/[gxemul]/trunk/src/include/cpu.h
This is repository of my old source code which isn't updated any more. Go to git.rot13.org for current projects!
ViewVC logotype

Diff of /trunk/src/include/cpu.h

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 22 by dpavlin, Mon Oct 8 16:19:37 2007 UTC revision 28 by dpavlin, Mon Oct 8 16:20:26 2007 UTC
# Line 28  Line 28 
28   *  SUCH DAMAGE.   *  SUCH DAMAGE.
29   *   *
30   *   *
31   *  $Id: cpu.h,v 1.62 2006/02/09 22:40:27 debug Exp $   *  $Id: cpu.h,v 1.84 2006/07/20 21:53:00 debug Exp $
32   *   *
33   *  CPU-related definitions.   *  CPU-related definitions.
34   */   */
# Line 43  Line 43 
43    
44  /*  /*
45   *  Dyntrans misc declarations, used throughout the dyntrans code.   *  Dyntrans misc declarations, used throughout the dyntrans code.
46     *
47     *  Note that there is place for all instruction calls within a page,
48     *  and then 2 more. The first one of these "extra" instruction slots is
49     *  the end-of-page slot. It transfers control to the first instruction
50     *  slot on the next (virtual) page.
51     *
52     *  The second of these extra instruction slots is an additional
53     *  end-of-page slot for delay-slot architectures. On e.g. MIPS, a branch
54     *  instruction can "nullify" (skip) the delay-slot. If the end-of-page
55     *  slot is skipped, then we end up one step after that. That's where the
56     *  end_of_page2 slot is. :)
57     *
58     *  next_ofs points to the next page in a chain of possible pages.
59     *  (several pages can be in the same chain, but only one matches the
60     *  specific physaddr.)
61     *
62     *  flags contains special flags. Currently only COMBINATIONS, which indicates
63     *  that the page has instruction combinations.
64     *
65     *  translations is a tiny bitmap indicating which parts of the page have
66     *  actual translations. Bit 0 corresponds to the lowest 1/32th of the page,
67     *  bit 1 to the second-lowest 1/32th, and so on.
68   */   */
69  #define DYNTRANS_MISC_DECLARATIONS(arch,ARCH,addrtype)  struct \  #define DYNTRANS_MISC_DECLARATIONS(arch,ARCH,addrtype)  struct \
70          arch ## _instr_call {                                   \          arch ## _instr_call {                                   \
# Line 52  Line 74 
74                                                                          \                                                                          \
75          /*  Translation cache struct for each physical page:  */        \          /*  Translation cache struct for each physical page:  */        \
76          struct arch ## _tc_physpage {                                   \          struct arch ## _tc_physpage {                                   \
77                  struct arch ## _instr_call ics[ARCH ## _IC_ENTRIES_PER_PAGE+1];\                  struct arch ## _instr_call ics[ARCH ## _IC_ENTRIES_PER_PAGE+2];\
78                  uint32_t        next_ofs;       /*  (0 for end of chain)  */ \                  uint32_t        next_ofs;       /*  (0 for end of chain)  */ \
79                    uint32_t        translations;                           \
80                  int             flags;                                  \                  int             flags;                                  \
81                  addrtype        physaddr;                               \                  addrtype        physaddr;                               \
82          };                                                              \          };                                                              \
# Line 67  Line 90 
90                  int64_t         timestamp;                              \                  int64_t         timestamp;                              \
91          };          };
92    
93    #define DYNTRANS_MISC64_DECLARATIONS(arch,ARCH,tlbindextype)            \
94            struct arch ## _l3_64_table {                                   \
95                    unsigned char   *host_load[1 << ARCH ## _L3N];          \
96                    unsigned char   *host_store[1 << ARCH ## _L3N];         \
97                    uint64_t        phys_addr[1 << ARCH ## _L3N];           \
98                    tlbindextype    vaddr_to_tlbindex[1 << ARCH ## _L3N];   \
99                    struct arch ## _tc_physpage *phys_page[1 << ARCH ## _L3N]; \
100                    struct arch ## _l3_64_table     *next;                  \
101                    int             refcount;                               \
102            };                                                              \
103            struct arch ## _l2_64_table {                                   \
104                    struct arch ## _l3_64_table     *l3[1 << ARCH ## _L2N]; \
105                    struct arch ## _l2_64_table     *next;                  \
106                    int                             refcount;               \
107            };
108    
109  /*  /*
110   *  Dyntrans "Instruction Translation Cache":   *  Dyntrans "Instruction Translation Cache":
111   *   *
# Line 87  Line 126 
126  #define DYNTRANS_ITC(arch)      struct arch ## _tc_physpage *cur_physpage;  \  #define DYNTRANS_ITC(arch)      struct arch ## _tc_physpage *cur_physpage;  \
127                                  struct arch ## _instr_call  *cur_ic_page;   \                                  struct arch ## _instr_call  *cur_ic_page;   \
128                                  struct arch ## _instr_call  *next_ic;       \                                  struct arch ## _instr_call  *next_ic;       \
129                                    struct arch ## _tc_physpage *physpage_template;\
130                                  void (*combination_check)(struct cpu *,     \                                  void (*combination_check)(struct cpu *,     \
