loader/emu.c

   1 // vim:shiftwidth=2:expandtab
   2 #include <stdio.h>
   3 #include <stdlib.h>
   4 #include <string.h>
   5 #include <alloca.h>
   6 #include <sys/types.h>
   7 #include <sys/stat.h>
   8 #include <fcntl.h>
   9 #include <sys/mman.h>
  10 #include <sys/types.h>
  11 #include <unistd.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <asm/ucontext.h>
  14 #include <pthread.h>
  15 #include <errno.h>
  16 #include <time.h>
  17 #include <sys/resource.h>
  18 #include <sys/ioctl.h>
  19 #include <linux/soundcard.h>
  20 #include <linux/fb.h>
  21
  22 #include "header.h"
  23 #include "../common/host_fb.h"
  24 #include "../common/cmn.h"
  25 #include "sys_cacheflush.h"
  26 #include "realfuncs.h"
  27
  28 #if (DBG & 2) && !(DBG & 4)
  29 #define LOG_IO_UNK
  30 #endif
  31 #if (DBG & 4)
  32 #define LOG_IO
  33 #endif
  34 //#define LOG_SEGV
  35
  36 #ifdef LOG_IO
  37 #define iolog log_io
  38 #else
  39 #define iolog(...)
  40 #endif
  41
  42 #ifdef LOG_IO_UNK
  43 #define iolog_unh log_io
  44 #else
  45 #define iolog_unh(...)
  46 #endif
  47
  48 #ifdef LOG_SEGV
  49 #define segvlog printf
  50 #else
  51 #define segvlog(...)
  52 #endif
  53
  54 #if defined(LOG_IO) || defined(LOG_IO_UNK)
  55 #include "mmsp2-regs.h"
  56 #endif
  57
  58 typedef unsigned long long u64;
  59 typedef unsigned int   u32;
  60 typedef unsigned short u16;
  61 typedef unsigned char  u8;
  62
  63 static pthread_mutex_t fb_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
  64 static pthread_cond_t fb_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
  65
  66 static struct {
  67   u32 dstctrl;
  68   u32 dstaddr;
  69   u32 dststride;
  70   u32 srcctrl;
  71   u32 srcaddr;          //
  72   u32 srcstride;
  73   u32 srcforcolor;
  74   u32 srcbackcolor;
  75   u32 patctrl;          //
  76   u32 patforcolor;
  77   u32 patbackcolor;
  78   u32 size;
  79   u32 ctrl;             //
  80   u32 run;
  81   u32 intc;
  82   u32 srcfifo;
  83 } blitter;
  84
  85 #define SRCCTRL_INVIDEO         (1 << 8)
  86 #define SRCCTRL_SRCENB          (1 << 7)
  87 #define CTRL_TRANSPARENCYENB    (1 << 11)
  88
  89 static struct {
  90   u16 mlc_stl_cntl;
  91   union {
  92     u32 mlc_stl_adr;
  93     struct {
  94       u16 mlc_stl_adrl;
  95       u16 mlc_stl_adrh;
  96     };
  97   };
  98   u16 mlc_stl_pallt_a;
  99   union {
 100     u16 mlc_stl_pallt_d[256*2];
 101     u32 mlc_stl_pallt_d32[256];
 102   };
 103
 104   // state
 105   void *umem;
 106   u32 old_mlc_stl_adr;
 107   u32 btn_state; // as seen through /dev/GPIO
 108   u32 dirty_pal:1;
 109 } mmsp2;
 110
 111
 112 #if defined(LOG_IO) || defined(LOG_IO_UNK)
 113 static void log_io(const char *pfx, u32 a, u32 d, int size)
 114 {
 115   const char *fmt, *reg = "";
 116   switch (size) {
 117   case  8: fmt = "%s %08x       %02x %s\n"; d &= 0xff; break;
 118   case 32: fmt = "%s %08x %08x %s\n";       break;
 119   default: fmt = "%s %08x     %04x %s\n";   d &= 0xffff; break;
 120   }
 121
 122   if ((a & ~0xffff) == 0x7f000000)
 123     reg = regnames[a & 0xffff];
 124
 125   printf(fmt, pfx, a, d, reg);
 126 }
 127 #endif
 128
 129 static void memset16(void *dst, u32 pattern, int count)
 130 {
 131   u32 *dl;
 132   u16 *d;
 133
 134   d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 135   if ((long)d & 2) {
 136     *d++ = pattern;
 137     count--;
 138   }
 139   dl = (void *)d;
 140   pattern |= pattern << 16;
 141
 142   while (count >= 2) {
 143     *dl++ = pattern;
 144     count -= 2;
 145   }
 146   if (count)
 147     *(u16 *)dl = pattern;
 148 }
 149
 150 static void blt_tr(void *dst, void *src, u32 trc, int w)
 151 {
 152   u16 *d = (u16 *)((long)dst & ~1);
 153   u16 *s = (u16 *)((long)src & ~1);
 154
 155   // XXX: optimize
 156   for (; w > 0; d++, s++, w--)
 157     if (*s != trc)
 158       *d = *s;
 159 }
 160
 161 #define dump_blitter() \
 162 { \
 163   u32 *r = &blitter.dstctrl; \
 164   int i; \
 165   for (i = 0; i < 4*4; i++, r++) { \
 166     printf("%08x ", *r); \
 167     if ((i & 3) == 3) \
 168       printf("\n"); \
 169   } \
 170 }
 171
 172 static void *uppermem_lookup(u32 addr, u8 **mem_end)
 173 {
 174   // XXX: maybe support mirroring?
