more ring 0 instructions - full x86 MMU emulation based on mmap() syscall - fixed popl (%esp)
git-svn-id: svn://svn.savannah.nongnu.org/qemu/trunk@258 c046a42c-6fe2-441c-8c8c-71466251a162
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717fc2ad8d
279
translate-i386.c
279
translate-i386.c
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|
@ -24,11 +24,14 @@
|
|||
#include <inttypes.h>
|
||||
#include <signal.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
#include <sys/mman.h>
|
||||
|
||||
#include "cpu-i386.h"
|
||||
#include "exec.h"
|
||||
#include "disas.h"
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||||
//#define DEBUG_MMU
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||||
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||||
/* XXX: move that elsewhere */
|
||||
static uint16_t *gen_opc_ptr;
|
||||
static uint32_t *gen_opparam_ptr;
|
||||
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@ -59,6 +62,7 @@ typedef struct DisasContext {
|
|||
int iopl;
|
||||
int tf; /* TF cpu flag */
|
||||
struct TranslationBlock *tb;
|
||||
int popl_esp_hack; /* for correct popl with esp base handling */
|
||||
} DisasContext;
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||||
|
||||
/* i386 arith/logic operations */
|
||||
|
|
@ -862,12 +866,16 @@ static void gen_lea_modrm(DisasContext *s, int modrm, int *reg_ptr, int *offset_
|
|||
}
|
||||
|
||||
if (base >= 0) {
|
||||
/* for correct popl handling with esp */
|
||||
if (base == 4 && s->popl_esp_hack)
|
||||
disp += 4;
|
||||
gen_op_movl_A0_reg[base]();
|
||||
if (disp != 0)
|
||||
gen_op_addl_A0_im(disp);
|
||||
} else {
|
||||
gen_op_movl_A0_im(disp);
|
||||
}
|
||||
/* XXX: index == 4 is always invalid */
|
||||
if (havesib && (index != 4 || scale != 0)) {
|
||||
gen_op_addl_A0_reg_sN[scale][index]();
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -1894,7 +1902,9 @@ long disas_insn(DisasContext *s, uint8_t *pc_start)
|
|||
ot = dflag ? OT_LONG : OT_WORD;
|
||||
modrm = ldub(s->pc++);
|
||||
gen_pop_T0(s);
|
||||
s->popl_esp_hack = 1;
|
||||
gen_ldst_modrm(s, modrm, ot, OR_TMP0, 1);
|
||||
s->popl_esp_hack = 0;
|
||||
gen_pop_update(s);
|
||||
break;
|
||||
case 0xc8: /* enter */
|
||||
|
|
@ -2940,29 +2950,10 @@ long disas_insn(DisasContext *s, uint8_t *pc_start)
|
|||
if (s->vm86 && s->iopl != 3) {
|
||||
gen_exception(s, EXCP0D_GPF, pc_start - s->cs_base);
|
||||
} else {
|
||||
/* XXX: not restartable */
|
||||
gen_stack_A0(s);
|
||||
/* pop offset */
|
||||
gen_op_ld_T0_A0[1 + s->dflag]();
|
||||
if (s->dflag == 0)
|
||||
gen_op_andl_T0_ffff();
|
||||
/* NOTE: keeping EIP updated is not a problem in case of
|
||||
exception */
|
||||
gen_op_jmp_T0();
|
||||
/* pop selector */
|
||||
gen_op_addl_A0_im(2 << s->dflag);
|
||||
gen_op_ld_T0_A0[1 + s->dflag]();
|
||||
/* pop eflags */
|
||||
gen_op_addl_A0_im(2 << s->dflag);
|
||||
gen_op_ld_T1_A0[1 + s->dflag]();
|
||||
gen_movl_seg_T0(s, R_CS, pc_start - s->cs_base);
|
||||
gen_op_movl_T0_T1();
|
||||
if (s->dflag) {
|
||||
gen_op_movl_eflags_T0();
|
||||
} else {
|
||||
gen_op_movw_eflags_T0();
|
||||
}
|
||||
gen_stack_update(s, (6 << s->dflag));
|
||||
if (s->cc_op != CC_OP_DYNAMIC)
|
||||
gen_op_set_cc_op(s->cc_op);
|
||||
gen_op_jmp_im(pc_start - s->cs_base);
|
||||
gen_op_iret_protected(s->dflag);
|
||||
s->cc_op = CC_OP_EFLAGS;
|
||||
}
|
||||
s->is_jmp = 1;
|
||||
|
|
@ -3096,10 +3087,18 @@ long disas_insn(DisasContext *s, uint8_t *pc_start)
|
|||
gen_exception(s, EXCP0D_GPF, pc_start - s->cs_base);
|
||||
} else {
|
||||
gen_pop_T0(s);
|
||||
if (s->dflag) {
|
||||
gen_op_movl_eflags_T0();
|
||||
if (s->cpl == 0) {
|
||||
if (s->dflag) {
|
||||
gen_op_movl_eflags_T0_cpl0();
|
||||
} else {
|
||||
gen_op_movw_eflags_T0_cpl0();
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
gen_op_movw_eflags_T0();
|
||||
if (s->dflag) {
|
||||
gen_op_movl_eflags_T0();
|
||||
} else {
|
||||
gen_op_movw_eflags_T0();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
gen_pop_update(s);
|
||||
s->cc_op = CC_OP_EFLAGS;
|
||||
|
|
@ -3358,8 +3357,15 @@ long disas_insn(DisasContext *s, uint8_t *pc_start)
|
|||
gen_op_cpuid();
|
||||
break;
|
||||
case 0xf4: /* hlt */
|
||||
/* XXX: if cpl == 0, then should do something else */
|
||||
gen_exception(s, EXCP0D_GPF, pc_start - s->cs_base);
|
||||
if (s->cpl != 0) {
|
||||
gen_exception(s, EXCP0D_GPF, pc_start - s->cs_base);
|
||||
} else {
|
||||
if (s->cc_op != CC_OP_DYNAMIC)
|
||||
gen_op_set_cc_op(s->cc_op);
|
||||
gen_op_jmp_im(s->pc - s->cs_base);
|
||||
gen_op_hlt();
|
||||
s->is_jmp = 1;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case 0x100:
|
||||
modrm = ldub(s->pc++);
|
||||
|
|
@ -3462,6 +3468,16 @@ long disas_insn(DisasContext *s, uint8_t *pc_start)
|
|||
gen_op_lmsw_T0();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case 7: /* invlpg */
|
||||
if (s->cpl != 0) {
|
||||
gen_exception(s, EXCP0D_GPF, pc_start - s->cs_base);
|
||||
} else {
|
||||
if (mod == 3)
|
||||
goto illegal_op;
|
||||
gen_lea_modrm(s, modrm, ®_addr, &offset_addr);
|
||||
gen_op_invlpg_A0();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
goto illegal_op;
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -3866,7 +3882,7 @@ static void optimize_flags(uint16_t *opc_buf, int opc_buf_len)
|
|||
/* generate intermediate code in gen_opc_buf and gen_opparam_buf for
|
||||
basic block 'tb'. If search_pc is TRUE, also generate PC
|
||||
information for each intermediate instruction. */
|
||||
int gen_intermediate_code(TranslationBlock *tb, int search_pc)
|
||||
static inline int gen_intermediate_code_internal(TranslationBlock *tb, int search_pc)
|
||||
{
|
||||
DisasContext dc1, *dc = &dc1;
|
||||
uint8_t *pc_ptr;
|
||||
|
|
@ -3892,7 +3908,8 @@ int gen_intermediate_code(TranslationBlock *tb, int search_pc)
|
|||
dc->cc_op = CC_OP_DYNAMIC;
|
||||
dc->cs_base = cs_base;
|
||||
dc->tb = tb;
|
||||
|
||||
dc->popl_esp_hack = 0;
|
||||
|
||||
gen_opc_ptr = gen_opc_buf;
|
||||
gen_opc_end = gen_opc_buf + OPC_MAX_SIZE;
|
||||
gen_opparam_ptr = gen_opparam_buf;
|
||||
|
|
@ -3908,6 +3925,7 @@ int gen_intermediate_code(TranslationBlock *tb, int search_pc)
|
|||
while (lj < j)
|
||||
gen_opc_instr_start[lj++] = 0;
|
||||
gen_opc_pc[lj] = (uint32_t)pc_ptr;
|
||||
gen_opc_cc_op[lj] = dc->cc_op;
|
||||
gen_opc_instr_start[lj] = 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -3974,6 +3992,16 @@ int gen_intermediate_code(TranslationBlock *tb, int search_pc)
|
|||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int gen_intermediate_code(TranslationBlock *tb)
|
||||
{
|
||||
return gen_intermediate_code_internal(tb, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int gen_intermediate_code_pc(TranslationBlock *tb)
|
||||
{
|
||||
return gen_intermediate_code_internal(tb, 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
CPUX86State *cpu_x86_init(void)
|
||||
{
|
||||
CPUX86State *env;
|
||||
|
|
@ -4006,6 +4034,197 @@ void cpu_x86_close(CPUX86State *env)
|
|||
free(env);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/***********************************************************/
|
||||
/* x86 mmu */
|
||||
|
||||
/* called when cr3 or PG bit are modified */
|
||||
static int last_pg_state = -1;
|
||||
int phys_ram_size;
|
||||
int phys_ram_fd;
|
||||
uint8_t *phys_ram_base;
|
||||
|
||||
void cpu_x86_update_cr0(CPUX86State *env)
|
||||
{
|
||||
int pg_state;
|
||||
void *map_addr;
|
||||
|
||||
#ifdef DEBUG_MMU
|
||||
printf("CR0 update: CR0=0x%08x\n", env->cr[0]);
|
||||
#endif
|
||||
pg_state = env->cr[0] & CR0_PG_MASK;
|
||||
if (pg_state != last_pg_state) {
|
||||
if (!pg_state) {
|
||||
/* we map the physical memory at address 0 */
|
||||
|
||||
map_addr = mmap((void *)0, phys_ram_size, PROT_WRITE | PROT_READ,
|
||||
MAP_SHARED | MAP_FIXED, phys_ram_fd, 0);
|
||||
if (map_addr == MAP_FAILED) {
|
||||
fprintf(stderr,
|
||||
"Could not map physical memory at host address 0x%08x\n",
|
||||
0);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
page_set_flags(0, phys_ram_size,
|
||||
PAGE_VALID | PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC);
|
||||
} else {
|
||||
/* we unmap the physical memory */
|
||||
munmap((void *)0, phys_ram_size);
|
||||
page_set_flags(0, phys_ram_size, 0);
|
||||
}
|
||||
last_pg_state = pg_state;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void cpu_x86_update_cr3(CPUX86State *env)
|
||||
{
|
||||
if (env->cr[0] & CR0_PG_MASK) {
|
||||
#ifdef DEBUG_MMU
|
||||
printf("CR3 update: CR3=%08x\n", env->cr[3]);
|
||||
#endif
|
||||
page_unmap();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void cpu_x86_init_mmu(CPUX86State *env)
|
||||
{
|
||||
last_pg_state = -1;
|
||||
cpu_x86_update_cr0(env);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void cpu_x86_flush_tlb(CPUX86State *env, uint32_t addr)
|
||||
{
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* return value:
|
||||
-1 = cannot handle fault
|
||||
0 = nothing more to do
|
||||
1 = generate PF fault
|
||||
*/
|
||||
int cpu_x86_handle_mmu_fault(CPUX86State *env, uint32_t addr, int is_write)
|
||||
{
|
||||
uint8_t *pde_ptr, *pte_ptr;
|
||||
uint32_t pde, pte, virt_addr;
|
||||
int cpl, error_code, is_dirty, is_user, prot, page_size;
|
||||
void *map_addr;
|
||||
|
||||
cpl = env->segs[R_CS].selector & 3;
|
||||
is_user = (cpl == 3);
|
||||
|
||||
#ifdef DEBUG_MMU
|
||||
printf("MMU fault: addr=0x%08x w=%d u=%d eip=%08x\n",
|
||||
addr, is_write, is_user, env->eip);
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
if (env->user_mode_only) {
|
||||
/* user mode only emulation */
|
||||
error_code = 0;
|
||||
goto do_fault;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!(env->cr[0] & CR0_PG_MASK))
|
||||
return -1;
|
||||
|
||||
/* page directory entry */
|
||||
pde_ptr = phys_ram_base + ((env->cr[3] & ~0xfff) + ((addr >> 20) & ~3));
|
||||
pde = ldl(pde_ptr);
|
||||
if (!(pde & PG_PRESENT_MASK)) {