131                                      struct arch ## _instr_call *, int low_addr);                                      struct arch ## _instr_call *, int low_addr);
132    
# Line 120  Line 160 
160   *   *
161   *  phys_page points to translation cache physpages.   *  phys_page points to translation cache physpages.
162   *   *
  *  phystranslation is a bitmap which tells us whether a physical page has  
  *  a code translation.  
  *  
163   *  vaddr_to_tlbindex is a virtual address to tlb index hint table.   *  vaddr_to_tlbindex is a virtual address to tlb index hint table.
164   *  The values in this array are the tlb index plus 1, so a value of, say,   *  The values in this array are the tlb index plus 1, so a value of, say,
165   *  3 means tlb index 2. A value of 0 would mean a tlb index of -1, which   *  3 means tlb index 2. A value of 0 would mean a tlb index of -1, which
# Line 134  Line 171 
171          unsigned char           *host_store[N_VPH32_ENTRIES];           \          unsigned char           *host_store[N_VPH32_ENTRIES];           \
172          paddrtype               phys_addr[N_VPH32_ENTRIES];             \          paddrtype               phys_addr[N_VPH32_ENTRIES];             \
173          struct arch ## _tc_physpage  *phys_page[N_VPH32_ENTRIES];       \          struct arch ## _tc_physpage  *phys_page[N_VPH32_ENTRIES];       \
         uint32_t                phystranslation[N_VPH32_ENTRIES/32];    \  
174          tlbindextype            vaddr_to_tlbindex[N_VPH32_ENTRIES];          tlbindextype            vaddr_to_tlbindex[N_VPH32_ENTRIES];
175    
176  /*  /*
# Line 144  Line 180 
180   *  Usage: e.g. VPH64(alpha,ALPHA,uint8_t)   *  Usage: e.g. VPH64(alpha,ALPHA,uint8_t)
181   *           or VPH64(sparc,SPARC,uint16_t)   *           or VPH64(sparc,SPARC,uint16_t)
182   *   *
183   *  TODO   *  l1_64 is an array containing poiners to l2 tables.
184     *
185     *  l2_64_dummy is a pointer to a "dummy l2 table". Instead of having NULL
186     *  pointers in l1_64 for unused slots, a pointer to the dummy table can be
187     *  used.
188   */   */
189  #define VPH64(arch,ARCH,tlbindextype)                   \  #define DYNTRANS_L1N            17
190          int dummy;  #define VPH64(arch,ARCH,tlbindextype)                                   \
191            struct arch ## _l3_64_table     *l3_64_dummy;                   \
192            struct arch ## _l3_64_table     *next_free_l3;                  \
193            struct arch ## _l2_64_table     *l2_64_dummy;                   \
194            struct arch ## _l2_64_table     *next_free_l2;                  \
195            struct arch ## _l2_64_table     *l1_64[1 << DYNTRANS_L1N];
196    
197    
198    /*  Include all CPUs' header files here:  */
199  #include "cpu_alpha.h"  #include "cpu_alpha.h"
200  #include "cpu_arm.h"  #include "cpu_arm.h"
201  #include "cpu_avr.h"  #include "cpu_avr.h"
# Line 160  Line 207 
207  #include "cpu_ppc.h"  #include "cpu_ppc.h"
208  #include "cpu_sh.h"  #include "cpu_sh.h"
209  #include "cpu_sparc.h"  #include "cpu_sparc.h"
210    #include "cpu_transputer.h"
211  #include "cpu_x86.h"  #include "cpu_x86.h"
212    
213  struct cpu;  struct cpu;
# Line 183  struct cpu_family { Line 231  struct cpu_family {
231                                      uint64_t *valuep, int *match_register);                                      uint64_t *valuep, int *match_register);
232          int                     (*disassemble_instr)(struct cpu *cpu,          int                     (*disassemble_instr)(struct cpu *cpu,
233                                      unsigned char *instr, int running,                                      unsigned char *instr, int running,
234                                      uint64_t dumpaddr, int bintrans);                                      uint64_t dumpaddr);
235          void                    (*register_dump)(struct cpu *cpu,          void                    (*register_dump)(struct cpu *cpu,
236                                      int gprs, int coprocs);                                      int gprs, int coprocs);
         int                     (*run)(struct emul *emul,  
                                     struct machine *machine);  
237          void                    (*dumpinfo)(struct cpu *cpu);          void                    (*dumpinfo)(struct cpu *cpu);
         void                    (*show_full_statistics)(struct machine *m);  
238          void                    (*tlbdump)(struct machine *m, int x,          void                    (*tlbdump)(struct machine *m, int x,
239                                      int rawflag);                                      int rawflag);
240          int                     (*interrupt)(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);          int                     (*interrupt)(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);
# Line 197  struct cpu_family { Line 242  struct cpu_family {
242                                      uint64_t irq_nr);                                      uint64_t irq_nr);
243          void                    (*functioncall_trace)(struct cpu *,          void                    (*functioncall_trace)(struct cpu *,
244                                      uint64_t f, int n_args);                                      uint64_t f, int n_args);
245            char                    *(*gdb_stub)(struct cpu *, char *cmd);
246            void                    (*init_tables)(struct cpu *cpu);
247  };  };
248    
249    
# Line 208  struct cpu_family { Line 255  struct cpu_family {
255   */   */
256    
257  /*  Physpage flags:  */  /*  Physpage flags:  */
258  #define TRANSLATIONS                    1  #define COMBINATIONS                    1
 #define COMBINATIONS                    2  
   