 175   if ((addr & 0xfe000000) != 0x02000000)
 176     return NULL;
 177
 178   *mem_end = (u8 *)mmsp2.umem + 0x02000000;
 179   return (u8 *)mmsp2.umem - 0x02000000 + addr;
 180 }
 181
 182 static void blitter_do(void)
 183 {
 184   u8 *dst, *dste, *src = NULL, *srce = NULL;
 185   int w, h, sstrd, dstrd;
 186   int to_screen = 0;
 187   u32 bpp, addr;
 188
 189   w = blitter.size & 0x7ff;
 190   h = (blitter.size >> 16) & 0x7ff;
 191   sstrd = blitter.srcstride;
 192   dstrd = blitter.dststride;
 193
 194   // XXX: need to confirm this..
 195   addr = (blitter.dstaddr & ~3) | ((blitter.dstctrl & 0x1f) >> 3);
 196
 197   // use dst bpp.. How does it do blits with different src bpp?
 198   bpp = (blitter.dstctrl & 0x20) ? 16 : 8;
 199
 200   // maybe the screen?
 201   if (((w == 320 && h == 240) || // blit whole screen
 202        (w * h >= 320*240/2)) &&  // ..or at least half of the area
 203        mmsp2.mlc_stl_adr <= addr && addr < mmsp2.mlc_stl_adr + 320*240*2)
 204     to_screen = 1;
 205
 206   dst = uppermem_lookup(addr, &dste);
 207
 208   // XXX: assume fill if no SRCENB, but it could be pattern blit..
 209   if (blitter.srcctrl & SRCCTRL_SRCENB) {
 210     if (!(blitter.srcctrl & SRCCTRL_INVIDEO))
 211       goto bad_blit;
 212
 213     addr = (blitter.srcaddr & ~3) | ((blitter.srcctrl & 0x1f) >> 3);
 214     src = uppermem_lookup(addr, &srce);
 215     if (src == NULL)
 216       goto bad_blit;
 217
 218     if (src + sstrd * h > srce) {
 219       err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit src\n",
 220         blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 221       h = (srce - src) / sstrd;
 222     }
 223   }
 224
 225   if (dst == NULL)
 226     goto bad_blit;
 227
 228   if (dst + dstrd * h > dste) {
 229     err("blit %08x->%08x %dx%d did not fit dst\n",
 230       blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h);
 231     h = (dste - dst) / dstrd;
 232   }
 233
 234   if (src != NULL) {
 235     // copy
 236     if (bpp == 16 && (blitter.ctrl & CTRL_TRANSPARENCYENB)) {
 237       u32 trc = blitter.ctrl >> 16;
 238       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 239         blt_tr(dst, src, trc, w);
 240     }
 241     else {
 242       for (; h > 0; h--, dst += dstrd, src += sstrd)
 243         memcpy(dst, src, w * bpp / 8);
 244     }
 245   }
 246   else {
 247     // fill. Assume the pattern is cleared and bg color is used
 248     u32 bgc = blitter.patbackcolor & 0xffff;
 249     if (bpp == 16) {
 250       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 251         memset16(dst, bgc, w);
 252     }
 253     else {
 254       for (; h > 0; h--, dst += dstrd)
 255         memset(dst, bgc, w); // bgc?