|
||||
error_code = 0;
|
||||
goto do_fault;
|
||||
}
|
||||
if (is_user) {
|
||||
if (!(pde & PG_USER_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
if (is_write && !(pde & PG_RW_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
} else {
|
||||
if ((env->cr[0] & CR0_WP_MASK) && (pde & PG_USER_MASK) &&
|
||||
is_write && !(pde & PG_RW_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
}
|
||||
/* if PSE bit is set, then we use a 4MB page */
|
||||
if ((pde & PG_PSE_MASK) && (env->cr[4] & CR4_PSE_MASK)) {
|
||||
is_dirty = is_write && !(pde & PG_DIRTY_MASK);
|
||||
if (!(pde & PG_ACCESSED_MASK)) {
|
||||
pde |= PG_ACCESSED_MASK;
|
||||
if (is_dirty)
|
||||
pde |= PG_DIRTY_MASK;
|
||||
stl(pde_ptr, pde);
|
||||
}
|
||||
|
||||
pte = pde & ~0x003ff000; /* align to 4MB */
|
||||
page_size = 4096 * 1024;
|
||||
virt_addr = addr & ~0x003fffff;
|
||||
} else {
|
||||
if (!(pde & PG_ACCESSED_MASK)) {
|
||||
pde |= PG_ACCESSED_MASK;
|
||||
stl(pde_ptr, pde);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* page directory entry */
|
||||
pte_ptr = phys_ram_base + ((pde & ~0xfff) + ((addr >> 10) & 0xffc));
|
||||
pte = ldl(pte_ptr);
|
||||
if (!(pte & PG_PRESENT_MASK)) {
|
||||
error_code = 0;
|
||||
goto do_fault;
|
||||
}
|
||||
if (is_user) {
|
||||
if (!(pte & PG_USER_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
if (is_write && !(pte & PG_RW_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
} else {
|
||||
if ((env->cr[0] & CR0_WP_MASK) && (pte & PG_USER_MASK) &&
|
||||
is_write && !(pte & PG_RW_MASK))
|
||||
goto do_fault_protect;
|
||||
}
|
||||
is_dirty = is_write && !(pte & PG_DIRTY_MASK);
|
||||
if (!(pte & PG_ACCESSED_MASK) || is_dirty) {
|
||||
pte |= PG_ACCESSED_MASK;
|
||||
if (is_dirty)
|
||||
pte |= PG_DIRTY_MASK;
|
||||
stl(pte_ptr, pte);
|
||||
}
|
||||
page_size = 4096;
|
||||
virt_addr = addr & ~0xfff;
|
||||
}
|
||||
/* the page can be put in the TLB */
|
||||
prot = PROT_READ;
|
||||
if (is_user) {
|
||||
if (pte & PG_RW_MASK)
|
||||
prot |= PROT_WRITE;
|
||||
} else {
|
||||
if (!(env->cr[0] & CR0_WP_MASK) || !(pte & PG_USER_MASK) ||
|
||||
(pte & PG_RW_MASK))
|
||||
prot |= PROT_WRITE;
|
||||
}
|
||||
map_addr = mmap((void *)virt_addr, page_size, prot,
|
||||
MAP_SHARED | MAP_FIXED, phys_ram_fd, pte & ~0xfff);
|
||||
if (map_addr == MAP_FAILED) {
|
||||
fprintf(stderr,
|
||||
"mmap failed when mapped physical address 0x%08x to virtual address 0x%08x\n",
|
||||
pte & ~0xfff, virt_addr);
|
||||
exit(1);
|
||||
}
|
||||
page_set_flags(virt_addr, virt_addr + page_size,
|
||||
PAGE_VALID | PAGE_EXEC | prot);
|
||||
#ifdef DEBUG_MMU
|
||||
printf("mmaping 0x%08x to virt 0x%08x pse=%d\n",
|
||||
pte & ~0xfff, virt_addr, (page_size != 4096));
|
||||
#endif
|
||||
return 0;
|
||||
do_fault_protect:
|
||||
error_code = PG_ERROR_P_MASK;
|
||||
do_fault:
|
||||
env->cr[2] = addr;
|
||||
env->error_code = (is_write << PG_ERROR_W_BIT) | error_code;
|
||||
if (is_user)
|
||||
env->error_code |= PG_ERROR_U_MASK;
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/***********************************************************/
|
||||
/* x86 debug */
|
||||
|
||||
static const char *cc_op_str[] = {
|
||||
"DYNAMIC",
|
||||
"EFLAGS",
|
||||
|
|
|
|||
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