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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 1.8 by gbeauche, 2003-10-19T21:37:43Z vs.
Revision 1.37 by gbeauche, 2004-05-15T17:26:28Z

# 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 + #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 56 | Line 75 | static void enter_mon(void)
75   #endif
76   }
77  
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 multicore (main/interrupts) cpu emulation?
88 < #define MULTICORE_CPU 0
88 > #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
89 >
90 > // Enable interrupt routine safety checks?
91 > #define SAFE_INTERRUPT_PPC 1
92  
93   // Enable Execute68k() safety checks?
94   #define SAFE_EXEC_68K 1
# Line 71 | Line 102 | static void enter_mon(void)
102   // Interrupts in native mode?
103   #define INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE 1
104  
105 + // Enable native EMUL_OPs to be run without a mode switch
106 + #define ENABLE_NATIVE_EMUL_OP 1
107 +
108   // Pointer to Kernel Data
109   static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
110  
111 + // SIGSEGV handler
112 + static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
113 +
114 + // JIT Compiler enabled?
115 + static inline bool enable_jit_p()
116 + {
117 +        return PrefsFindBool("jit");
118 + }
119 +
120  
121   /**
122   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
123   **/
124  
125 < struct sheepshaver_exec_return { };
125 > enum {
126 >        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
127 >        PPC_I(SHEEP_MAX)
128 > };
129  
130   class sheepshaver_cpu
131          : public powerpc_cpu
# Line 87 | Line 133 | class sheepshaver_cpu
133          void init_decoder();
134          void execute_sheep(uint32 opcode);
135  
136 +        // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
137 +        bool filter_execute_emul_op(uint32 emul_op);
138 +
139 +        // "Native" EMUL_OP routines
140 +        void execute_emul_op_microseconds();
141 +        void execute_emul_op_idle_time_1();
142 +        void execute_emul_op_idle_time_2();
143 +
144   public:
145  
146 <        sheepshaver_cpu()
147 <                : powerpc_cpu()
94 <                { init_decoder(); }
146 >        // Constructor
147 >        sheepshaver_cpu();
148  
149 <        // Condition Register accessors
149 >        // CR & XER accessors
150          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
151          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
152 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
153 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
154  
155 <        // Execution loop
156 <        void execute(uint32 pc);
155 >        // Execute EMUL_OP routine
156 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
157  
158          // Execute 68k routine
159          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 109 | Line 164 | public:
164          // Execute MacOS/PPC code
165          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
166  
167 +        // Compile one instruction
168 +        virtual bool compile1(codegen_context_t & cg_context);
169 +
170          // Resource manager thunk
171          void get_resource(uint32 old_get_resource);
172  
173          // Handle MacOS interrupt
174          void interrupt(uint32 entry);
175 +        void handle_interrupt();
176  
177 <        // spcflags for interrupts handling
178 <        static uint32 spcflags;
120 <
121 <        // Lazy memory allocator (one item at a time)
122 <        void *operator new(size_t size)
123 <                { return allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocate(); }
124 <        void operator delete(void *p)
125 <                { allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::deallocate(p); }
126 <        // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
127 <        void *operator new[](size_t);
128 <        void operator delete[](void *p);
177 >        // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
178 >        friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
179   };
180  
181 < uint32 sheepshaver_cpu::spcflags = 0;
182 < lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
181 > // Memory allocator returning areas aligned on 16-byte boundaries
182 > void *operator new(size_t size)
183 > {
184 >        void *p;
185  
186 < void sheepshaver_cpu::init_decoder()
186 > #if defined(HAVE_POSIX_MEMALIGN)
187 >        if (posix_memalign(&p, 16, size) != 0)
188 >                throw std::bad_alloc();
189 > #elif defined(HAVE_MEMALIGN)
190 >        p = memalign(16, size);
191 > #elif defined(HAVE_VALLOC)
192 >        p = valloc(size); // page-aligned!
193 > #else
194 >        /* XXX: handle padding ourselves */
195 >        p = malloc(size);
196 > #endif
197 >
198 >        return p;
199 > }
200 >
201 > void operator delete(void *p)
202   {
203 < #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
204 <        static bool initialized = false;
205 <        if (initialized)
206 <                return;
140 <        initialized = true;
203 > #if defined(HAVE_MEMALIGN) || defined(HAVE_VALLOC)
204 > #if defined(__GLIBC__)
205 >        // this is known to work only with GNU libc
206 >        free(p);
207   #endif
208 + #else
209 +        free(p);
210 + #endif
211 + }
212  
213 + sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
214 +        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
215 + {
216 +        init_decoder();
217 + }
218 +
219 + void sheepshaver_cpu::init_decoder()
220 + {
221          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
222                  { "sheep",
223 <                  (execute_fn)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
223 >                  (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
224                    NULL,
225 +                  PPC_I(SHEEP),
226                    D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
227                  }
228          };
# Line 161 | Line 240 | void sheepshaver_cpu::init_decoder()
240   static void NativeOp(int selector);
241  
242   /*              NativeOp instruction format:
243 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
244 <                |      6     |                          |FN|    OP    |      2     |
245 <                +------------+--------------------------+--+----------+------------+
246 <                 0         5 |6                       19 20 21      25 26        31
243 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
244 >                |      6     |                         |FN|    OP     |      2     |
245 >                +------------+-------------------------+--+-----------+------------+
246 >                 0         5 |6                      18 19 20      25 26        31
247   */
248  
249 < typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
250 < typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
249 > typedef bit_field< 19, 19 > FN_field;
250 > typedef bit_field< 20, 25 > NATIVE_OP_field;
251   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
252  
253 + // "Native" EMUL_OP routines
254 + #define GPR_A(REG) gpr(16 + (REG))
255 + #define GPR_D(REG) gpr( 8 + (REG))
256 +
257 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds()
258 + {
259 +        Microseconds(GPR_A(0), GPR_D(0));
260 + }
261 +
262 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1()
263 + {
264 +        // Sleep if no events pending
265 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
266 +                Delay_usec(16667);
267 +        GPR_A(0) = ReadMacInt32(0x2b6);
268 + }
269 +
270 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2()
271 + {
272 +        // Sleep if no events pending
273 +        if (ReadMacInt32(0x14c) == 0)
274 +                Delay_usec(16667);
275 +        GPR_D(0) = (uint32)-2;
276 + }
277 +
278 + // Filter out EMUL_OP routines that only call native code
279 + bool sheepshaver_cpu::filter_execute_emul_op(uint32 emul_op)
280 + {
281 +        switch (emul_op) {
282 +        case OP_MICROSECONDS:
283 +                execute_emul_op_microseconds();
284 +                return true;
285 +        case OP_IDLE_TIME:
286 +                execute_emul_op_idle_time_1();
287 +                return true;
288 +        case OP_IDLE_TIME_2:
289 +                execute_emul_op_idle_time_2();
290 +                return true;
291 +        }
292 +        return false;
293 + }
294 +
295 + // Execute EMUL_OP routine
296 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
297 + {
298 + #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
299 +        // First, filter out EMUL_OPs that can be executed without a mode switch
300 +        if (filter_execute_emul_op(emul_op))
301 +                return;
302 + #endif
303 +
304 +        M68kRegisters r68;
305 +        WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
306 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
307 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
308 +                r68.d[i] = gpr(8 + i);
309 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
310 +                r68.a[i] = gpr(16 + i);
311 +        r68.a[7] = gpr(1);
312 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
313 +        uint32 saved_xer = get_xer();
314 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
315 +        set_cr(saved_cr);
316 +        set_xer(saved_xer);
317 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
318 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
319 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
320 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
321 +        gpr(1) = r68.a[7];
322 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
323 + }
324 +
325   // Execute SheepShaver instruction
326   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
327   {
# Line 183 | Line 334 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
334                  break;
335  
336          case 1:         // EXEC_RETURN
337 <                throw sheepshaver_exec_return();
337 >                spcflags().set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
338                  break;
339  
340          case 2:         // EXEC_NATIVE
# Line 194 | Line 345 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
345                          pc() += 4;
346                  break;
347  
348 <        default: {      // EMUL_OP
349 <                M68kRegisters r68;
199 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
200 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
201 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
202 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
203 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
204 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
205 <                r68.a[7] = gpr(1);
206 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
207 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
208 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
209 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
210 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
211 <                gpr(1) = r68.a[7];
212 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
348 >        default:        // EMUL_OP
349 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
350                  pc() += 4;
351                  break;
352          }
216        }
353   }
354  
355 < // Checks for pending interrupts
356 < struct execute_nothing {
357 <        static inline void execute(powerpc_cpu *) { }
358 < };
355 > // Compile one instruction
356 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
357 > {
358 > #if PPC_ENABLE_JIT
359 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
360 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
361 >                return false;
362 >
363 >        bool compiled = false;
364 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
365 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
366  
367 < struct execute_spcflags_check {
368 <        static inline void execute(powerpc_cpu *cpu) {
369 < #if !ASYNC_IRQ
370 <                if (SPCFLAGS_TEST(SPCFLAG_ALL_BUT_EXEC_RETURN)) {
371 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_ENTER_MON )) {
372 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_ENTER_MON );
373 <                                enter_mon();
374 <                        }
375 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_DOINT )) {
376 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_DOINT );
377 <                                HandleInterrupt();
378 <                        }
379 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_INT )) {
380 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_INT );
381 <                                SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_DOINT );
367 >        switch (opcode & 0x3f) {
368 >        case 0:         // EMUL_RETURN
369 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
370 >                compiled = true;
371 >                break;
372 >
373 >        case 1:         // EXEC_RETURN
374 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
375 >                compiled = true;
376 >                break;
377 >
378 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
379 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
380 >                switch (selector) {
381 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
382 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
383 >                        compiled = true;
384 >                        break;
385 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
386 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
387 >                        compiled = true;
388 >                        break;
389 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
390 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
391 >                        compiled = true;
392 >                        break;
393 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
394 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
395 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
396 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
397 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
398 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
399 >                                XLM_GET_RESOURCE,
400 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
401 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
402 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
403 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
404 >                        };
405 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
406 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
407 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
408 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
409 >                        compiled = true;
410 >                        break;
411 >                }
412 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
413 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
414 >                        compiled = true;
415 >                        break;
416 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
417 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
418 >                        compiled = true;
419 >                        break;
420 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
421 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
422 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
423 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
424 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
425 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
426 >                        compiled = true;
427 >                        break;
428 >                case NATIVE_BITBLT:
429 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
430 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_bitblt);
431 >                        compiled = true;
432 >                        break;
433 >                case NATIVE_INVRECT:
434 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
435 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_invrect);
436 >                        compiled = true;
437 >                        break;
438 >                case NATIVE_FILLRECT:
439 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
440 >                        dg.gen_invoke_T0((void (*)(uint32))NQD_fillrect);
441 >                        compiled = true;
442 >                        break;
443 >                }
444 >                if (FN_field::test(opcode)) {
445 >                        if (compiled) {
446 >                                dg.gen_load_A0_LR();
447 >                                dg.gen_set_PC_A0();
448                          }
449 +                        cg_context.done_compile = true;
450                  }
451 < #endif
451 >                else
452 >                        cg_context.done_compile = false;
453 >                break;
454          }
243 };
455  
456 < // Execution loop
457 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry)
458 < {
459 <        try {
460 <                pc() = entry;
461 <                powerpc_cpu::do_execute<execute_nothing, execute_spcflags_check>();
462 <        }
463 <        catch (sheepshaver_exec_return const &) {
464 <                // Nothing, simply return
456 >        default: {      // EMUL_OP
457 >                uint32 emul_op = EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3;
458 > #if ENABLE_NATIVE_EMUL_OP
459 >                typedef void (*emul_op_func_t)(dyngen_cpu_base);
460 >                emul_op_func_t emul_op_func = 0;
461 >                switch (emul_op) {
462 >                case OP_MICROSECONDS:
463 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_microseconds).ptr();
464 >                        break;
465 >                case OP_IDLE_TIME:
466 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_1).ptr();
467 >                        break;
468 >                case OP_IDLE_TIME_2:
469 >                        emul_op_func = (emul_op_func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op_idle_time_2).ptr();
470 >                        break;
471 >                }
472 >                if (emul_op_func) {
473 >                        dg.gen_invoke_CPU(emul_op_func);
474 >                        cg_context.done_compile = false;
475 >                        compiled = true;
476 >                        break;
477 >                }
478 > #endif
479 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
480 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
481 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, emul_op);
482 >                cg_context.done_compile = false;
483 >                compiled = true;
484 >                break;
485          }
255        catch (...) {
256                printf("ERROR: execute() received an unknown exception!\n");
257                QuitEmulator();
486          }
487 +        return compiled;
488 + #endif
489 +        return false;
490   }
491  
492   // Handle MacOS interrupt
493   void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry)
494   {
495 + #if EMUL_TIME_STATS
496 +        interrupt_count++;
497 +        const clock_t interrupt_start = clock();
498 + #endif
499 +
500 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC
501 +        static int depth = 0;
502 +        if (depth != 0)
503 +                printf("FATAL: sheepshaver_cpu::interrupt() called more than once: %d\n", depth);
504 +        depth++;
505 + #endif
506 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
507 +        uint32 saved_regs[32];
508 +        memcpy(&saved_regs[0], &gpr(0), sizeof(saved_regs));
509 + #endif
510 +
511   #if !MULTICORE_CPU
512          // Save program counters and branch registers
513          uint32 saved_pc = pc();
# Line 270 | Line 517 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
517   #endif
518  
519          // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
520 <        gpr(1) = SheepStack1Base - 64;
520 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
521  
522          // Build trampoline to return from interrupt
523 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
523 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
524  
525          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
526          kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
# Line 292 | Line 539 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
539          gpr(1)  = KernelDataAddr;
540          gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
541          gpr(8)  = 0;
542 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
543 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
542 >        gpr(10) = trampoline.addr();
543 >        gpr(12) = trampoline.addr();
544          gpr(13) = get_cr();
545  
546          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
# Line 314 | Line 561 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
561          ctr()= saved_ctr;
562          gpr(1) = saved_sp;
563   #endif
564 +
565 + #if EMUL_TIME_STATS
566 +        interrupt_time += (clock() - interrupt_start);
567 + #endif
568 +
569 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC >= 2
570 +        if (memcmp(&saved_regs[0], &gpr(0), sizeof(saved_regs)) != 0)
571 +                printf("FATAL: dirty PowerPC registers\n");
572 + #endif
573 + #if SAFE_INTERRUPT_PPC
574 +        depth--;
575 + #endif
576   }
577  
578   // Execute 68k routine
579   void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r)
580   {
581 + #if EMUL_TIME_STATS
582 +        exec68k_count++;
583 +        const clock_t exec68k_start = clock();
584 + #endif
585 +
586   #if SAFE_EXEC_68K
587          if (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE) != MODE_EMUL_OP)
588                  printf("FATAL: Execute68k() not called from EMUL_OP mode\n");
# Line 401 | Line 665 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
665          lr() = saved_lr;
666          ctr()= saved_ctr;
667          set_cr(saved_cr);
668 +
669 + #if EMUL_TIME_STATS
670 +        exec68k_time += (clock() - exec68k_start);
671 + #endif
672   }
673  
674   // Call MacOS PPC code
675   uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args)
676   {
677 + #if EMUL_TIME_STATS
678 +        macos_exec_count++;
679 +        const clock_t macos_exec_start = clock();
680 + #endif
681 +
682          // Save program counters and branch registers
683          uint32 saved_pc = pc();
684          uint32 saved_lr = lr();
685          uint32 saved_ctr= ctr();
686  
687          // Build trampoline with EXEC_RETURN
688 <        uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
689 <        lr() = (uint32)trampoline;
688 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
689 >        lr() = trampoline.addr();
690  
691          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
692          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 444 | Line 717 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
717          lr() = saved_lr;
718          ctr()= saved_ctr;
719  
720 + #if EMUL_TIME_STATS
721 +        macos_exec_time += (clock() - macos_exec_start);
722 + #endif
723 +
724          return retval;
725   }
726  
# Line 453 | Line 730 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
730          // Save branch registers
731          uint32 saved_lr = lr();
732  
733 <        const uint32 trampoline[] = { htonl(POWERPC_EMUL_OP | 1) };
734 <        lr() = (uint32)trampoline;
733 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
734 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
735 >        lr() = trampoline.addr();
736  
737          execute(entry);
738  
# Line 463 | Line 741 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
741   }
742  
743   // Resource Manager thunk
466 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
467
744   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
745   {
746          uint32 type = gpr(3);
# Line 548 | Line 824 | static sigsegv_return_t sigsegv_handler(
824          if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
825                  return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
826  
827 <        // Ignore all other faults, if requested
828 <        if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
829 <                return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
827 >        // Get program counter of target CPU
828 >        sheepshaver_cpu * const cpu = current_cpu;
829 >        const uint32 pc = cpu->pc();
830 >        
831 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
832 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
833 >        if (mac_fault) {
834 >
835 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
836 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
837 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
838 >        
839 >                // MacOS 8.5 installation
840 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
841 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
842 >        
843 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
844 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
845 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
846 >        
847 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
848 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
849 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
850 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
851 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
852 >
853 >                // Ignore writes to the zero page
854 >                else if ((uint32)(addr - SheepMem::ZeroPage()) < (uint32)SheepMem::PageSize())
855 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
856 >
857 >                // Ignore all other faults, if requested
858 >                if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
859 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
860 >        }
861   #else
862   #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
863   #endif
# Line 572 | Line 879 | void init_emul_ppc(void)
879          // Initialize main CPU emulator
880          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
881          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
882 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
883          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
884  
885   #if MULTICORE_CPU
# Line 587 | Line 895 | void init_emul_ppc(void)
895          mon_add_command("regs", dump_registers, "regs                     Dump PowerPC registers\n");
896          mon_add_command("log", dump_log, "log                      Dump PowerPC emulation log\n");
897   #endif
898 +
899 + #if EMUL_TIME_STATS
900 +        emul_start_time = clock();
901 + #endif
902 + }
903 +
904 + /*
905 + *  Deinitialize emulation
906 + */
907 +
908 + void exit_emul_ppc(void)
909 + {
910 + #if EMUL_TIME_STATS
911 +        clock_t emul_end_time = clock();
912 +
913 +        printf("### Statistics for SheepShaver emulation parts\n");
914 +        const clock_t emul_time = emul_end_time - emul_start_time;
915 +        printf("Total emulation time : %.1f sec\n", double(emul_time) / double(CLOCKS_PER_SEC));
916 +        printf("Total interrupt count: %d (%2.1f Hz)\n", interrupt_count,
917 +                   (double(interrupt_count) * CLOCKS_PER_SEC) / double(emul_time));
918 +
919 + #define PRINT_STATS(LABEL, VAR_PREFIX) do {                                                             \
920 +                printf("Total " LABEL " count : %d\n", VAR_PREFIX##_count);             \
921 +                printf("Total " LABEL " time  : %.1f sec (%.1f%%)\n",                   \
922 +                           double(VAR_PREFIX##_time) / double(CLOCKS_PER_SEC),          \
923 +                           100.0 * double(VAR_PREFIX##_time) / double(emul_time));      \
924 +        } while (0)
925 +
926 +        PRINT_STATS("Execute68k[Trap] execution", exec68k);
927 +        PRINT_STATS("NativeOp execution", native_exec);
928 +        PRINT_STATS("MacOS routine execution", macos_exec);
929 +
930 + #undef PRINT_STATS
931 +        printf("\n");
932 + #endif
933 +
934 +        delete main_cpu;
935 + #if MULTICORE_CPU
936 +        delete interrupt_cpu;
937 + #endif
938   }
939  
940   /*
# Line 596 | Line 944 | void init_emul_ppc(void)
944   void emul_ppc(uint32 entry)
945   {
946          current_cpu = main_cpu;
947 + #if 0
948          current_cpu->start_log();
949 + #endif
950 +        // start emulation loop and enable code translation or caching
951          current_cpu->execute(entry);
952   }
953  
# Line 604 | Line 955 | void emul_ppc(uint32 entry)
955   *  Handle PowerPC interrupt
956   */
957  
958 < // Atomic operations
959 < extern int atomic_add(int *var, int v);
960 < extern int atomic_and(int *var, int v);
961 < extern int atomic_or(int *var, int v);
962 <
963 < #if !ASYNC_IRQ
958 > #if ASYNC_IRQ
959 > void HandleInterrupt(void)
960 > {
961 >        main_cpu->handle_interrupt();
962 > }
963 > #else
964   void TriggerInterrupt(void)
965   {
966   #if 0
967    WriteMacInt32(0x16a, ReadMacInt32(0x16a) + 1);
968   #else
969 <  SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_INT );
969 >  // Trigger interrupt to main cpu only
970 >  if (main_cpu)
971 >          main_cpu->trigger_interrupt();
972   #endif
973   }
974   #endif
975  
976 < void HandleInterrupt(void)
976 > void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(void)
977   {
978          // Do nothing if interrupts are disabled
979 <        if (int32(ReadMacInt32(XLM_IRQ_NEST)) > 0)
979 >        if (*(int32 *)XLM_IRQ_NEST > 0)
980                  return;
981  
982          // Do nothing if there is no interrupt pending
# Line 639 | Line 992 | void HandleInterrupt(void)
992                  // 68k emulator active, trigger 68k interrupt level 1
993                  assert(current_cpu == main_cpu);
994                  WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
995 <                main_cpu->set_cr(main_cpu->get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
995 >                set_cr(get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
996                  break;
997      
998   #if INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE
999          case MODE_NATIVE:
1000                  // 68k emulator inactive, in nanokernel?
1001                  assert(current_cpu == main_cpu);
1002 <                if (main_cpu->gpr(1) != KernelDataAddr) {
1002 >                if (gpr(1) != KernelDataAddr) {
1003                          // Prepare for 68k interrupt level 1
1004                          WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
1005                          WriteMacInt32(tswap32(kernel_data->v[0x658 >> 2]) + 0xdc,
# Line 690 | Line 1043 | void HandleInterrupt(void)
1043                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
1044                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
1045                                          ADBInterrupt();
1046 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
1046 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
1047                                  }
1048                          }
1049   #endif
# Line 700 | Line 1053 | void HandleInterrupt(void)
1053          }
1054   }
1055  
703 /*
704 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
705 */
706
707 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
708                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
709
710 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
711 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
712        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
713        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
714        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
715        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
716        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
717        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
718        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
719        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
720        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
721        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
722        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
723        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
724        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
725        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
726        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
727        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
728        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
729        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
730        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
731        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
732        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
733        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
734        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
735        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
736        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
737        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_MAKE_EXECUTABLE),
738 };
739
1056   static void get_resource(void);
1057   static void get_1_resource(void);
1058   static void get_ind_resource(void);
# Line 747 | Line 1063 | static void r_get_resource(void);
1063  
1064   static void NativeOp(int selector)
1065   {
1066 + #if EMUL_TIME_STATS
1067 +        native_exec_count++;
1068 +        const clock_t native_exec_start = clock();
1069 + #endif
1070 +
1071          switch (selector) {
1072          case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
1073                  DoPatchNameRegistry();
# Line 761 | Line 1082 | static void NativeOp(int selector)
1082                  GPR(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)GPR(3), (void *)GPR(4),
1083                                                                                             (void *)GPR(5), GPR(6), GPR(7));
1084                  break;
1085 <        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1086 <                get_resource();
1085 > #ifdef WORDS_BIGENDIAN
1086 >        case NATIVE_ETHER_IRQ:
1087 >                EtherIRQ();
1088                  break;
1089 <        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1090 <                get_1_resource();
1089 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1090 >                GPR(3) = InitStreamModule((void *)GPR(3));
1091                  break;
1092 <        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1093 <                get_ind_resource();
1092 >        case NATIVE_ETHER_TERM:
1093 >                TerminateStreamModule();
1094                  break;
1095 <        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1096 <                get_1_ind_resource();
1095 >        case NATIVE_ETHER_OPEN:
1096 >                GPR(3) = ether_open((queue_t *)GPR(3), (void *)GPR(4), GPR(5), GPR(6), (void*)GPR(7));
1097                  break;
1098 <        case NATIVE_R_GET_RESOURCE:
1099 <                r_get_resource();
1098 >        case NATIVE_ETHER_CLOSE:
1099 >                GPR(3) = ether_close((queue_t *)GPR(3), GPR(4), (void *)GPR(5));
1100 >                break;
1101 >        case NATIVE_ETHER_WPUT:
1102 >                GPR(3) = ether_wput((queue_t *)GPR(3), (mblk_t *)GPR(4));
1103 >                break;
1104 >        case NATIVE_ETHER_RSRV:
1105 >                GPR(3) = ether_rsrv((queue_t *)GPR(3));
1106 >                break;
1107 > #else
1108 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
1109 >                // FIXME: needs more complicated thunks
1110 >                GPR(3) = false;
1111 >                break;
1112 > #endif
1113 >        case NATIVE_SYNC_HOOK:
1114 >                GPR(3) = NQD_sync_hook(GPR(3));
1115 >                break;
1116 >        case NATIVE_BITBLT_HOOK:
1117 >                GPR(3) = NQD_bitblt_hook(GPR(3));
1118 >                break;
1119 >        case NATIVE_BITBLT:
1120 >                NQD_bitblt(GPR(3));
1121 >                break;
1122 >        case NATIVE_FILLRECT_HOOK:
1123 >                GPR(3) = NQD_fillrect_hook(GPR(3));
1124 >                break;
1125 >        case NATIVE_INVRECT:
1126 >                NQD_invrect(GPR(3));
1127 >                break;
1128 >        case NATIVE_FILLRECT:
1129 >                NQD_fillrect(GPR(3));
1130                  break;
1131          case NATIVE_SERIAL_NOTHING:
1132          case NATIVE_SERIAL_OPEN:
# Line 796 | Line 1148 | static void NativeOp(int selector)
1148                  GPR(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](GPR(3), GPR(4));
1149                  break;
1150          }
1151 +        case NATIVE_GET_RESOURCE:
1152 +        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
1153 +        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
1154 +        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
1155 +        case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
1156 +                typedef void (*GetResourceCallback)(void);
1157 +                static const GetResourceCallback get_resource_callbacks[] = {
1158 +                        get_resource,
1159 +                        get_1_resource,
1160 +                        get_ind_resource,
1161 +                        get_1_ind_resource,
1162 +                        r_get_resource
1163 +                };
1164 +                get_resource_callbacks[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]();
1165 +                break;
1166 +        }
1167          case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
1168                  DisableInterrupt();
1169                  break;
# Line 805 | Line 1173 | static void NativeOp(int selector)
1173          case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1174                  MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1175                  break;
1176 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1177 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1178 +                break;
1179          default:
1180                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1181                  QuitEmulator();
1182                  break;
1183          }
813 }
1184  
1185 < /*
1186 < *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
1187 < */
818 <
819 < void ExecuteNative(int selector)
820 < {
821 <        uint32 tvect[2];
822 <        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
823 <        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
824 <        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
825 <        M68kRegisters r;
826 <        Execute68k((uint32)&desc, &r);
1185 > #if EMUL_TIME_STATS
1186 >        native_exec_time += (clock() - native_exec_start);
1187 > #endif
1188   }
1189  
1190   /*
# Line 844 | Line 1205 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1205  
1206   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1207   {
1208 <        uint16 proc[2];
1209 <        proc[0] = htons(trap);
1210 <        proc[1] = htons(M68K_RTS);
1211 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1208 >        SheepVar proc_var(4);
1209 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1210 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1211 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1212 >        Execute68k(proc, r);
1213   }
1214  
1215   /*
# Line 902 | Line 1264 | uint32 call_macos7(uint32 tvect, uint32
1264   }
1265  
1266   /*
905 *  Atomic operations
906 */
907
908 int atomic_add(int *var, int v)
909 {
910        int ret = *var;
911        *var += v;
912        return ret;
913 }
914
915 int atomic_and(int *var, int v)
916 {
917        int ret = *var;
918        *var &= v;
919        return ret;
920 }
921
922 int atomic_or(int *var, int v)
923 {
924        int ret = *var;
925        *var |= v;
926        return ret;
927 }
928
929 /*
1267   *  Resource Manager thunks
1268   */
1269  

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< Changed lines
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