492          // Setup registers for 68k emulator
# Line 366 | Line 500 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
500          gpr(25) = ReadMacInt32(XLM_68K_R25);            // MSB of SR
501          gpr(26) = 0;
502          gpr(28) = 0;                                                            // VBR
503 <        gpr(29) = kernel_data->ed.v[0x74 >> 2];         // Pointer to opcode table
504 <        gpr(30) = kernel_data->ed.v[0x78 >> 2];         // Address of emulator
503 >        gpr(29) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x74 >> 2]);          // Pointer to opcode table
504 >        gpr(30) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x78 >> 2]);          // Address of emulator
505          gpr(31) = KernelDataAddr + 0x1000;
506  
507          // Push return address (points to EXEC_RETURN opcode) on stack
# Line 399 | Line 533 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
533            r->a[i] = gpr(16 + i);
534  
535          // Restore PowerPC registers
536 <        memcpy(&gpr(13), Mac2HostAddr(gpr(1)+56), sizeof(uint32)*(32-13));
536 >        memcpy(&gpr(13), &saved_GPRs[0], sizeof(uint32)*(32-13));
537   #if SAVE_FP_EXEC_68K
538 <        memcpy(&fpr(14), Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), sizeof(double)*(32-14));
538 >        memcpy(&fpr(14), &saved_FPRs[0], sizeof(double)*(32-14));
539   #endif
540  
541          // Cleanup stack
542 <        gpr(1) += 56 + 19*4 + 18*8;
542 >        gpr(1) += 56;
543  
544          // Restore program counters and branch registers
545          pc() = saved_pc;
546          lr() = saved_lr;
547          ctr()= saved_ctr;
548 +        set_cr(saved_cr);
549 +
550 + #if EMUL_TIME_STATS
551 +        exec68k_time += (clock() - exec68k_start);
552 + #endif
553   }
554  
555   // Call MacOS PPC code
556   uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args)
557   {
558 + #if EMUL_TIME_STATS
559 +        macos_exec_count++;
560 +        const clock_t macos_exec_start = clock();
561 + #endif
562 +
563          // Save program counters and branch registers
564          uint32 saved_pc = pc();
565          uint32 saved_lr = lr();
566          uint32 saved_ctr= ctr();
567  
568          // Build trampoline with EXEC_RETURN
569 <        uint32 trampoline[] = { 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 454 | Line 598 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
598          lr() = saved_lr;
599          ctr()= saved_ctr;
600  
601 + #if EMUL_TIME_STATS
602 +        macos_exec_time += (clock() - macos_exec_start);
603 + #endif
604 +
605          return retval;
606   }
607  
# Line 462 | Line 610 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
610   {
611          // Save branch registers
612          uint32 saved_lr = lr();
465        uint32 saved_ctr= ctr();
613  
614 <        const uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
614 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
615 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
616 >        lr() = trampoline.addr();
617  
469        lr() = (uint32)trampoline;
470        ctr()= entry;
618          execute(entry);
619  
620          // Restore branch registers
621          lr() = saved_lr;
475        ctr()= saved_ctr;
622   }
623  
624   // Resource Manager thunk
479 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint16 **h);
480
625   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
626   {
627          uint32 type = gpr(3);
# Line 488 | Line 632 | inline void sheepshaver_cpu::get_resourc
632  
633          // Call old routine
634          execute_ppc(old_get_resource);
491        uint16 **handle = (uint16 **)gpr(3);
635  
636          // Call CheckLoad()
637 +        uint32 handle = gpr(3);
638          check_load_invoc(type, id, handle);
639 <        gpr(3) = (uint32)handle;
639 >        gpr(3) = handle;
640  
641          // Cleanup stack
642          gpr(1) += 56;
# Line 507 | Line 651 | static sheepshaver_cpu *main_cpu = NULL;
651   static sheepshaver_cpu *interrupt_cpu = NULL;   // CPU emulator to handle interrupts
652   static sheepshaver_cpu *current_cpu = NULL;             // Current CPU emulator context
653  
654 + void FlushCodeCache(uintptr start, uintptr end)
655 + {
656 +        D(bug("FlushCodeCache(%08x, %08x)\n", start, end));
657 +        main_cpu->invalidate_cache_range(start, end);
658 + #if MULTICORE_CPU
659 +        interrupt_cpu->invalidate_cache_range(start, end);
660 + #endif
661 + }
662 +
663   static inline void cpu_push(sheepshaver_cpu *new_cpu)
664   {
665   #if MULTICORE_CPU
# Line 552 | Line 705 | static sigsegv_return_t sigsegv_handler(
705          if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
706                  return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
707  
708 <        // Ignore all other faults, if requested
709 <        if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
710 <                return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
708 >        // Get program counter of target CPU
709 >        sheepshaver_cpu * const cpu = current_cpu;
710 >        const uint32 pc = cpu->pc();
