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root/cebix/SheepShaver/src/kpx_cpu/sheepshaver_glue.cpp
(Generate patch)

Comparing SheepShaver/src/kpx_cpu/sheepshaver_glue.cpp (file contents):
Revision 1.2 by gbeauche, 2003-09-28T21:27:34Z vs.
Revision 1.26 by gbeauche, 2004-01-24T11:28:06Z

# Line 1 | Line 1
1   /*
2   *  sheepshaver_glue.cpp - Glue Kheperix CPU to SheepShaver CPU engine interface
3   *
4 < *  SheepShaver (C) 1997-2002 Christian Bauer and Marc Hellwig
4 > *  SheepShaver (C) 1997-2004 Christian Bauer and Marc Hellwig
5   *
6   *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7   *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
# Line 21 | Line 21
21   #include "sysdeps.h"
22   #include "cpu_emulation.h"
23   #include "main.h"
24 + #include "prefs.h"
25   #include "xlowmem.h"
26   #include "emul_op.h"
27   #include "rom_patches.h"
28   #include "macos_util.h"
29   #include "block-alloc.hpp"
30   #include "sigsegv.h"
30 #include "spcflags.h"
31   #include "cpu/ppc/ppc-cpu.hpp"
32   #include "cpu/ppc/ppc-operations.hpp"
33 + #include "cpu/ppc/ppc-instructions.hpp"
34 + #include "thunks.h"
35  
36   // Used for NativeOp trampolines
37   #include "video.h"
38   #include "name_registry.h"
39   #include "serial.h"
40 + #include "ether.h"
41  
42   #include <stdio.h>
43  
# Line 43 | Line 46
46   #include "mon_disass.h"
47   #endif
48  
49 < #define DEBUG 1
49 > #define DEBUG 0
50   #include "debug.h"
51  
52 + // Emulation time statistics
53 + #define EMUL_TIME_STATS 1
54 +
55 + #if EMUL_TIME_STATS
56 + static clock_t emul_start_time;
57 + static uint32 interrupt_count = 0;
58 + static clock_t interrupt_time = 0;
59 + static uint32 exec68k_count = 0;
60 + static clock_t exec68k_time = 0;
61 + static uint32 native_exec_count = 0;
62 + static clock_t native_exec_time = 0;
63 + static uint32 macos_exec_count = 0;
64 + static clock_t macos_exec_time = 0;
65 + #endif
66 +
67   static void enter_mon(void)
68   {
69          // Start up mon in real-mode
# Line 55 | Line 73 | static void enter_mon(void)
73   #endif
74   }
75  
76 + // From main_*.cpp
77 + extern uintptr SignalStackBase();
78 +
79 + // From rsrc_patches.cpp
80 + extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint32 h);
81 +
82 + // PowerPC EmulOp to exit from emulation looop
83 + const uint32 POWERPC_EXEC_RETURN = POWERPC_EMUL_OP | 1;
84 +
85   // Enable multicore (main/interrupts) cpu emulation?
86 < #define MULTICORE_CPU 0
86 > #define MULTICORE_CPU (ASYNC_IRQ ? 1 : 0)
87  
88   // Enable Execute68k() safety checks?
89   #define SAFE_EXEC_68K 1
# Line 70 | Line 97 | static void enter_mon(void)
97   // Interrupts in native mode?
98   #define INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE 1
99  
100 < // 68k Emulator Data
101 < struct EmulatorData {
75 <        uint32  v[0x400];      
76 < };
100 > // Pointer to Kernel Data
101 > static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)KERNEL_DATA_BASE;
102  
103 < // Kernel Data
104 < struct KernelData {
80 <        uint32  v[0x400];
81 <        EmulatorData ed;
82 < };
103 > // SIGSEGV handler
104 > static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
105  
106 < // Pointer to Kernel Data
107 < static KernelData * const kernel_data = (KernelData *)0x68ffe000;
106 > // JIT Compiler enabled?
107 > static inline bool enable_jit_p()
108 > {
109 >        return PrefsFindBool("jit");
110 > }
111  
112  
113   /**
114   *              PowerPC emulator glue with special 'sheep' opcodes
115   **/
116  
117 < struct sheepshaver_exec_return { };
117 > enum {
118 >        PPC_I(SHEEP) = PPC_I(MAX),
119 >        PPC_I(SHEEP_MAX)
120 > };
121  
122   class sheepshaver_cpu
123          : public powerpc_cpu
# Line 99 | Line 127 | class sheepshaver_cpu
127  
128   public:
129  
130 <        sheepshaver_cpu()
131 <                : powerpc_cpu()
104 <                { init_decoder(); }
130 >        // Constructor
131 >        sheepshaver_cpu();
132  
133 <        // Condition Register accessors
133 >        // CR & XER accessors
134          uint32 get_cr() const           { return cr().get(); }
135          void set_cr(uint32 v)           { cr().set(v); }
136 +        uint32 get_xer() const          { return xer().get(); }
137 +        void set_xer(uint32 v)          { xer().set(v); }
138  
139 <        // Execution loop
140 <        void execute(uint32 pc);
139 >        // Execute EMUL_OP routine
140 >        void execute_emul_op(uint32 emul_op);
141  
142          // Execute 68k routine
143          void execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r);
# Line 119 | Line 148 | public:
148          // Execute MacOS/PPC code
149          uint32 execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args);
150  
151 +        // Compile one instruction
152 +        virtual bool compile1(codegen_context_t & cg_context);
153 +
154          // Resource manager thunk
155          void get_resource(uint32 old_get_resource);
156  
157          // Handle MacOS interrupt
158 <        void interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu);
159 <
128 <        // spcflags for interrupts handling
129 <        static uint32 spcflags;
158 >        void interrupt(uint32 entry);
159 >        void handle_interrupt();
160  
161          // Lazy memory allocator (one item at a time)
162          void *operator new(size_t size)
# Line 136 | Line 166 | public:
166          // FIXME: really make surre array allocation fail at link time?