 #define DYNTRANS_CACHE_SIZE             (16*1048576)  
 #define DYNTRANS_CACHE_MARGIN           300000  
   
 #define N_BASE_TABLE_ENTRIES            32768  
 #define PAGENR_TO_TABLE_INDEX(a)        ((a) & (N_BASE_TABLE_ENTRIES-1))  
   
   
 #ifdef DYNTRANS_BACKEND  
   
 /*  TODO: convert this into a fixed-size array? Might increase performace.  */  
 struct dtb_fixup {  
         struct dtb_fixup        *next;  
         int                     type;   /*  Fixup type [optional]  */  
         void                    *addr;  /*  Address of the instruction  
                                             (in host memory)  */  
         size_t                  data;   /*  Emulation data.  */  
 };  
259    
260  struct translation_context {  /*  Meaning of delay_slot:  */
261          /*  Current address of where to emit host instructions:  */  #define NOT_DELAYED                     0
262          /*  (NULL means no translation is currently being done.)  */  #define DELAYED                         1
263          void                    *p;  #define TO_BE_DELAYED                   2
264    #define EXCEPTION_IN_DELAY_SLOT         0x100
         /*  index of the instr_call of the first translated instruction:  */  
         void                    *ic_page;  
         int                     start_instr_call_index;  
   
         /*  Fixups needed after first translation pass:  */  
         struct dtb_fixup        *fixups;  
   
         int                     n_simple;  
   
         /*  translation_buffer should have room for max_size bytes,  
             plus some margin.  */  
         unsigned char           *translation_buffer;  
         size_t                  cur_size;  
 };  
   
 #define DTB_TRANSLATION_SIZE_MAX        3072  
 #define DTB_TRANSLATION_SIZE_MARGIN     1024  
   
 void cpu_dtb_add_fixup(struct cpu *cpu, int type, void *addr, size_t data);  
 void cpu_dtb_do_fixups(struct cpu *cpu);  
265    
266  void dtb_host_cacheinvalidate(void *p, size_t len);  #define N_SAFE_DYNTRANS_LIMIT_SHIFT     14
267  int dtb_function_prologue(struct translation_context *ctx, size_t *sizep);  #define N_SAFE_DYNTRANS_LIMIT   ((1 << (N_SAFE_DYNTRANS_LIMIT_SHIFT - 1)) - 1)
 int dtb_function_epilogue(struct translation_context *ctx, size_t *sizep);  
 int dtb_generate_fcall(struct cpu *cpu, struct translation_context *ctx,  
         size_t *sizep, size_t f, size_t instr_call_ptr);  
 int dtb_generate_ptr_inc(struct cpu *cpu, struct translation_context *ctx,  
         size_t *sizep, void *ptr, int amount);  
268    
269  #endif  /*  DYNTRANS_BACKEND  */  #define DYNTRANS_CACHE_SIZE             (32*1048576)
270    #define DYNTRANS_CACHE_MARGIN           350000
271    
272    #define N_BASE_TABLE_ENTRIES            32768
273    #define PAGENR_TO_TABLE_INDEX(a)        ((a) & (N_BASE_TABLE_ENTRIES-1))
274    
275    
276  /*  /*
# Line 284  struct cpu { Line 290  struct cpu {
290          char            *name;          char            *name;
291    
292          struct memory   *mem;          struct memory   *mem;
293    
294            int             (*run_instr)(struct cpu *cpu);
295          int             (*memory_rw)(struct cpu *cpu,          int             (*memory_rw)(struct cpu *cpu,
296                              struct memory *mem, uint64_t vaddr,                              struct memory *mem, uint64_t vaddr,
297                              unsigned char *data, size_t len,                              unsigned char *data, size_t len,
298                              int writeflag, int cache_flags);                              int writeflag, int cache_flags);
299          int             (*translate_address)(struct cpu *, uint64_t vaddr,          int             (*translate_v2p)(struct cpu *, uint64_t vaddr,
300                              uint64_t *return_addr, int flags);                              uint64_t *return_paddr, int flags);
301          void            (*update_translation_table)(struct cpu *,          void            (*update_translation_table)(struct cpu *,
302                              uint64_t vaddr_page, unsigned char *host_page,                              uint64_t vaddr_page, unsigned char *host_page,
303                              int writeflag, uint64_t paddr_page);                              int writeflag, uint64_t paddr_page);
# Line 298  struct cpu { Line 306  struct cpu {
306          void            (*invalidate_code_translation)(struct cpu *,          void            (*invalidate_code_translation)(struct cpu *,
307                              uint64_t paddr, int flags);                              uint64_t paddr, int flags);
308          void            (*useremul_syscall)(struct cpu *cpu, uint32_t code);          void            (*useremul_syscall)(struct cpu *cpu, uint32_t code);
309            int             (*instruction_has_delayslot)(struct cpu *cpu,
310                                unsigned char *ib);
311    
312          uint64_t        pc;          uint64_t        pc;
313    
 #ifdef TRACE_NULL_CRASHES  
         /*  TODO: remove this, it's MIPS only  */  
         int             trace_null_index;  
         uint64_t        trace_null_addr[TRACE_NULL_N_ENTRIES];  
 #endif    
   
314          int             trace_tree_depth;          int             trace_tree_depth;
315    
316          /*          /*
# Line 316  struct cpu { Line 320  struct cpu {
320          int             n_translated_instrs;          int             n_translated_instrs;
321          unsigned char   *translation_cache;          unsigned char   *translation_cache;
322          size_t          translation_cache_cur_ofs;          size_t          translation_cache_cur_ofs;
323  #ifdef DYNTRANS_BACKEND  
324          struct translation_context translation_context;          uint64_t        delay_jmpaddr;  /*  only used if delay_slot > 0  */
325  #endif          int             delay_slot;
326    
327          /*          /*
328           *  CPU-family dependent:           *  CPU-family dependent:
329           */           */
330          union {          union {
331                  struct alpha_cpu   alpha;                  struct alpha_cpu      alpha;
332                  struct arm_cpu     arm;                  struct arm_cpu        arm;
333                  struct avr_cpu     avr;                  struct avr_cpu        avr;
334                  struct hppa_cpu    hppa;                  struct hppa_cpu       hppa;
335                  struct i960_cpu    i960;                  struct i960_cpu       i960;
336                  struct ia64_cpu    ia64;                  struct ia64_cpu       ia64;
337                  struct m68k_cpu    m68k;                  struct m68k_cpu       m68k;
338                  struct mips_cpu    mips;                  struct mips_cpu       mips;
339                  struct ppc_cpu     ppc;                  struct ppc_cpu        ppc;
340                  struct sh_cpu      sh;                  struct sh_cpu         sh;
341                  struct sparc_cpu   sparc;                  struct sparc_cpu      sparc;
342                  struct x86_cpu     x86;                  struct transputer_cpu transputer;
343                    struct x86_cpu        x86;
344          } cd;          } cd;
345  };  };
346    
# Line 343  struct cpu { Line 348  struct cpu {
348  /*  cpu.c:  */  /*  cpu.c:  */
349  struct cpu *cpu_new(struct memory *mem, struct machine *machine,  struct cpu *cpu_new(struct memory *mem, struct machine *machine,
350          int cpu_id, char *cpu_type_name);          int cpu_id, char *cpu_type_name);
 void cpu_show_full_statistics(struct machine *m);  
351  void cpu_tlbdump(struct machine *m, int x, int rawflag);  void cpu_tlbdump(struct machine *m, int x, int rawflag);
352  void cpu_register_match(struct machine *m, char *name,  void cpu_register_match(struct machine *m, char *name,
353          int writeflag, uint64_t *valuep, int *match_register);          int writeflag, uint64_t *valuep, int *match_register);
354  void cpu_register_dump(struct machine *m, struct cpu *cpu,  void cpu_register_dump(struct machine *m, struct cpu *cpu,
355          int gprs, int coprocs);          int gprs, int coprocs);
356  int cpu_disassemble_instr(struct machine *m, struct cpu *cpu,  int cpu_disassemble_instr(struct machine *m, struct cpu *cpu,
357          unsigned char *instr, int running, uint64_t addr, int bintrans);          unsigned char *instr, int running, uint64_t addr);
358    char *cpu_gdb_stub(struct cpu *cpu, char *cmd);
359  int cpu_interrupt(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);  int cpu_interrupt(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);
360  int cpu_interrupt_ack(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);  int cpu_interrupt_ack(struct cpu *cpu, uint64_t irq_nr);
361  void cpu_functioncall_trace(struct cpu *cpu, uint64_t f);  void cpu_functioncall_trace(struct cpu *cpu, uint64_t f);
362  void cpu_functioncall_trace_return(struct cpu *cpu);  void cpu_functioncall_trace_return(struct cpu *cpu);
363  void cpu_create_or_reset_tc(struct cpu *cpu);  void cpu_create_or_reset_tc(struct cpu *cpu);
364  void cpu_run_init(struct machine *machine);  void cpu_run_init(struct machine *machine);
 int cpu_run(struct emul *emul, struct machine *machine);  
365  void cpu_run_deinit(struct machine *machine);  void cpu_run_deinit(struct machine *machine);
366  void cpu_dumpinfo(struct machine *m, struct cpu *cpu);  void cpu_dumpinfo(struct machine *m, struct cpu *cpu);
367  void cpu_list_available_types(void);  void cpu_list_available_types(void);
# Line 372  void cpu_init(void); Line 376  void cpu_init(void);
376  #define INVALIDATE_VADDR                8  #define INVALIDATE_VADDR                8
377  #define INVALIDATE_VADDR_UPPER4         16      /*  useful for PPC emulation  */  #define INVALIDATE_VADDR_UPPER4         16      /*  useful for PPC emulation  */
378    
 #define TLB_CODE                        0x02  
   
379    
380  #define CPU_FAMILY_INIT(n,s)    int n ## _cpu_family_init(              \  #define CPU_FAMILY_INIT(n,s)    int n ## _cpu_family_init(              \
381          struct cpu_family *fp) {                                        \          struct cpu_family *fp) {                                        \
# Line 384  void cpu_init(void); Line 386  void cpu_init(void);
386          fp->register_match = n ## _cpu_register_match;                  \          fp->register_match = n ## _cpu_register_match;                  \
387          fp->disassemble_instr = n ## _cpu_disassemble_instr;            \          fp->disassemble_instr = n ## _cpu_disassemble_instr;            \
388          fp->register_dump = n ## _cpu_register_dump;                    \          fp->register_dump = n ## _cpu_register_dump;                    \
         fp->run = n ## _cpu_run;                                        \  
389          fp->dumpinfo = n ## _cpu_dumpinfo;                              \          fp->dumpinfo = n ## _cpu_dumpinfo;                              \
390          fp->interrupt = n ## _cpu_interrupt;                            \          fp->interrupt = n ## _cpu_interrupt;                            \
391          fp->interrupt_ack = n ## _cpu_interrupt_ack;                    \          fp->interrupt_ack = n ## _cpu_interrupt_ack;                    \
392          fp->functioncall_trace = n ## _cpu_functioncall_trace;          \          fp->functioncall_trace = n ## _cpu_functioncall_trace;          \
393          return 1;                                                       \          fp->gdb_stub = n ## _cpu_gdb_stub;                              \
         }  
   
 #define CPU_OLD_FAMILY_INIT(n,s)        int n ## _cpu_family_init(      \  
         struct cpu_family *fp) {                                        \  
         /*  Fill in the cpu_family struct with valid data for this arch.  */ \  
         fp->name = s;                                                   \  
         fp->cpu_new = n ## _cpu_new;                                    \  
         fp->list_available_types = n ## _cpu_list_available_types;      \  
         fp->register_match = n ## _cpu_register_match;                  \  
         fp->disassemble_instr = n ## _cpu_disassemble_instr;            \  
         fp->register_dump = n ## _cpu_register_dump;                    \  
         fp->run = n ## _OLD_cpu_run;                                    \  
         fp->dumpinfo = n ## _cpu_dumpinfo;                              \  
         fp->show_full_statistics = n ## _cpu_show_full_statistics;      \  
394          fp->tlbdump = n ## _cpu_tlbdump;                                \          fp->tlbdump = n ## _cpu_tlbdump;                                \
395          fp->interrupt = n ## _cpu_interrupt;                            \          fp->init_tables = n ## _cpu_init_tables;                        \
         fp->interrupt_ack = n ## _cpu_interrupt_ack;                    \  
         fp->functioncall_trace = n ## _cpu_functioncall_trace;          \  
396          return 1;                                                       \          return 1;                                                       \
397          }          }
398    
Legend:
Removed from v.22  
changed lines
  Added in v.28
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.26