 256     }
 257   }
 258
 259   if (to_screen)
 260     pthread_cond_signal(&fb_cond);
 261   return;
 262
 263 bad_blit:
 264   err("blit %08x->%08x %dx%d translated to %p->%p\n",
 265     blitter.srcaddr, blitter.dstaddr, w, h, src, dst);
 266   dump_blitter();
 267 }
 268
 269 // FIXME: pass real dimensions to blitters
 270 static void mlc_flip(void *src, int bpp)
 271 {
 272   static int old_bpp;
 273
 274   // only pass pal to host if it's dirty
 275   if (bpp <= 8 && mmsp2.dirty_pal) {
 276     host_video_update_pal(mmsp2.mlc_stl_pallt_d32);
 277     mmsp2.dirty_pal = 0;
 278   }
 279
 280   if (bpp != old_bpp) {
 281     host_video_change_bpp(bpp);
 282     old_bpp = bpp;
 283   }
 284
 285   switch (bpp) {
 286   case  4:
 287     host_video_blit4(src, 320, 240);
 288     break;
 289
 290   case  8:
 291     host_video_blit8(src, 320, 240);
 292     break;
 293
 294   case 16:
 295     host_video_blit16(src, 320, 240);
 296     break;
 297
 298   case 24:
 299     // TODO
 300     break;
 301   }
 302 }
 303
 304 #define ts_add_nsec(ts, ns) { \
 305   ts.tv_nsec += ns; \
 306   if (ts.tv_nsec >= 1000000000) { \
 307     ts.tv_sec++; \
 308     ts.tv_nsec -= 1000000000; \
 309   } \
 310 }
 311
 312 static void *fb_sync_thread(void *arg)
 313 {
 314   int invalid_fb_addr = 1;
 315   int manual_refresh = 0;
 316   struct timespec ts;
 317   int ret, wait_ret;
 318
 319   //ret = pthread_setschedprio(pthread_self(), -1);
 320   //log("pthread_setschedprio %d\n", ret);
 321   //ret = setpriority(PRIO_PROCESS, 0, -1);
 322   //log("setpriority %d\n", ret);
 323
 324   ret = clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 325   if (ret != 0) {
 326     perror(PFX "clock_gettime");
 327     exit(1);
 328   }
 329
 330   while (1) {
 331     u8 *gp2x_fb, *gp2x_fb_end;
 332     int mode, bpp;
 333
 334     ret =  pthread_mutex_lock(&fb_mutex);
 335     wait_ret = pthread_cond_timedwait(&fb_cond, &fb_mutex, &ts);
 336     ret |= pthread_mutex_unlock(&fb_mutex);
 337
 338     if (ret != 0) {
 339       err("fb_thread: mutex error: %d\n", ret);
 340       sleep(1);
 341       continue;
 342     }
 343     if (wait_ret != 0 && wait_ret != ETIMEDOUT) {
 344       err("fb_thread: cond error: %d\n", wait_ret);
 345       sleep(1);
 346       continue;
 347     }
 348
 349     if (wait_ret != ETIMEDOUT) {
 350       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 351       ts_add_nsec(ts, 50000000);
 352       manual_refresh++;
 353       if (manual_refresh == 2)
 354         dbg("fb_thread: switch to manual refresh\n");
 355     } else {
 356       ts_add_nsec(ts, 16666667);
 357       if (manual_refresh > 1)
 358         dbg("fb_thread: switch to auto refresh\n");
 359       manual_refresh = 0;
 360     }
 361
 362     mode = (mmsp2.mlc_stl_cntl >> 9) & 3;
 363     bpp = mode ? mode * 8 : 4;
 364
 365     gp2x_fb = uppermem_lookup(mmsp2.mlc_stl_adr, &gp2x_fb_end);
 366     if (gp2x_fb == NULL || gp2x_fb + 320*240 * bpp / 8 > gp2x_fb_end) {
 367       if (!invalid_fb_addr) {
 368         err("fb_thread: %08x is out of range\n", mmsp2.mlc_stl_adr);
 369         invalid_fb_addr = 1;
 370       }
 371       continue;
 372     }
 373
 374     mlc_flip(gp2x_fb, bpp);
 375   }
 376 }
 377
 378 static u32 xread8(u32 a)
 379 {
 380   iolog("r8 ", a, 0, 8);
 381   iolog_unh("r8 ", a, 0, 8);
 382   return 0;
 383 }
 384
 385 static u32 xread16(u32 a)
 386 {
 387   static u32 fudge, old_a;
 388   u32 d = 0, t;
 389
 390   if ((a & 0xffff0000) == 0x7f000000) {
 391     u32 a_ = a & 0xffff;
 392     switch (a_) {
 393     case 0x0910: // FPLL
 394     case 0x0912:
 395       d = 0x9407;
 396       break;
 397     // minilib reads as:
 398     //  0000 P000 VuVd00 0000 YXBA RLSeSt 0R0D 0L0U
 399     // |        GPIOD        |GPIOC[8:15]|GPIOM[0:7]|
 400     // /dev/GPIO:
 401     //             ... 0PVdVu ...
 402     case 0x1184: // GPIOC
 403       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff00;
 404       d |= 0x00ff;
 405       break;
 406     case 0x1186: // GPIOD
 407       t = ~mmsp2.btn_state;
 408       d  = (t >> 9)  & 0x0080;
 409       d |= (t >> 11) & 0x0040;
 410       d |= (t >> 7)  & 0x0800;
 411       d |= 0x373b;
 412       break;
 413     case 0x1198: // GPIOM
 414       mmsp2.btn_state = host_read_btns();
 415       d = ~mmsp2.btn_state & 0xff;
 416       d |= 0x01aa;
 417       break;
 418     case 0x1836: // reserved
 419       d = 0x2330;
 420       break;
 421     case 0x2816: // DPC_X_MAX
 422       d = 319;
 423       break;
 424     case 0x2818: // DPC_Y_MAX
 425       d = 239;
 426       break;
 427     case 0x28da:
 428       d = mmsp2.mlc_stl_cntl;
 429       break;
 430     case 0x290e:
 431     case 0x2912:
 432       d = mmsp2.mlc_stl_adrl;
 433       break;
 434     case 0x2910:
 435     case 0x2914:
 436       d = mmsp2.mlc_stl_adrh;
 437       break;
 438     case 0x2958:
 439       d = mmsp2.mlc_stl_pallt_a;
 440       break;
 441     default:
 442       goto unh;
 443     }
 444     goto out;
 445   }
 446
 447 unh:
 448   if (a == old_a) {
 449     d = fudge;
 450     fudge = ~fudge;
 451   }
 452   old_a = a;
 453   iolog_unh("r16", a, d & 0xffff, 16);
 454
 455 out:
 456   d &= 0xffff;
 457   iolog("r16", a, d, 16);
 458   return d;
 459 }
 460
 461 static u32 xread32(u32 a)
 462 {
 463   u32 d = 0;
 464   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 465     u32 a_ = a & 0xffff;
 466     struct timespec ts;
 467     u64 t64;
 468
 469     switch (a_) {
 470     case 0x0a00: // TCOUNT, 1/7372800s
 471       clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
 472       t64 = (u64)ts.tv_sec * 1000000000 + ts.tv_nsec;
 473       // t * 7372800.0 / 1000000000 * 0x100000000 ~= t * 31665935
 474       t64 *= 31665935;
 475       d = t64 >> 32;
 476       break;
 477     }
 478   }
 479   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 480     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 481     u32 a_ = a & 0xfff;
 482     if (a_ < 0x40) {
 483       d = bl[a_ / 4];
 484       if (a_ == 0x34)
 485         d = 0; // not busy
 486       goto out;
 487     }
 488   }
 489   iolog_unh("r32", a, d, 32);
 490
 491 out:
 492   iolog("r32", a, d, 32);
 493   return d;
 494 }
 495
 496 static void xwrite8(u32 a, u32 d)
 497 {
 498   iolog("w8 ", a, d, 8);
 499   iolog_unh("w8 ", a, d, 8);
 500 }
 501
 502 static void xwrite16(u32 a, u32 d)
 503 {
 504   iolog("w16", a, d, 16);
 505   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f000000) {
 506     u32 a_ = a & 0xffff;
 507     switch (a_) {
 508     case 0x28da:
 509       mmsp2.mlc_stl_cntl = d | 0xaa;
 510       break;
 511     case 0x290e:
 512     case 0x2910:
 513       // odd addresses don't affect LCD. What about TV?
 514       return;
 515     case 0x2912:
 516       mmsp2.mlc_stl_adrl = d;
 517       return;
 518     case 0x2914:
 519       mmsp2.mlc_stl_adrh = d;
 520       if (mmsp2.mlc_stl_adr != mmsp2.old_mlc_stl_adr)
 521         // ask for refresh
 522         pthread_cond_signal(&fb_cond);
 523       mmsp2.old_mlc_stl_adr = mmsp2.mlc_stl_adr;
 524       return;
 525     case 0x2958:
 526       mmsp2.mlc_stl_pallt_a = d & 0x1ff;
 527       return;
 528     case 0x295a:
 529       mmsp2.mlc_stl_pallt_d[mmsp2.mlc_stl_pallt_a++] = d;
 530       mmsp2.mlc_stl_pallt_a &= 0x1ff;
 531       mmsp2.dirty_pal = 1;
 532       return;
 533     }
 534   }
 535   iolog_unh("w16", a, d, 16);
 536 }
 537
 538 static void xwrite32(u32 a, u32 d)
 539 {
 540   iolog("w32", a, d, 32);
 541
 542   if ((a & 0xfff00000) == 0x7f100000) {
 543     u32 *bl = &blitter.dstctrl;