711 >        
712 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
713 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
714 >        if (mac_fault) {
715 >
716 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
717 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
718 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
719 >        
720 >                // MacOS 8.5 installation
721 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
722 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
723 >        
724 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
725 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
726 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
727 >        
728 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
729 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
730 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
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;
741 >        }
742   #else
743   #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
744   #endif
# Line 576 | 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 585 | Line 770 | void init_emul_ppc(void)
770  
771          // Install the handler for SIGSEGV
772          sigsegv_install_handler(sigsegv_handler);
773 <        
773 >
774   #if ENABLE_MON
775          // Install "regs" command in cxmon
776          mon_add_command("regs", dump_registers, "regs                     Dump PowerPC registers\n");
777          mon_add_command("log", dump_log, "log                      Dump PowerPC emulation log\n");
778   #endif
779 +
780 + #if EMUL_TIME_STATS
781 +        emul_start_time = clock();
782 + #endif
783 + }
784 +
785 + /*
786 + *  Deinitialize emulation
787 + */
788 +
789 + void exit_emul_ppc(void)
790 + {
791 + #if EMUL_TIME_STATS
792 +        clock_t emul_end_time = clock();
793 +
794 +        printf("### Statistics for SheepShaver emulation parts\n");
795 +        const clock_t emul_time = emul_end_time - emul_start_time;
796 +        printf("Total emulation time : %.1f sec\n", double(emul_time) / double(CLOCKS_PER_SEC));
797 +        printf("Total interrupt count: %d (%2.1f Hz)\n", interrupt_count,
798 +                   (double(interrupt_count) * CLOCKS_PER_SEC) / double(emul_time));
799 +
800 + #define PRINT_STATS(LABEL, VAR_PREFIX) do {                                                             \
801 +                printf("Total " LABEL " count : %d\n", VAR_PREFIX##_count);             \
802 +                printf("Total " LABEL " time  : %.1f sec (%.1f%%)\n",                   \
803 +                           double(VAR_PREFIX##_time) / double(CLOCKS_PER_SEC),          \
804 +                           100.0 * double(VAR_PREFIX##_time) / double(emul_time));      \
805 +        } while (0)
806 +
807 +        PRINT_STATS("Execute68k[Trap] execution", exec68k);
808 +        PRINT_STATS("NativeOp execution", native_exec);
809 +        PRINT_STATS("MacOS routine execution", macos_exec);
810 +
811 + #undef PRINT_STATS
812 +        printf("\n");
813 + #endif
814 +
815 +        delete main_cpu;
816 + #if MULTICORE_CPU
817 +        delete interrupt_cpu;
818 + #endif
819   }
820  
821   /*
# Line 600 | Line 825 | void init_emul_ppc(void)
825   void emul_ppc(uint32 entry)
826   {
827          current_cpu = main_cpu;
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);
833   }
834  
# Line 608 | Line 836 | void emul_ppc(uint32 entry)
836   *  Handle PowerPC interrupt
837   */
838  
839 < // Atomic operations
840 < extern int atomic_add(int *var, int v);
841 < extern int atomic_and(int *var, int v);
842 < extern int atomic_or(int *var, int v);
843 <
839 > #if ASYNC_IRQ
840 > void HandleInterrupt(void)
841 > {
842 >        main_cpu->handle_interrupt();
843 > }
844 > #else
845   void TriggerInterrupt(void)
846   {
847   #if 0
848    WriteMacInt32(0x16a, ReadMacInt32(0x16a) + 1);
849   #else
850 <  SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_INT );
850 >  // Trigger interrupt to main cpu only
851 >  if (main_cpu)
852 >          main_cpu->trigger_interrupt();
853   #endif
854   }
855 + #endif
856  
857 < static void HandleInterrupt(void)
857 > void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(void)
858   {
859          // Do nothing if interrupts are disabled
860 <        if (int32(ReadMacInt32(XLM_IRQ_NEST)) > 0)
860 >        if (*(int32 *)XLM_IRQ_NEST > 0)
861                  return;
862  
863          // Do nothing if there is no interrupt pending
# Line 641 | Line 873 | static void HandleInterrupt(void)
873                  // 68k emulator active, trigger 68k interrupt level 1
874                  assert(current_cpu == main_cpu);
875                  WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
876 <                main_cpu->set_cr(main_cpu->get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
876 >                set_cr(get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
877                  break;
878      
879   #if INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE
880          case MODE_NATIVE:
881                  // 68k emulator inactive, in nanokernel?