167          void *operator new[](size_t);
168          void operator delete[](void *p);
169 +
170 +        // Make sure the SIGSEGV handler can access CPU registers
171 +        friend sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
172   };
173  
141 uint32 sheepshaver_cpu::spcflags = 0;
174   lazy_allocator< sheepshaver_cpu > allocator_helper< sheepshaver_cpu, lazy_allocator >::allocator;
175  
176 + sheepshaver_cpu::sheepshaver_cpu()
177 +        : powerpc_cpu(enable_jit_p())
178 + {
179 +        init_decoder();
180 + }
181 +
182   void sheepshaver_cpu::init_decoder()
183   {
184   #ifndef PPC_NO_STATIC_II_INDEX_TABLE
# Line 152 | Line 190 | void sheepshaver_cpu::init_decoder()
190  
191          static const instr_info_t sheep_ii_table[] = {
192                  { "sheep",
193 <                  (execute_fn)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
193 >                  (execute_pmf)&sheepshaver_cpu::execute_sheep,
194                    NULL,
195 <                  D_form, 6, 0, CFLOW_TRAP
195 >                  PPC_I(SHEEP),
196 >                  D_form, 6, 0, CFLOW_JUMP | CFLOW_TRAP
197                  }
198          };
199  
# Line 181 | Line 220 | typedef bit_field< 20, 20 > FN_field;
220   typedef bit_field< 21, 25 > NATIVE_OP_field;
221   typedef bit_field< 26, 31 > EMUL_OP_field;
222  
223 + // Execute EMUL_OP routine
224 + void sheepshaver_cpu::execute_emul_op(uint32 emul_op)
225 + {
226 +        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 +        uint32 saved_cr = get_cr() & CR_field<2>::mask();
235 +        uint32 saved_xer = get_xer();
236 +        EmulOp(&r68, gpr(24), emul_op);
237 +        set_cr(saved_cr);
238 +        set_xer(saved_xer);
239 +        for (int i = 0; i < 8; i++)
240 +                gpr(8 + i) = r68.d[i];
241 +        for (int i = 0; i < 7; i++)
242 +                gpr(16 + i) = r68.a[i];
243 +        gpr(1) = r68.a[7];
244 +        WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
245 + }
246 +
247   // Execute SheepShaver instruction
248   void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint32 opcode)
249   {
# Line 191 | Line 254 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
254          case 0:         // EMUL_RETURN
255                  QuitEmulator();
256                  break;
257 <                
257 >
258          case 1:         // EXEC_RETURN
259 <                throw sheepshaver_exec_return();
259 >                spcflags().set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
260                  break;
261  
262          case 2:         // EXEC_NATIVE
# Line 204 | Line 267 | void sheepshaver_cpu::execute_sheep(uint
267                          pc() += 4;
268                  break;
269  
270 <        default: {      // EMUL_OP
271 <                M68kRegisters r68;
209 <                WriteMacInt32(XLM_68K_R25, gpr(25));
210 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_EMUL_OP);
211 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
212 <                        r68.d[i] = gpr(8 + i);
213 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
214 <                        r68.a[i] = gpr(16 + i);
215 <                r68.a[7] = gpr(1);
216 <                EmulOp(&r68, gpr(24), EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
217 <                for (int i = 0; i < 8; i++)
218 <                        gpr(8 + i) = r68.d[i];
219 <                for (int i = 0; i < 7; i++)
220 <                        gpr(16 + i) = r68.a[i];
221 <                gpr(1) = r68.a[7];
222 <                WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
270 >        default:        // EMUL_OP
271 >                execute_emul_op(EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
272                  pc() += 4;
273                  break;
274          }
226        }
275   }
276  
277 < // Checks for pending interrupts
278 < struct execute_nothing {
279 <        static inline void execute(powerpc_cpu *) { }
280 < };
277 > // Compile one instruction
278 > bool sheepshaver_cpu::compile1(codegen_context_t & cg_context)
279 > {
280 > #if PPC_ENABLE_JIT
281 >        const instr_info_t *ii = cg_context.instr_info;
282 >        if (ii->mnemo != PPC_I(SHEEP))
283 >                return false;
284 >
285 >        bool compiled = false;
286 >        powerpc_dyngen & dg = cg_context.codegen;
287 >        uint32 opcode = cg_context.opcode;
288 >
289 >        switch (opcode & 0x3f) {
290 >        case 0:         // EMUL_RETURN
291 >                dg.gen_invoke(QuitEmulator);
292 >                compiled = true;
293 >                break;
294  
295 < static void HandleInterrupt(void);
295 >        case 1:         // EXEC_RETURN
296 >                dg.gen_spcflags_set(SPCFLAG_CPU_EXEC_RETURN);
297 >                compiled = true;
298 >                break;
299  
300 < struct execute_spcflags_check {
301 <        static inline void execute(powerpc_cpu *cpu) {
302 <                if (SPCFLAGS_TEST(SPCFLAG_ALL_BUT_EXEC_RETURN)) {
303 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_ENTER_MON )) {
304 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_ENTER_MON );
305 <                                enter_mon();
306 <                        }
307 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_DOINT )) {
308 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_DOINT );
309 <                                HandleInterrupt();
310 <                        }
311 <                        if (SPCFLAGS_TEST( SPCFLAG_INT )) {
312 <                                SPCFLAGS_CLEAR( SPCFLAG_INT );
313 <                                SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_DOINT );
300 >        case 2: {       // EXEC_NATIVE
301 >                uint32 selector = NATIVE_OP_field::extract(opcode);
302 >                switch (selector) {
303 >                case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
304 >                        dg.gen_invoke(DoPatchNameRegistry);
305 >                        compiled = true;
306 >                        break;
307 >                case NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL:
308 >                        dg.gen_invoke(VideoInstallAccel);
309 >                        compiled = true;
310 >                        break;
311 >                case NATIVE_VIDEO_VBL:
312 >                        dg.gen_invoke(VideoVBL);
313 >                        compiled = true;
314 >                        break;
315 >                case NATIVE_GET_RESOURCE:
316 >                case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
317 >                case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
318 >                case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
319 >                case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
320 >                        static const uint32 get_resource_ptr[] = {
321 >                                XLM_GET_RESOURCE,
322 >                                XLM_GET_1_RESOURCE,
323 >                                XLM_GET_IND_RESOURCE,
324 >                                XLM_GET_1_IND_RESOURCE,
325 >                                XLM_R_GET_RESOURCE
326 >                        };
327 >                        uint32 old_get_resource = ReadMacInt32(get_resource_ptr[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]);
328 >                        typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
329 >                        func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::get_resource).ptr();
330 >                        dg.gen_invoke_CPU_im(func, old_get_resource);
331 >                        compiled = true;
332 >                        break;
333 >                }
334 >                case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
335 >                        dg.gen_invoke(DisableInterrupt);
336 >                        compiled = true;
337 >                        break;
338 >                case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
339 >                        dg.gen_invoke(EnableInterrupt);
340 >                        compiled = true;
341 >                        break;
342 >                case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
343 >                        dg.gen_load_T0_GPR(3);
344 >                        dg.gen_load_T1_GPR(4);
345 >                        dg.gen_se_16_32_T1();
346 >                        dg.gen_load_T2_GPR(5);
347 >                        dg.gen_invoke_T0_T1_T2((void (*)(uint32, uint32, uint32))check_load_invoc);
348 >                        compiled = true;
349 >                        break;
350 >                }
351 >                if (FN_field::test(opcode)) {
352 >                        if (compiled) {
353 >                                dg.gen_load_A0_LR();
354 >                                dg.gen_set_PC_A0();
355                          }
356 +                        cg_context.done_compile = true;
357                  }
358 +                else
359 +                        cg_context.done_compile = false;
360 +                break;
361          }
253 };
362  
363 < // Execution loop
364 < void sheepshaver_cpu::execute(uint32 entry)
365 < {
366 <        try {
367 <                pc() = entry;
368 <                powerpc_cpu::do_execute<execute_nothing, execute_spcflags_check>();
369 <        }
262 <        catch (sheepshaver_exec_return const &) {
263 <                // Nothing, simply return
363 >        default: {      // EMUL_OP
364 >                typedef void (*func_t)(dyngen_cpu_base, uint32);
365 >                func_t func = (func_t)nv_mem_fun(&sheepshaver_cpu::execute_emul_op).ptr();
366 >                dg.gen_invoke_CPU_im(func, EMUL_OP_field::extract(opcode) - 3);
367 >                cg_context.done_compile = false;
368 >                compiled = true;
369 >                break;
370          }
265        catch (...) {
266                printf("ERROR: execute() received an unknown exception!\n");
267                QuitEmulator();
371          }
372 +        return compiled;
373 + #endif
374 +        return false;
375   }
376  
377   // Handle MacOS interrupt
378 < void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry, sheepshaver_cpu *cpu)
378 > void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 entry)
379   {
380 < #if MULTICORE_CPU
381 <        // Initialize stack pointer from previous CPU running
382 <        gpr(1) = cpu->gpr(1);
383 < #else
380 > #if EMUL_TIME_STATS
381 >        interrupt_count++;
382 >        const clock_t interrupt_start = clock();
383 > #endif
384 >
385 > #if !MULTICORE_CPU
386          // Save program counters and branch registers
387          uint32 saved_pc = pc();
388          uint32 saved_lr = lr();
389          uint32 saved_ctr= ctr();
390 +        uint32 saved_sp = gpr(1);
391   #endif
392  
393 <        // Create stack frame
394 <        gpr(1) -= 64;
393 >        // Initialize stack pointer to SheepShaver alternate stack base
394 >        gpr(1) = SignalStackBase() - 64;
395  
396          // Build trampoline to return from interrupt
397 <        uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
397 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
398  
399          // Prepare registers for nanokernel interrupt routine
400 <        kernel_data->v[0x004 >> 2] = gpr(1);
401 <        kernel_data->v[0x018 >> 2] = gpr(6);
400 >        kernel_data->v[0x004 >> 2] = htonl(gpr(1));
401 >        kernel_data->v[0x018 >> 2] = htonl(gpr(6));
402  
403 <        gpr(6) = kernel_data->v[0x65c >> 2];
403 >        gpr(6) = ntohl(kernel_data->v[0x65c >> 2]);
404          assert(gpr(6) != 0);
405          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x13c, gpr(7));
406          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x144, gpr(8));
# Line 302 | Line 411 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
411          WriteMacInt32(gpr(6) + 0x16c, gpr(13));
412  
413          gpr(1)  = KernelDataAddr;
414 <        gpr(7)  = kernel_data->v[0x660 >> 2];
414 >        gpr(7)  = ntohl(kernel_data->v[0x660 >> 2]);
415          gpr(8)  = 0;
416 <        gpr(10) = (uint32)trampoline;
417 <        gpr(12) = (uint32)trampoline;
418 <        gpr(13) = cr().get();
416 >        gpr(10) = trampoline.addr();
417 >        gpr(12) = trampoline.addr();
418 >        gpr(13) = get_cr();
419  
420          // rlwimi. r7,r7,8,0,0
421          uint32 result = op_ppc_rlwimi::apply(gpr(7), 8, 0x80000000, gpr(7));
# Line 314 | Line 423 | void sheepshaver_cpu::interrupt(uint32 e
423          gpr(7) = result;
424  
425          gpr(11) = 0xf072; // MSR (SRR1)
426 <        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (cr().get() & ~0x0fff0000));
426 >        cr().set((gpr(11) & 0x0fff0000) | (get_cr() & ~0x0fff0000));
427  
428          // Enter nanokernel
429          execute(entry);
430  
322        // Cleanup stack
323        gpr(1) += 64;
324
431   #if !MULTICORE_CPU
432          // Restore program counters and branch registers
433          pc() = saved_pc;
434          lr() = saved_lr;
435          ctr()= saved_ctr;
436 +        gpr(1) = saved_sp;
437 + #endif
438 +
439 + #if EMUL_TIME_STATS
440 +        interrupt_time += (clock() - interrupt_start);
441   #endif
442   }
443  
444   // Execute 68k routine
445   void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32 entry, M68kRegisters *r)
446   {
447 + #if EMUL_TIME_STATS
448 +        exec68k_count++;
449 +        const clock_t exec68k_start = clock();
450 + #endif
451 +
452   #if SAFE_EXEC_68K
453          if (ReadMacInt32(XLM_RUN_MODE) != MODE_EMUL_OP)
454                  printf("FATAL: Execute68k() not called from EMUL_OP mode\n");
# Line 342 | Line 458 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
458          uint32 saved_pc = pc();
459          uint32 saved_lr = lr();
460          uint32 saved_ctr= ctr();
461 +        uint32 saved_cr = get_cr();
462  
463          // Create MacOS stack frame
464 +        // FIXME: make sure MacOS doesn't expect PPC registers to live on top
465          uint32 sp = gpr(1);
466 <        gpr(1) -= 56 + 19*4 + 18*8;
466 >        gpr(1) -= 56;
467          WriteMacInt32(gpr(1), sp);
468  
469          // Save PowerPC registers
470 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56), &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
470 >        uint32 saved_GPRs[19];
471 >        memcpy(&saved_GPRs[0], &gpr(13), sizeof(uint32)*(32-13));
472   #if SAVE_FP_EXEC_68K
473 <        memcpy(Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
473 >        double saved_FPRs[18];
474 >        memcpy(&saved_FPRs[0], &fpr(14), sizeof(double)*(32-14));
475   #endif
476  
477          // Setup registers for 68k emulator
# Line 365 | Line 485 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
485          gpr(25) = ReadMacInt32(XLM_68K_R25);            // MSB of SR
486          gpr(26) = 0;
487          gpr(28) = 0;                                                            // VBR
488 <        gpr(29) = kernel_data->ed.v[0x74 >> 2];         // Pointer to opcode table
489 <        gpr(30) = kernel_data->ed.v[0x78 >> 2];         // Address of emulator
488 >        gpr(29) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x74 >> 2]);          // Pointer to opcode table
489 >        gpr(30) = ntohl(kernel_data->ed.v[0x78 >> 2]);          // Address of emulator
490          gpr(31) = KernelDataAddr + 0x1000;
491  
492          // Push return address (points to EXEC_RETURN opcode) on stack
# Line 398 | Line 518 | void sheepshaver_cpu::execute_68k(uint32
518            r->a[i] = gpr(16 + i);
519  
520          // Restore PowerPC registers
521 <        memcpy(&gpr(13), Mac2HostAddr(gpr(1)+56), sizeof(uint32)*(32-13));
521 >        memcpy(&gpr(13), &saved_GPRs[0], sizeof(uint32)*(32-13));
522   #if SAVE_FP_EXEC_68K
523 <        memcpy(&fpr(14), Mac2HostAddr(gpr(1)+56+19*4), sizeof(double)*(32-14));
523 >        memcpy(&fpr(14), &saved_FPRs[0], sizeof(double)*(32-14));
524   #endif
525  
526          // Cleanup stack
527 <        gpr(1) += 56 + 19*4 + 18*8;
527 >        gpr(1) += 56;
528  
529          // Restore program counters and branch registers
530          pc() = saved_pc;
531          lr() = saved_lr;
532          ctr()= saved_ctr;
533 +        set_cr(saved_cr);
534 +
535 + #if EMUL_TIME_STATS
536 +        exec68k_time += (clock() - exec68k_start);
537 + #endif
538   }
539  
540   // Call MacOS PPC code
541   uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_code(uint32 tvect, int nargs, uint32 const *args)
542   {
543 + #if EMUL_TIME_STATS
544 +        macos_exec_count++;
545 +        const clock_t macos_exec_start = clock();
546 + #endif
547 +
548          // Save program counters and branch registers
549          uint32 saved_pc = pc();
550          uint32 saved_lr = lr();
551          uint32 saved_ctr= ctr();
552  
553          // Build trampoline with EXEC_RETURN
554 <        uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
555 <        lr() = (uint32)trampoline;
554 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
555 >        lr() = trampoline.addr();
556  
557          gpr(1) -= 64;                                                           // Create stack frame
558          uint32 proc = ReadMacInt32(tvect);                      // Get routine address
# Line 453 | Line 583 | uint32 sheepshaver_cpu::execute_macos_co
583          lr() = saved_lr;
584          ctr()= saved_ctr;
585  
586 + #if EMUL_TIME_STATS
587 +        macos_exec_time += (clock() - macos_exec_start);
588 + #endif
589 +
590          return retval;
591   }
592  
# Line 461 | Line 595 | inline void sheepshaver_cpu::execute_ppc
595   {
596          // Save branch registers
597          uint32 saved_lr = lr();
464        uint32 saved_ctr= ctr();
598  
599 <        const uint32 trampoline[] = { POWERPC_EMUL_OP | 1 };
599 >        SheepVar32 trampoline = POWERPC_EXEC_RETURN;
600 >        WriteMacInt32(trampoline.addr(), POWERPC_EXEC_RETURN);
601 >        lr() = trampoline.addr();
602  
468        lr() = (uint32)trampoline;
469        ctr()= entry;
603          execute(entry);
604  
605          // Restore branch registers
606          lr() = saved_lr;
474        ctr()= saved_ctr;
607   }
608  
609   // Resource Manager thunk
478 extern "C" void check_load_invoc(uint32 type, int16 id, uint16 **h);
479
610   inline void sheepshaver_cpu::get_resource(uint32 old_get_resource)
611   {
612          uint32 type = gpr(3);
# Line 487 | Line 617 | inline void sheepshaver_cpu::get_resourc
617  
618          // Call old routine
619          execute_ppc(old_get_resource);
490        uint16 **handle = (uint16 **)gpr(3);
620  
621          // Call CheckLoad()
622 +        uint32 handle = gpr(3);
623          check_load_invoc(type, id, handle);
624 <        gpr(3) = (uint32)handle;
624 >        gpr(3) = handle;
625  
626          // Cleanup stack
627          gpr(1) += 56;
# Line 506 | Line 636 | static sheepshaver_cpu *main_cpu = NULL;
636   static sheepshaver_cpu *interrupt_cpu = NULL;   // CPU emulator to handle interrupts
637   static sheepshaver_cpu *current_cpu = NULL;             // Current CPU emulator context
638  
639 + void FlushCodeCache(uintptr start, uintptr end)
640 + {
641 +        D(bug("FlushCodeCache(%08x, %08x)\n", start, end));
642 +        main_cpu->invalidate_cache_range(start, end);
643 + #if MULTICORE_CPU
644 +        interrupt_cpu->invalidate_cache_range(start, end);
645 + #endif
646 + }
647 +
648   static inline void cpu_push(sheepshaver_cpu *new_cpu)
649   {
650   #if MULTICORE_CPU
# Line 536 | Line 675 | static void dump_log(void)
675   *  Initialize CPU emulation
676   */
677  
678 < static struct sigaction sigsegv_action;
540 <
541 < #if defined(__powerpc__)
542 < #include <sys/ucontext.h>
543 < #endif
544 <
545 < static void sigsegv_handler(int sig, siginfo_t *sip, void *scp)
678 > static sigsegv_return_t sigsegv_handler(sigsegv_address_t fault_address, sigsegv_address_t fault_instruction)
679   {
547        const uintptr addr = (uintptr)sip->si_addr;
680   #if ENABLE_VOSF
681 <        // Handle screen fault.
682 <        extern bool Screen_fault_handler(sigsegv_address_t fault_address, sigsegv_address_t fault_instruction);
683 <        if (Screen_fault_handler((sigsegv_address_t)addr, SIGSEGV_INVALID_PC))
684 <                return;
681 >        // Handle screen fault
682 >        extern bool Screen_fault_handler(sigsegv_address_t, sigsegv_address_t);
683 >        if (Screen_fault_handler(fault_address, fault_instruction))
684 >                return SIGSEGV_RETURN_SUCCESS;
685   #endif
686 < #if defined(__powerpc__)
687 <        if (addr >= ROM_BASE && addr < ROM_BASE + ROM_SIZE) {
688 <                printf("IGNORE write access to ROM at %08x\n", addr);
689 <                (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip += 4;
690 <                return;
691 <        }
692 <        if (addr >= 0xf3012000 && addr < 0xf3014000 && 0) {
693 <                printf("IGNORE write access to ROM at %08x\n", addr);
694 <                (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip += 4;
695 <                return;
686 >
687 >        const uintptr addr = (uintptr)fault_address;
688 > #if HAVE_SIGSEGV_SKIP_INSTRUCTION
689 >        // Ignore writes to ROM
690 >        if ((addr - ROM_BASE) < ROM_SIZE)
691 >                return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
692 >
693 >        // Get program counter of target CPU
694 >        sheepshaver_cpu * const cpu = current_cpu;
695 >        const uint32 pc = cpu->pc();
696 >        
697 >        // Fault in Mac ROM or RAM?
698 >        bool mac_fault = (pc >= ROM_BASE) && (pc < (ROM_BASE + ROM_AREA_SIZE)) || (pc >= RAMBase) && (pc < (RAMBase + RAMSize));
699 >        if (mac_fault) {
700 >
701 >                // "VM settings" during MacOS 8 installation
702 >                if (pc == ROM_BASE + 0x488160 && cpu->gpr(20) == 0xf8000000)
703 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
704 >        
705 >                // MacOS 8.5 installation
706 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x488140 && cpu->gpr(16) == 0xf8000000)
707 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
708 >        
709 >                // MacOS 8 serial drivers on startup
710 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48e080 && (cpu->gpr(8) == 0xf3012002 || cpu->gpr(8) == 0xf3012000))
711 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
712 >        
713 >                // MacOS 8.1 serial drivers on startup
714 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x48c5e0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
715 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
716 >                else if (pc == ROM_BASE + 0x4a10a0 && (cpu->gpr(20) == 0xf3012002 || cpu->gpr(20) == 0xf3012000))
717 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
718 >
719 >                // Ignore all other faults, if requested
720 >                if (PrefsFindBool("ignoresegv"))
721 >                        return SIGSEGV_RETURN_SKIP_INSTRUCTION;
722          }
565 #endif
566        printf("Caught SIGSEGV at address %p\n", sip->si_addr);
567        printf("Native PC: %08x\n", (((ucontext_t *)scp)->uc_mcontext.regs)->nip);
568        printf("Current CPU: %s\n", current_cpu == main_cpu ? "main" : "interrupts");
569 #if 1
570        dump_registers();
723   #else
724 <        printf("Main CPU context\n");
573 <        main_cpu->dump_registers();
574 <        printf("Interrupts CPU context\n");
575 <        interrupt_cpu->dump_registers();
724 > #error "FIXME: You don't have the capability to skip instruction within signal handlers"
725   #endif
726 +
727 +        printf("SIGSEGV\n");
728 +        printf("  pc %p\n", fault_instruction);
729 +        printf("  ea %p\n", fault_address);
730 +        printf(" cpu %s\n", current_cpu == main_cpu ? "main" : "interrupts");
731 +        dump_registers();
732          current_cpu->dump_log();
733          enter_mon();
734          QuitEmulator();
735 +
736 +        return SIGSEGV_RETURN_FAILURE;
737   }
738  
739   void init_emul_ppc(void)
# Line 584 | Line 741 | void init_emul_ppc(void)
741          // Initialize main CPU emulator
742          main_cpu = new sheepshaver_cpu();
743          main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(3), any_register((uint32)ROM_BASE + 0x30d000));
744 +        main_cpu->set_register(powerpc_registers::GPR(4), any_register(KernelDataAddr + 0x1000));
745          WriteMacInt32(XLM_RUN_MODE, MODE_68K);
746  
747   #if MULTICORE_CPU
# Line 591 | Line 749 | void init_emul_ppc(void)
749          interrupt_cpu = new sheepshaver_cpu();
750   #endif
751  
752 <        // Install SIGSEGV handler
753 <        sigemptyset(&sigsegv_action.sa_mask);
596 <        sigsegv_action.sa_sigaction = sigsegv_handler;
597 <        sigsegv_action.sa_flags = SA_SIGINFO;
598 <        sigsegv_action.sa_restorer = NULL;
599 <        sigaction(SIGSEGV, &sigsegv_action, NULL);
752 >        // Install the handler for SIGSEGV
753 >        sigsegv_install_handler(sigsegv_handler);
754  
755   #if ENABLE_MON
756          // Install "regs" command in cxmon
757          mon_add_command("regs", dump_registers, "regs                     Dump PowerPC registers\n");
758          mon_add_command("log", dump_log, "log                      Dump PowerPC emulation log\n");
759   #endif
760 +
761 + #if EMUL_TIME_STATS
762 +        emul_start_time = clock();
763 + #endif
764 + }
765 +
766 + /*
767 + *  Deinitialize emulation
768 + */
769 +
770 + void exit_emul_ppc(void)
771 + {
772 + #if EMUL_TIME_STATS
773 +        clock_t emul_end_time = clock();
774 +
775 +        printf("### Statistics for SheepShaver emulation parts\n");
776 +        const clock_t emul_time = emul_end_time - emul_start_time;
777 +        printf("Total emulation time : %.1f sec\n", double(emul_time) / double(CLOCKS_PER_SEC));
778 +        printf("Total interrupt count: %d (%2.1f Hz)\n", interrupt_count,
779 +                   (double(interrupt_count) * CLOCKS_PER_SEC) / double(emul_time));
780 +
781 + #define PRINT_STATS(LABEL, VAR_PREFIX) do {                                                             \
782 +                printf("Total " LABEL " count : %d\n", VAR_PREFIX##_count);             \
783 +                printf("Total " LABEL " time  : %.1f sec (%.1f%%)\n",                   \
784 +                           double(VAR_PREFIX##_time) / double(CLOCKS_PER_SEC),          \
785 +                           100.0 * double(VAR_PREFIX##_time) / double(emul_time));      \
786 +        } while (0)
787 +
788 +        PRINT_STATS("Execute68k[Trap] execution", exec68k);
789 +        PRINT_STATS("NativeOp execution", native_exec);
790 +        PRINT_STATS("MacOS routine execution", macos_exec);
791 +
792 + #undef PRINT_STATS
793 +        printf("\n");
794 + #endif
795 +
796 +        delete main_cpu;
797 + #if MULTICORE_CPU
798 +        delete interrupt_cpu;
799 + #endif
800   }
801  
802   /*
# Line 612 | Line 806 | void init_emul_ppc(void)
806   void emul_ppc(uint32 entry)
807   {
808          current_cpu = main_cpu;
809 + #if 0
810          current_cpu->start_log();
811 + #endif
812 +        // start emulation loop and enable code translation or caching
813          current_cpu->execute(entry);
814   }
815  
# Line 620 | Line 817 | void emul_ppc(uint32 entry)
817   *  Handle PowerPC interrupt
818   */
819  
820 < // Atomic operations
821 < extern int atomic_add(int *var, int v);
822 < extern int atomic_and(int *var, int v);
823 < extern int atomic_or(int *var, int v);
824 <
820 > #if ASYNC_IRQ
821 > void HandleInterrupt(void)
822 > {
823 >        main_cpu->handle_interrupt();
824 > }
825 > #else
826   void TriggerInterrupt(void)
827   {
828   #if 0
829    WriteMacInt32(0x16a, ReadMacInt32(0x16a) + 1);
830   #else
831 <  SPCFLAGS_SET( SPCFLAG_INT );
831 >  // Trigger interrupt to main cpu only
832 >  if (main_cpu)
833 >          main_cpu->trigger_interrupt();
834   #endif
835   }
836 + #endif
837  
838 < static void HandleInterrupt(void)
838 > void sheepshaver_cpu::handle_interrupt(void)
839   {
840          // Do nothing if interrupts are disabled
841 <        if (int32(ReadMacInt32(XLM_IRQ_NEST)) > 0)
841 >        if (*(int32 *)XLM_IRQ_NEST > 0)
842                  return;
843  
844          // Do nothing if there is no interrupt pending
# Line 653 | Line 854 | static void HandleInterrupt(void)
854                  // 68k emulator active, trigger 68k interrupt level 1
855                  assert(current_cpu == main_cpu);
856                  WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
857 <                main_cpu->set_cr(main_cpu->get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
857 >                set_cr(get_cr() | tswap32(kernel_data->v[0x674 >> 2]));
858                  break;
859      
860   #if INTERRUPTS_IN_NATIVE_MODE
861          case MODE_NATIVE:
862                  // 68k emulator inactive, in nanokernel?
863                  assert(current_cpu == main_cpu);
864 <                if (main_cpu->gpr(1) != KernelDataAddr) {
864 >                if (gpr(1) != KernelDataAddr) {
865                          // Prepare for 68k interrupt level 1
866                          WriteMacInt16(tswap32(kernel_data->v[0x67c >> 2]), 1);
867                          WriteMacInt32(tswap32(kernel_data->v[0x658 >> 2]) + 0xdc,
# Line 671 | Line 872 | static void HandleInterrupt(void)
872                          DisableInterrupt();
873                          cpu_push(interrupt_cpu);
874                          if (ROMType == ROMTYPE_NEWWORLD)
875 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c, main_cpu);
875 >                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312b1c);
876                          else
877 <                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c, main_cpu);
877 >                                current_cpu->interrupt(ROM_BASE + 0x312a3c);
878                          cpu_pop();
879                  }
880                  break;
# Line 704 | Line 905 | static void HandleInterrupt(void)
905                                  if (InterruptFlags & INTFLAG_VIA) {
906                                          ClearInterruptFlag(INTFLAG_VIA);
907                                          ADBInterrupt();
908 <                                        ExecutePPC(VideoVBL);
908 >                                        ExecuteNative(NATIVE_VIDEO_VBL);
909                                  }
910                          }
911   #endif
# Line 714 | Line 915 | static void HandleInterrupt(void)
915          }
916   }
917  
717 /*
718 *  Execute NATIVE_OP opcode (called by PowerPC emulator)
719 */
720
721 #define POWERPC_NATIVE_OP_INIT(LR, OP) \
722                tswap32(POWERPC_EMUL_OP | ((LR) << 11) | (((uint32)OP) << 6) | 2)
723
724 // FIXME: Make sure 32-bit relocations are used
725 const uint32 NativeOpTable[NATIVE_OP_MAX] = {
726        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY),
727        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_INSTALL_ACCEL),
728        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_VBL),
729        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_VIDEO_DO_DRIVER_IO),
730        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_IRQ),
731        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_INIT),
732        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_TERM),
733        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_OPEN),
734        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_CLOSE),
735        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_WPUT),
736        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_ETHER_RSRV),
737        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_NOTHING),
738        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_OPEN),
739        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_IN),
740        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_PRIME_OUT),
741        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CONTROL),
742        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_STATUS),
743        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_SERIAL_CLOSE),
744        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_RESOURCE),
745        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_RESOURCE),
746        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_IND_RESOURCE),
747        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE),
748        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(1, NATIVE_R_GET_RESOURCE),
749        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_DISABLE_INTERRUPT),
750        POWERPC_NATIVE_OP_INIT(0, NATIVE_ENABLE_INTERRUPT),
751 };
752
918   static void get_resource(void);
919   static void get_1_resource(void);
920   static void get_ind_resource(void);
# Line 760 | Line 925 | static void r_get_resource(void);
925  
926   static void NativeOp(int selector)
927   {
928 + #if EMUL_TIME_STATS
929 +        native_exec_count++;
930 +        const clock_t native_exec_start = clock();
931 + #endif
932 +
933          switch (selector) {
934          case NATIVE_PATCH_NAME_REGISTRY:
935                  DoPatchNameRegistry();
# Line 774 | Line 944 | static void NativeOp(int selector)
944                  GPR(3) = (int32)(int16)VideoDoDriverIO((void *)GPR(3), (void *)GPR(4),
945                                                                                             (void *)GPR(5), GPR(6), GPR(7));
946                  break;
947 <        case NATIVE_GET_RESOURCE:
948 <                get_resource();
947 > #ifdef WORDS_BIGENDIAN
948 >        case NATIVE_ETHER_IRQ:
949 >                EtherIRQ();
950                  break;
951 <        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
952 <                get_1_resource();
951 >        case NATIVE_ETHER_INIT:
952 >                GPR(3) = InitStreamModule((void *)GPR(3));
953                  break;
954 <        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
955 <                get_ind_resource();
954 >        case NATIVE_ETHER_TERM:
955 >                TerminateStreamModule();
956                  break;
957 <        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
958 <                get_1_ind_resource();
957 >        case NATIVE_ETHER_OPEN:
958 >                GPR(3) = ether_open((queue_t *)GPR(3), (void *)GPR(4), GPR(5), GPR(6), (void*)GPR(7));
959 >                break;
960 >        case NATIVE_ETHER_CLOSE:
961 >                GPR(3) = ether_close((queue_t *)GPR(3), GPR(4), (void *)GPR(5));
962 >                break;
963 >        case NATIVE_ETHER_WPUT:
964 >                GPR(3) = ether_wput((queue_t *)GPR(3), (mblk_t *)GPR(4));
965                  break;
966 <        case NATIVE_R_GET_RESOURCE:
967 <                r_get_resource();
966 >        case NATIVE_ETHER_RSRV:
967 >                GPR(3) = ether_rsrv((queue_t *)GPR(3));
968                  break;
969 + #else
970 +        case NATIVE_ETHER_INIT:
971 +                // FIXME: needs more complicated thunks
972 +                GPR(3) = false;
973 +                break;
974 + #endif
975          case NATIVE_SERIAL_NOTHING:
976          case NATIVE_SERIAL_OPEN:
977          case NATIVE_SERIAL_PRIME_IN:
# Line 809 | Line 992 | static void NativeOp(int selector)
992                  GPR(3) = serial_callbacks[selector - NATIVE_SERIAL_NOTHING](GPR(3), GPR(4));
993                  break;
994          }
995 +        case NATIVE_GET_RESOURCE:
996 +        case NATIVE_GET_1_RESOURCE:
997 +        case NATIVE_GET_IND_RESOURCE:
998 +        case NATIVE_GET_1_IND_RESOURCE:
999 +        case NATIVE_R_GET_RESOURCE: {
1000 +                typedef void (*GetResourceCallback)(void);
1001 +                static const GetResourceCallback get_resource_callbacks[] = {
1002 +                        get_resource,
1003 +                        get_1_resource,
1004 +                        get_ind_resource,
1005 +                        get_1_ind_resource,
1006 +                        r_get_resource
1007 +                };
1008 +                get_resource_callbacks[selector - NATIVE_GET_RESOURCE]();
1009 +                break;
1010 +        }
1011          case NATIVE_DISABLE_INTERRUPT:
1012                  DisableInterrupt();
1013                  break;
1014          case NATIVE_ENABLE_INTERRUPT:
1015                  EnableInterrupt();
1016                  break;
1017 +        case NATIVE_MAKE_EXECUTABLE:
1018 +                MakeExecutable(0, (void *)GPR(4), GPR(5));
1019 +                break;
1020 +        case NATIVE_CHECK_LOAD_INVOC:
1021 +                check_load_invoc(GPR(3), GPR(4), GPR(5));
1022 +                break;
1023          default:
1024                  printf("FATAL: NATIVE_OP called with bogus selector %d\n", selector);
1025                  QuitEmulator();
1026                  break;
1027          }
823 }
824
825 /*
826 *  Execute native subroutine (LR must contain return address)
827 */
1028  
1029 < void ExecuteNative(int selector)
1030 < {
1031 <        uint32 tvect[2];
832 <        tvect[0] = tswap32(POWERPC_NATIVE_OP_FUNC(selector));
833 <        tvect[1] = 0; // Fake TVECT
834 <        RoutineDescriptor desc = BUILD_PPC_ROUTINE_DESCRIPTOR(0, tvect);
835 <        M68kRegisters r;
836 <        Execute68k((uint32)&desc, &r);
1029 > #if EMUL_TIME_STATS
1030 >        native_exec_time += (clock() - native_exec_start);
1031 > #endif
1032   }
1033  
1034   /*
# Line 854 | Line 1049 | void Execute68k(uint32 pc, M68kRegisters
1049  
1050   void Execute68kTrap(uint16 trap, M68kRegisters *r)
1051   {
1052 <        uint16 proc[2] = {trap, M68K_RTS};
1053 <        Execute68k((uint32)proc, r);
1052 >        SheepVar proc_var(4);
1053 >        uint32 proc = proc_var.addr();
1054 >        WriteMacInt16(proc, trap);
1055 >        WriteMacInt16(proc + 2, M68K_RTS);
1056 >        Execute68k(proc, r);
1057   }
1058  
1059   /*
# Line 910 | Line 1108 | uint32 call_macos7(uint32 tvect, uint32
1108   }
1109  
1110   /*
913 *  Atomic operations
914 */
915
916 int atomic_add(int *var, int v)
917 {
918        int ret = *var;
919        *var += v;
920        return ret;
921 }
922
923 int atomic_and(int *var, int v)
924 {
925        int ret = *var;
926        *var &= v;
927        return ret;
928 }
929
930 int atomic_or(int *var, int v)
931 {
932        int ret = *var;
933        *var |= v;
934        return ret;
935 }
936
937 /*
1111   *  Resource Manager thunks
1112   */
1113  

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