 544     u32 a_ = a & 0xfff;
 545     if (a_ < 0x40) {
 546       bl[a_ / 4] = d;
 547       if (a_ == 0x34 && (d & 1))
 548         blitter_do();
 549       return;
 550     }
 551   }
 552   iolog_unh("w32", a, d, 32);
 553 }
 554
 555 #define LINKPAGE_SIZE 0x1000
 556 #define LINKPAGE_COUNT 4
 557 #define LINKPAGE_ALLOC (LINKPAGE_SIZE * LINKPAGE_COUNT)
 558
 559 struct op_context {
 560   u32 pc;
 561   u32 op;
 562   u32 code[0];
 563 };
 564
 565 struct op_linkpage {
 566   void (*handler)(struct op_context *op_ctx);
 567   u32 code[0];
 568 };
 569
 570 struct op_stackframe {
 571   u32 saved_regs[15];
 572   u32 cpsr;
 573 };
 574
 575 static struct op_linkpage *g_linkpage;
 576 static u32 *g_code_ptr;
 577 static int g_linkpage_count;
 578
 579 #define BIT_SET(v, b) (v & (1 << (b)))
 580
 581 void emu_handle_op(struct op_context *op_ctx, struct op_stackframe *sframe)
 582 {
 583   u32 *regs = sframe->saved_regs;
 584   u32 op = op_ctx->op;
 585   u32 t, shift, ret, addr;
 586   int rn, rd;
 587
 588   rd = (op & 0x0000f000) >> 12;
 589   rn = (op & 0x000f0000) >> 16;
 590
 591   if ((op & 0x0f200090) == 0x01000090) { // AM3: LDRH, STRH
 592     if (!BIT_SET(op, 5)) // !H
 593       goto unhandled;
 594     if (BIT_SET(op, 6) && !BIT_SET(op, 20)) // S && !L
 595       goto unhandled;
 596
 597     if (BIT_SET(op, 22))                // imm offset
 598       t = ((op & 0xf00) >> 4) | (op & 0x0f);
 599     else                                // reg offset
 600       t = regs[op & 0x000f];
 601
 602     if (!BIT_SET(op, 23))
 603       t = -t;
 604     addr = regs[rn] + t;
 605
 606     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 607       ret = xread16(addr);
 608       if (BIT_SET(op, 6)) { // S
 609         ret <<= 16;
 610         ret = (signed int)ret >> 16;
 611       }
 612       regs[rd] = ret;
 613     }
 614     else
 615       xwrite16(addr, regs[rd]);
 616   }
 617   else if ((op & 0x0d200000) == 0x05000000) { // AM2: LDR[B], STR[B]
 618     if (BIT_SET(op, 25)) {              // reg offs
 619       if (BIT_SET(op, 4))
 620         goto unhandled;
 621
 622       t = regs[op & 0x000f];
 623       shift = (op & 0x0f80) >> 7;
 624       switch ((op & 0x0060) >> 5) {
 625         case 0: t = t << shift; break;
 626         case 1: t = t >> (shift + 1); break;
 627         case 2: t = (signed int)t >> (shift + 1); break;
 628         case 3: goto unhandled; // I'm just lazy
 629       }
 630     }
 631     else                                // imm offs
 632       t = op & 0x0fff;
 633
 634     if (!BIT_SET(op, 23))
 635       t = -t;
 636     addr = regs[rn] + t;
 637
 638     if (BIT_SET(op, 20)) { // Load
 639       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 640         ret = xread8(addr);
 641       else
 642         ret = xread32(addr);
 643       regs[rd] = ret;
 644     }
 645     else {
 646       if (BIT_SET(op, 22)) // Byte
 647         xwrite8(addr, regs[rd]);
 648       else
 649         xwrite32(addr, regs[rd]);
 650     }
 651   }
 652   else
 653     goto unhandled;
 654
 655 #if 0
 656   if (addr != addr_check) {
 657     fprintf(stderr, "bad calculated addr: %08x vs %08x\n", addr, addr_check);
 658     abort();
 659   }
 660 #endif
 661   return;
 662
 663 unhandled:
 664   err("unhandled IO op %08x @ %08x\n", op, op_ctx->pc);
 665 }
 666
 667 static u32 make_offset12(u32 *pc, u32 *target)
 668 {
 669   int lp_offs, u = 1;
 670
 671   lp_offs = (char *)target - (char *)pc - 2*4;
 672   if (lp_offs < 0) {
 673     lp_offs = -lp_offs;
 674     u = 0;
 675   }
 676   if (lp_offs >= LINKPAGE_SIZE) {
 677     err("linkpage too far: %d\n", lp_offs);
 678     abort();
 679   }
 680
 681   return (u << 23) | lp_offs;
 682 }
 683
 684 static u32 make_jmp(u32 *pc, u32 *target, int bl)
 685 {
 686   int jmp_val;
 687
 688   jmp_val = target - pc - 2;
 689   if (jmp_val < (int)0xff000000 || jmp_val > 0x00ffffff) {
 690     err("jump out of range (%p -> %p)\n", pc, target);
 691     abort();
 692   }
 693
 694   return 0xea000000 | (bl << 24) | (jmp_val & 0x00ffffff);
 695 }
 696
 697 static void emit_op(u32 op)
 698 {
 699   *g_code_ptr++ = op;
 700 }
 701
 702 static void emit_op_io(u32 op, u32 *target)
 703 {
 704   op |= make_offset12(g_code_ptr, target);
 705   emit_op(op);
 706 }
 707
 708 static void init_linkpage(void)
 709 {
 710   g_linkpage->handler = emu_call_handle_op;
 711   g_code_ptr = g_linkpage->code;
 712 }
 713
 714 static void segv_sigaction(int num, siginfo_t *info, void *ctx)
 715 {
 716   struct ucontext *context = ctx;
 717   u32 *regs = (u32 *)&context->uc_mcontext.arm_r0;
 718   u32 *pc = (u32 *)regs[15];
 719   struct op_context *op_ctx;
 720   int i, lp_size;
 721
 722   if (((regs[15] ^ (u32)&segv_sigaction) & 0xff000000) == 0 ||         // PC is in our segment or
 723       (((regs[15] ^ (u32)g_linkpage) & ~(LINKPAGE_ALLOC - 1)) == 0) || // .. in linkpage
 724       ((long)info->si_addr & 0xffe00000) != 0x7f000000)                // faulting not where expected
 725   {
 726     // real crash - time to die
 727     err("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 728     for (i = 0; i < 8; i++)
 729       dbg(" r%d=%08x r%2d=%08x\n", i, regs[i], i+8, regs[i+8]);
 730     signal(num, SIG_DFL);
 731     raise(num);
 732     return;
 733   }
 734   segvlog("segv %d %p @ %08x\n", info->si_code, info->si_addr, regs[15]);
 735
 736   // spit PC and op
 737   op_ctx = (void *)g_code_ptr;
 738   op_ctx->pc = (u32)pc;
 739   op_ctx->op = *pc;
 740   g_code_ptr = &op_ctx->code[0];
 741
 742   // emit jump to code ptr
 743   *pc = make_jmp(pc, g_code_ptr, 0);
 744
 745   // generate code:
 746   emit_op   (0xe50d0000 + 0xf00 - 4 * 0);                        // str r0, [sp, #(-0xf00 + r0_offs)]
 747   emit_op   (0xe50de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // str lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 748   emit_op   (0xe24f0000 + (g_code_ptr - (u32 *)op_ctx + 2) * 4); // sub r0, pc, #op_ctx
 749   emit_op   (0xe1a0e00f);                                        // mov lr, pc
 750   emit_op_io(0xe51ff000, (u32 *)&g_linkpage->handler);           // ldr pc, =handle_op
 751   emit_op   (0xe51de000 + 0xf00 - 4 * 14);                       // ldr lr, [sp, #(-0xf00 + lr_offs)]
 752   emit_op   (make_jmp(g_code_ptr, pc + 1, 0));                   // jmp <back>
 753
 754   // sync caches
 755   sys_cacheflush(pc, pc + 1);
 756   sys_cacheflush(g_linkpage, g_code_ptr);
 757
 758   lp_size = (char *)g_code_ptr - (char *)g_linkpage;
 759   segvlog("code #%d %d/%d\n", g_linkpage_count, lp_size, LINKPAGE_SIZE);
 760
 761   if (lp_size + 13*4 > LINKPAGE_SIZE) {
 762     g_linkpage_count++;
 763     if (g_linkpage_count >= LINKPAGE_COUNT) {
 764       err("too many linkpages needed\n");
 765       abort();
 766     }
 767     g_linkpage = (void *)((char *)g_linkpage + LINKPAGE_SIZE);
 768     init_linkpage();
 769   }
 770   //handle_op(regs[15], op, regs, (u32)info->si_addr);
 771   //regs[15] += 4;
 772 }
 773
 774 void emu_init(void *map_bottom)
 775 {
 776   sigaction_t segv_action = {
 777     .sa_sigaction = segv_sigaction,
 778     .sa_flags = SA_SIGINFO,
 779   };
 780   pthread_t tid;
 781   void *pret;
 782   int ret;
 783
 784   g_linkpage = (void *)(((u32)map_bottom - LINKPAGE_ALLOC) & ~0xfff);
 785   pret = mmap(g_linkpage, LINKPAGE_ALLOC, PROT_READ|PROT_WRITE,
 786               MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED, -1, 0);
 787   if (pret != g_linkpage) {
 788     perror(PFX "mmap linkpage");
 789     exit(1);
 790   }
 791   log("linkpages @ %p\n", g_linkpage);
 792   init_linkpage();
 793
 794   // host stuff
 795   ret = host_init();
 796   if (ret != 0) {
 797     err("can't init host\n");
 798     exit(1);
 799   }
 800
 801   ret = host_video_init(NULL, 0);
 802   if (ret != 0) {
 803     err("can't init host video\n");
 804     exit(1);
 805   }
 806
 807 #ifdef WIZ
 808   // we are short on memmory on Wiz, need special handling
 809   extern void *host_mmap_upper(void);
 810   mmsp2.umem = host_mmap_upper();
 811 #else
 812   mmsp2.umem = mmap(NULL, 0x2000000, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 813                     MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 814 #endif
 815   if (mmsp2.umem == MAP_FAILED) {
 816     perror(PFX "mmap upper mem");
 817     exit(1);
 818   }
 819
 820   ret = pthread_create(&tid, NULL, fb_sync_thread, NULL);
 821   if (ret != 0) {
 822     err("failed to create fb_sync_thread: %d\n", ret);
 823     exit(1);
 824   }
 825   pthread_detach(tid);
 826
 827   // mmsp2 defaults
 828   mmsp2.mlc_stl_adr = 0x03101000; // fb2 is at 0x03381000
 829   mmsp2.mlc_stl_cntl = 0x4ab; // 16bpp, region 1 active
 830
 831   sigemptyset(&segv_action.sa_mask);
 832   sigaction(SIGSEGV, &segv_action, NULL);
 833 }
 834
 835 int emu_read_gpiodev(void *buf, int count)
 836 {
 837   if (count <= 0) {
 838     err("gpiodev read %d?\n", count);
 839     return -1;
 840   }
 841   if (count > 4)
 842     count = 4;
 843
 844   mmsp2.btn_state = host_read_btns();
 845   memcpy(buf, &mmsp2.btn_state, count);
 846   return count;
 847 }
 848
 849 struct dev_fd_t emu_interesting_fds[] = {
 850   [IFD_SOUND] = { "/dev/dsp", -1 },
 851   { NULL, 0 },
 852 };
 853
 854 static void *emu_mmap_dev(unsigned int length, int prot, int flags, unsigned int offset)
 855 {
 856   u8 *umem, *umem_end;
 857
 858   // SoC regs
 859   if ((offset & ~0xffff) == 0xc0000000) {
 860     return mmap((void *)0x7f000000, length, PROT_NONE,
 861       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 862   }
 863   // blitter
 864   if ((offset & ~0xffff) == 0xe0020000) {
 865     return mmap((void *)0x7f100000, length, PROT_NONE,
 866       MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_FIXED|MAP_NORESERVE, -1, 0);
 867   }
 868   // upper mem
 869   if ((offset & 0xfe000000) != 0x02000000) {
 870     err("unexpected devmem mmap @ %08x\n", offset);
 871     errno = EINVAL;
 872     return MAP_FAILED;
 873   }
 874
 875   umem = uppermem_lookup(offset, &umem_end);
 876   if (umem + length > umem_end)
 877     err("warning: uppermem @ %08x overflows by %d bytes\n",
 878         offset, umem + length - umem_end);
 879
 880   dbg("upper mem @ %08x %d\n", offset, length);
 881   return umem;
 882 }
 883
 884 void *emu_do_mmap(unsigned int length, int prot, int flags, int fd, unsigned int offset)
 885 {
 886   if (fd == FAKEDEV_MEM)
 887     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset);
 888
 889   if (fd == FAKEDEV_FB0)
 890     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03101000);
 891
 892   if (fd == FAKEDEV_FB1)
 893     return emu_mmap_dev(length, prot, flags, offset + 0x03381000);
 894
 895   err("bad/ni mmap(?, %d, %x, %x, %d, %08x)\n", length, prot, flags, fd, offset);
 896   errno = EINVAL;
 897   return MAP_FAILED;
 898 }
 899
 900 static int emu_sound_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 901 {
 902   int *arg = argp;
 903
 904 #if 0
 905   dbg("snd ioctl(%d, %08x, %p)", fd, request, argp);
 906   if (arg != NULL)
 907     dbg_c(" [%d]", *arg);
 908   dbg_c("\n");
 909 #endif
 910
 911   /* People set strange frag settings on GP2X, which even manage
 912    * to break audio on pandora (causes writes to fail).
 913    * Catch this and set to something that works. */
 914   if (request == SNDCTL_DSP_SPEED) {
 915     int ret, bsize, frag;
 916
 917     // ~4ms. gpSP wants small buffers or else it stutters
 918     // because of it's audio thread sync stuff
 919     bsize = *arg / 250 * 4;
 920     for (frag = 0; bsize; bsize >>= 1, frag++)
 921       ;
 922
 923     frag |= 16 << 16;       // fragment count
 924     ret = ioctl(fd, SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT, &frag);
 925     if (ret != 0) {
 926       err("snd ioctl SETFRAGMENT %08x: ", frag);
 927       perror(NULL);
 928     }
 929   }
 930   else if (request == SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT)
 931     return 0;
 932
 933   return ioctl(fd, request, argp);
 934 }
 935
 936 int emu_do_ioctl(int fd, int request, void *argp)
 937 {
 938   if (fd == emu_interesting_fds[IFD_SOUND].fd)
 939     return emu_sound_ioctl(fd, request, argp);
 940
 941   switch (fd) {
 942   /* *********************** */
 943   case FAKEDEV_FB0:
 944   case FAKEDEV_FB1:
 945     if (argp == NULL)
 946       goto fail;
 947
 948     switch (request) {
 949       case FBIOGET_FSCREENINFO: {
 950         struct fb_fix_screeninfo *fix = argp;
 951
 952         memset(fix, 0, sizeof(*fix));
 953         strcpy(fix->id, "mmsp2_RGB0");
 954         fix->type         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 955         fix->accel        = FB_ACCEL_NONE;
 956         fix->visual       = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 957         fix->line_length  = 320*2;
 958         fix->smem_start   = (fd == FAKEDEV_FB0) ? 0x03101000 : 0x03381000;
 959         fix->smem_len     = 320*240*2;
 960         return 0;
 961       }
 962       case FBIOGET_VSCREENINFO: {
 963         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
 964         static const struct fb_bitfield fbb_red   = { offset: 11, length: 5, };
 965         static const struct fb_bitfield fbb_green = { offset:  5, length: 6, };
 966         static const struct fb_bitfield fbb_blue  = { offset:  0, length: 5, };
 967
 968         memset(var, 0, sizeof(*var));
 969         var->activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
 970         var->xres         =
 971         var->xres_virtual = 320;
 972         var->yres         =
 973         var->yres_virtual = 240;
 974         var->width        =
 975         var->height       = -1;
 976         var->vmode        = FB_VMODE_NONINTERLACED;
 977         var->bits_per_pixel = 16;
 978         var->red          = fbb_red;
 979         var->green        = fbb_green;
 980         var->blue         = fbb_blue;
 981         return 0;
 982       }
 983       case FBIOPUT_VSCREENINFO: {
 984         struct fb_var_screeninfo *var = argp;
 985         dbg(" put vscreen: %dx%d@%d\n", var->xres, var->yres, var->bits_per_pixel);
 986         if (var->xres != 320 || var->yres != 240 || var->bits_per_pixel != 16)
 987           return -1;
 988         return 0;
 989       }
 990     }
 991
 992   /* *********************** */
 993   case FAKEDEV_TTY0:
 994     // fake tty0 to make GPH SDL happy
 995     if (request == 0x4b46) // KDGKBENT
 996       return -1;
 997     return 0;
 998   }
 999
1000 fail:
1001   err("bad/ni ioctl(%d, %08x, %p)\n", fd, request, argp);
1002   errno = EINVAL;
1003   return -1;
1004 }
1005
1006 static const struct {
1007   const char *from;
1008   const char *to;
1009 } path_map[] = {
1010   { "/mnt/tmp/", "/tmp/" },
1011 };
1012
1013 static const char *wrap_path(const char *path)
1014 {
1015   char *buff;
1016   size_t size;
1017   int i, len;
1018
1019   // do only path mapping for now
1020   for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(path_map); i++) {
1021     len = strlen(path_map[i].from);
1022     if (strncmp(path, path_map[i].from, len) == 0) {
1023       size = strlen(path) + strlen(path_map[i].to) + 1;
1024       buff = malloc(size);
1025       if (buff == NULL)
1026         break;
1027       snprintf(buff, size, "%s%s", path_map[i].to, path + len);
1028       dbg("mapped path \"%s\" -> \"%s\"\n", path, buff);
1029       return buff;
1030     }
1031   }
1032
1033   return path;
1034 }
1035
1036 void *emu_do_fopen(const char *path, const char *mode)
1037 {
1038   const char *w_path = wrap_path(path);
1039   FILE *ret;
1040   ret = fopen(w_path, mode);
1041   if (w_path != path)
1042     free((void *)w_path);
1043   return ret;
1044 }
1045
1046 // FIXME: threads..
1047 int emu_do_system(const char *command)
1048 {
1049   static char tmp_path[512];
1050   const char *p2;
1051   char *p;
1052
1053   if (command == NULL)
1054     return -1;
1055
1056   // pass through stuff in PATH
1057   p = strchr(command, ' ');
1058   p2 = strchr(command, '/');
1059   if (p2 == NULL || (p != NULL && p2 > p))
1060     return system(command);
1061
1062   make_local_path(tmp_path, sizeof(tmp_path), "ginge_prep");
1063   p = tmp_path + strlen(tmp_path);
1064
1065   p2 = wrap_path(command);
1066   snprintf(p, sizeof(tmp_path) - (p - tmp_path), " %s", p2);
1067   if (p2 != command)
1068     free((void *)p2);
1069
1070   dbg("system: \"%s\"\n", tmp_path);
1071   return system(tmp_path);
1072 }
1073