882                  assert(current_cpu == main_cpu);
883 <                if (main_cpu->gpr(1) != KernelDataAddr) {
883 >                if (gpr(1) != KernelDataAddr) {
884                          // Prepare for 68k interrupt level 1
885                          WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
886                          WriteMacInt32(tswap32(kernel_data->v[0x658 >> 2]) + 0xdc,
# Line 659 | Line 891 | static void HandleInterrupt(void)
891                          DisableInterrupt();
892                          cpu_push(interrupt_cpu);
893                          if (ROMType == ROMTYPE_NEWWORLD)
894 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c, main_cpu);
894 >                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c);
895                          else
896 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c, main_cpu);
896 >                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c);
897                          cpu_pop();
898                  }
899                  break;
# Line 692 | Line 924 | static void HandleInterrupt(void)
924                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
925                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
926                                          ADBInterrupt();
927 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
927 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
928                                  }
929                          }
930   #endif
# Line 702 | Line 934 | static void HandleInterrupt(void)
934          }
935   }
936  
705 /*
706 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
707 */
708
709 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
710                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
711
712 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
713 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
714        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
715        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
716        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
717        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
718        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
719        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
720        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
721        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
722        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
723        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
724        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
725        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
726        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
727        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
728        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
729        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
730        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
731        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
732        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
733        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
734        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
735        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
736        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
737        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
738        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
739 };
740
937   static void get_resource(void);
938   static void get_1_resource(void);
939   static void get_ind_resource(void);
# Line 748 | Line 944 | static void r_get_resource(void);
944  
945   static void NativeOp(int selector)
946   {
947 + #if EMUL_TIME_STATS
948 +        native_exec_count++;
949 +        const clock_t native_exec_start = clock();
950 + #endif
951 +
952          switch (selector) {
953          case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
954                  DoPatchNameRegistry();
# Line 762 | Line 963 | static void NativeOp(int selector)
963                  GPR(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)GPR(3), (void *)GPR(4),
964                                                                                             (void *)GPR(5), GPR(6), GPR(7));
965                  break;
966 <        case NATIVE_GET_RESOURCE:
967 <                get_resource();
966 > #ifdef WORDS_BIGENDIAN
967 >        case NATIVE_ETHER_IRQ:
968 >                EtherIRQ();
969                  break;
970 <        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
971 <                get_1_resource();
970 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
971 >                GPR(3) = InitStreamModule((void *)GPR(3));
972                  break;
973 <        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
974 <                get_ind_resource();
973 >        case NATIVE_ETHER_TERM:
974 >                TerminateStreamModule();
975                  break;
976 <        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
977 <                get_1_ind_resource();
976 >        case NATIVE_ETHER_OPEN:
977 >                GPR(3) = ether_open((queue_t *)GPR(3), (void *)GPR(4), GPR(5), GPR(6), (void*)GPR(7));
978 >                break;
979 >        case NATIVE_ETHER_CLOSE:
980 >                GPR(3) = ether_close((queue_t *)GPR(3), GPR(4), (void *)GPR(5));
981 >                break;
982 >        case NATIVE_ETHER_WPUT:
983 >                GPR(3) = ether_wput((queue_t *)GPR(3), (mblk_t *)GPR(4));
984 >                break;
985 >        case NATIVE_ETHER_RSRV:
986 >                GPR(3) = ether_rsrv((queue_t *)GPR(3));
987 >                break;
988 >        case NATIVE_SYNC_HOOK:
989 >                GPR(3) = NQD_sync_hook(GPR(3));
990 >                break;
991 >        case NATIVE_BITBLT_HOOK:
992 >                GPR(3) = NQD_bitblt_hook(GPR(3));
993 >                break;
994 >        case NATIVE_BITBLT:
995 >                NQD_bitblt(GPR(3));
996 >                break;
997 > #if 0
998 >        case NATIVE_FILLRECT_HOOK:
999 >                GPR(3) = NQD_fillrect_hook(GPR(3));
1000 >                break;
1001 >        case NATIVE_INVRECT:
1002 >                NQD_invrect(GPR(3));
1003                  break;
1004 <        case NATIVE_R_GET_RESOURCE:
1005 <                r_get_resource();
1004 >        case NATIVE_FILLRECT_8:
1005 >                NQD_fillrect8(GPR(3));
1006                  break;
1007 +        case NATIVE_FILLRECT_32:
1008 +                NQD_fillrect32(GPR(3));
1009 +                break;
1010 + #endif
1011 + #else
1012 +        case NATIVE_ETHER_INIT:
1013 +                // FIXME: needs more complicated thunks
1014 +                GPR(3) = false;
1015 +                break;
1016 + #endif
1017          case NATIVE_SERIAL_NOTHING:
1018          case NATIVE_SERIAL_OPEN:
1019          case NATIVE_SERIAL_PRIME_IN:
# Line 797 | Line 1034 | static void NativeOp(int selector)
1034                  GPR(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](GPR(3), GPR(4));
1035                  break;
1036          }
1037 +        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1038 +        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1039 +        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1040 +        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1041 +        case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
1042 +                typedef void (*GetResourceCallback)(void);
1043 +                static const GetResourceCallback get_resource_callbacks[] = {
1044 +                        get_resource,
1045 +                        get_1_resource,
1046 +                        get_ind_resource,
1047 +                        get_1_ind_resource,
1048 +                        r_get_resource
1049 +                };
1050 +                get_resource_callbacks[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]();
1051 +                break;
1052 +        }
1053          case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
1054                  DisableInterrupt();
1055                  break;
1056          case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
1057                  EnableInterrupt();
1058                  break;
1059 +        case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1060 +                MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1061 +                break;
1062 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1063 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1064 +                break;
1065          default:
1066                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1067                  QuitEmulator();
1068                  break;
1069          }
811 }
1070  
1071 < /*
1072 < *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
1073 < */
816 <
817 < void ExecuteNative(int selector)
818 < {
819 <        uint32 tvect[2];
820 <        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
821 <        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
822 <        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
823 <        M68kRegisters r;
824 <        Execute68k((uint32)&desc, &r);
1071 > #if EMUL_TIME_STATS
1072 >        native_exec_time += (clock() - native_exec_start);
1073 > #endif
1074   }
1075  
1076   /*
# Line 842 | Line 1091 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1091  
1092   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1093   {
1094 <        uint16 proc[2] = {trap, M68K_RTS};
1095 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1094 >        SheepVar proc_var(4);
1095 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1096 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1097 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1098 >        Execute68k(proc, r);
1099   }
1100  
1101   /*
# Line 898 | Line 1150 | uint32 call_macos7(uint32 tvect, uint32
1150   }
1151  
1152   /*
901 *  Atomic operations
902 */
903
904 int atomic_add(int *var, int v)
905 {
906        int ret = *var;
907        *var += v;
908        return ret;
909 }
910
911 int atomic_and(int *var, int v)
912 {
913        int ret = *var;
914        *var &= v;
915        return ret;
916 }
917
918 int atomic_or(int *var, int v)
919 {
920        int ret = *var;
921        *var |= v;
922        return ret;
923 }
924
925 /*
1153   *  Resource Manager thunks
1154   */
1155  

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+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines